5. 5
Aquisição de matéria e energia
Quimiossíntese – energia
química*
(quimioautotróficos)
Bactérias (ex.:nitrificantes)
* oxidação de compostos minerais
(amoníaco, sulfureto de
hidrogénio, carbonatos e sulfatos
de ferro).
IL 2011
6. 6
ATP* – a fonte de energia
A energia luminosa ou a energia química não podem ser
usadas diretamente pelas células.
Transferida para a molécula de ATP
Armazena energia proveniente da respiração celular e da
fotossíntese, para consumo posterior.
IL 2011
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
7. 7
ATP* – a fonte de energia
ATP
Hidrólise Energia para as
reações
endoenergéticas
ADP + P
energia
IL 2011
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
8. 8
ATP* – a fonte de energia
ATP
Energia das
reações
exoenergéticas
Fosforilação
ADP + P
IL 2011
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
9. 9
ATP* – a fonte de energia
ATP
Hidrólise Energia para as
Energia das
reações reações
exoenergéticas endoenergéticas
Fosforilação
ADP + P
IL 2011
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
10. 10
Fotossíntese
Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes:
IL 2011
11. 11
Fotossíntese
Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes:
Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
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12. 12
IL 2011
Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
17. 17
Experiência de Engelmann
O2 O2
O oxigénio é um dos produtos da fotossíntese.
Quanto maior a taxa fotossintética maior será a sua libertação!
Correlação entre o espetro de absorção dos pigmentos e a intensidade fotossintética
18. 18
Cor verde…
Radiação com comprimento de onda
correspondente à zona verde do
espectro não são absorvidas, são
refletidas.
IL 2011
19. 19
Fotossíntese…
origem?
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
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20. 20
Origem do oxigénio libertado…
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
Oxigénio provém da água, quando expostos à luz
(1930) Experiências de Van Niel com bactérias sulfurosas
(1940) Experiência de Rubem e Hamen com recurso ao isótopo 18O2
21. 21
Captação do dióxido de carbono…
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
Captação de CO2 mesmo na obscuridade desde que
ocorra previamente período de iluminação
14
(1951) Experiências de Gaffron e colaboradores com CO2
(1950) Experiência de Calvin e colaboradores
22. 22
Etapas da Fotossíntese
É possível distinguir duas fases sucessivas e interligadas:
Fase Fotoquímica
Ocorre nas membranas dos tilacóides
As reações dependem diretamente da luz
Fase Química
Ocorre no estroma
As reações não dependem diretamente da luz
IL 2011
23. 23
Fase fotoquímica
Quando a luz atinge o cloroplasto, as moléculas dos
pigmentos absorvem a energia.
Esta energia salta de molécula para molécula,
até que chega ao centro de reação.
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
IL 2011
24. 24
Fase fotoquímica
Oxidação da água
H2O 2H+ + 2e- + ½ O2
NADP + 2H+ + 2e- NADPH
Neste "analogia de construção" para as reações fotoquímicas, a entrada de luz é
representada pela marreta grande amarela. A luz da energia impulsiona os electrões até aos seus
estados animados sobre a plataforma (fotossistema). A energia liberada pelos electrões que se
movem através de uma cadeia de transporte de electrões entre os fotossistemas é utilizada
para bombear iões de hidrogénio através de uma membrana e produzir ATP e NADPH2
(moléculas transportadoras de H).
IL 2011
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
25. 25
Fase fotoquímica
Estas reacções permitem
a conversão da energia
luminosa em energia química do
ATP e NADPH. Mas a
fotossíntese também produz açúcar.
Até este momento nenhum açúcar foi
produzido. Isso vai ocorrer no ciclo
de Calvin, que usa o ATP e NADPH
produzido pelas reações fotoquímicas.
IL 2011
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
26. 26
Fase química – Ciclo de Calvin
Intervém
CO2
ATP (fornece energia
necessária à produção de
compostos orgânicos)
NADPH (os H, vão permitir
a redução de compostos
IL 2011
intermediários)
27. 27
Ciclo de Calvin
Combinação do dióxido de carbono com um composto de cinco átomos de
carbono (ribulose difosfato (RuDP)) originando um composto instável com seis
átomos de carbono.
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28. 28
Ciclo de Calvin
Este composto desdobra-se de seguida em duas moléculas com três átomos de
carbono cada (o ácido fosfoglicérico (PGA)).
IL 2011
29. 29
Ciclo de Calvin
O ácido fosfoglicérico é então
fosforilado pelo ATP e reduzido pelo
NADPH, formando o aldeído
fosfoglicérico (PGAL).
IL 2011
30. 30
Ciclo de Calvin
O aldeído fosfoglicérico segue então dois caminhos
diferentes: uma parte vai regenerar a ribulose
monofosfato e o restante é utilizado para diversas
sínteses no estroma, entre as quais a síntese da glicose.
IL 2011
31. Ciclo de Calvin
31
Por cada 6 CO2 entrados
no ciclo, formam-se 12 de
PGAL
• 10 vão regenerar a
ribulose monofosfato;
•2 vão formar, por
exemplo, uma molécula de
glicose.
