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Bioquimica - Aula Fotossintese

  1. 1. +Bioquímica - Universidade Católica de Brasília Fotossíntese Prof. Dr. Gabriel da Rocha Fernandes Universidade Católica de Brasília gabrielf@ucb.br - fernandes.gabriel@gmail.com
  2. 2. + 2 O que devo saber ao fim desta aula? n Mecanismo do fluxo de eletrons. n Importância de cada fotossistema. n Fixação do carbono.
  3. 3. + 3 Conceitos n Fluxo de elétrons acoplado a síntese de ATP. n Fonte de quase toda energia biológica. n Equilíbrio entre fotossintéticos e heterotróficos. n Capturam energia solar e formam ATP e NADPH.
  4. 4. + 4 Características Gerais n Água é um fraco doador de elétrons. n A luz fornece a energia necessária para “criar” um bom doador e aceptor de elétrons. n A partir daí o processo é similar a fosforilação oxidativa. n Em plantas tem 2 processos: n Reações dependentes de luz n Reações de assimilação do carbono
  5. 5. + 5 Cloroplastos n Ocorrem em células eucarióticas. n Fazemtanto as reações dependentes da luz quanto a assimilação do carbono. n Tem duas membranas, como as mitocôndrias. n Compartimento interno tem os tilacóides, arranjados em pilhas chamadas de grana. n Nas lamelas, membranas dos tilacóides, estão os pigmentos. n O estroma, fase aquosa, contem as enzimas de assimilação do carbono.
  6. 6. + 6 Cloroplastos
  7. 7. + 7 Experimento de Hill n Quando estratos de folhas eram iluminados, aconteciam 2 coisas: n Liberava oxigênio n Um aceptor de elétrons era reduzido. n O aceptor de eletrons era 2,6-diclorofenolindofenol, originalmente azul. n Forma reduzida é incolor. n Constatou também que o gás carbônico não era necessário.
  8. 8. + 8 Absorção de energia n Quando um foton é absorvido pelo cromóforo, um dos seus elétrons é elevado para um nível maior de energia. n Um elétron excitado é instável e volta ao seu estado basal. n A energia liberada é em forma de luz (fluorescencia), ou pode ser transferida para outra molécula (excitons)
  9. 9. + 9 Clorofila
  10. 10. + 10 Complexo coletor de luz
  11. 11. + 11 Fotossistemas n Clorofila canaliza a energia absorvida para os centros de reação pela transferência de excitons. n Cerca de 200 moléculas de clorofila e 50 carotenóides. n Apenaspoucas moléculas de clorofila associadas ao centro de reação fotoquímica são capazes de transformar luz em energia química. n As outras são moléculas coletoras de luz, ou antenas moleculares.
  12. 12. + 12 Fotossistemas
  13. 13. + 13 Fotossistemas
  14. 14. + 14 Fluxo de elétrons n Estudos mostraram que luz de comprimento de onda de 870, 680 e 700 nm descoloravam alguns pigmentos. n Centro de reação tipo II tem 3 módulos básicos: n um centro de reação (P870) n um complexo de transferência de eletrons, citocromo bc. n ATP sintase.
  15. 15. + 15 Fluxo de elétrons n Centro de reação tipo I envolve os mesmos 3 módulos e mais algumas reações. n Alguns elétrons fluem do centro de reação para uma proteína Fe-S (Ferredoxina). n O elétron passa da ferredoxina para promover a redução de um NAD+. n O eletron perdido deste centro de reação é reposto pela oxidação de H2S.
  16. 16. + 16 E nas plantas? n 2 fotossistemas complementares: PSI e PSII.
  17. 17. + 17 Ordenação do fluxo
  18. 18. + 18 Ordenação do fluxo
  19. 19. + 19 Funcionando...
  20. 20. + 20 Fixação do carbono n Ciclo de Calvin n 6 NADPH e 9 ATP/ n Três etapas: n Condensação de CO2 com aceptor de cinco carbonos: ribulose-1,5-bifosfato para formação de 2 moléculas de 3- fosfoglicerato. n 3-fosfoglicerato é reduzido a trioses-fosfato. n 5 das 6 moléculas de triose-fosfato são utilizadas para regenerar 3 moléculas de ribulose-1,5- bifosfato.
  21. 21. + 21 O que acontece com o que não é reciclado?
  22. 22. + 22 Estequiometria

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