Obtenção de Matéria_Autotróficos
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Obteno de
Matria pelos Seres
Autotrficos
Biologia e Geologia 10 AnoProf. Mrcia Lopes
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Nutrio
Autotrfica
Energia Luminosa
Fotossntese(Plantas, algas, algumas
bactrias,
como, as cianobactrias)
Seres Fotoautotrficos
Energia Qumica
Quimiossntese(Algumas bactrias, como por
exemplo, bactrias
nitrificantes)
Seres Quimioautotrficos
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Fonte de Energia nas Clulas
ATP Adenosina Trifosfato
ADENOSINA
Adenosina monofosfato (AMP)
Adenosina difosfato (ADP)
Adenosina trifosfato (ATP)
Adenina
Fosfato
Ribose
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Como utilizado o ATP a nvel
celular?
ATP + H2O ADP + P + energia
A hidrlise do ATP (desfosforilao do ATP) Reaco que liberta energia.
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Como utilizado o ATP a nvel
celular?
A sntese do ATP (Fosforilao do ADP) Reaco que consome energia.
ADP + P + energia ATP + H2O
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Como que os seres fotoautotrficos
obtm a matria orgnica?
gua e sais minerais
Dixido de carbono
Energia Luminosa
Oxignio
Oxignio
Glicose
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Estomas
Estruturas celulares que tm a funo de realizar trocas gasosas entre a planta e o meio ambiente
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Equao Geral da Fotossntese
OHH
OHH
OHH OHH
OHH
OHH OHH
OHH
OHH
OHH
OHH
OHH
OCO
OCO
OCO
OCO
OCO
OCO
O
OO
OO
OOO
OO
OO
OHH OH
H
OHH
OHH
OHH OHH
+ + +
gua
Dixido de carbonoglicose oxignio gua
6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
ClorofilaEnergia luminosa
Clorofila
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Onde decorre a fotossntese?
Clula
clorofilada
Membrana do tilacide
Esquema da
molcula de
clorofila
Folha
Granum
Parede
celular
Cloroplasto
Membrana externa
GranumEstroma
Ncleo
VacoloCloroplasto
Tilacide
Fotossistema
-
Pigmentos fotossintticos
-
Pigmentos fotossintticos nas
plantas
Pigmentos fotossintticos das plantas
Cor
Clorofilasb verde-amarelada
a verde intensa
Carotenidesxantofilas amarela
carotenos laranja
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Como captam os pigmentos
fotossintticos a energia luminosa?
Espectro da luz visvel
Espectro Electromagntico
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Espectro de absoro pelos pigmentos
fotossintticos
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Experincia de Engelmann (1882)
Montou entre lmina e lamela um filamento de espirogira, utilizando na montagem gua com bactrias aerbias.
Utilizou um microscpio com um prisma ptico no sistema de iluminao que permitia decompor a luz solar e faz-la atravessar a preparao.
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Experincia de Engelmann (1882)
RESULTADO:Bactrias aglomeradas em volta do filamento, em zonas que recebem radiao azul-violeta e vermelho alaranjado.
CONCLUSO:
Mais bactrias
Mais Oxignio
Maior intensidade fotossinttica
Radiaes azul-violeta e vermelho-laranja so as mais eficazes para a fotossntese
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Relao entre as radiaes do espectro
de absoro e a eficincia da
fotossntese
Se colocarmos plantas num quarto iluminado somente com luz verde, elas morrem.
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Como captam os pigmentos
fotossintticos a energia luminosa?
Um foto absorvido por um electro que se move at um nvel energtico mais elevado.
O electro regressa ao estado fundamental, emitindo energia, sob a forma de calor ou luz.
O electro excitado aceite por uma molcula aceptora de electres, da vizinhana do tomo excitado.
A luz formada por partculas os fotes que se propagam sob a forma de ondas com diferentes comprimentos de onda.
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Como captam os pigmentos
fotossintticos a energia luminosa?
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Como captam os pigmentos
fotossintticos a energia luminosa?
