COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.

TERRA BOA - PARANÁ

Professora Leonilda Brandão da Silva

E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com

http://professoraleonilda.wordpress.com/

METABOLISMO ENERGÉTICO

DAS CÉLULAS

FOTOSSÍNTESE e QUIOMIOSSÍNTESE

CAPÍTULO 11 – p. 161

PROBLEMATIZAÇÃO

• Qual a importância das plantas para o homem?

• Quais os seres vivos que realizam fotossíntese?

• O que a planta produz ao realizar a fotossíntese? Quais os produtos da fotossíntese?

• Do que ela precisa para realizar a fotossíntese?

• Quais as etapas da fotossíntese?

• De que substância se origina o OXIGÊNIO libera-do durante a fotossíntese?

• Qual a diferença entre fotossíntese e quimiossín-tese?

A importância da fotossíntese -p.161

•Plantas, algas e cianobactérias transfor-mam energia luminosa do Sol em energia química, que pode ser utilizada por todos os seres vivos, além de produzir o O2 do planeta.

•O ser humano depende, direta e indireta-mente, das plantas: alimento, madeira, pa-pel, tecidos, medicamentos, petróleo, car-vão mineral, etc.

Importância seres fotossintetizantes:

-São a base da maior parte das cadeias alimentares;

- Produzem o oxigênio, mantendo esse gás na atmosfera em concentrações adequadas à vida.

TEIA ALIMENTAR

É a síntese de carboidratos a partir de água (H2O) e dióxido de carbono (CO2) utilizando como fonte a energia luminosa, que é absorvida pela clorofila, e transfor-mada em energia química, liberando O2.

É o principal processo autotrófico e é realizado pelos seres clorofilados: - plantas, - algas, - cianobactérias.

•Na fotossíntese, as moléculas de CO2 e

H2O são transformadas em açúcares c/

a utilização de energia luminosa. Absorção de

energia

luminosa

O oxigênio (O2) liberado durante a

fotossíntese dos eucariontes e das

cianobactérias provém da água, e não

do gás carbônico.

ORIGEM DO OXIGÊNIO

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

Luz Clorofila

VÍDEO:

FOTOSSÍNTESE

•Nos eucariontes, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos.

•Nos procariontes (cianobactérias), a fotos-síntese ocorre num conjunto de membranas ≈ aos tilacoides e no citosol.

•A fotossíntese ocorre em 2 etapas: a fase clara e a fase escura.

Ler texto

Fotossíntese: o início das descobertas

p. 162

• A luz só pode ser utilizada na fotossíntese graças à presença de pigmentos especializados que con-seguem captar a energia luminosa.

CLOROFILA E ABSORÇÃO DE LUZ

• A luz é uma onda eletromagnética como as ondas de rádio e de tv, as micro-ondas, os raios infra-vermelhos, ultravioleta, raio X e raio gama.

• As ondas transmitem energia.

• A luz corresponde a uma parte da energia trans-mitida pelo Sol e se diferencia das outras ondas por sua frequência e seu comprimento de onda.

•A luz branca é formada de vários com-primentos de ondas, registrados por nossos olhos com cores ≠s.

•É o que ocorre quando observamos o arco-íris ou quando a luz branca atra-vessa um prisma.

•O conjunto de cores que forma a luz branca é chamado de espectro da luz.

Espectro da luz.

• Da mesma forma que nossos olhos só percebem cer-tos comprimentos de ondas (não vemos o ultraviole-ta), as mol. da clorofila só absorvem certos tipos de luz.

• Elas absorvem bem as luzes vermelhas, laranja, azul e violeta, e refletem grande parte do verde.

• A cor verde que vemos nas plantas é justamente o re-flexo dessa luz não absorvida.

•A clorofila reflete a luz verde e absorve c/ maior efici-ência os comprimentos de onda das luzes azul e ver-melha, nos quais a fotossíntese é mais intensa. •Existem vários tipos de clorofila, os + eficientes são: clorofila a, b, c, d e bacterioclorofila. •Outros pigmentos tb absorvem a luz durante a fotos-síntese: ficobilinas, carotenos e xantofilas (são menos eficientes).

- Química ou fase escura:

não precisa de luz, mas

sim dos produtos

formados na 1ª fase.

Ocorre no estroma.

A fotossíntese ocorre em duas etapas: - Fotoquímica ou fase clara: há necessidade de energia luminosa. Ocorre nos tilacóides.

•Além disso, a luz promove a transforma-ção da água em H e O.

ETAPA FOTOQUÍMICA OU FASE CLARA

•Essa denominação vem do fato de que a energia luminosa é absorvida pela cloro-fila e armazenada nas moléculas de ATP

•O oxigênio é liberado pela planta, mas o H e a energia do ATP serão usados na fase escura p/ transformar o CO2 em glicose. Ocorre nos tilacoides.

TILACÓIDE GRANUM

ESTROMA

C

L

O

R

O

P

L

A

S

T

O

Tilacóide

Etapa II

QUÍMICA

Etapa I

FOTOQUÍMICA

Luz H2O CO

2

ATP

NADPH2

O2

E

S

T

R

O

M

A

C6H

12O

6

Glicose

Na Etapa Fotoquímica: ocorrem duas reações:

a fotofosforilação e a fotólise da água.

• Fotofosforilação: Significa adição de fosfato em presença de luz.

• A energia captada pela clorofila é transferida sob forma de energia química p/ moléculas de ATP, podendo ser usada na etapa química.

