METABOLISMO METABOLISMO ENERGÉTICOENERGÉTICOProfessora: Katia QueirozProfessora: Katia Queiroz

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CONCEITOCONCEITO

É um conjunto de reações de oxirredução para a É um conjunto de reações de oxirredução para a abtenção de energia a partir de uma fonte abtenção de energia a partir de uma fonte energética orgânica e que ocorre energética orgânica e que ocorre obrigatoriamente em todas as células. As obrigatoriamente em todas as células. As reações de oxirredução consistem na reações de oxirredução consistem na transferência de H+ de um composto orgânico transferência de H+ de um composto orgânico para outro com desprendimento de energia. A para outro com desprendimento de energia. A fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a mais energética), os aminoácidos e os ácidos mais energética), os aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia mas são menos graxos fornecem mais energia mas são menos utilizados. C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O DG utilizados. C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O DG = 38 ATP = 38 ATP

Etapas da Respiração Etapas da Respiração AeróbicaAeróbica

A maior rentabilidade da respiração aeróbica em A maior rentabilidade da respiração aeróbica em relação à fermentação é explicada pela completa relação à fermentação é explicada pela completa "desmontagem" da molécula da glicose, com "desmontagem" da molécula da glicose, com seus átomos de carbono separados em seus átomos de carbono separados em moléculas de CO2, e a total remoção dos seus moléculas de CO2, e a total remoção dos seus átomos de hidrogênio ricos em energia. A átomos de hidrogênio ricos em energia. A respiração aeróbica (muitas vezes chamada, respiração aeróbica (muitas vezes chamada, apenas, de respiração celular) é dividida em 3 apenas, de respiração celular) é dividida em 3 etapas: aetapas: a glicólise, glicólise, o o ciclo de Krebsciclo de Krebs e a e a cadeia respiratória.cadeia respiratória.

Glicólise Glicólise

Significa quebra da glicose. Nesse Significa quebra da glicose. Nesse processo – que ocorre no hialoplasma a processo – que ocorre no hialoplasma a glicose converte-se em duas moléculas de glicose converte-se em duas moléculas de ácido pirúvico(C3H4O3), como o consumo ácido pirúvico(C3H4O3), como o consumo de 2 ATP. No entanto, a energia química de 2 ATP. No entanto, a energia química liberada no rompimento das ligações da liberada no rompimento das ligações da glicose permite a síntese de 4 ATP. glicose permite a síntese de 4 ATP. Portanto, o saldo energético são 2 ATP.Portanto, o saldo energético são 2 ATP.

Na conversão de glicose em ácido Na conversão de glicose em ácido pirúvico, verifica-se a ação de enzimas pirúvico, verifica-se a ação de enzimas denominadas desidrogenases, denominadas desidrogenases, responsáveis, pela retirada de hidrogênios. responsáveis, pela retirada de hidrogênios. Os hidrogênios são retirados da glicose e Os hidrogênios são retirados da glicose e transferidos a dois aceptores denominados transferidos a dois aceptores denominados (NAD). Cada NAD captura 2 hidrogênios. (NAD). Cada NAD captura 2 hidrogênios. Logo forma-se NADH2. Ocorre em Logo forma-se NADH2. Ocorre em condições anaeróbias.condições anaeróbias.

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS

O ácido pirúvico formado no hialoplasma O ácido pirúvico formado no hialoplasma penetra na mitocôndria,onde perde CO2, penetra na mitocôndria,onde perde CO2, com ação de enzimas denominadas com ação de enzimas denominadas descarboxilases. O ácido pirúvico é então descarboxilases. O ácido pirúvico é então convertido em aldeído acético.convertido em aldeído acético.

O aldeído acético combina-se com a O aldeído acético combina-se com a coenzima A(CoA), originando Acetil coenzima A(CoA), originando Acetil coenzima A( acetil – CoA) que é reativa.coenzima A( acetil – CoA) que é reativa.

Ele combina-se com um composto existente na Ele combina-se com um composto existente na matriz chamado ácido oxalacético. Nesse matriz chamado ácido oxalacético. Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs.momento inicia-se o ciclo de Krebs.

