Resumo de Fotossíntese e Quimiossíntese - Biologia

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AULA 0

Fotossíntese: Visão Geral

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Importância da fotossíntese

  • Nutrição orgânica;

  • Local:

    • Em procariontes: no citoplasma;

    • Em eucariontes: no interior dos cloroplastos.

  • Importância ecológica:

    • Captura de CO2 atmosférico;

    • Renovação de O2 atmosférico;

    • Contribui para o fluxo de matéria e energia nos ecossistemas.

 

A luz branca e a fotossíntese

  • Luz branca: possui todos os comprimentos de onda;

  • Pigmentos fotossintetizantes: absorvem certos comprimentos de onda:

    • Clorofila: pigmento principal;

    • Carotenoides: pigmentos acessórios.

 

Etapas da fotossíntese

  • Etapa fotoquímica ou reações de claro;

  • Etapa química ou reações de escuro.

 

Equação química da fotossíntese

http://aprovaja.blogspot.com.br/2011/08/fotossintese-celular.html

AULA 1

Cloroplastos

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Cloroplastos

  • Organelas membranosas. São dotadas de dupla membrana envolvente;

  • Presente apenas em células eucarióticas;

  • Apresenta DNA e ribossomos próprios;

  • Função: fotossíntese;

  • Morfologia de um cloroplasto (ver esquema abaixo):

Esquema de um cloroplasto, organela responsável pelo processo da fotossíntese.

http://www.alunosonline.com.br/biologia/os-cloroplastos.html

A fotossíntese

  • Produção de matéria orgânica a partir de matéria inorgânica na presença de luz;

  • Depende de pigmentos fotossintéticos como a clorofila.

 

Hipótese simbiótica para a origem de mitocôndrias e cloroplastos

Teoria Endossimbiótica

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/teoria-endossimbiotica.asp

AULA 2

Etapa Fotoquímica ou Reações de Claro

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Visão geral

  • Local: membrana dos tilacoides.

  • Magnésio: excita-se na presença da luz e perde elétrons.

  • Papel da água: sofre fotólise e cede elétrons para o magnésio da clorofila.

  • Fotofosforilação: formação de ATP a partir da energia dissipada pela transferência dos elétrons perdidos pelo magnésio.

  • NADP*: aceptor intermediário de prótons H+ e elétrons.

 

AULA 3

Etapa Química ou Reações de Escuro

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Visão geral

  • Local: estroma do cloroplasto;

  • Utiliza o ATP e os NAPH2 produzidos na fase fotoquímica;

  • Ciclo de Calvin-Benson: ciclo de reações que consome CO2 e gera glicose;

  • A Rubisco: enzima que inicia o ciclo incorporador de CO2 no ciclo de Calvin-Benson.

 

O ciclo de Calvin-Benson

Entra:

  • CO2;

  • ATP;

  • NADPH2.

Sai:

  • glicose (C6H12O6);

  • H2O.

https://sites.google.com/site/correiamiguel25/CiclodeCalvin.jpg

https://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas

AULA 4

Plantas C3, C4 e CAM

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Introdução:

  • A fotossíntese envolve as etapas fotoquímica (reações de claro) e química (reações de escuro);

  • O gás carbônico (CO2) é utilizado como fonte de carbono para produção de carboidratos e demais compostos orgânicos;

  • A fixação do gás carbônico ocorre na etapa química, durante o Ciclo de Calvin-Benson;

  • Os mecanismos de fixação, bem como os produtos geradas em cada mecanismo, foram utilizados como critérios para a classificação das plantas em três grupos: C3, C4 e CAM.

