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Síntese de compostos orgânicos, na presença de energia luminosa
Equação
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
ou
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Luz
Clorofila
Luz
Clorofila
Comprovação da origem do gás oxigênio
C16O2
H2
18O
C6H1216O6
18O2
C18O2
H2
16O
C6H1218O6
16O2
Cloroplasto
Membrana externa
Granun
Tilacoides
Lúmen
EstromaMembrana interna
Adaptado de http://ahlconintlhw.blogspot.com/2010/05/holiday-home-work-class-vii-subject.html
Etapas da fotossíntese
Reações de claro
(fotoquímicas)
Reações de escuro
(químicas)
H2O
O2
CO2
C6H12O6
Luz
ATP
NADPH2
ADP + P
NADP
REAÇÕES FOTOQUÍMICASOcorrem nos tilacóides e nas lamelas
Depende diretamente da luz e da clorofila
Eventos:
Fotólise da água: quebra da água na presença da luz
Produz prótons (H+), elétrons (e-) e oxigênio (O2)
Fotofosforilação (acíclica e cíclica): formação de ATP na presença da luz
Produz ATP (acíclica e cíclica) e NADPH2 (acíclica)
Fotólise da água e fotofosforilação acíclica
e-
e-
e-
e-
Fotossistema II
Fotossistema I
Fóton
Fóton
e-
e-
H+ H+
H+
H+
Cadeia transportadora de elétrons
Nível crescente de
energia
Adaptado de http://madalenamalho.files.wordpress.com/2008/03/fotofosforilacao.pdf
Fotofosforilação cíclica
e-
Fotossistema I
Fóton
Cadeia transportadora
de elétrons
Nível crescente de
energia
e-
e-
e-
Adaptado de http://madalenamalho.files.wordpress.com/2008/03/fotofosforilacao.pdf
REAÇÕES QUÍMICAS
Ocorrem no estroma
Depende indiretamente da luz
Eventos:
Ciclo de Calvin-Benson: reduz o CO2 em carboidrato
Ribulose difosfato(5C)
Ácido fosfoglicérico (3C)
6 ADP + 6 fosfato
6 NAPDH
6 NAPD+
Gliceraldeído fosfato (3C) (x2)
Glicose
3ADP + 3 fosfato
6 ATPs
3 ATPs
3CO2
Adaptado de http://www.atooms.com/index.php?page=search/images&search=ciclo+de+calvin&type=images&startpage=2
Ciclo de Calvin
FATORES QUE INTERFEREM NA FOTOSSÍNTESEConcentração de dióxido de carbono
TemperaturaConcentração de CO2
Ativi
dade
foto
ssin
tétic
a
Temperatura
Ativi
dade
foto
ssin
tétic
a
Muita luz
Pouca luz
Radiação luminosa
Intensidade luminosa
Comprimento de onda (nm)Taxa
de
foto
ssín
tese
Adaptado de http://www.mtagricola.com.br/2009/05/26/luz-artificial-para-plantas/
Intensidade luminosa
PSL ou PSF (ponto de saturação luminoso ou fótico)
Ativi
dade
fo
toss
inté
tica
Fotossíntese x Respiração
I: Respiração > fotossínteseII: Respiração = fotossíntese (PCL ou PCF)III: Respiração < fotossíntese
Intensidade luminosa
Fotossíntese
III
III
Respiração
PCL ou PCF (ponto de compensação luminoso ou fótico)
Plantas heliófilas e umbrófilas
Fotossíntese (heliófila)
Respiração (heliófila)
Fotossíntese (umbrófila)
Respiração (umbrófila)
Intensidade luminosa
PCF (heliófila)
PCF (umbrófila)
PSF (heliófila)
PSF (umbrófila)
Taxas
PLANTAS C3, C4 E CAM
Plantas C3
Rubisco fixa o CO2 e o O2
Fixação do CO2 forma gliceraldeído-fosfato (3 C)
Em dias quentes: realiza a fotorrespiração (reação com o O2)
Limitação da fotossíntese
Exemplos: rosa, trigo, soja, arroz
Plantas C4
Mantêm a razão CO2 /O2
elevada próxima ao rubisco
CO2 é fixado com auxílio do fosfoenolpiruvato e forma ácido oxalacético (4 C)
Maximizam a fotossíntese
Exemplos: milho, cana, orquídea, gramíneas
Célula do mesófilo
Célula da bainha
CO2
Adaptado de http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo/ap12_fijacion_de_carbono.php
Plantas CAM
Abrem seus estômatos à noite
CO2 fixado forma oxalacetato e ácido málico
Durante o dia: ácido málico fornece CO2 ao ciclo de Calvin
Exemplos: cactáceas, abacaxiEstômato fechado
CO2
Ácido oxalacético
Ácido málico
Estômato aberto
CO2
Ciclo de Calvin
Luz
ATP e NAPH2
FOTOSSÍNTESE BACTERIANA
Pigmento: bacterioclorofila
6CO2 + 6H2S C6H12O6 + 6S2
QUIMIOSSÍNTESE
Bactérias nitrosas e nítricas
Luz
Bacterio-clorofila
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
NH3 NO2 NO3
Energia química
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