Da reação do Acetil CoA com o ácido Da reação do Acetil CoA com o ácido oxalacético surgi o ácido cítrico.Ela sofre oxalacético surgi o ácido cítrico.Ela sofre desidrogenações e descarboxilações(perdas de desidrogenações e descarboxilações(perdas de carbono) até originar uma nova molécula de carbono) até originar uma nova molécula de ácido oxalacético definindo um ciclo de reações ácido oxalacético definindo um ciclo de reações que constitui o ciclo de Krebsque constitui o ciclo de Krebs

IMPORTANTE IMPORTANTE

Ocorre liberação de CO2 Edesidrogenções Ocorre liberação de CO2 Edesidrogenções diversas. Os hidrogênios retirados são diversas. Os hidrogênios retirados são capturados por aceptores que podem ser capturados por aceptores que podem ser o NAD ou o FAD com formação do NADH2 o NAD ou o FAD com formação do NADH2 e o FADH2e o FADH2

IMPORTANTEIMPORTANTE

Uma alimentação rica em carboidratos Uma alimentação rica em carboidratos pode elevar a produção de Acetil CoA, pode elevar a produção de Acetil CoA, tornando-se superior a quantidade tornando-se superior a quantidade necessária para fabricação de ATP. O necessária para fabricação de ATP. O excesso dessa substância pode ser usado excesso dessa substância pode ser usado para a produção de ácidos graxos e para a produção de ácidos graxos e consequentemente de gordura.uma consequentemente de gordura.uma alimentação pobre em carboidratos alimentação pobre em carboidratos favorece que a célula use suas próprias favorece que a célula use suas próprias gorduras para produzir o acetil CoA gorduras para produzir o acetil CoA durante o ciclo de Krebs.durante o ciclo de Krebs.

Inicialmente, a molécula do acetil Co-A se Inicialmente, a molécula do acetil Co-A se funde a uma molécula de ácido oxalacético. A funde a uma molécula de ácido oxalacético. A molécula resultante da fusão, o ácido cítrico, molécula resultante da fusão, o ácido cítrico, tem seis átomos de carbono. Em algumas tem seis átomos de carbono. Em algumas etapas dessa seqüência cíclica são perdidos etapas dessa seqüência cíclica são perdidos átomos de carbono e átomos de hidrogênio. Os átomos de carbono e átomos de hidrogênio. Os átomos de carbono entram na formação de átomos de carbono entram na formação de moléculas de CO2, liberadas pela célula. Os moléculas de CO2, liberadas pela célula. Os átomos de hidrogênio, ricos em energia, são átomos de hidrogênio, ricos em energia, são recolhidos por aceptores. Um deles é o NAD, recolhidos por aceptores. Um deles é o NAD, anteriormente citado. O outro é o FAD (flavina-anteriormente citado. O outro é o FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo). Em uma das etapas da adenina-dinucleotídeo). Em uma das etapas da seqüência, a energia liberada é suficiente para seqüência, a energia liberada é suficiente para que uma molécula de ADP se converta em ATP.que uma molécula de ADP se converta em ATP.

Portanto, em cada volta do ciclo de Krebs, Portanto, em cada volta do ciclo de Krebs, são geradas duas moléculas de CO2, uma são geradas duas moléculas de CO2, uma molécula de ATP, três moléculas de NADH molécula de ATP, três moléculas de NADH e uma de FADH. Como cada molécula de e uma de FADH. Como cada molécula de glicose origina duas moléculas de acetil glicose origina duas moléculas de acetil Co-A, permite que o ciclo de Krebs seja Co-A, permite que o ciclo de Krebs seja adicionado duas vezes. No total, o ciclo de adicionado duas vezes. No total, o ciclo de Krebs produz, por molécula de glicose:Krebs produz, por molécula de glicose:

moléculas de CO2moléculas de CO2 2 moléculas de ATP2 moléculas de ATP 6 moléculas de NADH6 moléculas de NADH 2 moléculas de FADH2 moléculas de FADH

As moléculas de CO2 são liberadas pela célula, As moléculas de CO2 são liberadas pela célula, juntamente com as outras geradas na glicólise, juntamente com as outras geradas na glicólise, totalizando seis moléculas. As duas moléculas de totalizando seis moléculas. As duas moléculas de ATP se tornam disponíveis para serem ATP se tornam disponíveis para serem empregadas nas diversas formas de trabalho empregadas nas diversas formas de trabalho celular. As seis moléculas de NADH e as duas de celular. As seis moléculas de NADH e as duas de FADH irão levar os átomos de hidrogênio que FADH irão levar os átomos de hidrogênio que estão conduzindo para a cadeia respiratória, estão conduzindo para a cadeia respiratória, última etapa da respiração aeróbica.última etapa da respiração aeróbica.

