Fotossintese - bioquimica prof. dr. ricardo alfredo kluge

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FOTOSSÍNTESE
Prof. Dr. Ricardo Alfredo Kluge – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz - rakluge@esalq.usp.br
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1. ASPECTOS FISIOLÓGICOS E ECOLÓGICOS DA FOTOSSÍNTESE
INTRODUÇÃO Para a manutenção da vida, um constante fornecimento de energia é requerida. Uma diferença fundamental entre plantas e animais éa forma como é obtida a energia para a manutenção da vida. Os animais obtêm, nos alimentos, os compostos orgânicos, enquanto que a energia química é obtida através da respiração. Plantas verdes absorvem energia em forma de luz a partir do sol, convertendo-a em energia química no processo chamado Fotossíntese. Assim dizemos que as plantas, de maneira geral, são autotróficas, ou seja seauto-alimentam, enquanto que os animais são heterotróficos. A Fotossíntese está muito ligada a Respiração, ou seja pode-se dizer que a fotossíntese e a respiração são espelho uma da outra, e, de maneira geral, há um balanço entre estes dois processos na biosfera (= soma de organismos na Terra). CO2 + H2 O + energia à (CH2 O) + O2 (CH2 O) + O2 à CO2 + H2 O + energia Fotossíntese Respiração

Tanto afotossíntese quanto a respiração geram energia química utilizável (na forma de ATP), cuja síntese é mediada por um gradiente de hidrogênio transmembrana. A respiração aeróbica envolve a oxidação de moléculas orgânicas em CO2 com redução do O2 em H2 O e dissipação de energia em forma de calor. A fotossíntese envolve dois processos ligados: - a oxidação de H2 O em O2 mediada pela luz e produção de ATP – faseFoto - a redução do CO2 em moléculas orgânicas, onde o ATP é utilizado – fase Síntese
Oxidação e redução: Oxidação é a remoção ou perda de elétrons ou átomos de hidrogênio (próton + elétron) ou adição de oxigênio. Redução é a adição ou ganho de elétrons ou átomos de hidrogênio ou remoção de oxigênio. O agente redutor ao doar elétron se oxida, enquanto que o agente oxidante ao receber elétron sereduz.

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SE A FOTOSSÍNTESE PRODUZ ATP, POR QUÊ AS PLANTAS PRECISAM RESPIRAR? A razão é que o ATP proveniente da fotossíntese é produzido apenas em células verdes (fotossintetizantes) e apenas na presença da luz. Durante as horas de escuridão e em células não fotossintetizantes (como células de raiz), a energia é suprida pela respiração, usando como substrato os compostos de carbonoproduzidos pelas células verdes na parte síntese da fotossíntese. Outra razão porque as plantas respiram é que durante o processo respiratório (principalmente na glicólise e ciclo de Krebs) são produzidos muitos precursores essenciais para a biossíntese de outros compostos importantes, como aminoácidos e hormônios vegetais. O balanço entre fotossíntese e respiração geralmente não deve ocorrer em plantas emcrescimento, devendo haver mais fotossíntese que respiração (R). Do contrário, não seria possível o crescimento. Assim, o ganho de ATP gerado pela fotossíntese deve ser maior que a perda de ATP. O total de energia ou CO2 fixado á chamado de fotossíntese bruta (FB). Em folhas de alfafa (Medicago sativa) a proporção entre FB e R é, em média, de 7:1 durante o dia, podendo alcançar até 9:1 aomeio-dia. Durante todo o ciclo da planta a proporção média é de 2,5:1. A diferença entre FB e R chamamos de fotossíntese líquida (FL). Então: FL = FB - R

Lembre-se que: Fotossíntese = CO2 + H2 O + energia à (CH2 O) + O2 e Respiração = (CH2 O) + O2 à CO2 + H2 O + energia Para medir ambos processos, podemos monitorar a absorção ou a liberação de um dos gases envolvidos (O2 ou CO2 ), através da técnicade trocas gasosas. Entretanto, devemos ter um cuidado, pois a fotossíntese deve ser medida apenas na presença de luz e, devido ao fato de que a FB normalmente excede R, deve-se medir a absorção de CO2 ou a liberação de O2 . Exemplo: Suponhamos que a produção de O por um tecido verde na luz foi de10 cm3 g-1 min-1 . O 2 que representa este valor? Significa que a diferença entre a fotossíntese...
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