MINICURSO MEDIDAS DE FOTOSSÍNTESE TEORIA E PRÁTICA NA FISIOLOGIA DE MACROALGAS

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II WORKSHOP EM NOVOS BIOATIVOS DE MACROALGAS MANEJO E CULTIVO, CONSERVAO, BIOTECNOLOGIA E TCNICAS DE BIOATIVIDADE. MINICURSO MEDIDAS DE FOTOSSNTESE TEORIA E PRTICA NA FISIOLOGIA DE MACROALGAS. RESPONSVEIS PELO CURSO: Aline Martins (IQ-USP) Dinaelza Pereira (IQ-USP) - PowerPoint PPT Presentation

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  • MINICURSOMEDIDAS DE FOTOSSNTESE TEORIA E PRTICA NA FISIOLOGIA DE MACROALGAS

    II WORKSHOP EM NOVOS BIOATIVOS DE MACROALGASMANEJO E CULTIVO, CONSERVAO, BIOTECNOLOGIA E TCNICAS DE BIOATIVIDADE

    RESPONSVEIS PELO CURSO:Aline Martins (IQ-USP)Dinaelza Pereira (IQ-USP)Joo Almeida (IQ-USP)Marcella Carneiro (IB-USP)

  • ESTRUTURA DO CURSO Princpios bsicos da bioqumica da fotossntese;Apresentao do analisador submersvel de rendimento fotossinttico DIVING-PAM;

    Atividade prtica: DIVING-PAM; Determinao de parmetros fotossintticos de macroalgas expostas a inibidor de fotossntese.

  • A FOTOSSNTESE Rota pela qual a maior parte da energia entra na biosfera; Transformao de energia luminosa em energia qumica.

  • ETAPAS DA FOTOSSNTESE

  • LOCALIZAO DA FOTOSSNTESE Cloroplastos Membrana dupla Estroma Membrana tilacide / Grana Lmen do tilacide

  • LOCALIZAO DA FOTOSSNTESE Membrana do tilacide Contm os pigmentos fotossintetizantes Reaes luminosas da fotossntese Estroma Contm o aparato necessrio para a assimilao de CO2 Reaes de carboxilao da fotossntese

  • REAES LUMINOSAS Papel da luz na fotossntese Incio excitao da clorofila Trmino sntese de ATP e NADPH

    Estrutura do aparato fotossinttico Processos Natureza da luz Propriedades dos pigmentos fotossintticos

  • Natureza da Luz REAES LUMINOSAS Partculas Ftons Energia de um fton quantum diretamente proporcional a frequncia da luz e inversamente proporcional ao comprimento de onda Ondas Frequncia (v) n de picos em dado intervalo de tempo

  • Natureza da Luz REAES LUMINOSAS PartculasEspectro eletromagntico PAR

  • Pigmentos fotossintticos Absorvem luz visvel em diferentes comprimentos de ondaREAES LUMINOSASEstado-base (de menor energia)Absoro de luz ()ClaClaClaEmisso de luz ( mais longo)ClaCalorClaAceptor

  • Pigmentos fotossintticos REAES LUMINOSAS

  • Pigmentos fotossintticos REAES LUMINOSAS Clorofila a Principal pigmento envolvido na fotossntese: similaridade entre o espectro de absoro da clorofila e espectro de ao da fotossntese. Clorofilas b, c e d Pigmentos acessrios: ampliam a faixa de luz que pode ser utilizada na fotossntese.

  • Clorofila REAES LUMINOSASCauda de hidrocarbonetosAncoramento na poro lipdica da membrana do tilacideEltrons frouxamente ligados Transio de eltrons

  • Carotenides Banda de absoro 400 a 500 nm colorao vermelha, laranja e amarela; Hidrocarbonetos solveis em lipdeos; Carotenos e xantofilas; Pigmentos antena e fotoproteo. ZeaxantinaREAES LUMINOSAS

  • Ficobiliprotenas Pigmentos antena e armazenamento de nitrognio. Protenas ligadas covalentemente s ficobilinas (cromforos);REAES LUMINOSASProtena

  • Pigmentos fotossintetizantes REAES LUMINOSAS

  • Fotossistemas Unidades funcionais da fotossnteseREAES LUMINOSAS

  • Sistemas antenaREAES LUMINOSAS Similares entre as diferentes classes de organismos Variam com as diferentes classes de organismos Plantas superiores: 200 300 clorofilas por centro de reao; Algas e bactrias: milhares de pigmentos por centro de reao.

  • Fotossistemas Dois tipos de fotossistemas Fotossistema I P700 Pico timo de absoro em 700 nm (vermelho-distante); Fotossistema II P680 Pico timo de absoro em 680 nm (vermelho). Trabalham de forma simultnea e contnuaREAES LUMINOSAS PSI localizado nas lamelas do estroma PSII localizado nas lamelas granais

  • PSIILmenPheoQAPCFlavoPt.NADP+NADPHH+OH+ADP + PiATPPSIQBCyt. b6fH+H+

  • REAES LUMINOSAS

  • Fotofosforilao cclica PSIILmenPheoQAPCFlavoPt.H+H+PSIQBCyt. b6fH+ADP + PiATPREAES LUMINOSAS

  • Fotoproteo, reparo e fotoinibio Energia luminosa em excessoIntensidade de ftonsDano D1 do PSIIREAES LUMINOSAS

  • Dissipao por calor REAES LUMINOSASClorofila no estado excitado Quenching no-fotoqumico Dissipao da excitao da clorofila por processos outros que no a fotoqumica Grande frao da excitaes no sistema antena causadas pela iluminao intensa eliminada por sua converso em calor

  • REAES LUMINOSAS Quenching no-fotoqumico Ciclo da xantofilasViolaxantinaAnteraxantinaZeaxantina+ Prtons

  • REAES LUMINOSAS Fotoinibio Excesso de excitao Estgios iniciais Inibio prolongada

  • REAES DE CARBOXILAO Chamado de Ciclo de Calvin

    Sntese de glicose a partir da reduo de CO2

    Consumo de NADPH e ATP, produzidos tanto na fase clara quanto em reaes de oxidao de compostos orgnicos

  • REAES DE CARBOXILAO

  • Destaque para a 1 reao Rubisco Incorporao de 1 C a um substrato de 5 C Regenerao de ribulose 1,5-bisfosfato (5 C) ao final do cicloREAES DE CARBOXILAO

  • Produo de 1 molcula de glicose (6 C) requer: 6 molculas de 5 C 6 molculas de CO2 18 ATP + 12 NADPH

    Equao geral do ciclo:6 CO2 + 11 H2O + 18 ATP + 12 NADPH 1 glicose 6-fosfato + 18 ADP + 17 Pi + 12 NADP+REAES DE CARBOXILAO

  • Fase escura depende de energia luminosa Denominao imprpria Transporte de eltrons da fase clara ativa fase escuraEnzimas ativas em pH alcalino e elevada concentrao de Mg2+Frutose 1,6-bisfosfatase, sedoeptulose 1,7-bisfosfatase, ribulose 5-fosfato quinase dependem dos eltrons do PS IREAES DE CARBOXILAO

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