METABOLISMO METABOLISMO ENERGÉTICOENERGÉTICOProfessora: Katia QueirozProfessora: Katia Queiroz

www.biomaiskatiaqueiroz.blogspot.cwww.biomaiskatiaqueiroz.blogspot.comom

CONCEITOCONCEITO É um conjunto de reações de oxirredução para É um conjunto de reações de oxirredução para

a abtenção de energia a partir de uma fonte a 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 fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a mais energética), os aminoácidos e os (não a mais energética), os aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia mas são ácidos graxos fornecem mais energia mas são menos utilizados. C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + menos utilizados. C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O DG = 38 ATP 6H2O DG = 38 ATP

Etapas da Respiração Etapas da Respiração AeróbicaAeróbica

A maior rentabilidade da respiração aeróbica A maior rentabilidade da respiração aeróbica em relação à fermentação é explicada pela em relação à fermentação é explicada pela completa "desmontagem" da molécula da completa "desmontagem" da molécula da glicose, com seus átomos de carbono glicose, com seus átomos de carbono separados em moléculas de CO2, e a total separados em moléculas de CO2, e a total remoção dos seus átomos de hidrogênio ricos remoção dos seus átomos de hidrogênio ricos em energia. A respiração aeróbica (muitas em energia. A respiração aeróbica (muitas vezes chamada, apenas, de respiração vezes chamada, apenas, de respiração celular) é dividida em 3 etapas: acelular) é dividida em 3 etapas: 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 processo – que ocorre no hialoplasma a glicose converte-se em duas a glicose converte-se em duas moléculas de ácido pirúvico(C3H4O3), moléculas de ácido pirúvico(C3H4O3), como o consumo de 2 ATP. No como o consumo de 2 ATP. No entanto, a energia química liberada entanto, a energia química liberada no rompimento das ligações da 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 responsáveis, pela retirada de hidrogênios. Os hidrogênios são hidrogênios. Os hidrogênios são retirados da glicose e transferidos a retirados da glicose e transferidos a dois aceptores denominados (NAD). dois aceptores denominados (NAD). Cada NAD captura 2 hidrogênios. Logo Cada NAD captura 2 hidrogênios. Logo forma-se NADH2. Ocorre em forma-se NADH2. Ocorre em condições anaeróbias.condições anaeróbias.

CICLO DE KREBSCICLO DE KREBS O ácido pirúvico formado no O ácido pirúvico formado no

hialoplasma penetra na hialoplasma penetra na mitocôndria,onde perde CO2, com ação mitocôndria,onde perde CO2, com ação de enzimas denominadas de enzimas denominadas descarboxilases. O ácido pirúvico é descarboxilases. O ácido pirúvico é então convertido em aldeído acético.então 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 Ele combina-se com um composto existente na matriz chamado ácido oxalacético. na matriz chamado ácido oxalacético. Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs.Nesse 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 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 de ácido oxalacético definindo um ciclo de reações que constitui o ciclo de Krebsreações que constitui o ciclo de Krebs

IMPORTANTE IMPORTANTE Ocorre liberação de CO2 Ocorre liberação de CO2

Edesidrogenções diversas. Os Edesidrogenções diversas. Os hidrogênios retirados são capturados hidrogênios retirados são capturados por aceptores que podem ser o NAD por aceptores que podem ser o NAD ou o FAD com formação do NADH2 e ou o FAD com formação do NADH2 e o FADH2o 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 excesso dessa substância pode ser usado para a produção de ácidos graxos usado para a produção de ácidos graxos e consequentemente de gordura.uma e 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 funde a uma molécula de ácido oxalacético. A molécula resultante da oxalacético. A molécula resultante da fusão, o ácido cítrico, tem seis átomos de fusão, o ácido cítrico, tem seis átomos de carbono. Em algumas etapas dessa carbono. Em algumas etapas dessa seqüência cíclica são perdidos átomos de seqüência cíclica são perdidos átomos de carbono e átomos de hidrogênio. Os carbono e átomos de hidrogênio. Os átomos de carbono entram na formação átomos de carbono entram na formação de moléculas de CO2, liberadas pela de moléculas de CO2, liberadas pela célula. Os átomos de hidrogênio, ricos em célula. Os átomos de hidrogênio, ricos em energia, são recolhidos por aceptores. Um energia, são recolhidos por aceptores. Um deles é o NAD, anteriormente citado. O deles é o NAD, anteriormente citado. O outro é o FAD (flavina-adenina-outro é o FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo). Em uma das etapas da dinucleotídeo). Em uma das etapas da seqüência, a energia liberada é suficiente seqüência, a energia liberada é suficiente para que uma molécula de ADP se para que uma molécula de ADP se converta em ATP.converta em ATP.

