Fotossíntese Biologia - PDF
Download "Fotossíntese Biologia"
Catarina Cabral Capistrano
1 Fotossíntese Licenciatura em Ciências Exatas Biologia
2 Fotossíntese x Respiração
3 Fotossíntese cianobactérias Bactérias vermelhas sulfurosas Plantas verdes
4 Histórico Aristóteles: pensava que as plantas obtinham alimento diretamente do solo Jan B. van Helmont ( ): 1 a evidência de que não só o solo alimenta... Experimento com salgueiro por 5 anos anos, plantado em vaso e só alimentado com água. Ganhou quase 75kg, enquanto o solo perdeu apenas 57 gramas. Conclui que só a água é que alimenta a planta... Final do século 18 : pastor/cientista inglês J. Priestley: restaura o ar da queima de uma vela com uma planta.
5 Histórico Jan Ingenhousz, médico holandês, em 1796: sugere que o CO 2 é quebrado na presença de luz para produzir carbono e oxigênio. luz CO 2 + 2H 2 O (CH 2 O) + O 2 Início da década de 1930, Van Niel: estudando bactérias vermelhas fotossintéticas põe em dúvida essa teoria: CO 2 + 2H 2 S luz (CH 2 O) + H 2 O + 2S
6 Equação genérica para a fotossíntese luz CO 2 + 2H 2 A (CH 2 O) + H 2 O + 2A Algas e plantas verdes 2H 2 A = água, Ou seja, oxigênio da fotossíntese provém da água! Proposta do início de 1930, comprovada mais tarde usando H 2 18 O para determinar o caminho percorrido pelo oxigênio da água
7 Fotossíntese: por que precisa da luz visível? Fenômenos que dependem dessa luz: Visão Fototropismo Fotoperiodismo Fotossíntese
8 FOTOSSÍNTESE Depende da luz visível porque: - grande parte da luz que chega a terra está na "faixa no visível - Só os λ no visível excitam a clorofila PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS ACESSÓRIOS - Clorofilas (b, c e d), carotenóides e ficobilinas
9 Natureza e Propriedades da Luz
10 Absorbância carotenóides ficocianina ficoeritrina Comprimento de onda (nm)
11 Na clorofila b, há uma substituição aqui por CHO Anel porfirínico clorofila a Cauda hidrofóbica
12 cutícula epiderme mesófilo mesófilo vacúolo Xilema e floema estômato cloroplasto Corte transversal
13 Cloroplasto Folha Epiderme superior estroma Granum Epiderme inferior Membrana externa Membrana do tilacóide Membrana interna Espaço intermembrana lúmen do tilacóide
14 Fotossíntese Os vegetais utilizam ENERGIA LUMINOSA para produzir AÇÚCAR Luz 6CO H 2 O C 6 H 12 O O H 2 O Mas como ocorre?
15 Etapas da Fotossíntese (1)Reações Luminosas (2) Reações de Carboxilação
16 Reações Luminosas: a captação da Energia da LUZ Feita pelos FOTOSSISTEMAS: luz De 250 a 400 moléculas de pigmentos e consiste em 02 componentes: - o complexo antena (pigmentos) e - O centro de reação (complexo de proteínas e 1 par de clorofila a); Fotossistema I P 700 Fotossistema II P 680
17 Distribuição dos fotossistemas no cloroplasto Fotossistema I Fotossistema II ATP sintase Complexo citocromo bf lúmen Lamela do grana estroma Lamela do estroma
18 Fotossistema Transferência de energia por ressonância Moléculas de pigmento Complexo Antena (na membrana do tilacóide) Moléculas especiais de clorofila Centro de Reação Elétron aceptor
19 Fotossistema I PSI ferredoxina Fotossistema II NADP redutase PSII Um gradiente eletroquímico é formado e gera ATP Fotofosforilação Potencial redox (mv) plastoquinona fotofosforilação ATP plastocianina Luz Luz Fotólise da água Direção do fluxo de elétrons
21 A fotofosforilação pela ATPsintase estroma lúmen
22 Fotofosforilação cíclica
23 (1) Reações Luminosas a. Clorofila absorve luz gera fluxo de elétrons b. Esse fluxo de elétrons leva a produção de um gradiente eletroquímico que sustenta a produção de energia química (ATP) c. Parte da energia luminosa é usada na fotólise da água, liberando O 2 d. H + da H 2 O combinam-se com NADP + NADPH + H + Assim: E elétrica E química
24 (2) Reações de Carboxilação Fixação do CO 2 (no estroma) pelo ciclo de Calvin produzindo açúcar (ATP e NADPH não podem ser armazenados...) Utiliza produtos da fase luminosa
25 O ciclo de Calvin transporte Sacarose ou amido Regeneração Ribulose 1,5- bifosfato (5C) Carboxilação (RUBISCO) 2 3-fosfoglicerato (3C) reserva Gliceraldeído 3 -fosfato Redução 1,3 bifosfoglicerato
27 Plantas C4 Cél. do mesófilo Cél. do mesófilo Bainha do feixe Tecido vascular ar estômato Bainha do feixe Precisam de 5 ATPs para cada CO 2 fixado, contra 3 ATPs das plantas C 3, mas A fotorrespiração em plantas C 4 é quase ausente, enquanto nas C 3 pode chegar a consumir até a 50% do C fixado... açúcar Tecido vascular
28 CAM: metabolismo ácido crassuláceo Noite crassulácea Noite Dia piruvato Há 23 famílias de plantas que possuem membros com metabolismo CAM Ciclo de Calvin Dia açúcares
29 Resumindo e localizando as etapas da fotossíntese:
30 Fotossíntese x Respiração Fotossíntese (F): processo anabólico e endotérmico Respiração (R): processo catabólico e exotérmico Durante o dia: plantas respiram e fotossintetizam, a noite só respiram... A planta cresce se a F é > R. A fotossíntese tem limite?
31 Fotossíntese x Respiração Taxa Ponto de compensação fótico fotossíntese respiração Intensidade luminosa
Fisiologia Vegetal. Objetivos da aula: Fotossíntese: relevância natureza da luz pigmentos fotossintéticos espectros de absorção
Fisiologia Vegetal Objetivos da aula: Fotossíntese: relevância natureza da luz pigmentos fotossintéticos espectros de absorção Bibliografia: Lehninger Principles of Biochemistry Taiz Plant Physiology Fotossíntese:
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: AGROECOSSISTEMAS NA AMAZÔNIA
Fotossíntese CURSO DE DOUTORADO EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: AGROECOSSISTEMAS NA AMAZÔNIA DISCIPLINA:METABOLISMO DE PLANTAS E RELAÇÕES HÍDRICAS PROFESSOR: DR. ROBERTO CEZAR LOBO DA COSTA
Prof. Dr. Ricardo Alfredo Kluge Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz -
FOTOSSÍNTESE Prof. Dr. Ricardo Alfredo Kluge Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - rakluge@esalq.usp.br 1. ASPECTOS FISIOLÓGICOS E ECOLÓGICOS DA FOTOSSÍNTESE INTRODUÇÃO Para a manutenção da