A cadeia respiratória, também conhecida A cadeia respiratória, também conhecida como cadeia transportadora de elétrons, é como cadeia transportadora de elétrons, é composta de uma série de enzimas composta de uma série de enzimas aceptoras de elétrons, os citocro-mos. aceptoras de elétrons, os citocro-mos. Todos eles estão presentes junto das Todos eles estão presentes junto das cristas mitocondriais, onde a cadeia cristas mitocondriais, onde a cadeia respiratória acontecerespiratória acontece

As enzimas que participam da cadeia As enzimas que participam da cadeia respiratória associam-se as cristas respiratória associam-se as cristas mitocondriais . mitocondriais .

Existe a participação de moléculas Existe a participação de moléculas intermediárias que permitem a liberação intermediárias que permitem a liberação gradativa de energia , com a consequente gradativa de energia , com a consequente formação de ATP. Após passarem por essa formação de ATP. Após passarem por essa cadeia os hidrogênios são recolhidos pelo cadeia os hidrogênios são recolhidos pelo O2 FORMANDO ÁGUA.O2 FORMANDO ÁGUA.

Na cadeias respiratória além da presença Na cadeias respiratória além da presença de NAD e de FAD, verifica-se a de NAD e de FAD, verifica-se a participação do citocromos. Que participação do citocromos. Que transportam hidrogênios. A medida que transportam hidrogênios. A medida que passam pela cadeia respiratória os passam pela cadeia respiratória os elétrons liberam energia gradativamente. elétrons liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na síntese de Essa energia é empregada na síntese de ATP.ATP.

Os citocromos são proteínas dotadas de um anel Os citocromos são proteínas dotadas de um anel central, com íons ferro. Quando um citocromo central, com íons ferro. Quando um citocromo recebe um par de elétrons, os seus íons Fe+++ se recebe um par de elétrons, os seus íons Fe+++ se transformam em íons Fe++. Quando o par de transformam em íons Fe++. Quando o par de elétrons é cedido para o citocromo seguinte, os íons elétrons é cedido para o citocromo seguinte, os íons ferro retornam ao seu estado inicial. Os pares de ferro retornam ao seu estado inicial. Os pares de elétrons provenientes dos átomos de hidrogênio, ao elétrons provenientes dos átomos de hidrogênio, ao passarem de um citocromo para outro, vão passarem de um citocromo para outro, vão liberando energia e alcançando níveis energéticos liberando energia e alcançando níveis energéticos progressivamente mais baixos. Ao mesmo tempo, progressivamente mais baixos. Ao mesmo tempo, os prótons H+ circulam pelo espaço existente entre os prótons H+ circulam pelo espaço existente entre as membranas interna e externa das mitocôndrias.as membranas interna e externa das mitocôndrias.

Em algumas etapas da passagem dos Em algumas etapas da passagem dos pares de elétrons pela cadeia respiratória, pares de elétrons pela cadeia respiratória, a energia liberada é suficiente para que a energia liberada é suficiente para que uma molécula de ADP seja ligada a mais uma molécula de ADP seja ligada a mais um grupo fosfato, formando uma molécula um grupo fosfato, formando uma molécula de ATP. Como essa fosforilação se faz de ATP. Como essa fosforilação se faz graças à energia proveniente da oxidação graças à energia proveniente da oxidação da glicose, é chamada fosforilação da glicose, é chamada fosforilação oxidativaoxidativa

Quando os elétrons entram na cadeia Quando os elétrons entram na cadeia respiratória vindos dos átomos de hidrogênio respiratória vindos dos átomos de hidrogênio trazidos pelo NADH, permitem a produção de trazidos pelo NADH, permitem a produção de três moléculas de ATP. Quando são trazidos pelo três moléculas de ATP. Quando são trazidos pelo FADH, apenas duas moléculas de ATP são FADH, apenas duas moléculas de ATP são geradas.geradas.

No final da passagem dos pares de elétrons pela No final da passagem dos pares de elétrons pela cadeia transportadora, eles são recolhidos, cadeia transportadora, eles são recolhidos, juntamente com os seus respectivos prótons juntamente com os seus respectivos prótons H+, pelo oxigênio, o que resulta em moléculas H+, pelo oxigênio, o que resulta em moléculas de água. O oxigênio é o aceptor final de elétrons de água. O oxigênio é o aceptor final de elétrons da cadeia respiratória.da cadeia respiratória.

