obtenção de matéria seres autotróficos
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Aquisição de matéria e energia
Fotossíntese – energia luminosa (fotoautotróficos)
Plantas
Algas
Cianobactérias
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Cloroplastos …
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Autotrofia e fotossíntese
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Aquisição de matéria e energia
Quimiossíntese – energia
química*
(quimioautotróficos)
Bactérias (ex.:nitrificantes)
* oxidação de compostos minerais
(amoníaco, sulfureto de
hidrogénio, carbonatos e sulfatos
de ferro).
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ATP* – a fonte de energia
A energia luminosa ou a energia química não podem ser
usadas diretamente pelas células.
Transferida para a molécula de ATP
Armazena energia proveniente da respiração celular e da
fotossíntese, para consumo posterior.
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
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ATP* – a fonte de energia
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
ATP
ADP +energia
P
Energia para as
reações
endoenergéticas
Hidrólise
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ATP* – a fonte de energia
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
ATP
ADP + P
Energia das
reações
exoenergéticas
Fosforilação
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ATP* – a fonte de energia
* Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou ATP
ATP
ADP + P
Energia das
reações
exoenergéticas
Energia para as
reações
endoenergéticas
Fosforilação
Hidrólise
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Fotossíntese
Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes:
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Fotossíntese
Nas plantas as folhas são órgãos fotossintéticos importantes:
Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
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Imagem:http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
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Organização …13
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Fotossíntese – actividade experimental14
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Captação de energia luminosa15
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Pigmentos e comprimento de onda…16
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Experiência de Engelmann
O2 O2
O oxigénio é um dos produtos da fotossíntese.
Quanto maior a taxa fotossintética maior será a sua libertação!
Correlação entre o espetro de absorção dos pigmentos e a intensidade fotossintética
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Cor verde…
Radiação com comprimento de onda
correspondente à zona verde do
espectro não são absorvidas, são
refletidas.
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Fotossíntese…
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
origem?
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Origem do oxigénio libertado…
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
(1930) Experiências de Van Niel com bactérias sulfurosas
(1940) Experiência de Rubem e Hamen com recurso ao isótopo 18O2
Oxigénio provém da água, quando expostos à luz
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(1951) Experiências de Gaffron e colaboradores com 14CO2
(1950) Experiência de Calvin e colaboradores
Captação do dióxido de carbono…
6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 O2
Captação de CO2 mesmo na obscuridade desde que
ocorra previamente período de iluminação
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Etapas da Fotossíntese
É possível distinguir duas fases sucessivas e interligadas:
Fase Fotoquímica
Ocorre nas membranas dos tilacóides
As reações dependem diretamente da luz
Fase Química
Ocorre no estroma
As reações não dependem diretamente da luz
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Fase fotoquímica
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
Quando a luz atinge o cloroplasto, as moléculas dos
pigmentos absorvem a energia.
Esta energia salta de molécula para molécula,
até que chega ao centro de reação.
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Fase fotoquímica
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
Neste "analogia de construção" para as reações fotoquímicas, a entrada de luz é
representada pela marreta grande amarela. A luz da energia impulsiona os electrões até aos seus
estados animados sobre a plataforma (fotossistema). A energia liberada pelos electrões que se
movem através de uma cadeia de transporte de electrões entre os fotossistemas é utilizada
para bombear iões de hidrogénio através de uma membrana e produzir ATP e NADPH2
(moléculas transportadoras de H).
Oxidação da água
H2O 2H+ + 2e- + ½ O2
NADP + 2H+ + 2e- NADPH
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Fase fotoquímica
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8/concept8.2.html
Estas reacções permitem
a conversão da energia
luminosa em energia química do
ATP e NADPH. Mas a
fotossíntese também produz açúcar.
Até este momento nenhum açúcar foi
produzido. Isso vai ocorrer no ciclo
de Calvin, que usa o ATP e NADPH
produzido pelas reações fotoquímicas.
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Fase química – Ciclo de Calvin
Intervém
CO2
ATP (fornece energia
necessária à produção de
compostos orgânicos)
NADPH (os H, vão permitir
a redução de compostos
intermediários)
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Ciclo de Calvin
Combinação do dióxido de carbono com um composto de cinco átomos de
carbono (ribulose difosfato (RuDP)) originando um composto instável com seis
átomos de carbono.
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Ciclo de Calvin
Este composto desdobra-se de seguida em duas moléculas com três átomos de
carbono cada (o ácido fosfoglicérico (PGA)).
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Ciclo de Calvin
O ácido fosfoglicérico é então
fosforilado pelo ATP e reduzido pelo
NADPH, formando o aldeído
fosfoglicérico (PGAL).
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Ciclo de Calvin
O aldeído fosfoglicérico segue então dois caminhos
diferentes: uma parte vai regenerar a ribulose
monofosfato e o restante é utilizado para diversas
sínteses no estroma, entre as quais a síntese da glicose.
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Ciclo de Calvin
Por cada 6 CO2 entrados
no ciclo, formam-se 12 de
PGAL
• 10 vão regenerar a
ribulose monofosfato;
• 2 vão formar, por
exemplo, uma molécula de
glicose.
São utilizados:
• 18 ATP (3 por cada ciclo);
•12 NADPH (2 por cada
ciclo).
