Matéria: Biologia
Assunto: Fotossíntese
Prof. Enrico blota
Biologia
1. Moléculas, células e tecidos - Fotossíntese e respiração -
“fotossíntese”
Fotossíntese
Processo de formação de matéria orgânica (glicose) a partir de gás carbônico e água. Essa
capacidade é encontrada em muitos procariotos e eucariotos. As cianobactérias, algas e vegetais
são os principais exemplos de seres fotossintetizantes. Todos os seres fotossintetizantes, exceto
algumas bactérias, utilizam o processo geral conforme abaixo, na presença da luz e com o
pigmento clorofila:
Estudaremos a fotossíntese com base na seguinte equação geral:
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
Vamos dividir a fotossíntese em duas etapas nos cloroplastos
1. Etapa Fotoquímica (fase clara) - Nos tilacoides
Nesta etapa a luz é convertida em energia elétrica, com fluxo de elétrons através de aceptores
especiais. Essa energia é convertida em energia química, que será armazenada em moléculas
de ATP e NADPH2. O oxigênio é um produto importante nesta etapa e é resultado da quebra da
água (fotólise). A etapa fotoquímica é dividida em duas: “Fotofosforilação e Fotólise da água
ou ciclo de Hill”
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Biologia – Fotossíntese – Prof. Enrico Blota
Anotações:
2. Etapa Química (Fase escura – ciclo de Calvin)- No estroma
Esta etapa é altamente dependente das moléculas produzidas durante a fase clara, como o ATP
e o NADPH2. Ela também pode ocorrer na presença da luz, mas não ocorrerá caso não haja luz,
pois, nesse caso, não aconteceria nem a primeira fase (fotoquímica).
O processo principal é a utilização da energia assimilada na fase clara. Assim, há incorporação
de átomos de carbono em moléculas orgânicas, produzindo substâncias mais convenientes
para o consumo, transporte e armazenamento. Essa incorporação vai ocorrer em sequências
cíclicas de reações que chamamos de ciclo de Calvin (ou ciclo das pentoses). Assim, a partir da
pentose ribulose, CO2, ATP e NADPH2, teremos a produção final de glicose (C6H12O6). No ciclo
não será mostrada a participação da água.
Anotações:
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Leitura obrigatória
Metabolismo C3, C4 e CAM
Nas plantas C3 a assimilação do CO2 forma um primeiro produto com 3 carbonos. Em torno de
95% das plantas apresentam metabolismo C3. Assim, ele é caracterizado pela produção inicial
de um composto de três carbonos e fotorrespiração quando há elevação da temperatura. Cerca
de 95% das árvores possuem esse metabolismo.
Em plantas C4 a fixação do CO2 forma um ácido orgânico com 4 carbonos. Devido ao seu sistema
fotossintético altamente eficaz, crescem rapidamente em condições favoráveis de temperatura,
água e nutrientes. Apresentam diferenças anatômicas e fisiológicas que as permite utilizar
com maior eficiência o gás carbônico, mesmo em altas temperaturas e em altas intensidades
luminosas. São exemplos, o milho e a cana-de-açúcar.
No metabolismo CAM os ácidos orgânicos são armazenados em vacúolos nos vegetais e as
taxas de fixação de C estão limitadas pela capacidade de armazenamento dos vacúolos. Ocorre
em plantas suculentas dos desertos (cactáceas) ou em epífitas dos trópicos (muitas bromélias).
Assim, ocorre em plantas adaptadas a ambientes com falta de água ou em altas temperaturas
e, nesse processo, a absorção de CO2 ocorre durante a noite e a sua conversão em carboidratos
durante o dia, para evitar que a planta perca água.
Quimiossíntese
Certas espécies de bactérias e arqueas são autótrofas e produzem substâncias orgânicas a partir
da quimiossíntese, processo que utiliza a energia liberada por reações oxidativas de substâncias
inorgânicas simples. Arqueas metanogênicas, por exemplo, obtém energia a partir da reação
entre o gás hidrogênio (H2) e o gás carbônico (CO2), com produção de gás metano (CH4). Essa
arqueas vivem em ambientes pobre em gás oxigênio (anaeróbios), tais como depósitos de
lixo, fundos de pântanos e tubos digestórios de animais. Outras bactérias quimiossintetizantes
são conhecidas na ciclagem dos nutrientes durante o ciclo do nitrogênio, as Nitrosomonas e a
Nitrobacter. As bactérias quimiossintetizantes podem vivem em ambientes desprovidos de luz
e de matéria orgânica, uma vez que a energia necessária ao seu desenvolvimento é obtida de
oxidações inorgânicas.
Anotações:
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