IMPORTANTEIMPORTANTE

O gás oxigênio é o aceptor final de O gás oxigênio é o aceptor final de hidrogênios. Numa célula aeróbia hidrogênios. Numa célula aeróbia desprovida de O2 ficaria com citocromos desprovida de O2 ficaria com citocromos saturado de elétrons esse fato impediria o saturado de elétrons esse fato impediria o citocromos seguinte recebesse elétrons e citocromos seguinte recebesse elétrons e assim o transporte de elétrons ficaria assim o transporte de elétrons ficaria bloqueado e não ocorreria a síntese de bloqueado e não ocorreria a síntese de ATP. A célula morreria por asfixia.ATP. A célula morreria por asfixia.

A falta de oxigênio faz com que os A falta de oxigênio faz com que os elétrons não sejam removidos do elétrons não sejam removidos do complexo de citocromos. complexo de citocromos. Retrogradamente, os outros componentes Retrogradamente, os outros componentes da cadeia respiratória passam a reter da cadeia respiratória passam a reter elétrons, por não poder passá-los adiante. elétrons, por não poder passá-los adiante. Com a parada na progressão dos pares de Com a parada na progressão dos pares de elétrons, cessa a produção de ATP e a elétrons, cessa a produção de ATP e a célula morre por falência energética célula morre por falência energética

Balanço Energético da Respiração Aeróbica.Balanço Energético da Respiração Aeróbica. Até a década de 1980, admitia-se a rentabilidade Até a década de 1980, admitia-se a rentabilidade

energética da respiração aeróbica como sendo de 38 energética da respiração aeróbica como sendo de 38 moléculas de ATP por molécula de glicose degradada. moléculas de ATP por molécula de glicose degradada. Entretanto, com a descoberta de que a molécula de Entretanto, com a descoberta de que a molécula de NADH produzida fora da mitocôndria origina apenas NADH produzida fora da mitocôndria origina apenas duas moléculas de ATP, esse valor foi revisto. Hoje, duas moléculas de ATP, esse valor foi revisto. Hoje, considera-se como correto que uma molécula de glicose considera-se como correto que uma molécula de glicose produz, na respiração aeróbica, 36 moléculas de ATP.produz, na respiração aeróbica, 36 moléculas de ATP.

Há algumas células, como as células do coração, do Há algumas células, como as células do coração, do fígado e dos rins humanos, que obtêm rendimento de 38 fígado e dos rins humanos, que obtêm rendimento de 38 moléculas de ATP por molécula de glicose. Entretanto, moléculas de ATP por molécula de glicose. Entretanto, para a maioria delas, o rendimento é de 36 moléculas de para a maioria delas, o rendimento é de 36 moléculas de ATP.ATP.

Rendimento Energético da Glicólise Anaeróbia

SUBSTÂNCIAS QUE AFETAM A SUBSTÂNCIAS QUE AFETAM A RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO

Monóxido de carbonoMonóxido de carbono ÁCIDO CIANÍDRICO ÁCIDO CIANÍDRICO ÁCIDO SULFÍDRICOÁCIDO SULFÍDRICO

FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESE

A fotossíntese é um processo onde A fotossíntese é um processo onde ocorre absorção de luz. É através dela ocorre absorção de luz. É através dela que os vegetais produzem alimentos, o que os vegetais produzem alimentos, o combustível indispensável para a vida da combustível indispensável para a vida da planta, do homem e de outros animais.planta, do homem e de outros animais.As folhas possuem células denominadas As folhas possuem células denominadas fotossintetizadoras, que contém clorofila fotossintetizadoras, que contém clorofila e são muito sensíveis à luz. Quando a luz e são muito sensíveis à luz. Quando a luz incide em uma molécula de clorofila, incide em uma molécula de clorofila, esta absorve parte da energia luminosa esta absorve parte da energia luminosa que permite a reação do gás carbônico que permite a reação do gás carbônico com água, produzindo carboidratos e com água, produzindo carboidratos e liberando oxigênio. liberando oxigênio.

