Melvin Calvin mostrou em 1945 que a Chlorella podia absorver 14CO2

e produzir 3-fosfoglicerato.

Fixação do CO2

Ribulose-1,5-bifosfatoO aceitador de CO2

A fixação de CO2 é realizada pela ribulose bifosfato carboxilase (oxigenase), aka RUBISCO.

A Rubisco é provávelmente a proteína mais abundante na Terra.

A Rubisco é activada quando carbamilada (CO2 adicionada à Lys-201) e com Mg ligado

A RuBP (substrato!) funciona como um inibidor e tem que se soltar da Rubisco inactiva pela Rubisco activase.

O Ciclo de Calvin

A unica via de fixação directa de CO2 na natureza.É uma via de gluconeogenese disfarçada !Com algumas das reacções da via das fosfopentoses misturadas....

Ciclo de Calvin

Passos 2 a 6 – Semelhantes a passos da neogluocogenese (a enzima gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase usa como coenzima o NADPH em vez do NADH).

Gera-se frutose-6-fosfato

Passos 7 a 13 – destinam-se à regeneração da ribulose-1,5-bifosfato e são, alguns deles, coincidentes com passos da fase não oxidativa da via das fosfopentoses (passos 7, 10,11 e 12).

O Sol – fonte ultima de energia

A cada dia 1.5 x 1022 kJ atingem a Terra

1% é absorvida pelos organismos fotossintéticos e transformada em energia química

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

1011 toneladas anuais de CO2 são fixas globalmente

DNA

Clorofila – pigmento fotorreactivo

Contém um sistema de aneis conjugado, planar, simelhante às porfirinasO Mg substitui o ferro no centro

Cadeia longa do grupo fito confere solubilidade membranar

A aromaticidade torna a clorofila um bom captador de luz

Complexos captadores de luz - LHCII

Clorofila a

Clorofila b

luteína

Ficobilossoma(cianobactérias e algas vermelhas)

Unidade fotosintética - Muitas clorifilas mas apenas um centro reactivo

A "unidade" consiste em várias centenas de clorofilas captadoras de luz mais um par de clorofilas especiais no “centro de reacção"

A luz é capturada por uma das clorofilas-antena e dirigida através destas até atingir o centro reactivo

PSI (P700) e PSII (P680)

Todas as clorofilas fazem parte de um LHC, PSI ou PSII.PSI absorve a 700 nmPSII absorve a 680 nm Os chloroplastos iluminados com a 680 e 700 nm simultaneamente

libertam mais O2 que a soma das quantidades de cada utilizados individualmente.

O PSII oxida a água (processo denominado “fotólise") O PSI reduz o NADP+

Gera-se ATP pela formação de um gradiente protónico à medida que os electrões fluem do PSII para o PSI

Fotossistemas Eucarioticos

Sintese de ATP por captação de luzA passagem de electrões pelas proteínas do esquema em Z permite

gerar um gradiente de concentração de iões H+ através da membrana tilacoidal (movimento de H+ do estroma para o lúmen).

O regresso dos protões bombeados para o lumen dos tilacoides permitem a formação de ATP.

A ATP sintetase CF1-CFo é similar à ATP sintetase mitochondrial

Fotofosforilação

Sintese de ATP sem se gerar NADPHO electrão do P700, excitado pela luz, regressa ao P700 no final.

A fotofosforilação ciclica depende apenas do PSI e não do PSII.

Fotofosforilação ciclica

Metabolismo dos lípidos – ββββ oxidação e sintese de ácidos gordos

Metabolismo dos Ácidos Gordos

Triacilglicerol

O 1º passo do catabolismo dos triacilglicerois dá-se no citosol (hidrólise enzimática por acção de lipases)

ββββ-oxidação dos ácidos gordos

ββββ-oxidação dos ácidos gordos

ββββ-oxidação dos ácidos gordos –

É na realidade uma via em espiral.

Sintese dos ácidos gordos

Catabolismo dos aminoácidos