Clorofila
oxidada
Aceptor
reduzido
Reaco de Oxidao - Reduo
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Van Niel (1930)
Estudou bactrias sulfurosas;
Bactrias anaerbias - Vivem em meios pobres em O2;
Utilizam na fotossntese H2S e no H2O;
Na presena de luz e CO2sintetizam compostos orgnicos e libertam S.
Qual a origem do oxignio libertado?
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Van Niel (1930)
Comparando:
CO2 + 2 H2S CH2O + H2O + 2 S
(Bactrias sulfurosas)
CO2 + 2 H2O CH2O + H2O + O2
(Plantas)
Qual ser ento a origem do O2 libertado pelas plantas?
Tem origem na gua e no no CO2.
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Rubem e Hamen (1940)
Algas verdes Chlorella;
Colocadas em H2O, em que O radioactivo (18O);
Iluminaram-se;
O O2 libertado da fotossntese 18O2;
O oxignio da glicose no o radioactivo.
Tem origem na gua e no no CO2
Qual ser ento a origem do O2 libertado pelas plantas?
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Rubem e Hamen (1940)
Algas verdes Chlorella;
Colocadas em CO2, em que C radioactivo (14C);
O carbono da glicose radioactivo.
CONCLUSO
O carbono do CO2 necessrio para formar os compostos orgnicos
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Graffon (1951)
Algas iluminadas;
Meio com CO2 radioactivo (14CO2);
Iluminao seguida de obscuridade.
O que acontece incorporao de CO2 pelas algas?
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Graffon (1951)
Resultado:
O CO2 continua a ser absorvido.
Concluso:
Embora seja necessrio luz para dar incio ao processo de fotossntese, a incorporao do CO2 no depende directamente da luz, pois pode-se prolongar na obscuridade.
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Equao Geral da Fotossntese
CO2 + 2 H2O (CH2O) + H2O + O2Clorofila
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Processo Fotossinttico
Fotossntese
Fase Fotoqumicaou Fase dependente
da luz
Fase Qumica ouFase no directamente
dependente da luz
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Processo Fotossinttico
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Fase Fotoqumica
Ocorre na membrana dos tilacides;
A energia luminosa captada pelos pigmentos fotossintticos transformada em energia qumica, que vai ser utilizada na fase qumica.
Energia luminosa
Energia
luminosa
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Fase Fotoqumica
Oxidao da clorofila
Fotlise da guaH2O 2H+ + 2e- +1/2 O2
Fluxo de electres
Fosforilao do ADPADP + P + Energia ATP + H2O
Reduo do NADP+ a NADPHNADP+ + 2H+ + 2e- NADPH + H+
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Processo Fotossinttico Global
C
L
O
R
O
P
L
A
S
T
O
Tilacide
Etapa II
QUMICAEtapa I
FOTOQUMICA
LuzH
2O CO
2
ADP
NADP
H2O
C6H
12O
6
ATP
NADPH
O2
E
S
T
R
O
M
A
Glicose
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Fase Qumica ou Ciclo de Calvin
Ocorre no estroma;
Apresenta 3 fases: Fixao do CO2 Produo de compostos orgnicos Regenerao da ribulose difosfato (RuDP)
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Aldedo fosfoglicrico (PGAL)
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Quimiossntese
Produo de compostos orgnicos, utilizando como fonte de energia a oxidao de compostos minerais, como o amonaco (NH3), o dixido de carbono (C2O) ou o sulfureto de hidrognio (H2S).
Existem diversos tipos de bactrias capazes de realizar a oxidao de compostos minerais para obteno de energia, podendo-se destacar as bactrias sulfurosas, as bactrias ferrosas e as bactrias nitrificantes do solo.
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Quimiossntese
1 FaseUma fase de produo de ATP e NADPH. Durante esta fase ocorre a oxidao de compostos minerais, como o amonaco (NH3), o dixido de carbono (C2O) ou o sulfureto de hidrognio (H2S). Esta oxidao permite obteno de protes e electres que so transportados ao longo de uma cadeia, no sentido de produzir ATP e reduzir o NADP+ a NADPH;
2 FaseOcorre o ciclo do carbono e, tal como na fotossntese, produzem-se compostos orgnicos a partir do CO2 absorvido, do poder redutor do NADPH e da energia contida no ATP gerados na 1 fase.