A reação química que ocorre na A reação química que ocorre na fotossíntese pode ser fotossíntese pode ser esquematizada da seguinte forma:esquematizada da seguinte forma:

Fórmula Geral da Fotossíntese6 CO2 + 12 H2O ----luz---+--clorof----> C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

ConceitoConceito A fotossíntese é um processo complexo, A fotossíntese é um processo complexo,

constituído por diversos fenómenos. constituído por diversos fenómenos. Tudo começa quando a luz incide nas Tudo começa quando a luz incide nas folhas e é captada pela clorofila. Este folhas e é captada pela clorofila. Este pigmento, com a energia da luz do sol, pigmento, com a energia da luz do sol, vai reagir com a água da seiva bruta, vai reagir com a água da seiva bruta, decompondo-a nos seus componentes decompondo-a nos seus componentes básicos, ou seja, quebram-se as ligações básicos, ou seja, quebram-se as ligações entre os componentes que formam a entre os componentes que formam a água e dessa quebra liberta-se energia água e dessa quebra liberta-se energia química (a energia das ligações), que química (a energia das ligações), que fica armazenada na célula dentro de fica armazenada na célula dentro de "caixinhas de energia". "caixinhas de energia".

Assim, a partir do dióxido de carbono do ar e da Assim, a partir do dióxido de carbono do ar e da água que retira do solo, a planta fabrica os seus água que retira do solo, a planta fabrica os seus alimentos, convertendo a energia dos raios alimentos, convertendo a energia dos raios solares em energia química da matéria orgânica solares em energia química da matéria orgânica produzida. A folha, portanto, prende a energia produzida. A folha, portanto, prende a energia da luz do sol e armazena-a na forma de energia da luz do sol e armazena-a na forma de energia química, nas ligações químicas entre os química, nas ligações químicas entre os componentes dos hidratos de carbono. componentes dos hidratos de carbono.

Depois, a partir do amido e dos sais Depois, a partir do amido e dos sais minerais que retira do solo, a planta minerais que retira do solo, a planta produz todos os outros materiais que produz todos os outros materiais que precisa para viver e crescer, precisa para viver e crescer, nomeadamente as proteínas. Para fabricar nomeadamente as proteínas. Para fabricar as proteínas as plantas necessitam de as proteínas as plantas necessitam de elementos químicos suplementares, tais elementos químicos suplementares, tais como o azoto, o enxofre e o fósforo, que como o azoto, o enxofre e o fósforo, que vão buscar aos sais minerais. vão buscar aos sais minerais.

ETAPASETAPAS

A energia é capturada do solA energia é capturada do sol Esta energia é utilizada para decompôr a Esta energia é utilizada para decompôr a

água e produzir energia químicaágua e produzir energia química A energia química é utilizada para formar A energia química é utilizada para formar

substâncias orgânicas, a partir do dióxido substâncias orgânicas, a partir do dióxido de carbono do arde carbono do ar

Resumidamente dois estágios sequenciais Resumidamente dois estágios sequenciais ocorrem nos cloroplastos:ocorrem nos cloroplastos:a) Primeiro, a luz com certos comprimentos de a) Primeiro, a luz com certos comprimentos de onda são capturadas e convertidas em energia onda são capturadas e convertidas em energia química por uma série de passos chamados de química por uma série de passos chamados de reações de luz ou reações luminosas ou ainda reações de luz ou reações luminosas ou ainda fase clara. Essas reações são processadas nas fase clara. Essas reações são processadas nas membranas internas do cloroplasto membranas internas do cloroplasto (tilacóides).(tilacóides).b) Segundo, o CO2 é fixado e reduzido à b) Segundo, o CO2 é fixado e reduzido à compostos orgânicos, particularmente açúcares, compostos orgânicos, particularmente açúcares, por uma série de passos chamados de reações no por uma série de passos chamados de reações no escuro ou fixação de CO2 ou ainda fase escura. escuro ou fixação de CO2 ou ainda fase escura. Esse processo ocorre na matriz fluída do Esse processo ocorre na matriz fluída do cloroplasto (estroma).cloroplasto (estroma).

A fotossíntese é a conversão de energia A fotossíntese é a conversão de energia luminosa em energia química, onde ocorre luminosa em energia química, onde ocorre a produção de carboidratos a partir do a produção de carboidratos a partir do dióxido de carbono e água na presença de dióxido de carbono e água na presença de clorofila. As reações fotossintetizantes clorofila. As reações fotossintetizantes ocorrem em duas etapas: fase luminosa e ocorrem em duas etapas: fase luminosa e fase escura. fase escura.