• Fotólise da água: Ocorre quebra da molécula de

água sob a ação da luz, liberando oxigênio p/ o

ambiente e transferindo hidrogênio p/ os recep-

tores NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo

fosfato), originando a NADPH2 + H+.

• Recebe o nome de fase escura não porque obriga-toriamente ocorra no escuro, mas porque não de-pende da luz, e sim dos hidrogênios e da energia do ATP produzidos na etapa química.

ETAPA QUÍMICA OU FASE ESCURA

• Na Etapa Química há várias reações envolvidas que se realizam graças a energia fornecida pelo ATP produzido na fase clara.

• Essas reações compõe o Ciclo de Calvin.

• Tb chamada ciclo de Calvin, ocorre no estroma e envolve a construção de glicídios a partir do CO2 do ambiente e dos H produzidos na fase luminosa.

• Embora nas equações sempre vemos a GLICOSE como produto da fotossíntese, na realidade pouca glicose livre é gerada na fotossíntese.

• A maior parte do carbono é convertido em SACA-ROSE ou AMIDO (reserva energética das plantas).

INFLUÊNCIA DA LUZ: • A planta respira o tempo todo, mas, só realiza fotos-síntese durante o período de luz.

• Durante o dia quando a intensidade da luz é maior, a produção de O2 torna-se maior que o consumo e o que sobra é liberado p/ a atmosfera.

PLANTAS DE LUZ E DE SOMBRA: • Umbrófitas ou umbrófilas - são plantas que conse-guem viver c/ baixa intensidade luminosa - são as plantas de sombra. Possuem folhas finas c/ poucas cés.

• Heliófitas ou heliófilas – são plantas q estão adap-tadas a ambientes bem iluminados e precisam de muita luz p/ crescer. Folhas + grossas, c/ + cés.

INFLUÊNCIA DO GÁS CARBÔNICO: • A concentração de CO2 na atmosfera (0,03%) é um fator importante na limitação da velocidade da foto-ssíntese de uma planta bem iluminada.

• Aumentando a concentração a aumenta velocidade até que a luz ou outro fator passem a ser limitante.

INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA: • O aumento da temperatura acelera as reações quí-micas da fase escura, mas influencia pouca a fase luminosa.

• Se a planta estiver bem iluminada a elevação da temperatura, aumenta a velocidade da fotossíntese até determinado ponto, a partir dele o calor desna-tura as enzimas, a pode levar a planta a morte.

Bactérias verdes sulfurosas e púrpuras (anaeróbias obrigatórias), utilizam gás sulfídrico (H2S) p/ sintetizar matéria orgânica e, portanto, liberam enxofre (S2) e não O2.

•Análises de DNA indicam que as bacté-rias que utilizam outra fonte de H ≠ da água foram as pioneiras no processo da fotossíntese (há 3 bilhões de anos).

•Com a evolução surgiram as outras, co-mo as cianobactérias que utilizavam a água e liberavam O2 p/ o ambiente, pos-sibilitando o surgimento das bactérias aeróbias.

•Certas bactérias que vivem no solo são capazes de sintetizar substâncias orgâ-nicas a partir de CO2, água e outras substâncias inorgânicas sem utilizar energia luminosa.

•Elas provocam a oxidação de subst. mi-nerais (amônia, enxofre, sais de ferro, etc.) e aproveitam a energia liberada p/ sintetizar açúcares.

Substâncias inorgânicas Subprodutos

CO2 + H2O Substâncias

orgânicas

energia

- Ferrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de compostos de ferro.

- Nitrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de amônia em nitritos; outras transformam o nitrito em nitrato que é absorvido pelas plantas -CICLO DO NITROGÊNIO.

VÍDEO:

FASES DA FOTOSSÍNTESE

PROBLEMATIZAÇÃO

• Qual a importância das plantas para o homem?

• Quais os seres vivos que realizam fotossíntese?

• O que a planta produz ao realizar a fotossíntese? Quais os produtos da fotossíntese?

• Do que ela precisa para realizar a fotossíntese?

• Quais as etapas da fotossíntese?

• De que substância se origina o OXIGÊNIO liberado durante a fotossíntese?

• Qual a diferença entre fotossíntese e quimiossíntese?

1) Qual a importância das plantas p/ o ser humano? (3)

2) Que grupos de seres vivos realizam a fotossíntese? (1)

3) Explique o processo da fotossíntese. (3)

4) Qual é a equação química mais coeren-te p/ a fotossíntese? (2)

5) Quais os reagentes do processo da fo-tossíntese?(2)

ATIVIDADES

6) Quais os produtos da fotossíntese? (2)

7) De que substância se origina o oxigê-nio liberado durante a fotossíntese? (1)

8) Quais as etapas da fotossíntese?(1)

9) Diferencie etapa Fotoquímica e Quí-mica.(4)

10) Em que regiões do cloroplasto ocor-rem as etapas Fotoquímica e Química nos eucariontes?(2)

11) Quais os fatores que podem influ-enciar na velocidade da fotossín-tese? (2)

12)Como são chamadas as plantas de luz? E as de sombra? (2)

13) De onde provém a energia utiliza-da pelas bactérias quimiossinteti-zantes?(1)

♣

ATIVIDADES:

Refletindo e concluindo:

1, 2, 4 - p.173

Questões p/ análise:

1,2,3,4,10 (p.175 e 176)