BIOLOGIA 1º ANOENSINO MÉDIO

PROF.ª MANUELLA SEREJO

PROF. VIRGÍLIO GUEDES

Unidade IIIEnergia: Conservação e Transformação

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 10.1ConteúdoFotossíntese

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeCompreender todas as etapas do processo da fotossíntese e os locais onde ocorre na célula.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Hipótese HeterotróficaFermentação (Respiração anaeróbica)

C6H12O6 C2H5OH + CO2 + energiaGlicose Álcool Dióxido de Carbono

Fotossíntese

CO2 + H2O C6H12O6 + O2

Dióxido Água Glicose Gás oxigêniode Carbono

Respiração aeróbica

C6H12O6 + O2 CO2+ H2O + energia Glicose Gás Dióxido Água

oxigênio de carbono

REVISÃO

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Hipótese AutotróficaQuimiossíntese em arqueabactérias

FeS + H2S FeS2 + H2 + energia Sulfeto Sulfeto de Dissulfeto Gás

Fermentação (Respiração anaeróbica)

Fotossíntese (cianobactérias)

Respiração aeróbica

de Ferro hidrogênio de ferro hidrogênio

Fotossíntese em sulfobactérias

CO2 + H2S C6H12O6 + O2 + H2O Dióxido Sulfeto de Glicose Gás Águade Carbono hidrogênio carbônico

REVISÃO

6

Fala povo!

DESAFIO DO DIA

7

Qual a importância da luz do sol na sua vida?

DESAFIO DO DIA

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Fotossíntese

• O termo fotossíntese significa síntese pela luz, sendo o processo pelo qual plantas, algas e algumas bactérias utilizam a energia luminosa para produzir matéria orgânica.

• A fotossíntese é o principal meio de produção de energia dos seres autotróficos.

AULA

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12 H2O + 6 CO2 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O

A equação geral da fotossíntese é:

AULA

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Estrutura das células fotossintetizantes

• Nas células, a fotossíntese ocorre em organelas chamadas de cloroplastos, a qual contém pigmentos responsáveis pela absorção da energia luminosa.

Estroma

Granum

Tilacoide

Membrana interna

Cloroplato em microscópio

Membrana externa

AULA

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Estrutura das células fotossintetizantes

• O pigmento fotossintetizante mais conhecido é a clorofila, mas alguns organismos utilizam carotenoides e ficobilinas.

Estroma

Granum

Tilacoide

Membrana interna

Cloroplato em microscópio

Membrana externa

AULA

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Cloroplastos • As membranas internas dos cloroplastos, chamadas

de tilacoides, contêm complexos chamados de fotossistemas.

• Esses fotossistemas são compostos pelos pigmentos fotossintetizantes juntamente com proteínas e moléculas transportadoras de elétrons.

• Eles são divididos em fotossistema I e fotossistema II de acordo com o comprimento de onda considerado ótimo para a absorção.

AULA

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Alpha: Cloroplastos

AULA

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Reações da fotossíntese

• A fotossíntese é composta por uma série de reações químicas. Estas reações são divididas em duas fases na fotossíntese: a fase clara ou fotoquímica e a fase escura ou puramente química.

Luz

O2

H2O CO2

Granum

AçúcaresCloroplasto

Ciclo de Calvin

ATPNADPH

NADP+

ADP Pi

AULA

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Reações da fotossíntese

• A fase clara ocorre durante o dia, pois depende da presença de luz para acontecer.

• Essa fase ainda pode ser dividida em dois processos: a fotofosforilação e a fotólise da água.

Luz

O2

H2O CO2

Granum

AçúcaresCloroplasto

Ciclo de Calvin

ATPNADPH

NADP+

ADP Pi

AULA

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Fotofosforilação

• É o processo de produção de energia na forma de adenosina-trifosfato (ATP) a partir da energia luminosa.

• A energia luminosa que incide sobre os organismos fotossintetizantes causa uma excitação dos elétrons de uma ou mais moléculas de clorofila.

• As moléculas de clorofila excitadas transferem a energia, mas não o elétron, para moléculas de clorofila vizinhas.

AULA

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• Fotofosforilação cíclica ocorre no fotossistema I, composto basicamente por clorofila a.

