PROCESSOS ENERGÉTICOS: FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO

BIOLOGIAPROF.ª: LUCIANA

FOTOSSÍNTESE• O QUE É?• É o processo biológico pelo qual

as plantas portadoras de pigmentos capazes de absorver a energia do Sol convertem o gás carbônico e a água em substâncias orgânicas e oxigênio;

• O oxigênio liberado pela fotossíntese é usado na respiração da grande maioria dos seres vivos;

• Certas bactérias e fungos, através da quimiossíntese, também sintetizam matéria orgânica.

6CO2 + 12H2O + Luz solar = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

FOTOSSÍNTESE•Dividida em 2 etapas:•FOTOQUÍMICA: a luz é absorvida pela

clorofila e ocorre nos tilacóides.a)Fotólise da água: água é quebrada em

hidrogênio e oxigênio, que é utilizado na redução do NADP, que passa a NADPH2.

b)Fotofosforilação: o ATP é sintetizado a partir do ADP e fosfato.

12H2O + 6NADP + 9ADP + 9P -(luz)→ 9ATP + 6NADPH2 + 3O2+ 6H2O

FOTOSSÍNTESE• QUÍMICA: ocorre no estroma, utiliza-se os produtos

da fase luminosa (ATP e NADPH2), o CO2 que a planta absorveu no meio ambiente e aquele que ela produziu.

• Ocorre a produção da glicose a partir da redução do CO2.

• A fase química não ocorre apenas à noite ou na ausência de luz, pois não necessita da luz para funcionar. Ela acontece logo após a fase clara  até que o substrato se esgote.

6CO2 + 12NADPH2 + 18ATP -(enzimas)→ 12NADP + 18ADP + 18P + 6H2O + C6H12O6

FOTOSSÍNTESE

•FOTOSSÍNTESE BACTERIANA: é realizada por algumas bactérias que utilizam o gás sulfídrico (H2S) como matéria na produção de glicose.

QUIMIOSSÍNTESE•É a produção de matéria orgânica através

da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar;

•É realizada principalmente por bactérias (ferrobactérias, as sulfobactérias e as nitrobactérias);

• Cada uma dessas bactérias utiliza a energia de um mineral que oxida, compostos respectivamente de ferro, enxofre e nitrogênio.

RESPIRAÇÃO CELULAR• É o processo de conversão das ligações

químicas de moléculas ricas em energia que poderão ser usada nos processos vitais;

• É uma forma de obtenção de energia mais utilizado pelos seres vivos;

• Ocorre a libertação de dióxido de carbono e energia e o consumo de oxigênio e glicose, ou outra substância orgânica;

• A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria;

• Do ponto de vista da fisiologia, a respiração ocorre apenas na célula, operação executada pela mitocôndria.

RESPIRAÇÃO CELULAR•Ela pode ser de 2 tipos:

•Respiração Anaeróbia: sem utilização de oxigênio também chamada de fermentação;

• Respiração Aeróbia:com utilização de oxigênio, que é mais utilizada.

RESPIRAÇÃO CELULAR•ETAPAS:•A) GLICÓLISE: ocorre no hialoplasma de

células animais , vegetais e sem O2;•Ocorre 11 reações que no final produz 4ATP,

mas consome 2ATP;•Cada molécula de glicose (C6) é

transformada em 2 moléculas de ácido pirúvico (C3);

•Ocorre a saída de hidrogênio;C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia

RESPIRAÇÃO CELULAR•B) CICLO DE KREBS: é um ciclo de

reações químicas que ocorrem na matriz mitocondrial e depende de O2;

•Há a união da acetilcoenzima A com o ácido oxalacético, formando o ácido cítrico;

•Ocorre as saídas de CO2 e várias saídas de hidrogênios, que são transportados pelos NAD, NADP (nicotinamida-adenina-dinucleótide-fosfato) e FAD para a cadeia respiratória.

RESPIRAÇÃO CELULAR• C)CADEIA RESPIRATÓRIA: ocorre nas

cristas mitocondriais;.• As moléculas de NADH e de FADH2 formadas

(Glicólise e Ciclo de Krebs), transferem os elétrons que transportam para as proteínas da cadeia transportadora de elétrons;

• Ao longo da cadeia respiratória, ocorre libertação gradual de energia, à medida que os elétrons passam de um transportador para outro.

• Esta energia libertada vai ser utilizada na síntese de moléculas de ATP, a partir de ADP+Pi, dissipando-se alguma sobre a forma de calor.

RESPIRAÇÃO CELULAR•Cada molécula de NADH sintetiza três

moléculas de ATP, enquanto que FADH2 produz duas moléculas de ATP.

•No final da cadeia transportadora, os elétrons são transferidos para um aceitador final (oxigênio), que capta dois prótons H+, formando-se uma molécula de água;

• 1 NADH2 + ½ O2 + 3 ADP + 3P  1 H2O + 3 ATP + 1 NAD• 1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2P  1 H2O + 2 ATP + 1 FAD

•Produção de 34 ATP no final.

RESPIRAÇÃO CELULAR

RESPIRAÇÃO CELULAR•RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: realizada

por alguns microrganismos que utilizam nitritos, nitratos, sulfatos ou outros substratos como oxidantes sem a presença de O2;

•Realizada principalmente por fermentação (alcoólica ou láctica).

FERMENTAÇÃO: •Alguns seres vivos obtêm energia por meio

da oxidação incompleta da glicose sem usar oxigênio;

•Ocorre a quebra da glicose (glicólise) e termina com a produção de apenas dois ATPs;

•É um processo de transformação de uma substância em outra, produzida a partir de microorganismos, tais como fungos, bactérias, ou até o próprio corpo.

FERMENTAÇÃO: • Processo de transformação dos açúcares das

plantas em álcool:• A) Fabricação da cerveja, cujos etanol e

CO2 (gás carbônico) são produzidos a partir do consumo de açúcares presentes no malte, obtido através da cevada germinada.

• B) Preparo da massa do pão (ou bolo), onde os fermentos das leveduras ou fungos consomem o açúcar obtido do amido da massa do pão, liberando CO2 (gás carbônico), que aumenta o volume da massa.

FERMENTAÇÃO•  C) Fabricação do iogurte, produzido

pela fermentação láctica, onde as bactérias, denominadas de lactobacilos, produzem ácido lático;

• D) Vinagre, produzido pela fermentação acética, que consiste numa reação química, onde ocorre a oxidação parcial do álcool etílico, obtendo o ácido acético. As bactérias que realizam esse processo são as acetobactérias;

• E) Existem "fermentos artificiais" que incham a massa porque liberam CO2 com o aumento da temperatura, sendo este composto por principalmente bicarbonato de sódio e um ácido fraco.

FERMENTAÇÃO