FOTOSSÍNTESE Adenina Fosfato Ribose ADENOSINA (nucleotídeo) NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP) Adenosina difosfato (ADP) Adenosina trifosfato (ATP) 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 Cloroplastos e outros plastos A Fotossíntese Os pigmentos fotossintetizantes Existem vários tipos de clorofila, que diferem ligeiramente entre si e absorvem a luz de modo mais eficiente em diferentes comprimentos de onda, dentro do espectro azul e vermelho. Além das clorofilas, existem outros pigmentos envolvidos na absorção de luz, como os carotenóides (caroteno e xantofila) que ocorrem em plantas. Clorofila A 4 tipos principais Clorofila B Clorofila C Bacterioclorofila 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 Energia luminosa Clorofila Vejam que interessante analogia: Na planta: as raízes são como os intestinos; a seiva é o sangue; as folhas são os pulmões as flores, os órgãos sexuais. Fotossíntese: Transdução de Energia • Conversão de energia luminosa em energia elétrica • Conversão da energia elétrica em energia química 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 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 Esta etapa da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos, sem necessidade de luz (reação de escuro). É nessa fase que se forma o açúcar, pela reação entre gás carbônico do ar atmosférico, os NADPH2 e os ATP produzidos nas reações de claro. A equação dessa fase pode se resumida da seguinte forma: 6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP A etapa química O2 liberado para o ambiente Os produtos da etapa fotoquímica NADPH2 e ATP que serão utilizados na etapa química Durante a etapa química o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelo NADPH proveniente da fotólise da água. Há então a formação de carboidratos, denomidada de fixação do carbono. O ATP obtido na etapa fotoquímica é utilizado em diversas reações químicas nessa etapa. Essas reações compreendem o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin Ciclo de Calvin 6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O Comprovando o processo de fotossíntese Como provar a produção de oxigênio por plantas A fonte de energia Fonte imediata de energia ATP Fonte imediata de energia glicose A relação entre mitocôndrias e cloroplastos Em resumo Fotossíntese em plantas, algas e protistas 6 CO2 + 12 H2O clorofila e Luz C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O RESPIRAÇÃO CELULAR FOTOSSÍNTESE LOCAL O início acontece no citoplasma, mas o processo se efetua nas mitocôndrias. Cloroplastos FUNÇÃO Produção de energia, armazenada em moléculas de ATP Produção de matéria orgânica, dentre as quais, a glicose e outros carboidratos. EQUAÇÃO C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6H2O + 38 ATP 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (com luz e clorofila) ETAPAS Glicólise= ocorre no citoplasma (etapa s/ a utilização do oxigênio). Ciclo de Krebs= ocorre na matriz mitocondrial. (etapa s/ a utilização do oxigênio). Cadeia respiratória= ocorre nas cristas mitocondriais. (etapa c/ a utilização do oxigênio). SUBPRODUTOS DE CADA ETAPA GLICÓLISE: 2 ATPs, 2 NADH2 e 2 C3H4O3 (ácido pirúvico). CICLO DE KREBS: 3 NADH2, 1 FADH2, 1 ATP e 6 CO2 (gás carbônico) CADEIA RESPIRATÓRIA: ATP E ÁGUA FASE CLARA: ATP, NADH2 E OXIGÊNIO (liberado para a atmosfera) FASE ESCURA: CARBOIDRATOS (GLICOSE) PARTICULARIDADES O processo de respiração é composto por duas fases anaeróbicas e uma fase aeróbica; o oxigênio só é utilizado na cadeia respiratória. O oxigênio atmosférico é liberado a partir de um processo denominado fotólise da água. A fase escura só acontece a partir dos produtos da fase clara. OBSERVAÇÕES O outro processo energético é a fermentação, realizado por algumas bactérias e fungos; o saldo energético da fermentação é de 2 ATPs, pois a glicose não é completamente degradada. O outro processo de síntese de carboidratos é a quimiossíntese em que a luz não participa do processo; é realizado por bactérias, que retiram a energia de compostos inorgânicos. Fase clara ou fotoquímica= ocorre nas membranas dos tilacóides no cloroplasto Fase escura ou química= ocorre no estroma do cloroplasto