A fase luminosa ocorre na presença de A fase luminosa ocorre na presença de luz. A energia proveniente da luz solar luz. A energia proveniente da luz solar energiza um elétron da clorofila (que energiza um elétron da clorofila (que obtém esse elétron da água e gera O2 obtém esse elétron da água e gera O2 como subproduto), capacitando-o a se como subproduto), capacitando-o a se mover por uma cadeia transportadora de mover por uma cadeia transportadora de elétrons, aonde vão perdendo a energia elétrons, aonde vão perdendo a energia produzindo ATP. Este caminho é chamado produzindo ATP. Este caminho é chamado de transporte cíclico e utiliza o de transporte cíclico e utiliza o fotossistema I. fotossistema I.

O transporte acíclico ocorre com a O transporte acíclico ocorre com a participação de dois fotossistemas. Os participação de dois fotossistemas. Os elétrons da clorofila do Fotossistema I é elétrons da clorofila do Fotossistema I é bombeado juntamente com o íon H+, bombeado juntamente com o íon H+, que são recolhidos pelo NADP+, que são recolhidos pelo NADP+, convertendo-o em NADPH. Esta síntese é convertendo-o em NADPH. Esta síntese é também chamada de também chamada de fosforilação fosforilação acíclicaacíclica. .

moléculas orgânicas. moléculas orgânicas.

Na fase escura, acontecem as reações de Na fase escura, acontecem as reações de fixação do carbono, que ocorre no fixação do carbono, que ocorre no estroma. O ATP e o NADPH produzidos na estroma. O ATP e o NADPH produzidos na fase luminosa servem como fonte de fase luminosa servem como fonte de energia e como força redutora, energia e como força redutora, respectivamente, para converter o CO2 respectivamente, para converter o CO2 em carboidratos e muitas outrasem carboidratos e muitas outras

FASE CLARAFASE CLARA

Fosforilação cíclica : inicia-se quando a energia Fosforilação cíclica : inicia-se quando a energia luminosa é absorvida pela clorofila A e se luminosa é absorvida pela clorofila A e se acumula em certos elétrons dessa molécula.Um acumula em certos elétrons dessa molécula.Um elétron é ativado abandona a clorofila e é elétron é ativado abandona a clorofila e é capturado por um cofator como a ferridoxina, capturado por um cofator como a ferridoxina, um pigmento portado de Fe+++ que aceitando um pigmento portado de Fe+++ que aceitando o elétron se transforma em Fe++ ele passa no o elétron se transforma em Fe++ ele passa no citocromos. A medida que o elétron caminha citocromos. A medida que o elétron caminha perde energia que é usada para a síntese de perde energia que é usada para a síntese de ATP.ATP.

FOSFORILAÇÃO ACÍCLICA:FOSFORILAÇÃO ACÍCLICA:Participação das clorofilas A e BParticipação das clorofilas A e BA clorofila A absorve energia luminosa e A clorofila A absorve energia luminosa e

emite dois elétrons ricos em energia, que emite dois elétrons ricos em energia, que são capturados por um aceptor do aceptor são capturados por um aceptor do aceptor 2 elétrons são trasferidos para o NADP 2 elétrons são trasferidos para o NADP que se transforma em NADPH2que se transforma em NADPH2

OCORRE FOTÓLISE – DISSOCIAÇÃO DE OCORRE FOTÓLISE – DISSOCIAÇÃO DE MOLÉCULAS DE ÁGUA.MOLÉCULAS DE ÁGUA.

A CLOROFILA B absorve energia luminosa A CLOROFILA B absorve energia luminosa e emite 2 elétrons ricos em energia. Esses e emite 2 elétrons ricos em energia. Esses elétrons passam através de uma cadeia de elétrons passam através de uma cadeia de citocromos onde perdem energia .citocromos onde perdem energia .

