Energia para a célula (Parte III)
Fotossíntese
Quimiossíntese
Natália A. Paludetto
[email protected]
Fotossíntese
• São conhecidos como seres autotróficos.
• Pois a fotossíntese é o processo pelo qual os
seres clorofilados sintetizam moléculas orgânicas
que utilizarão para obtenção de energia. Ou
ainda, a produção de energia química através de
energia luminosa.
• Plantas, alguns protistas, bactérias
fotossintetizantes e cianobactérias.
• Se tornou possível devido à presença de
clorofila, que nas cianobactérias está dispersa
no citoplasma e nos eucariontes se encontra
nos cloroplastos.
• Importância: seres autótrofos são a base da
cadeia alimentar e também fornecem o
oxigênio presente na atmosfera.
6 CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Fase fotoquímica
(fase clara ou luminosa)
• Dependente de luz – doa energia para a célula.
• Ocorre nas membranas dos tilacoides →
unidades funcionais (fotossistemas) → clorofila a
e b + pigmentos acessórios + aceptores de
elétrons + enzimas.
• Fotossistemas diferem quanto a capacidade de
absorção de luz,
– PS I: 700 nm,
– PS II: 680 nm.
• Etapas da fase clara:
– Fotofosforilação cíclica (PS I), e
– Fotofosforilação acíclica (PS I e PS II).
Fase clara – Fotofosforilação cíclica
Luz
e
Ferridoxina
Clorofila a
e
Cadeia de citocromos
e-
ATP
ADP + Pi
Aceptores de e-,
enzimas,
cofatores como
vitaminas ou
outras
substâncias.
Fase clara – Fotofosforilação acíclica
H2O
Luz
2 H+ + 2 e- +
⅟2 O2
e
Plastoquinona
Clorofila b
e
Cadeia de citocromos
ATP,
NADPH2,
O2
Clorofila a
e
e
ATP ADP + Pi
NADP
Ferridoxina
Cadeia de citocromos
NADPH2
Fase química
(fase escura)
• Independente de luz, utiliza NADPH2 e ATP
provenientes da fase clara, ocorre no estroma
do cloroplasto →
• Produz glicose à partir de CO2 e água.
Ciclo de Calvin
CO2
Ribulose-1,5-difosfato
água
hexose
2 ácido fosfoglicérico
ATP e NAPH2
Glicose
Gliceraldeído-3-fosfato
Resumindo o Ciclo de Calvin...
6 CO2 + 12 NADPH2 + 18 ATP → C6H12O6 +
12 NADP + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O
São realizados 6 ciclos pra formação de
uma glicose, portanto, a cada ciclo são
gastos 3 ATPs e 2 NADPH2.
Fotossíntese - Fatores limitantes
• Fatores intrínsecos
– Disponibilidade de clorofila,
– Disponibilidade de enzimas e cofatores.
• Fatores extrínsecos
– Concentração de gás carbônico,
– Temperatura,
– Comprimento de onda da luz (violeta/azul,
vermelha),
– Intensidade luminosa.
Fotossíntese em bactérias
• Bactérias não utilizam água como reagente da
fotossíntese:
• 6 CO2 + 2 H2S
Luz
CH2O + H2O + 2 S
• Equação geral da fotossíntese:
– 6 CO2 + 2 H2A
Luz
CH2O + H2O + 2 A
Quimiossíntese
• Processo obtenção de energia obtida de uma
substância inorgânica, na ausência de luz,
através de oxidação. Que será empregada na
produção de compostos orgânicos e O2.
amônia e nitritos
• Nitrobactérias (solo),
• sulfobactérias (fontes termais),
• Ferrobactérias (vários ambientes).
sulfetos e sulfitos
óxidos e sais de ferro
Fórmula geral:
Subst. Inorg. + O2 → Subst. Inorg. + E
CO2 + H2O + E → Comp. org. + O2
Nitrobactérias:
2 NH3 + 3 O2 → 2 HNO2 + E
Sulfobactérias:
2 H2S + O2 → 2 H2O + 2 S + E
6 CO2 + 6 H2O + E → C6H12O6 + 6 O2
O esquema a seguir representa, de forma simplificada, os ciclos
do oxigênio e do carbono.
No quadro adiante, assinale a alternativa que identifica
corretamente os processos I e II e os organismos nos quais
eles ocorrem.
I
O2
CO2
II
Processos
Organismos
I
II
I
II
A
respiração
fotossíntese
Heterótrofos
Autótrofos
B
fotossíntese
Respiração
Autótrofos
Heterótrofos
C
Respiração
Fotossíntese
Auto e hetero
Autótrofos
D
Fotossíntese
Respiração
Auto e hetero
Heterótrofos
E
Respiração
Fotossíntese
Autótrofos
Auto e hetero
A capacidade de certos organismos realizarem a
fotossíntese possibilita
a) a ocorrência de vida no fundo escuro dos oceanos,
uma vez que as algas ali existentes realizam a
fotossíntese.
b) o acúmulo de CO2 na atmosfera, uma vez que a
fotossíntese é um processo produtor desse gás.
c) a existência dos vários ecossistemas, uma vez que os
níveis tróficos das cadeias alimentares dependem
direta ou indiretamente dos produtores.
d) a liberação de O2 durante a noite, pois é na fase escura
da fotossíntese que esse gás é produzido.
e) a quebra de moléculas orgânicas com liberação da
energia contida nas ligações químicas.
A contribuição da seiva bruta para a realização
da fotossíntese nas plantas vasculares é a de
fornecer
a) glicídios como fonte de carbono.
b) água como fonte de hidrogênio.
c) ATP como fonte de energia.
d) vitaminas como coenzimas.
e) sais minerais para captação de oxigênio.
A energia luminosa fornecida pelo Sol
a) é fundamental para a manutenção das cadeias
alimentares, mas não é responsável pela
manutenção da pirâmide de massa.
b) é captada pelos seres vivos no processo da
fotossíntese e transferida ao longo das cadeias
alimentares.
c) tem transferência bidirecional nas cadeias
alimentares por causa da ação dos
decompositores.
d) transfere-se ao longo dos níveis tróficos das
cadeias alimentares, mantendo-se invariável.
e) aumenta à medida que é transferida de um nível
trófico para outro nas cadeias alimentares.
A figura mostra uma planta, iluminada por uma fonte de
intensidade 2x, e o gráfico que relaciona as
velocidades dos processos de fotossíntese e de
respiração em função da intensidade luminosa.
Se a intensidade luminosa for reduzida de 2x para x, a
planta passará a produzir
a) mais O2 que CO2.
b) menos O2 que CO2.
c) quantidades iguais de CO2 e O2.
d) apenas CO2.
e) apenas O2.
Gavião-carijó
Rupornis magnirostris