 

Plantas C3:

  • Vivem em locais com bom suprimento hídrico (solos com boa disponibilidade de água);

  • São conhecidas como plantas esbanjadoras de água;

  • Neste grupo estão a maioria das plantas;

  • A fixação do gás carbônico origina o Ácido 3-fosfoglicérico (3-PGAL).

http://blogdoenem.com.br/wp-content/uploads/2016/02/bio-3-4.gif
Fonte: http://blogdoenem.com.br/wp-content/uploads/2016/02/bio-3-4.gif

 

Plantas C4:

  • Vivem em locais com baixo suprimento hídrico (solos disponibilidade limitada de água);

  • São conhecidas como plantas economizadoras de água;

  • Neste grupo destacam-se as angiospermas monocotiledôneas;

  • A fixação do gás carbônico origina o Ácido Oxalacético;

  • A enzima responsável pelo processo de fixação chama-se PEP carboxilase.

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Fonte: https://djalmasantos.files.wordpress.com/2010/09/032.jpg (alterada)

 

Plantas CAM:

  • Vivem em locais com momento de escassez no suprimento hídrico (solos com baixíssima disponibilidade de água);

  • São conhecidas como plantas de clima árido ou semiárido;

  • Neste grupo estão as plantas desérticas;

  • A fixação do gás carbônico origina ácidos orgânicos (como o ácido málico).

https://djalmasantos.files.wordpress.com/2010/09/04.jpg
Fonte: https://djalmasantos.files.wordpress.com/2010/09/04.jpg

AULA 5

Fatores que Influenciam o Processo

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Luz

  • Fator limitante para a realização da etapa fotoquímica;

  • Intensidade luminosa: é limitante até atingir o ponto de saturação.

http://professor.tirinto.uni5.net/imagens/questoes/fotossintese_31.jpg
http://professor.tirinto.uni5.net/provas_topicos.asp?topico=Fotossintese&curpage=3

 

Gás carbônico

  • Fator limitante para a realização da etapa química;

  • Concentração de gás carbônico: é limitante até atingir o ponto de saturação.

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/velocidade-da-fotissintese.jpg
http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/fatores-limitantes-fotossintese.asp

 

Temperatura

  • Fator limitante para a realização das etapas fotoquímica e química;

  • Aumento da temperatura: aumento da velocidade da fotossíntese até a desnaturação.

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/velocidade-da-fotissintese-2.jpg
http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/fatores-limitantes-fotossintese.asp.

AULA 6

Ponto de Compensação Fótico

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Conceito

  • Intensidade luminosa em que as velocidades da fotossíntese e da respiração celular se igualam;

  • Tipos de plantas quanto à absorção de luz:

    • Umbrófilas: atingem o ponto de compensação fótico mais rápido, ou seja, com menos luz;

    • Heliófilas: atingem o ponto de compensação fótico mais lentamente, ou seja, com mais luz.

 

Discussões e conclusões

Quando:

Intensidade da respiraçãoXintensidade da fotossíntese
consumo de O2 atmosférico complementar à fotossíntese>sobrevivência do vegetal comprometida
consumo de todo o O2 liberado na fotossíntese.=estagnação do crescimento
utilização de parte do O2 liberado na fotossíntese<favorece o crescimento e libera O2

Gráfico:

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/ponto-compensacao-fotico-2.gif

http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/ponto-de-compensacao-fotico.asp

AULA 7

Fotossíntese e Quimiossíntese em Bactérias

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Recapitulando a fotossíntese

Em cianobactérias, algas e plantas:

CO2 + 2(H2O)  \rightarrow  (CH2O) + H2O + O2

 

Outra forma de fazer fotossíntese

Em algumas bactérias (ex.: Chlorobium):

CO2 + 2(H2S)  \rightarrow  (CH2O) + H2O + 2S

 

A quimiossíntese

  • A fonte de energia para a síntese de compostos orgânicos vem de reações inorgânicas preliminares;

  • Exemplo: bactérias do gênero Nitrosomonas.

http://www.rodolfo.costa.nom.br/biowiki/lib/exe/fetch.php?hash=80c08d&w=400&media=http%3A%2F%2Fwww.netxplica.com%2Ffiguras_netxplica%2Fcientificas%2Fquimiossintese.netxplica.png
http://www.rodolfo.costa.nom.br/biowiki/doku.php?id=quimiossintese

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