Fotossíntese
Prof. PAULO NEY
Iniciar
1
Fotossíntese
Classificação do Reino Vegetal
Fotossíntese
Fotossíntese e a Energia
Etapas da Fotossíntese
Equações Químicas da Fotossíntese
Você Sabia?
Amazônia: o pulmão do mundo?
2
Classificação das Plantas
Plantas Avasculares
Briófitas - Musgos
Plantas Vasculares
Pteridófitas
Gimnospermas
Angiospermas
Monocotiledôneas
Dicotiledôneas
3
FOTOSSÍNTESE
4
Todo ser vivo precisa de energia para continuar
existindo. É por isso que nos alimentamos. O alimento
fornece o "combustível" necessário para nosso corpo
realizar atividades fundamentais, como respirar,
manter os ritmos dos batimentos cardíacos, etc. Com
as plantas acontece o mesmo. Elas precisam de
energia para crescer e continuar vivas. Só que, ao
contrário dos animais, as plantas são capazes de
produzir seu próprio alimento. Isso é feito pela
fotossíntese.
5
Na fotossíntese, as plantas
absorvem uma parte da luz
do Sol, que é armazenada
pela clorofila, pigmento
verde existente nas folhas.
Mesmo as plantas que
possuem outras cores, como
vermelho
ou
amarelo,
também possuem clorofila.
Essa
energia
luminosa
"estocada" é usada para
transformar
o
gás
carbônico presente no ar e
a água absorvida pelas
raízes em glicose, um tipo
de açúcar usado como
alimento pelas plantas.
6
Quando respiramos,
consumimos o oxigênio (O2)
presente na atmosfera e
liberamos gás carbônico (CO2).
Como o oxigênio é vital para a
existência da maioria dos seres
vivos, sua manutenção na
atmosfera é fundamental para
a sobrevivência da vida na
Terra. Para isso dependemos de
um processo químico chamado
fotossíntese, feito pelas folhas
das plantas. A fotossíntese é
responsável pela contínua
"purificação" do ar do planeta.
7
A fotossíntese e a energia
Como as plantas aproveitam a energia solar para se
desenvolverem ?
As plantas verdes possuem uma substância, a clorofila,
capaz de absorver a radiação luminosa. A energia
absorvida é usada para transformar o gás carbônico
do ar (CO2) e a água (absorvida pelas raízes) em
glicose (um açúcar), através de um processo chamado
fotossíntese. O açúcar produzido é utilizado de várias
maneiras. A glicose (o açúcar que é produzido pela
planta) sofre muitas transformações, nas quais ocorre
liberação de energia, que o vegetal utiliza para
diversas funções.
8
Pode-se dizer que a energia solar fica "armazenada" nas
plantas. Quando necessitam de energia, substâncias como a
glicose se transformam, fornecendo a energia que a planta
necessita.
Os seres vivos que não são capazes de "armazenar" a energia
luminosa dependem exclusivamente do uso de energia
fabricada pelos organismos que fazem fotossíntese,
alimentando-se desses organismos.
Dessa forma, as plantas estão na base da cadeia alimentar,
pois delas dependem a sobrevivência dos animais herbívoros,
que, por sua vez alimentam os animais carnívoros.
Planta
Animal que
come planta
(herbívoro)
Animal que
come outro
animal
(carnívoro)
9
Fábricas de energia - As folhas contém um pigmento
chamado clorofila, responsável pela fotossíntese
10
As etapas da fotossíntese
Podemos resumir o mecanismo da fotossíntese
da seguinte maneira:
1) Os pêlos existentes nas raízes das plantas absorvem a água e os
sais minerais do solo. Esse material é chamado de seiva bruta.
2) A seiva bruta percorre os minúsculos vasos que saem da raiz,
seguem pelo caule e chegam até as folhas.
3)Enquanto a seiva bruta faz esse trajeto, o gás carbônico existente
na atmosfera penetra na planta através de poros microscópicos
(estômatos) existentes na superfície das folhas.
4) Na folha, graças à energia solar acumulada pela clorofila, a água e o
gás carbônico reagem entre si, produzindo alimento (glicose).
5)A glicose é conduzida ao longo dos canais existentes na planta para
todas as partes do vegetal. Ela utiliza parte desse alimento para viver
e crescer; a outra parte fica armazenada na raiz, caule e sementes,
sob a forma de amido.
11
O fenômeno da fotossíntese neutraliza o carbono
em um ambiente. Por isso, as árvores são
plantadas para ajudar na absorção do gás
carbônico.
1 – A fotossíntese somente
ocorre onde há luz solar.
2 – O gás carbônico vem do ar
e entra através das folhas.
3 – As folhas contém um
pigmento chamado clorofila que
“guarda” a energia do sol.
Clorofila –
pigmento verde
das folhas
4 – A raiz da planta reúne a
água sugada pelo solo.
