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FOTOSSÍNTESE

FOTOSSÍNTESE. O QUE JÁ VIMOS... Como a água é “quebrada” usando luz para produzir prótons e elétrons. Como os elétrons são utilizados para produzir NADPH. Como os prótons são utilizados para produzir ATP. MAS...

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Presentation Transcript

  1. FOTOSSÍNTESE

  2. O QUE JÁ VIMOS... Como a água é “quebrada” usando luz para produzir prótons e elétrons. Como os elétrons são utilizados para produzir NADPH. Como os prótons são utilizados para produzir ATP. MAS... Como o ATP + NADPH é utilizado para reduzir CO2a açúcares (oses)?

  3. CICLO DE REDUÇÃO DO CO2 Ciclo de Calvin Melvin Calvin desvendou o ciclo em 1950 e recebeu o Nobel de Química de 1961.

  4. RUBISCO Localização: ESTROMA

  5. Reações do estroma • 1. Carboxilação • 5C + CO2 + Rubisco = 3C + 3C (Ciclo C3) • Rubisco - Ribulose 1, 5 BisfosfatoCarboxilaseOxigenase • Fatos sobre a Rubisco: • 40% das proteínas solúveis das plantas são Rubisco. • Concentração de Rubisco no estroma = 4 mM (500 x concentração de CO2). • Possui subunidades codificadas no núcleo (rbcS) e no citoplasma (rbcL). 2. Redução e Regeneração Cada CO2reduzido gasta 2 NADPH e 3 ATP Regenera a Ribulose 1,5 bisfosfato (5C)

  6. EFICIÊNCIA TERMODINÂMICA Eficiência termodinâmica = quantidade de energia luminosa convertida em energia química Para gerar 2 NADPH e 3 ATP são gastos 8 fótons de 680 nm. 1 fóton de 680 nm = 175 KJ Energia gasta para fazer uma glicose: 6 x 8 x 175 = 8400 KJ Energia contida em uma molécula de glicose = 2804 KJ Logo, a eficiência termodinâmica da fotossíntese = 33% (2804/8400) É pouco? A eficiência é ainda menor, pois há fotorrespiração.....

  7. Causa: atividade oxigenaseda rubisco Efeito: produção de CO2no ciclo de recuperação (ciclo do glicolato) dos dois carbonos perdidos 2 x 2C = 1 triose + CO2 FOTORRESPIRAÇÃO

  8. FOTORRESPIRAÇÃO Enquanto o 3-fosfoglicerato (3PGA) continua no ciclo de Calvin, o 2-fosfoglicolato (2PG) vai para o ciclo do glicolato. No ciclo do glicolato (peroxissomo e mitocôndria), cada 2 moléculas de 2C (glicolato) geram uma de 3C (glicerato) e um CO2, ou seja, recuperação de 3/4 do carbono perdido. A Rubisco tem 80x mais afinidade por CO2 que pelo O2 Taxa de carboxilação/oxidação = 3:1 (~ 80 x 0,0416) Logo, perda por fotorrespiração = 25% Como 3/4 (75%) são recuperados no ciclo do glicolato, a perda é de 19% (0,25 x 0,75) Desse modo, é comum falar que fotorespiração é um mal que diminui 20% da produtividade.

  9. VARIANTES DO CICLO C3

  10. FOTOSSÍNTESE C4 Planta C4: Anatomia ¨Kranz¨ (coroa de células ao redor da bainha do feixe vascular e presença de cloroplasto na bainha do feixe vascular). Bainha do feixe = células verde claro. Planta C3: sem cloroplasto na bainha do feixe vascular.

  11. FOTOSSÍNTESE C4 • Regulação • ESPACIAL expressão • das enzimas: • Fosfoenolpiruvado • carboxilase (PEPCase) • Malatodesidrogenase • (NADP-MDH) • Piruvatoortofosfato • diquinase (PPDK) • Enzima málica • (NADP-ME)

  12. NOITE FOTOSSÍNTESE CAM Metabolismo ácido das Crassulaceae DIA

  13. Fotossíntese CAM Regulação TEMPORAL da abertura estomática e da expressão das enzimas do ciclo C4.

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