Após passarem pelo citocromos os Após passarem pelo citocromos os elétrons capturados pela clorofila B são elétrons capturados pela clorofila B são capturados pela clorofila A capturados pela clorofila A

IMPORTANTEIMPORTANTE

A FASE FOTOQUÍMICA ENVOLVEA FASE FOTOQUÍMICA ENVOLVEABSORÇÃO DE ENERGIA LUMINOSAABSORÇÃO DE ENERGIA LUMINOSASÍNTESE DE ATPSÍNTESE DE ATPFOTOLISE DA ÁGUAFOTOLISE DA ÁGUASÍNTESE DE NADPH2SÍNTESE DE NADPH2PRODUÇÃO DE OXIGÊNIOPRODUÇÃO DE OXIGÊNIOOCORRE NOS GRANA DO CLOROPLASTOOCORRE NOS GRANA DO CLOROPLASTO

FASE ESCURA - QUÍMICAFASE ESCURA - QUÍMICA

É PROCESSADA NO ESTROMAÉ PROCESSADA NO ESTROMA O gás carbônico é transformado em O gás carbônico é transformado em

moléculas orgânicas, principalmente moléculas orgânicas, principalmente carboidratos. Para tanto utiliza-se ATP carboidratos. Para tanto utiliza-se ATP como doador de energia e NADPH2 COMO como doador de energia e NADPH2 COMO FONTE DE Hidrogênios esses hidrogênios FONTE DE Hidrogênios esses hidrogênios doados pelo NADPH2doados pelo NADPH2

Promovem a redução de CO2 e sua Promovem a redução de CO2 e sua consequente transformação em consequente transformação em carbiodratos.carbiodratos.

IMPORTANTEIMPORTANTE CO2 – Fonte de carbono para a síntese de matéria CO2 – Fonte de carbono para a síntese de matéria

orgânicaorgânica Água – fonte de H+(síntese de NADPH2) e de Água – fonte de H+(síntese de NADPH2) e de

elétrons( para o sistema de clorofila)elétrons( para o sistema de clorofila) Luz- Fonte de energia para a síntese de ATP e NADPH2Luz- Fonte de energia para a síntese de ATP e NADPH2 ATP – doador de energia para a conversão de CO2 em ATP – doador de energia para a conversão de CO2 em

matéria orgânicamatéria orgânica NADPH2 – Fonte de hidrogênios para a conversão de NADPH2 – Fonte de hidrogênios para a conversão de

CO2 em matéria orgânicaCO2 em matéria orgânica Clorofila – pigmento responsável pela absorção de Clorofila – pigmento responsável pela absorção de

energia luminosaenergia luminosa Ferridoxina – aceptor de elétrons emitidos pela clorofilaFerridoxina – aceptor de elétrons emitidos pela clorofila Citocromos – transportador de elétrons.Citocromos – transportador de elétrons.

Fase clara Fase clara A fotossíntese é dividida em duas fases: clara e A fotossíntese é dividida em duas fases: clara e

escura. A fase clara, também chamada de escura. A fase clara, também chamada de fotoquímica, consiste na incidência da luz solar sob fotoquímica, consiste na incidência da luz solar sob a clorofila A. Elétrons são liberados e recebidos pela a clorofila A. Elétrons são liberados e recebidos pela plastoquinona (aceptor primário de elétrons). Estes plastoquinona (aceptor primário de elétrons). Estes elétrons passam por uma cadeia transportadora elétrons passam por uma cadeia transportadora liberando energia utilizada na produção de ATP. Os liberando energia utilizada na produção de ATP. Os elétrons com menos energia entram na molécula de elétrons com menos energia entram na molécula de clorofila A repondo os liberados pela ação da luz. clorofila A repondo os liberados pela ação da luz.

A molécula de clorofila absorve energia A molécula de clorofila absorve energia luminosa. Este energia é acumulada em elétrons luminosa. Este energia é acumulada em elétrons que, por este fato, escapam da molécula sendo que, por este fato, escapam da molécula sendo recolhidos por substâncias transportadoras de recolhidos por substâncias transportadoras de elétrons. A partir daí, estes irão realizar a elétrons. A partir daí, estes irão realizar a fotofosforilação, que, dependendo da substância fotofosforilação, que, dependendo da substância transportadora, poderá ser cíclica ou acíclica. Em transportadora, poderá ser cíclica ou acíclica. Em todos os dois processos, os elétrons cedem todos os dois processos, os elétrons cedem energia, que é utilizada para a síntese de ATP energia, que é utilizada para a síntese de ATP através de fosforilação (processo em que através de fosforilação (processo em que adiciona um fosfato rico em energia no ADPadiciona um fosfato rico em energia no ADP

