TURMA 100 BIOENERGÉTICA I - BIOLOGIA

Bioenergética I: fotossíntese

Origem dos plastos

™ Plastos ou plastídeos (metabolismo energético)

Plastos ou plastídeos

™ Organelas exclusivas de plantas e algas,

™ Podem variar de forma, tamanho e tipo de pigmento, que apresentam;

™ Origina-se de uma células meristemáticas (jovem).

Classificação dos plastos:

™ LEUCOPLASTOS: plastos incolores que armazenam substâncias de reserva energética.

™ A – Amiloplastos,

™ B – Proteoplastos,

™ C - Oleoplastos

™ CROMOPLASTOS: plastos que apresentam pigmentos.

™ CLOROPLASTOS: O mais importante pois realiza fotossíntese, contém clorofila

™ ERITROPLASTOS: vermelho (algas, frutos e flores)

™ XANTOPLASTOS: amarelo (algas, frutos e flores)

™ FEOPLASTOS: marrom (algas)

™ Cloroplastos à Organela característica da célula vegetal.

™ FUNÇÃO: fotossíntese.

™ CARACTERÍSTICAS: organela independente pois apresenta DNA e ribossomos, apresentando capacidade de duplicação. Contém clorofila pigmento responsável pela absorção de energia luminosa

Clorofila energia luminosa em energia química

A intensa cor verde da clorofila se deve a sua enorme capacidade de absorver a luz através das regiões azuis e vermelhas do espectro eletromagnético; é por conta destas absorções, a luz que ela reflete e transmite é o verde que percebemos.

Conforme a quantidade de clorofila presente nas plantas diminui, as outras cores começam a aparecer. Este efeito torna-se bastante perceptível durante o outono, época do ano em que as folhas das árvores mudam de cor.

Diferenciando os organismos

Ser heterótrofo: ser que não produz seu próprio alimento.

Ser autótrofo: ser que produz seu próprio alimento. São os vegetais.

TEORIA ENDOSSIMBIÓTICA

Características próximas entre: BACTÉRIAS, MITOCÔNDRIAS e CLOROPLASTOS

•       Presença de DNA único e circular

•       Presença de 2 membranas, com composição diferente (interna e externa)

•       Multiplicação das organelas por fissão binária

•       Presença de DNA único e circular

•       Presença de 2 membranas, com composição diferente (interna e externa)

•       Multiplicação das organelas por fissão binária

•       Surgimento dessas organelas a partir de uma associação simbiótica estável

•       Entrada na célula por digestão ou parasitismo

Bactérias primitivas fotossintéticas foram englobadas por células eucarióticas primitivas e anaeróbias, passando a viver e  a se multiplicar nessas células.

Essa relação endossimbiótica favoreceu a célula menor, que passou a receber proteção, e a célula maior, que passou a ser autotrófica.

O mesmo aconteceu com as mitocôndrias, que passaram a viver dentro das células eucarióticas. O fato de mitocôndrias e cloroplastos terem semelhanças estruturais reforça essa explicação.

Fotossíntese

A clorofila e os pigmentos acessórios

Clorofila: Anel complexo com um átomo de

Magnésio no centro e uma cadeia carbônica

hidrofóbica.

Função: Absorção de energia luminosa

Dois tipos:  Clorofila a (3/4)

•  Clorofila b (1/4)

Absorvem luz azul e vermelha preferencialmente

Pigmentos fotossintéticos

As clorofilas a e b absorvem intensamente os comprimentos de onda vermelho e azul.
Os pigmentos carotenoides são considerados acessórios porque apenas ampliam o espectro de absorção de luz.

A clorofila e os pigmentos acessórios

Pigmentos acessórios: Absorvem os fótons de comprimento de onda que a clorofila não consegue absorver.

•  ß (beta) caroteno
•  Ficoeritrina
•  Ficocianina

A clorofila e a formação do complexo antena

Visão global do processo fotossintético

Pigmentos fotossintéticos

A fotossíntese ocorre em duas etapas: fotoquímica e química. A etapa fotoquímica precisa de luz e clorofila, a química é independente da luz, mas necessita dos produtos da etapa fotoquímica para ocorrer. Apesar disso, a fotossíntese pode ser representada por essa equação simplificada.

Reações fotossintéticas

Resumo da fase clara (fotoquímica)

Nessa etapa da fotossíntese, as reações dependem da presença de luz e são desencadeadas pela clorofila. A energia luminosa é usada para sintetizar moléculas de ATP (energia química) e destruir a molécula de água, liberando oxigênio e H+. O oxigênio vai para o ambiente e o H+ é utilizado para formar NADPH. Tanto o ATP quanto o NADPH serão utilizados na fase seguinte da fotossíntese.

Etapa Fotoquímica “Fase clara” – (Produção de ATP e NADPH₂)

Etapa Enzimática – “Fase Escura”

•         Produção de açúcares a partir de CO₂

•         Local de ocorrência: Estroma do Cloroplasto

•      

  Fase escura: Conceito errôneo!

        A fase enzimática ocorre também na presença de luz.

        A fase enzimática utiliza ATP e NADPH produzidos nos tilacóides durante as reações luminosas (Etapa fotoquímica)

Etapa Enzimática – Ciclo de Calvin

       Dividido em 3 etapas

1.       Fixação de CO2

2.       Produção de Açúcares

3.       Regeneração da RuBP (Ribulose Bifosfato)

 

Resumo da fase escura (química)

A etapa química ocorre no estroma do cloroplasto e não depende da luz. Nela, o ATP e o NADPH produzidos na etapa fotoquímica, juntamente com o CO2 retirado do ambiente, são utilizados para a produção de açúcares, aminoácidos e ácidos graxos.