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Disciplina de Bioquímica Metabólica
Curso de Ciências Biológicas
2º Semestre de 2017
Fotofosforilação e Fotossíntese
Prof. Marcos Túlio de Oliveira [email protected]
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
Fotossíntese • Etapa luminosa
• Etapa de assimilação
– Ciclo do Calvin–Benson–Bassham
Fotorrespiração (C2)
Mecanismos de assimilação de C
CO2
CO2
CO2
Ocorre em uma grande variedade de organismos
Plantas Algas Cianobactérias Animais!!!!!!!!
Cloroplasto
Membrana externa
Tilacóide
Granum Estroma
DNA
O cloroplasto
Luz
• Possui características tanto de uma onda como de uma partícula
• Transporta “pacotes” de energia
denominados fótons.
• A luz visível corresponde a uma pequena
parte do espectro eletromagnético (400 a
700 nm) – luz violeta até vermelha.
• A energia contida em cada fóton é
inversamente proporcional ao comprimento
de onda
• A luz solar é como uma chuva de fótons de
frequências diferentes. Pequena parte da
energia solar é usada na fotossíntese (1%).
Clorofila Clorofila a (3/4) (650nm) Clorofila b (1/4) (450nm)
Pigmentos acessórios Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver.
o ß (beta) caroteno - alaranjado
o Ficoeritrina ou Ficoeritrobilina - Vermelho
o Luteina - Amarelo
Tilacóide
Granum
Complexo antena
Etapa Fotoquímica “Fase clara” – (Produção de ATP e NADPH)
Fotofosforilação
Dois sistemas, impulsionados pela luz, atuam em sequencia retirando elétrons da água e transferindo para o NADP+, ao mesmo tempo que um gradiente de prótons é formado
entre o interior do tilacóide e o estroma, possibilitando síntese de ATP.
Assimilação - Etapa Enzimática – “Fase Escura” • Produção de açúcares a partir de CO2
• Estroma do Cloroplasto • Fase escura: Conceito errôneo!
A fase enzimática ocorre também na presença de luz e utiliza ATP e NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas.
Fase Enzimática (Estroma)
Luz
Fotossíntese
Ciclo de Calvin–Benson–Bassham
Fotorrespiração
Rubisco
Atividade carboxilase
Atividade oxigenase
↑ CO2/O2
↓ CO2/O2
CO2
O2
Fotorrespiração
Fotorrespiração
Mecanismos de assimilação de C C3 - Plantas que só executam o Ciclo de Calvin
C4 - Plantas que executam o ciclo de Hatch e Slack
Mecanismos de assimilação de C C3 - Plantas que só executam o Ciclo de Calvin
C4 - Plantas que executam o ciclo de Hatch e Slack
Resumo
A fotossíntese é dividida em duas etapas. Na fase
luminosa, a energia solar é usada para remover um
elétron da água, gerando oxigênio.
O elétron é transportado através de complexos
(fotossitema II – citocromo b6f – fotossistema I) até
ser usado na redução do NADP+ em NADPH.
Neste transporte, cria-se uma maior concentração
de prótons no interior do tilacóide. O gradiente de
prótons é usado para síntese de ATP.
Resumo
O NADPH e o ATP são então usados na fase de
assimilação, onde CO2 será usado para formação de
3-fosfoglicerato (açúcar).
Se a intensidade luminosa for muito alta, a enzima
RuBisCo usará O2 ao invés de CO2, e a planta (C3)
realizará fotorrespiração.
Plantas C4 resolveram este problema evoluindo a
compartimentalização das fases luminosa e de
assimilação.
Disciplina de Bioquímica Metabólica
Curso de Ciências Biológicas
2º Semestre de 2017
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