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Biologia Vegetal

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Capt. II - A evolução da vida“vegetal” na água: as algas

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A evolução da vida “vegetal” naágua: as algas

• Aquisição de energia• Fotossíntese• Pigmentos clorofilinos• Diferença entre os pigmentos clorofilinos das cianobacterias e das bactérias

vermelhas e verdes• Cianobactérias - As “arquitectas” da atmosfera• Diferentes formas e importância ecológica das cianobactérias• Proclorófitas• O significado evolutivo das cianobactérias e proclorófitas• A importância das algas• Que semelhanças entre algas• Diversidade de formas e habitats• Ecologia das algas• Características diagnosticantes• Papel das algas para o homem

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Evolução daatmosfera

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O Espectro daradiação

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Clorofila a, b e bacterioclorofila

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Localização das moléculas de clorofila1) invaginação da membrana citoplasmática - nas purpura;

2) na própria membrana citoplasmática nas heliobacterias;

3) em ambas as membranas citoplasmática e unidades membranares nãoespecializadas chamadas cromosomas - bacterias verdes

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Anabaena cylindrica

Chlorophyll-containingmembranes

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Os pigmentos eseu espectro deabsorção

Pigmentos acessórios:

• Carotenóides

• Ficobilinas(cianobactérias)

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Espectros deabsorção

Cianobactéria

Alga verde

Bactéria vermelha

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Biologia Vegetal A luz é absorvida pelasmoléculas de clorofila

P680

Centro de reacção

LH

Dador e- Aceitador e-

Tran

sfer

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cita

ção

Pigmento Pigmento*hv

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Excitação de electrões

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Cadeia de transporte deelectrões

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A reacção luminosa da fotossintese

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Cianobactérias

Oscillatoria Nostoc Anabaena Synechococcus

heterocisto

acineto

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Biologia VegetalCianobactérias

heterocistos

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Pigmentos fotossintéticos

• Clorofila ae• Ficobilinas

– Ficoeritrinas– Ficocianinas

“Algas” verde-azuladas

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Pigmentos fotossintéticos

• Clorofila ae• Clorofila b

PROCLORÓFITAS

ProchloronProchlorothrix e Prochlorococcus

Acaryochloris - clorofila d

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Grupos do fitoplâncton- Dimensões -

• Picoplâncton 0,2 µm – 2 µm diâmetro(cianobactérias e alguns eucariotas)

• Nanoplâncton 2 µm – 20 µm (e.g.coccolitóforos)

• Microplâncton 20 µm – 200 µm

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ProdutividadeVerão

Inverno

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Fotossíntese nas águas oceânicas

KOLBER*, et al. 2000 Nature 407:177-179

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Fotossintese nas águas oceânicas

KOLBER*, et al. 2000 Nature 407:177-179

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Figure 4 Spatial distribution ofphotosynthetic bacteria andoxygenic phytoplankton in thePacific Ocean along 104° W inNovember 1999. a, The relativeconcentrations of phytoplankton(blue symbols) and aerobicphototrophs (red symbols) basedon fluorescence emission signalsat 685 nm and 880 nm,respectively. b, Spatialdistribution of SeaWiFS-retrievedchlorophyll from the first week ofDecember 1999 along the cruisetrack. c, The corresponding SSTimage. A relatively tightcorrelation between thephytoplankton and aerobicphototrophs (at about 100:1ratio) is maintained in the high-Chl region, but the relativeabundance of the aerobicphototrophs increases by a factorof ten in the low-Chl region.

KOLBER*, et al. 2000 Nature 407:177-179

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Fitoplâncton no Ciclo do C

CO2 HCO3- CO3

2-

CO2��Atmosfera

Oceano

Temp. pH + Ca 2+

CaCO3

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Conceitos a reter

• A diversidade de procariotas associada a diversidademetabólica

• A fotossíntese como processo de aquisição de energia. Oinício da atmosfera oxidante.

• A fotossintese nas cianobactérias e nas bactériaspúrpuras. Os pigmentos clorofilinos e o espectro deabsorção.

• Cianobactérias e proclorófitas. Diferenças e relação comas algas e plantas superiores.

• Mecanismos de concentração de CO2

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Referências

http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/cyanointro.htmlhttp://www.bact.wisc.edu/Bact303/MajorGroupsOfProkaryotesKolber et al. 2000. Nature 407: 177-179Mauseth. Botany Capts. 10, 19Raven. Plant Biology. Capts. 5, 7, 13.