Produção de
alimento (ou
açúcar)
5 – As folhas usam a clorofila e a
luz do sol para trocar a água e o
gás carbônico em comida ou
açúcar para as plantas.
6 – O oxigênio é liberado para
12
o ar.
Equação Bioquímica da Fotossíntese
6 CO2 + 12 H2O + 673 Kcal
luz
Energia
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Equação Bioquímica da Respiração
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Energia
6 CO2 + 12 H2O + 673 Kcal
13
Metabolismo Energético:
Nível de
energia
Produtos
Reagentes
Endotérmica
Nível de Reagentes
energia
Produtos
Exotérmica
14
A
Calor
ATP
Calor
e
B
Reação
exotérmica
C
e
ADP + Pi
Reação
endotérmica
D
Reação
exotérmica
Reação
endotérmica
REAÇÕES ACOPLADAS
15
Adenina
Fosfato
Ribose
NUCLEOSÍDEO
NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)
Adenosina difosfato (ADP)
Adenosina trifosfato (ATP)
16
Parede
celular
Folha
Célula
clorofilada
Núcleo
Vacúolo
Cloroplasto
Tilacóide
Membrana externa
Membrana
interna
Esquema da
molécula de
clorofila
Complexo antena
Tilacóide
DNA
Granum
Cloroplasto
Estroma
Granum
Membrana do tilacóide
17
6 CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Energia luminosa
Clorofila
18
H2O
Luz
C
L
O
R
O
P
L
A
S
T
O
CO2
ADP
Etapa I
FOTOQUÍMICA
ATP
NADPH2
Tilacóide
O2
Etapa II
QUÍMICA
E
S
T
R
O
M
A
NADP
H2O
C6H12O6
Glicose
19
Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz
Luz
2 H 2O
4 H+ + 4 e- + O2
Clorofila
4 H+ + 2 NADP
2 NADPH2
Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz
ADP
ATP
20
FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
•
•
Qdo recebe luz, a molécula de
clorofila perde elétrons.Ricos em
energia, esses elétrons podem
seguir dois caminhos.
Transporte cíclico: eles passas por
vários transportadores e voltam à
clorofila, perdendo energia, que é
utilizada na síntese de ATP.Essa
síntese é chamada de
fotofosforilação, pq a energia da
luz é usada para adicionar um
fosfato (fosforilação) ao ADP,
produzindo ATP.
FOTOFOSFORILAÇÃO
ACÍCILICA
•
•
Transporte acícilico: ocorre com a
partiacipação de dois fotosistemas e de
moléuclas de água. Os elétrons do
fotossistema I e o íon H+ da água são
recolhidos pelo NADP+ e forma-se NADPH
( além de íons H+ em solução. O
fotossistema I recebe elétrons do II, que fica
com carga positiva (oxida-se), neutralizada
pelos elétrons originados na quebra de
moléculas de água. Qdo a molécula de água
perde elétrons, formam-se hidrogênio e
oxigênio.
A água doa H+ e elétrons para a formação do
NADPH . Portanto, a manutenção do
processo depende da quebra contínua de
moléculas de água, o que é provocado
indiretamente pela luz (fotólise da água). O
transporte cíclico é uma forma de obter
ATP extra, pois a quantidade de ATP
formada no transporte acíclico é pequena em
relação à de NADPH.
6C O2 + 12NADPH2 + nATP
C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP
23
Você sabia?
24
A descoberta da fotossíntese
Até o século XVII, os cientistas imaginavam que o solo
era o responsável pelo fornecimento de todos os
nutrientes necessários para o crescimento dos vegetais.
Foi nessa época em que o médico e alquimista Jan
Baptist van Helmont (1580-1644) concluiu que essa idéia
não era verdadeira. Durante cinco anos, ele forneceu
água a um pequeno salgueiro. Passado esse tempo,
verificou que a terra perdeu 57 gramas, enquanto a
planta saltou de 2 para 75 quilos. Van Helmont concluiu
que era a água que fornecia os nutrientes necessários
para o crescimento da planta.
25
E aí......
Amazônia: o pulmão do mundo?
Você já ouviu dizer que a Amazônia é o pulmão do
mundo? Até algum tempo atrás, acreditava-se que, pelas
dimensões da floresta, a região Amazônica seria a
grande responsável pela manutenção dos níveis de
oxigênio da Terra. Pesquisas recentes, no entanto,
descobriram um novo "pulmão": as algas marinhas.
Apesar de existirem nas cores azul, verde, marrom,
amarelo e vermelho, todas as algas têm clorofila e fazem
fotossíntese. Esses organismos são tão numerosos, que
se atribui à sua fotossíntese a maior parte do oxigênio
existente no planeta.
26
Algas marinhas
27
Energia solar
Oxigênio (O2)
Água e sais
minerais
Gás carbônico
(CO2)
28