• Ao receber a energia luminosa, um par de elétrons excitados deixa a molécula de clorofila a.

• A partir disso, o elétron vai sendo transferido de uma substância para a outra em uma cadeia transportadora de elétrons.

AULA

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Clorofila

Camada de elétrons

Camada de transporte de elétrons

Elétrons excitados (2e’’)

Luz

Energia para produção de ATP

ATP

Fotofosforilação cíclica

AULA

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• Fotofosforilação acíclica, os fotossistemas I e II trabalham em conjunto.

• No fotossistema II predomina a clorofila b. • Durante o processo a clorofila a do fotossistema I que

recebeu a energia luminosa perde um par de elétrons excitados, sendo recolhidos por uma molécula aceptora de elétrons.

• Esses elétrons vão sendo passados por uma cadeia transportadora de elétrons, na qual o último aceptor é uma molécula chamada de NADP+ que se torna NADPH2 ao receber os elétrons.

AULA

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Clorofila

Camada de transporte de elétronsElétrons

excitados (2e’’)

Luz Energia para produção de ATP

ATP

Fotofosforilação acíclica

H+ + H+

NADP+

NADPH

(2 e’’)

1/2

H2O

O2

AULA

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Fotólise da água

• A molécula de clorofila que perdeu seu elétron é capaz de substituí-lo por elétrons extraídos de moléculas de água.

• Com a remoção dos seus elétrons, a molécula de água decompõe-se em prótons (H+) e átomos livres de oxigênio (O).

• A equação geral da fotólise da água é a seguinte:2 H2O 4e– + 4 H+ + O2

AULA

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Ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson

• A fase escura da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos.

• Consiste em um conjunto de reações que ocorre de forma cíclica, sendo responsável pela produção de glicídios que vão servir de alimento para o organismo.

• Esse processo realiza a fixação do carbono atmosférico, pois utiliza moléculas de gás carbônico (CO2) como fonte de carbono para a produção dos glicídios.

AULA

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Ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson

AULA

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O destino dos glicídios

• A glicose livre é gerada em baixa quantidade nas células fotossintetizantes.

• Parte dos glicídios da fotossíntese é utilizada pelas mitocôndrias na respiração celular, produzindo energia para o organismo realizar suas funções vitais.

• Pode ser convertida em amido e ser armazenada compondo uma reserva energética para o organismo.

AULA

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Importância da fotossíntese para o ecossistema • A fotossíntese é responsável, por exemplo, pelo

fornecimento de oxigênio, o qual é utilizado por grande parte dos seres vivos para processos de obtenção de energia (respiração celular).

• Os organismos fotossintetizantes fazem parte do primeiro nível trófico das cadeias e teias alimentares.

AULA

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Luz solar

RaizMinerais

Água

Dióxido de Carbono

Energia

solarGlicose

Oxigênio

• As plantas e outros organismos fotossintetizantes conseguem converter a energia solar em energia química.

• Ao ser consumida, a energia acumulada pelos produtores passa para o próximo nível trófico.

AULA

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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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1. A fotossíntese é um processo importante para garantir a sobrevivência da planta e é dividida em duas etapas tradicionalmente chamadas de fase clara e escura. A fase clara ocorre na membrana dos tilacoides do cloroplasto, já a fase escura ocorre:

a) no citosol.b) no estroma do cloroplasto.c) nas mitocôndrias.d) nas cristas mitocondriais.e) no lisossomo.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. (UNEMAT) A maioria absoluta da energia disponível na Terra vem do sol. A transformação de energia luminosa em energia química é feita através do processo de fotossíntese. Sobre este processo, assinale a alternativa correta.

a) Cloroplastos são endossimbiontes da célula vegetal.b) A fase escura da fotossíntese ocorre no grana, dentro

dos cloroplastos através da ação da clorofila.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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c) Somente organismos do reino vegetal são capazes de fazer fotossíntese.

d) As proteínas que auxiliam na fotossíntese são produzidas nos lisossomos pela transcrição do RNA mensageiro traduzido do DNA nuclear.

e) Por realizarem fotossíntese, os vegetais são considerados consumidores primários nos ecossistemas.