Fotofosforilação acíclicaFotofosforilação acíclica

Esta relacionada basicamente com a fotólise da Esta relacionada basicamente com a fotólise da água Fotofosforilação cíclica: O elétron sai da água Fotofosforilação cíclica: O elétron sai da clorofila A, é captado pela ferrodoxina e passa clorofila A, é captado pela ferrodoxina e passa por transportadores de elétrons, havendo nos por transportadores de elétrons, havendo nos cloroplastos. liberação de energia, que será cloroplastos. liberação de energia, que será utilizada na síntese de ATP. É importante citar utilizada na síntese de ATP. É importante citar que estes processos acontecem que estes processos acontecem simultaneamente nos cloroplastos.simultaneamente nos cloroplastos.

Fase escura Fase escura

Ocorre no estroma dos cloroplastos e é Ocorre no estroma dos cloroplastos e é nesta fase que se forma a glicose, pela nesta fase que se forma a glicose, pela reação inicial entre o gás carbônico reação inicial entre o gás carbônico atmosférico e um composto de 5 atmosférico e um composto de 5 carbonos, a ribulose difosfato (RDP), que carbonos, a ribulose difosfato (RDP), que funciona como “suporte” para a funciona como “suporte” para a incorporação do CO2.incorporação do CO2.

Ciclo de Calvin Ciclo de Calvin

A molécula de CO2 se liga ao suporte de RDP A molécula de CO2 se liga ao suporte de RDP desencadeando um ciclo de reações no qual se desencadeando um ciclo de reações no qual se formam vários compostos de carbono. Para formam vários compostos de carbono. Para formação de uma molécula de glicose é formação de uma molécula de glicose é necessário que ocorram 6 ciclos destes. Os necessário que ocorram 6 ciclos destes. Os átomos de Hidrogênio da água são adicionados átomos de Hidrogênio da água são adicionados a compostos de carbonos, obtidos a partir de a compostos de carbonos, obtidos a partir de CO2, havendo uma redução de gás, com CO2, havendo uma redução de gás, com produção de glicose.produção de glicose.

Fatores que afetam a Fatores que afetam a Fotossíntese Fotossíntese

A fotossíntese é afetada por vários A fotossíntese é afetada por vários fatores, tais como a intensidade luminosa, fatores, tais como a intensidade luminosa, a temperatura e a concentração de gás a temperatura e a concentração de gás carbônico no ar. Por exemplo: em uma carbônico no ar. Por exemplo: em uma planta mantida em um ambiente com planta mantida em um ambiente com temperatura e concentração de CO2 temperatura e concentração de CO2 constantes, a quantidade de fotossíntese constantes, a quantidade de fotossíntese realizada passa a depender realizada passa a depender exclusivamente da luminosidadeexclusivamente da luminosidade

FATORES - INTERFERÊNCIAFATORES - INTERFERÊNCIA Qualquer Qualquer

temperatura abaixo temperatura abaixo ou acima da “ótima” ou acima da “ótima” resulta em condição resulta em condição limitante para as limitante para as reações de reações de fotossíntese. Abaixo fotossíntese. Abaixo da temperatura da temperatura “ótima” a energia “ótima” a energia cinética das cinética das moléculas reagentes moléculas reagentes (CO2, H2O) é (CO2, H2O) é insuficiente para insuficiente para conseguir o conseguir o rendimento químico. rendimento químico. Acima da Acima da “temperatura ótima” “temperatura ótima” as enzimas vão se as enzimas vão se desnaturando, desnaturando, podendo até parar podendo até parar as reações.as reações.

A construção do A construção do gráfico acima gráfico acima utiliza dados utiliza dados obtidos em obtidos em condições condições experimentais de experimentais de laboratório. laboratório. Observa-se que Observa-se que a concentração a concentração ótima é atingida ótima é atingida em 0,2% de em 0,2% de CO2, pois acima CO2, pois acima dessa dessa concentração a concentração a taxa de taxa de fotossíntese fotossíntese

A observação do A observação do gráfico acima gráfico acima demonstra que as demonstra que as intensidades intensidades luminosas abaixo do luminosas abaixo do ponto de saturação ponto de saturação luminosa são valores luminosa são valores limitantes do processo limitantes do processo fotossintético. Acima fotossintético. Acima dessa “intensidade dessa “intensidade ótima” já não haverá ótima” já não haverá mais melhoria na taxa mais melhoria na taxa de rendimento.de rendimento.