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Fotossíntese em resumo (espanhol)
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Quimiossíntese
Na quimiossíntese, é possível igualmente distinguir duas fases:
Produção de moléculas de ATP e de NADPH
Da oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de
hidrogénio, carbonatos e sulfatos de ferro) obtêm-se eletrões
(e) e protões (H+) que vão ser transportados ao longo de uma
cadeia, ocorrendo a fosforilação de ADP em ATP e a redução
do NADP+ em NADPH.
Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
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Quimiossíntese
Redução de dióxido de carbono
correspondente à fase química da fotossíntese, ocorrendo
também aqui um ciclo idêntico ao de Calvin, onde intervêm as
moléculas de ATP e de NADPH produzidas na fase anterior.
Neste ciclo verifica-se a fixação do dióxido de carbono, que é
reduzido, permitindo a formação de substâncias orgânicas.
Fonte: http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
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Bactérias Nitrificantes – papel na Biosfera
Estas bactérias são autótroficas quimiossintéticas, e utilizam a energia da
nitrificação para a síntese das suas substâncias orgânicas.
A oxidação de compostos azotados, origina por exemplo, nitratos, de grande
importância para a nutrição das plantas.
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Fotossíntese / Quimiossíntese
A fotossíntese e a quimiossíntese diferem basicamente
em dois aspectos:
na energia utilizada para a síntese de compostos orgânicos
na fonte de protões (H) e de electrões (e).
Fotossíntese Quimiossíntese
Energia Luz solar Oxidação de compostos minerais
Protões e eletrões Água Oxidação de compostos minerais
Fonte de Carbono CO2 CO2
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Fotossíntese e o clima
As plantas usam o dióxido de
carbono para fazer açúcares na fotossíntese, e
a maioria dos organismos emitem dióxido de
carbono como resíduo da respiração celular.
Embora qualquer organismo use ou
produza quantidades relativamente pequenas
de dióxido de carbono, o efeito total sobre
a quantidade de dióxido de carbono na
atmosfera de todos os organismos
na Terra é muito grande.
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Fotossíntese e o climaNos últimos 300 anos, a concentração de
dióxido de carbono (CO2) na atmosfera
aumentou 40%, de 275 ppm (em 1700) para
380 ppm nos dias de hoje. Dois terços
desse aumento ocorreram apenas nos
últimos 100 anos, coincidindo com a
industrialização e o uso de combustíveis
fósseis sem precedentes na história.
A quantidade de dióxido de carbono
continua a ser suficiente para fornecer às
plantas o CO2 para a fotossíntese,
permitindo inclusive aumentar a sua taxa.
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Fotossíntese e o clima
O CO2 na atmosfera também prende o
calor do Sol que de outra forma
escaparia da Terra de volta para o
espaço. Esta importante propriedade,
conhecida como efeito de estufa,
mantém o clima bastante quente
mantendo a temperatura média da
Terra em aproximadamente 15ºC,
possibilitando a existência de água no
estado líquido e portanto de vida.
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Bibliografia
http://www.phschool.com/iText/elife/site/text/chapter8.html
http://sites.google.com/site/correiamiguel25/obten%C3%A7%C3%A3odemat%C3%A9rianasplantas
http://s61.photobucket.com/albums/h43/mayhem1111/?action=view¤t=cloroplasto.jpg
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Questão 1
Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase:
No esquema, a parte da folha onde mais ocorre a
fotossíntese é…
a. nos vasos condutores.
b. no mesófilo.
c. nos estomas.
d. nas lacunas.
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Questão 2
Numa célula vegetal, onde ocorrem as reações
fotoquímicas da fotossíntese?
a. nos estomas
b. no estroma
c. nos tilacóides
d. na mitocôndria
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Questão 3
Escolhe a letra da opção que melhor completa a frase:
Os produtos químicos das reações da fase fotoquímica
são o oxigénio, …
a. o NADP e o ADP.
b. o açúcar e a água.
c. o dióxido de carbono e o ATP.
d. o ATP e o NADPH.
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Questão 4
A etapa da fotossíntese que usa a maioria das moléculas
de ATP é:
a. a fase fotoquímica.
b. o ciclo de Calvin.
c. a cadeia de transporte de electrões.
d. a glicólise.
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Questão 5
O ciclo de Calvin converte dióxido de carbono em:
a. ADP e NADPH.
b. água.
c. um açúcar chamado G3P.
d. clorofila.
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Questão 6
O processo pelo qual o carbono circula nos
ecossistemas a partir de dióxido de carbono inorgânico
em compostos orgânicos e retorna, é chamado:
a. cadeia de transporte de electrões.
b. ciclo do carbono.
c. espectro electromagnético.
d. fotossíntese.
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Questão 7
a. Que organito está representado?
b. Faz a legenda da imagem:
x.
y.
z.
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Questão 8
Analisa os dados da tabela.
a. Constrói o gráfico com base nos dados
apresentados
b. A que distância da lâmpada (s) ocorre a
fotossíntese a uma taxa maior?
c. E a que distância apresenta a fotossíntese uma taxa
menor?
d. Sugere uma possível razão para os resultados
serem os mesmos a 60 e 75cm?
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Questão 9
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Substitui as letras (a a g) pelos termos correctos
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