Fotossíntese

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Fotossíntese

Processo autotrófico que converte energia luminosa em energia química, produzindo glicose e oxigênio a partir de água e gás carbônico.

Cloroplasto

Organela celular delimitada por dupla membrana onde ocorrem todas as etapas da fotossíntese em eucariotos.

Tilacoide

Sistema de membranas internas em forma de saco achatado no cloroplasto, local da fase fotoquímica.

Grana (granum)

Pilhações formadas por tilacoides que aumentam a área de absorção luminosa dentro do cloroplasto.

Estroma

Fluido aquoso que preenche o cloroplasto, contendo enzimas, DNA, ribossomos e local onde ocorre o Ciclo de Calvin.

Lúmen do tilacoide

Espaço interno dos tilacoides onde íons H+ se acumulam para gerar o gradiente de prótons.

Clorofila a

Pigmento fotossintético primário responsável pela conversão direta de energia luminosa em energia química.

Clorofila b

Pigmento acessório que expande o espectro de absorção de luz azul e vermelha, transferindo energia para a clorofila a.

Carotenoides

Pigmentos acessórios amarelos e laranjas que absorvem luz adicional e protegem contra o excesso de radiação (fotoproteção).

Complexo antena

Conjunto de pigmentos e proteínas que captam fótons e transferem a energia por ressonância até o centro de reação.

Centro de reação

Par especial de moléculas de clorofila que doa elétrons excitados para a cadeia transportadora de elétrons.

Fotossistema II (PSII)

Complexo proteico com centro P680 que quebra a água e inicia o transporte de elétrons.

Fotossistema I (PSI)

Complexo proteico com centro P700 que absorve luz para reduzir o NADP+ a NADPH.

P680

Par de clorofilas a do fotossistema II com absorção máxima no comprimento de onda de 680 nm.

P700

Par de clorofilas a do fotossistema I com absorção máxima no comprimento de onda de 700 nm.

Fotólise da água (Reação de Hill)

Quebra de moléculas de água mediada pela luz no PSII, liberando oxigênio, elétrons e prótons H+.

Complexo de evolução de oxigênio

Grupo de enzimas com manganês no PSII que catalisa diretamente a oxidação e quebra da água.

Plastoquinona (PQ)

Transportador lipossolúvel móvel que transfere elétrons do PSII para o complexo citocromo b6f.

Complexo Citocromo b6f

Proteína de membrana que bombeia prótons do estroma para o lúmen e transfere elétrons para a plastocianina.

Plastocianina (PC)

Proteína móvel com cobre que transporta elétrons do citocromo b6f para o fotossistema I.

Ferredoxina (Fd)

Proteína contendo ferro-enxofre que aceita elétrons do PSI e os envia para a ferredoxina-NADP+ redutase.

Ferredoxina-NADP+ redutase (FNR)

Enzima que catalisa a redução final de NADP+ para NADPH usando elétrons da ferredoxina.

Fotofosforilação acíclica

Fluxo unidirecional de elétrons da água até o NADP+, gerando simultaneamente ATP, NADPH e O2.

Fotofosforilação cíclica

Fluxo de elétrons que envolve apenas o PSI e citocromo b6f, produzindo apenas ATP sem formar NADPH ou O2.

ATP Sintase

Complexo enzimático que utiliza a força próton-motriz do lúmen para sintetizar ATP a partir de ADP e Pi.

Força próton-motriz

Gradiente eletroquímico gerado pelo acúmulo de íons H+ no lúmen, que impulsiona a síntese de ATP.

NADPH

Molécula carreadora de elétrons e hidrogênio de alto teor energético utilizada na fixação de carbono no estroma.

Ciclo de Calvin-Benson

Série de reações químicas na fase enzimática que utiliza ATP e NADPH para sintetizar açúcares a partir de CO2.

Rubisco (RuBisCO)

Enzima abundante que catalisa a fixação do dióxido de carbono na ribulose-1,5-bisfosfato.

Ribulose-1,5-bisfosfato (RuBP)

Açúcar de cinco carbonos que aceita a molécula de CO2 no início do Ciclo de Calvin.

3-Fosfoglicerato (3-PGA)

Primeiro produto estável de três carbonos formado imediatamente após a carboxilação da RuBP.

Gliceraldeído-3-fosfato (G3P)

Triose fosfato intermediária usada para regenerar a RuBP e produzir glicose, sacarose e amido.

Regeneração da RuBP

Fase final do Ciclo de Calvin que consome ATP para converter G3P novamente em ribulose-1,5-bisfosfato.

Fotorrespiração

Processo bioenergético ineficiente em que a Rubisco consome O2 em vez de CO2, liberando carbono sem produzir ATP.

Plantas C3

Plantas comuns cujo primeiro produto de fixação é o 3-PGA, mais suscetíveis à fotorrespiração em calor intenso.

Plantas C4

Plantas adaptadas a climas quentes que fixam CO2 primeiro em compostos de quatro carbonos para reduzir a fotorrespiração.

Anatomia de Kranz

Estrutura foliar típica de plantas C4 com anel de células da bainha perivascular ao redor dos vasos condutores.

PEP Carboxilase

Enzima que fixa CO2 em fosfoenolpiruvato com alta afinidade, sem reagir com oxigênio, típica de plantas C4 e CAM.

Oxaloacetato (OAA)

Molécula de quatro carbonos gerada pela fixação primária de carbono catalisada pela PEP carboxilase.

Malato

Ácido orgânico de quatro carbonos transportado para a bainha vascular ou vacúolo para liberar CO2 concentrado.

Plantas CAM

Plantas de ambientes áridos que abrem estômatos à noite e realizam a fixação de carbono separada no tempo.

Estômatos

Poros microscópicos nas folhas que regulam as trocas gasosas de CO2 e O2 e a perda de água por transpiração.

Células-guarda

Par de células especializadas que controlam o diâmetro da abertura do poro estomático com base no turgor celular.

Ponto de compensação fótico

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

Ponto de saturação luminosa

Intensidade de luz além da qual a taxa da fotossíntese atinge seu patamar máximo e não aumenta mais.

Amiloplasto

Tipo especializado de plastídeo vegetal dedicado ao armazenamento de amido produzido na fotossíntese.

Amido

Polissacarídeo de reserva energética sintetizado no estroma do cloroplasto a partir das trioses da fotossíntese.

Sacarose

Dissacarídeo sintetizado no citosol das folhas usado como principal forma de transporte de açúcar via floema.

Mesófilo foliar

Tecido interno da folha rico em cloroplastos, onde ocorre a maior parte da captação de luz e fotossíntese.

Espectro de ação da fotossíntese

Gráfico que ilustra a eficiência relativa do processo fotossintético em diferentes comprimentos de onda de luz.

Quimiosmose

Mecanismo pelo qual a passagem de prótons através da ATP Sintase fornece a energia mecânica para formar ATP.

Fóton

Partícula fundamental de luz absorvida pelas clorofilas para excitar elétrons para estados de maior energia.