Resumo de Fotossíntese e Quimiossíntese - Biologia

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

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):

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

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

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.

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:

• CO_2;

• ATP;

• NADPH_2.

Sai:

• glicose (C₆H₁₂O₆);

• H₂O.

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

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).

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.

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).

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

Luz

• Fator limitante para a realização da etapa fotoquímica;

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

Fonte: Stoodi
 

Gás carbônico

• Fator limitante para a realização da etapa química;

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

Fonte: Stoodi

Temperatura

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

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

Fonte: Stoodi

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:

Gráfico:

Fonte: Stoodi

Recapitulando a fotossíntese

Em cianobactérias, algas e plantas:

CO₂ + 2(H₂O)    (CH₂O) + H₂O + O₂

Outra forma de fazer fotossíntese

Em algumas bactérias (ex.: Chlorobium):

CO₂ + 2(H₂S)    (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.