Portanto, em cada volta do ciclo de Portanto, em cada volta do ciclo de Krebs, são geradas duas moléculas de Krebs, são geradas duas moléculas de CO2, uma molécula de ATP, três CO2, uma molécula de ATP, três moléculas de NADH e uma de FADH. moléculas de NADH e uma de FADH. Como cada molécula de glicose origina Como cada molécula de glicose origina duas moléculas de acetil Co-A, permite duas moléculas de acetil Co-A, permite que o ciclo de Krebs seja adicionado que o ciclo de Krebs seja adicionado duas vezes. No total, o ciclo de Krebs duas vezes. No total, o ciclo de Krebs produz, por molécula de glicose: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 As moléculas de CO2 são liberadas pela célula, juntamente com as outras geradas célula, juntamente com as outras geradas na glicólise, totalizando seis moléculas. As na glicólise, totalizando seis moléculas. As duas moléculas de ATP se tornam duas moléculas de ATP se tornam disponíveis para serem empregadas nas disponíveis para serem empregadas nas diversas formas de trabalho celular. As seis diversas formas de trabalho celular. As seis moléculas de NADH e as duas de FADH irão moléculas de NADH e as duas de FADH irão levar os átomos de hidrogênio que estão levar os átomos de hidrogênio que estão conduzindo para a cadeia respiratória, conduzindo para a cadeia respiratória, última etapa da respiração aeróbica.última etapa da respiração aeróbica.

A cadeia respiratória, também A cadeia respiratória, também conhecida como cadeia conhecida como cadeia transportadora de elétrons, é transportadora de elétrons, é composta de uma série de enzimas composta de uma série de enzimas aceptoras de elétrons, os citocro-aceptoras de elétrons, os citocro-mos. Todos eles estão presentes mos. Todos eles estão presentes junto das cristas mitocondriais, onde junto das cristas mitocondriais, onde a cadeia respiratória acontecea cadeia respiratória 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 intermediárias que permitem a liberação gradativa de energia , com liberação gradativa de energia , com a consequente formação de ATP. Após a consequente formação de ATP. Após passarem por essa cadeia os passarem por essa cadeia os hidrogênios são recolhidos pelo O2 hidrogênios são recolhidos pelo O2 FORMANDO ÁGUA.FORMANDO ÁGUA.

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

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

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

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 três moléculas de ATP. Quando são trazidos pelo FADH, apenas duas moléculas de ATP são pelo FADH, apenas duas moléculas de ATP são geradas.geradas.

No final da passagem dos pares de elétrons No final da passagem dos pares de elétrons pela cadeia transportadora, eles são pela cadeia transportadora, eles são recolhidos, juntamente com os seus recolhidos, juntamente com os seus respectivos prótons H+, pelo oxigênio, o que respectivos prótons H+, pelo oxigênio, o que resulta em moléculas de água. O oxigênio é o resulta em moléculas de água. O oxigênio é o aceptor final de elétrons da cadeia respiratória.aceptor final de elétrons 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 desprovida de O2 ficaria com citocromos saturado de elétrons citocromos saturado de elétrons esse fato impediria o citocromos esse fato impediria o citocromos seguinte recebesse elétrons e assim seguinte recebesse elétrons e assim o transporte de elétrons ficaria o transporte de elétrons ficaria bloqueado e não ocorreria a síntese bloqueado e não ocorreria a síntese de ATP. A célula morreria por asfixia.de 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 Retrogradamente, os outros componentes da cadeia respiratória componentes da cadeia respiratória passam a reter elétrons, por não passam a reter elétrons, por não poder passá-los adiante. Com a poder passá-los adiante. Com a parada na progressão dos pares de 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 SUBSTÂNCIAS QUE AFETAM A RESPIRAÇÃOA RESPIRAÇÃO

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

FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESE

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

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

Assim, a partir do dióxido de carbono do ar Assim, a partir do dióxido de carbono do ar e da água que retira do solo, a planta e da água que retira do solo, a planta fabrica os seus alimentos, convertendo a fabrica os seus alimentos, convertendo a energia dos raios solares em energia energia dos raios solares em energia química da matéria orgânica produzida. A química da matéria orgânica produzida. A folha, portanto, prende a energia da luz do folha, portanto, prende a energia da luz do sol e armazena-a na forma de energia 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 nomeadamente as proteínas. Para fabricar as proteínas as plantas fabricar as proteínas as plantas necessitam de elementos químicos necessitam de elementos químicos suplementares, tais como o azoto, o suplementares, tais como o azoto, o enxofre e o fósforo, que vão buscar aos enxofre e o fósforo, que vão buscar aos sais minerais. sais minerais.

