Plastos – cloroplastos - fotossíntese
Profa. Estela Rossetto
www.oas.org/children/members/natSymbols/ipe_amarelo_imagelarge.jpg
Plastos (= plastídeos)
Organelas exclusivas
de células vegetais.
Delimitadas por duas
membranas.
Possuem material
genético próprio.
Classificados pela cor
e função.
www.camaramu
qui.es.gov.br/im
ages/museu
Plastos coloridos:
- Laranja e amarelo:
Cromoplastos.
- Possuem pigmentos
carotenóides, que são
lipofílicos.
-Verde: Cloroplastos.
- Possuem clorofila e
outros pigmentos, todos
lipofílicos.
Plastos incolores:
Leucoplastos.
www.camaramu
qui.es.gov.br/im
ages/museu
Cromoplastos em pétala de Allamanda sp
Foto: Ludovina Maria Braga.
núcleo
http://botit.botany.wisc.edu/courses/Botany_130/eukaryotic_cell/Marigold.html
http://www.jardineiro.net/br/banco/allamanda_cathartica.php
Cloroplastos e Fotossíntese
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Estrutura Foliar
pecíolo
broto
axilar
lâmina
foliar
nó
bainha
lâmina
foliar
caule
nó
http://ghs.gresham.k12.or.us/science/ps/sci/ibbio/plants/notes/extleaf.htm
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Nervura foliar
Bainha
vascular
cutícula
Epiderme superior
Parênquima
espaço de
ar
Mesofilo
(parênquima
esponjoso)
xilema
Epiderme inferior
estômato
Células-guarda
floema
://home.earthlink.net/~dayvdanls/plant_structure.html
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http://botit.botany.wisc.edu/courses/Botany_130/eukaryotic_cell/Chloroplasts.html
Cloroplasto:
Organela presente nas células fotossintetizantes.
Tilacóide (reações
dependentes de luz
ocorrem aqui)
Espaço intermembranas
Estroma
(o ciclo
de Calvin
ocorre
aqui)
Cloroplasto
http://old.jccc.net/~pdecell/photosyn/chlorpla.html
Granum
(pilha de
tilacóides)
Fotossíntese
(G.) photos (luz)+ syn (junto)+ tithenai (colocar)
Definição:
Conversão de energia luminosa em energia elétrica
e desta para energia química, que é utilizada para
ligar átomos de carbono do CO2, formando
compostos orgânicos.
Significado biológico:
⇒ Principal rota de entrada de energia na biosfera.
→ Energia solar captada e convertida em energia
química.
⇒ Principal responsável pela formação dos
esqueletos carbônicos de moléculas orgânicas.
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Fotossíntese: Ocorrência
Plantas verdes, alguns protistas (diatomáceas e
euglenoidinas), cianofíceas (algas verde-azuladas)
e diversas bactérias.
Protista
Diatomáceas
Cianofícea
Euglena sp
http://upload.wikimedia.org/
wikipedia/commons/b/bf
/Haeckel_Diatomea_4.jpg
Anabaena spherica
http://www.acrennes.fr/pedagogie/svt/photo
/microalg/euglena.htm
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http://upload.wikimedia.org/
wikipedia/commons/6/64
/Anabaena_sperica.jpeg
Equação:
12H2O +6CO2→luz→
→C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
⇒ doador de elétrons é H2O.
⇒açúcar formado é glicose.
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Fotobiologia
http://www.hcs.ohio-state.edu/hcs300/photosyn.htm
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Pigmentos fotossintéticos
Clorofilas:
⇒ clorofila a: obrigatória.
⇒ clorofila b: absorve +
próximo do verde
+ em plantas de sombra.
http://www.hcs.ohiostate.edu/hcs300/photosyn.htm
Carotenóides:
http://www.hcs.ohio-state.edu/hcs300/photosyn.htm
⇒ pigmentos acessórios: caroteno e xantofila.
Mecanismo Fotossintético
Etapa dependente de luz:
Transformação da energia luminosa em energia
elétrica e desta em energia química.
⇒ Captação da luz, formação de corrente elétrica e
síntese de moléculas ricas em energia.
⇒ Ocorre nos tilacóides dos cloroplastos.
Etapa independente de luz:
Armazenamento da energia captada em ligações
químicas entre carbonos.
⇒ Ligação entre átomos de C do CO2, usando os edos NADPH e a energia dos ATP.
⇒ Ocorre no estroma dos cloroplastos.
Existem 3 diferentes mecanismos fotossintéticos
relacionados à
disponibilidade de água no ambiente:
C3: primeiro produto tem 3 carbonos.
C4: primeiro produto tem 4 carbonos.
C.A.M.: metabolismo ácido das crassuláceas
(“total flex”).
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Etapa Dependente de Luz:
⇒ Energia da luz excita e- dos pigmentos:
→ transferidos para moléculas transportadoras de
e- (conversão da energia luminosa em energia
elétrica!).
→ são repostos por e- removidos da H2O
(fotólise).
⇒ Promove formação de NADPH e ATP
(conversão de energia elétrica em energia
química!).
www.overmundo.com.br/banco/folhas-e-projecoes
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html
Etapa dependente de luz
http://www.hcs.ohio-state.edu/hcs300/photosyn.htm
www.overmundo.com.br/banco/folhas-e-projecoes
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html
Etapa Independente de Luz:
⇒Os NADPH e os ATP são usados para fazer a
ligação entre carbonos removidos do CO2.
⇒ Isso acontece em etapas, em um ciclo que se
repete 6 vezes: a cada vez um CO2 vai fornecer
um C para um intermediário.
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http://www.emc.m
aricopa.edu/facult
y/farabee/BIOBK/
BioBookPS.html
Gasto por CO2 = 5 ATP
https://www.
msu.edu/~s
mithe44/cal
vin_cycle_p
rocess.htm
Limitação do mecanismo C3: concentração de CO2
↑[CO2]
↓ [CO2]
http://www.marietta.edu/~spilatrs/biol103/photolab/photresp.html
C3: Gasto por CO2 = 3 ATP + 2 NADPH
Ciclo C4
⇒ Plantas de clima árido e gramíneas (Poaceae)
tropicais.
⇒ 1o produto estável: ácido oxaloacético (OAA): tem
4C.
⇒ Estrutura foliar típica: anatomia Kranz.
Parte das reações ocorre no mesofilo e parte na
bainha, para evitar perda de água pela folha.
C4: Gasto por CO2 = 5 ATP + 2 NADPH
⇒ Gasto maior de ATP, compensado por baixo
desperdício de CO2 e H2O.
Comparação entre a anatomia foliar
de folhas C3 e C4.
C3
C4
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html
Ciclo C.A.M.
⇒ Metabolismo ácido das Crassuláceas
→ Também em espécies de: Agavaceae (Yucca),
Cactaceae, Liliaceae, Euphorbiaceae,
Orchidaceae, Vitaceae, Welwitschiaceae
(Gimnosperma), Polypodiaceae.
⇒ Ambientes quentes e áridos.
⇒ Objetivo: economizar H2O (como C4)
⇒ Não tem anatomia especializada.
Ciclo C.A.M.
⇒ Estômatos só abrem à noite:
À noite:
→ Fixa CO2 como C4 no citosol e acumula malato
no vacúolo de células do mesofilo.
De dia:
→ Descarboxila o malato e fixa o CO2 como C3
(Ciclo de Calvin) no cloroplasto das células do
mesofilo.
Em condições amenas funciona como C3.
É um caráter evoluído
C.A.M.: Gasto por CO2:
Condição de restrição hídrica: = C4
Condição amena: = C3