Fotossíntese

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Fotossíntese

Processo autotrófico que converte energia luminosa em energia química armazenada em compostos orgânicos.

Equação geral da fotossíntese

6 CO2 + 6 H2O + luz -> C6H12O6 + 6 O2.

Cloroplasto

Organela celular vegetal de membrana dupla onde ocorrem todas as etapas da fotossíntese.

Tilacoides

Sacos membranosos em forma de disco dentro do cloroplasto onde ocorre a fase fotoquímica (fase clara).

Grana (granum)

Pilhas compactas de tilacoides dentro do cloroplasto.

Estroma

Fluido aquoso que preenche o interior do cloroplasto, local onde ocorre o Ciclo de Calvin.

Clorofila a

Principal pigmento fotossintético que absorve comprimentos de onda azul e vermelho e reflete o verde.

Pigmentos acessórios

Carotenoides e clorofila b, que capturam diferentes comprimentos de onda e protegem contra danos por excesso de luz.

Fase fotoquímica (fase clara)

Etapa que depende diretamente da luz, ocorre nos tilacoides e produz ATP, NADPH e O2.

Fase química (fase escura / enzimática)

Etapa que ocorre no estroma, usando ATP e NADPH da fase clara para fixar CO2 em carboidratos.

Fotossistema II (PSII / P680)

Complexo proteico que absorve luz a 680 nm e inicia o fluxo de elétrons oxidando moléculas de água.

Fotossistema I (PSI / P700)

Complexo proteico que absorve luz a 700 nm e transfere elétrons para a enzima que forma NADPH.

Fotólise da água (Reação de Hill)

Quebra da molécula de água por energia luminosa no PSII: 2 H2O -> 4 H+ + 4 e- + O2.

Origem do oxigênio liberado

O gás oxigênio (O2) liberado na atmosfera provém inteiramente da quebra da água, não do CO2.

Fotofosforilação acíclica

Fluxo unidirecional de elétrons da água ao NADP+, gerando ATP, NADPH e oxigênio.

Fotofosforilação cíclica

Fluxo circular de elétrons apenas no PSI que gera ATP adicional sem produzir NADPH ou O2.

Quimiosmose na fotossíntese

Produção de ATP pela ATP-sintase impulsionada pelo gradiente de prótons (H+) no lúmen do tilacoide.

Ciclo de Calvin-Benson

Série de reações no estroma dividida em fixação do carbono, redução e regeneração de RuBP.

RuBisCO

Enzima mais abundante da Terra; catalisa a fixação inicial de CO2 na ribulose 1,5-bisfosfato (RuBP).

RuBP (Ribulose 1,5-bisfosfato)

Açúcar de 5 carbonos que atua como o aceptor primário de CO2 no Ciclo de Calvin.

3-PGA (3-Fosfoglicerato)

Primeiro composto estável de 3 carbonos formado após a fixação de CO2 pela RuBisCO.

G3P (Gliceraldeído-3-fosfato)

Triose fosfato intermediária que serve de base para a síntese de glicose, sacarose e amido.

Gasto energético no Ciclo de Calvin

Para formar 1 molécula de glicose (6 carbonos), o ciclo consome 18 ATPs e 12 NADPHs.

Fotorrespiração

Processo em que a RuBisCO fixa O2 em vez de CO2, consumindo ATP sem produzir açúcares.

Plantas C3

Plantas comuns em climas temperados que formam compostos de 3 carbonos e sofrem com fotorrespiração.

Plantas C4

Plantas adaptadas a clima quente com separação espacial da fixação de CO2 via anatomia de Kranz (ex.: milho, cana).

Plantas CAM

Plantas de clima árido (ex.: cactos) que abrem estômatos à noite para fixar CO2 e fecham de dia para reter água.

PEP Carboxilase

Enzima das plantas C4 e CAM com alta afinidade por CO2 e nenhuma afinidade por O2.

Ponto de compensação fótico

Intensidade luminosa em que a taxa de fotossíntese iguala a taxa de respiração celular.

Ponto de saturação luminosa

Intensidade de luz a partir da qual o aumento de luminosidade não eleva mais a taxa fotossintética.

Fatores limitantes da fotossíntese

Intensidade de luz, concentração de dióxido de carbono (CO2) e temperatura ambiente.

Estômatos

Estruturas epidérmicas foliares que regulam a troca gasosa (entrada de CO2 e saída de O2/H2O).