Fotossintese, Notas de estudo de Agronomia

Baixe Fotossintese e outras Notas de estudo em PDF para Agronomia, somente na Docsity!

“FOTOSSÍNTESE”

1. Introdução

 (^) O termo fotossíntese significa “síntese utilizando a luz” -Organismos fotossintetizantes utilizam a energia solar para sintetizar compostos carbonados que não poderiam ser formados sem aporte de energia: 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

“ A VIDA NA TERRA, EM ÚLTIMA ANÁLISE

DEPENDE da energia proveniente do sol”.

LUZ

 (^) Oxidação da água:

2H 2 O O 2 + 4 H+^ + 4 elétrons

CO

2 : reduzido a carboidrato

H

2 O: oxidação da água produzindo O 2

1. Introdução

2. Energia luminosa

A luz representa apenas uma parte da energia

radiante, com comprimentos de onda visíveis ao

olho humano (390 a 760 nanômetros).

Alta energia (^) Baixa energia

 (^) LUZ também é uma partícula que denominamos FÓTON.  (^) Cada fóton contém uma quantidade de energia: é chamada de QUANTUM (plural: QUANTA)  comprimento de onda específico associado.  (^) A energia de cada fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Ex.: comprimentos de onda do violeta e do azul têm mais fótons com mais energia do que os comprimentos de onda laranja e vermelho.

2. Energia luminosa

2. Energia luminosa Alta energia Baixa energia

2. Energia luminosa e e e e Estado base

LUZ

Estado excitado Retorno ao estado base e e Emissão de energia Figura 02. Ilustração de absorção e emissão de energia. No estado base de energia, um elétron de orbital externo de pigmento absorve energia luminosa e pula para orbital mais distante: a molécula fica energizada (excitada). Ao perder a energia captada, retorna ao seu estado base, emitindo a energia toda em forma de calor ou parte em forma de luz, em um comprimento de onda maior do que inicial.

 (^) A clorofila excitada possui alternativas para liberar a energia disponível:

• A energia excitação pode ser totalmente perdida na forma de calor , à medida que o elétron retorna ao estado base;
• Pode perder a energia de excitação, por uma combinação de perda de calor e fluorescência  é a produção de luz que acompanha a volta rápida dos elétrons do estado excitado ao estado base: 10 -9^ e 10 -5^ segundos após absorção do fóton original. Obs.: as clorofilas fluorescem na região vermelha do espectro.

2. Energia luminosa

Figura 03. A excitação da molécula de clorofila pela luz (Taiz & Zeiger, 1998) Estado de maior excitação Perda de calor Estado de menor excitação Perda de energia pela emissão de luz de λ mais longo Estado base (estado de menor energia) Rendimento quântico: 95% reação fotoquímica e 5% fluorescência

Pigmento  é qualquer substância que absorve luz. Exemplo:

• Se todo espectro de luz é absorvido, a substância parece preta ao olho humano.
• Se todos os comprimentos de onda, exceto na parte verde do espectro, são absorvidos: a substância parece verde.

2.1. Mecanismos de absorção e emissão

2.1. Mecanismos de absorção e emissão

 (^) Carotenóides :

• Banda de absorção na região dos 400-500 nm (cor alaranjada);
• São constituintes integrais das membranas dos tilacóides, estão intimamente associados às proteínas que formam o aparelho fotossintético. Exemplo: cenouras β-caroteno.
• São chamados de pigmentos acessórios: absorvem energia e transfere para a clorofila.
• Protegem as clorofilas de fotoxidação: β-caroteno é o mais importante dos carotenóides. 2.1. Mecanismos de absorção e emissão

 A maior parte dos pigmentos serve como complexo antena , coletando luz e transferindo energia para complexo dos centros de reações , onde as reações químicas de oxidação e redução que levam o armazenamento de energia. Complexo antena  coleta luz e transfere energia por ressonância indutiva para centro de reações (carotenóides e clorofilas) Complexo centro de reação  transformação de energia luminosa em energia química, mediada a clorofila a associada a uma proteína específica. 2.1. Mecanismos de absorção e emissão

Figura 04. Conceito básico da transferência de energia durante a fotossíntese. 2.1. Mecanismos de absorção e emissão