São utilizados:
• 18 ATP (3 por cada ciclo);
•12 NADPH (2 por cada
ciclo). IL 2011
33. 33
Quimiossíntese
Na quimiossíntese, é possível igualmente distinguir duas fases:
Produção de moléculas de ATP e de NADPH
Da oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de
hidrogénio, carbonatos e sulfatos de ferro) obtêm-se eletrões
(e) e protões (H+) que vão ser transportados ao longo de uma
cadeia, ocorrendo a fosforilação de ADP em ATP e a redução
do NADP+ em NADPH.
IL 2011 Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
34. 34
Quimiossíntese
Redução de dióxido de carbono
correspondente à fase química da fotossíntese, ocorrendo
também aqui um ciclo idêntico ao de Calvin, onde intervêm as
moléculas de ATP e de NADPH produzidas na fase anterior.
Neste ciclo verifica-se a fixação do dióxido de carbono, que é
reduzido, permitindo a formação de substâncias orgânicas.
IL 2011 Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
35. 35
Bactérias Nitrificantes – papel na Biosfera
Estas bactérias são autótroficas quimiossintéticas, e utilizam a energia da
nitrificação para a síntese das suas substâncias orgânicas.
A oxidação de compostos azotados, origina por exemplo, nitratos, de grande
importância para a nutrição das plantas.
IL 2011
37. Fotossíntese / Quimiossíntese
37
A fotossíntese e a quimiossíntese diferem basicamente
em dois aspectos:
na energia utilizada para a síntese de compostos orgânicos
na fonte de protões (H) e de electrões (e).
Fotossíntese Quimiossíntese
Energia Luz solar Oxidação de
compostos minerais
Protões e eletrões Água Oxidação de
compostos minerais
Fonte de Carbono CO2 CO2
IL 2011
38. Fotossíntese e o clima
38
As plantas usam o dióxido de
carbono para fazer açúcares na fotossíntese, e
a maioria dos organismos emitem dióxido de
carbono como resíduo da respiração celular.
Embora qualquer organismo use ou
produza quantidades relativamente pequenas
de dióxido de carbono, o efeito total sobre
a quantidade de dióxido de carbono na
atmosfera de todos os organismos
na Terra é muito grande.
IL 2011
39. Fotossíntese e o clima
39 Nos últimos 300 anos, a concentração de
dióxido de carbono (CO2) na atmosfera
aumentou 40%, de 275 ppm (em 1700) para
380 ppm nos dias de hoje. Dois terços
desse aumento ocorreram apenas nos
últimos 100 anos, coincidindo com a
industrialização e o uso de combustíveis
fósseis sem precedentes na história.
A quantidade de dióxido de carbono
continua a ser suficiente para fornecer às
plantas o CO2 para a fotossíntese,
IL 2011
permitindo inclusive aumentar a sua taxa.
40. Fotossíntese e o clima
40
O CO2 na atmosfera também prende o
calor do Sol que de outra forma
escaparia da Terra de volta para o
espaço. Esta importante propriedade,
conhecida como efeito de estufa,
mantém o clima bastante quente
mantendo a temperatura média da
Terra em aproximadamente 15ºC,
possibilitando a existência de água no
estado líquido e portanto de vida.
IL 2011
41. Bibliografia
41
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8.html
http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
IL 2011
43. Questão 1
43
Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase:
No esquema, a parte da folha onde mais ocorre a
fotossíntese é…
a. nos vasos condutores.
b. no mesófilo.
c. nos estomas.
d. nas lacunas.
IL 2011
44. Questão 2
44
Numa célula vegetal, onde ocorrem as reações
fotoquímicas da fotossíntese?
a. nos estomas
b. no estroma
c. nos tilacóides
d. na mitocôndria
IL 2011
45. Questão 3
45
Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase:
Os produtos químicos das reações da fase fotoquímica
são o oxigénio, …
a. o NADP e o ADP.
b. o açúcar e a água.
c. o dióxido de carbono e o ATP.
d. o ATP e o NADPH.
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46. Questão 4
46
A etapa da fotossíntese que usa a maioria das moléculas
de ATP é:
a. a fase fotoquímica.
b. o ciclo de Calvin.
c. a cadeia de transporte de electrões.
d. a glicólise.
IL 2011
47. Questão 5
47
O ciclo de Calvin converte dióxido de carbono em:
a. ADP e NADPH.
b. água.
c. um açúcar chamado G3P.
d. clorofila.
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48. Questão 6
48
O processo pelo qual o carbono circula nos
ecossistemas a partir de dióxido de carbono inorgânico
em compostos orgânicos e retorna, é chamado:
a. cadeia de transporte de electrões.
b. ciclo do carbono.
c. espectro electromagnético.
d. fotossíntese.
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49. Questão 7
49
a. Que organito está representado?
b. Faz a legenda da imagem:
x.
y.
z.
IL 2011
50. Questão 8
50
Analisa os dados da tabela.
a. Constrói o gráfico com base nos dados
apresentados
b. A que distância da lâmpada (s) ocorre a
fotossíntese a uma taxa maior?
c. E a que distância apresenta a fotossíntese uma taxa
menor?
d. Sugere uma possível razão para os resultados
IL 2011 serem os mesmos a 60 e 75cm?
51. Questão 9
51
Substitui as letras (a a g) pelos termos correctos
IL 2011