ETAPASETAPAS A energia é capturada do solA energia é capturada do sol Esta energia é utilizada para Esta energia é utilizada para

decompôr a água e produzir energia decompôr a água e produzir energia químicaquímica

A energia química é utilizada para A energia química é utilizada para formar substâncias orgânicas, a formar substâncias orgânicas, a partir do dióxido de carbono do arpartir do dióxido de 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 fase reações de luz ou reações luminosas ou ainda fase clara. Essas reações são processadas nas 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 a luminosa em energia química, onde ocorre a produção de carboidratos a partir do dióxido produção de carboidratos a partir do dióxido de carbono e água na presença de clorofila. de carbono e água na presença de clorofila. As reações fotossintetizantes ocorrem em As reações fotossintetizantes ocorrem em duas etapas: fase luminosa e fase escura. duas etapas: fase luminosa e fase escura.

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

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

moléculas orgânicas. moléculas orgânicas.

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

FASE CLARAFASE CLARA Fosforilação cíclica : inicia-se quando a Fosforilação cíclica : inicia-se quando a

energia luminosa é absorvida pela clorofila A energia luminosa é absorvida pela clorofila A e se acumula em certos elétrons dessa e se acumula em certos elétrons dessa molécula.Um elétron é ativado abandona a molécula.Um elétron é ativado abandona a clorofila e é capturado por um cofator como clorofila e é capturado por um cofator como a ferridoxina, um pigmento portado de Fe++a ferridoxina, um pigmento portado de Fe+++ que aceitando o elétron se transforma em + que aceitando o elétron se transforma em Fe++ ele passa no citocromos. A medida que Fe++ ele passa no citocromos. A medida que o elétron caminha perde energia que é o elétron caminha perde energia que é usada para a síntese de ATP.usada para a síntese de 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, emite dois elétrons ricos em energia, que são capturados por um aceptor do que são capturados por um aceptor do aceptor 2 elétrons são trasferidos para aceptor 2 elétrons são trasferidos para o NADP que se transforma em NADPH2o NADP que se transforma em NADPH2

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

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

Após passarem pelo citocromos os Após passarem pelo citocromos os elétrons capturados pela clorofila B elétrons capturados pela clorofila B são capturados pela clorofila A são 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 OCORRE NOS GRANA DO

CLOROPLASTOCLOROPLASTO

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 doador de energia e NADPH2 COMO FONTE DE Hidrogênios esses COMO FONTE DE Hidrogênios esses hidrogênios doados pelo NADPH2hidrogênios doados 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 A fotossíntese é dividida em duas fases: clara

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

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

Fotofosforilação acíclicaFotofosforilação acíclica

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

Fase escura Fase escura

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

Ciclo de Calvin Ciclo de Calvin

A molécula de CO2 se liga ao suporte de A molécula de CO2 se liga ao suporte de RDP desencadeando um ciclo de reações RDP desencadeando um ciclo de reações no qual se formam vários compostos de no qual se formam vários compostos de carbono. Para formação de uma molécula carbono. Para formação de uma molécula de glicose é necessário que ocorram 6 de glicose é necessário que ocorram 6 ciclos destes. Os átomos de Hidrogênio da ciclos destes. Os átomos de Hidrogênio da água são adicionados a compostos de água são adicionados a compostos de carbonos, obtidos a partir de CO2, carbonos, obtidos a partir de CO2, havendo uma redução de gás, com 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 fatores, tais como a intensidade luminosa, a temperatura e a luminosa, a temperatura e a concentração de gás carbônico no ar. concentração de gás carbônico no ar. Por exemplo: em uma planta mantida Por exemplo: em uma planta mantida em um ambiente com temperatura e em um ambiente com temperatura e concentração de CO2 constantes, a concentração de CO2 constantes, a quantidade de fotossíntese realizada quantidade de fotossíntese realizada passa a depender exclusivamente da passa a depender exclusivamente da luminosidadeluminosidade

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 experimentais de laboratório. de 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.