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FOTOSSÍNTESE. O QUE JÁ VIMOS... Como a água é “quebrada” usando luz para produzir prótons e elétrons. Como os elétrons são utilizados para produzir NADPH. Como os prótons são utilizados para produzir ATP. MAS... - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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FOTOSSÍNTESE
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O QUE JÁ VIMOS...
Como a água é “quebrada” usando luz para produzir prótons e elétrons.
Como os elétrons são utilizados para produzir NADPH.
Como os prótons são utilizados para produzir ATP.
MAS...
Como o ATP + NADPH é utilizado para reduzir CO2 a açúcares (oses)?
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Melvin Calvin desvendou ociclo em 1950 e recebeu oNobel de Química de 1961.
CICLO DE REDUÇÃO DO CO2
Ciclo de Calvin
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Localização: ESTROMA
RUBI
SCO
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1. Carboxilação
5C + CO2 + Rubisco = 3C + 3C (Ciclo C3)
Rubisco - Ribulose 1, 5 Bisfosfato Carboxilase Oxigenase
Fatos sobre a Rubisco:•40% das proteínas solúveis das plantas são Rubisco.•Concentração de Rubisco no estroma = 4 mM (500 x concentração de CO2).•Possui subunidades codificadas no núcleo (rbcS) e no citoplasma (rbcL).
Reações do estroma
2. Redução e Regeneração
Cada CO2 reduzido gasta 2 NADPH e 3 ATP Regenera a Ribulose 1,5 bisfosfato (5C)
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EFICIÊNCIA TERMODINÂMICA
Eficiência termodinâmica = quantidade de energia luminosa convertida em energia química
Para gerar 2 NADPH e 3 ATP são gastos 8 fótons de 680 nm.1 fóton de 680 nm = 175 KJEnergia gasta para fazer uma glicose: 6 x 8 x 175 = 8400 KJEnergia contida em uma molécula de glicose = 2804 KJ
Logo, a eficiência termodinâmica da fotossíntese = 33% (2804/8400)
É pouco?A eficiência é ainda menor, pois há fotorrespiração.....
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FOTORRESPIRAÇÃOCausa: atividade oxigenase da rubiscoEfeito: produção de CO2 no ciclo de recuperação (ciclo do glicolato) dos doiscarbonos perdidos 2 x 2C = 1 triose + CO2
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Enquanto o 3-fosfoglicerato (3PGA) continua no ciclo de Calvin, o 2-fosfoglicolato (2PG) vai para o ciclo do glicolato.
No ciclo do glicolato (peroxissomo e mitocôndria), cada 2 moléculas de 2C (glicolato) geram uma de 3C (glicerato) e um CO2, ou seja, recuperação de 3/4 do carbono perdido.
A Rubisco tem 80x mais afinidade por CO2 que pelo O2Taxa de carboxilação/oxidação = 3:1 (~ 80 x 0,0416)Logo, perda por fotorrespiração = 25%Como 3/4 (75%) são recuperados no ciclo do glicolato, a perda é de 19% (0,25x 0,75)
Desse modo, é comum falar que fotorespiração é um mal que diminui 20% daprodutividade.
FOTORRESPIRAÇÃO
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VARIANTES DO CICLO C3
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Planta C4: Anatomia ¨Kranz¨(coroa de células ao redor dabainha do feixe vascular epresença de cloroplasto nabainha do feixe vascular). Bainhado feixe = células verde claro.
Planta C3: sem cloroplasto nabainha do feixe vascular.
FOTOSSÍNTESE C4
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FOTOSSÍNTESE C4Regulação ESPACIAL expressãodas enzimas:Fosfoenolpiruvadocarboxilase (PEPCase)
•Malato desidrogenase(NADP-MDH)•Piruvato ortofosfatodiquinase (PPDK)•Enzima málica(NADP-ME)
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FOTOSSÍNTESECAMMetabolismo ácidodas Crassulaceae
NOITE
DIA
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Fotossíntese CAMRegulação TEMPORAL da abertura estomática e da expressão das enzimas do ciclo C4.