[1] O documento descreve os processos de fotossíntese e quimiossíntese, incluindo onde ocorrem, suas etapas e diferenças. [2] A fotossíntese utiliza a luz do sol para fixar o carbono em compostos orgânicos, enquanto a quimiossíntese usa a energia química de reações inorgânicas. [3] Embora ambos produzam compostos orgânicos a partir de inorgânicos, a fotossíntese depende da

1. Biologia volume único
3.ª edição
Armênio Uzunian
Ernesto Birner

2. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Fotossíntese: seqüestro do gás carbônico
clorofila
gás carbônico + água + luz glicose + água + oxigênio
6 CO2 12 H2O C6H12O6 6 H2 O 6 O2

3. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Onde ocorre a fotossíntese?
• Nos organismos mais simples (cianobactérias)
 Hialoplasma
• Nas células eucarióticas
 Cloroplastos

4. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Nos cloroplastos, mais precisamente onde?
epiderme
folha em corte
transversal células
fotossintetizadoras
núcleo
epiderme
vacúolo
cloroplasto
estroma
tilacóide
interior do membrana tilacóide
tilacóide do tilacóide
granum

5. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Luz e fotossíntese
750 nm
TV e ondas
de rádio
109 nm
700 nm
a (1 m)
branc
de luz microondas
feixe
650 nm
espectro de cores
106 nm
infra-
600 nm vermelho
luz visível 103 nm
550 nm ultravioleta
1m
raios X
500 nm 10-3 nm
450 nm 10-5 nm
raios gama
400 nm

6. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Um pouco de história
• Experimentos de Joseph Priestley
a b c

7. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
As etapas da fotossíntese
• Fase de claro (fotoquímica) – quebra da água e liberação de
oxigênio
Etapas da fotossíntese
• Fase de escuro (química)
luz H2 O O2
CO2 1 – absorção da energia da
3
luz pela clorofila
CO2
H2 O ATP 2 - redução de um aceptor
fluxo de
elétrons 1 de elétrons chamado
no ciclo das pentoses
clorofila tilacóide
ADP + Pi
NADPH2
(Calvin-Benson)
no estroma
NADP, que chamará
2 NADPH2
NADP+
fase de claro
CH2O
fase de escuro
3 – formação de ATP
(nos tilacóides) (no estroma)
4
glicose
4 – síntese de glicose

8. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Fase de Claro ou Fotoquímica
Fotofosforilação cíclica
• Os papéis das clorofilas
aceptor de
elétrons
e- e- A luz penetra nos
cloroplastos e atinge o
complexo de
clorofila
aceptor de
elétrons pigmentos, ao mesmo
tempo em que provoca
e- e- alterações nas
citocromos
moléculas de água.
luz ATP ADP

9. FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA
Ao ser atingida pela luz do sol, a molécula de clorofila libera
elétrons que são recolhidos por determinadas moléculas
orgânicas chamadas de aceptores de elétrons, que os enviam a
uma cadeia de citocromos (substâncias associadas ao sistema
fotossintetizante e que são assim chamadas por possuírem cor).
Os elétrons retornam à clorofila liberando energia para síntese de
moléculas de ATP que serão utilizadas na fase de escuro

10. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Fotofosforilação cíclica
FASE DE CLARO FASE DE ESCURO
Moléculas de água são
quebradas e liberam
cadeia de prótons H, elétrons e
transporte
de elétrons
moléculas de oxigênio.
fotossistema I
cadeia de NADP+
Os prótons são
transporte captados por
de elétrons NADPH2
moléculas de NADP,
que se convertem em
fotossistema II
NADPH2.
ADP + P Moléculas de Oxigênio
ATP
clorofila a
são liberadas para o
2 H2 O CO2 meio e os elétrons
4 e- voltam para a clorofila,
clorofila b repondo os que ela
O 2 + 4 H+
açúcar perdeu no início do
processo

11. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Fase de escuro (química): produção de
glicose
• Ciclo de Calvin-Benson
A energia contida nos
estroma ATP e os H do
tilacóide
carboidratos
NADPH2 serão
ADP + Pi
utilizados para a
reações
da fase construção de
de escuro
ATP moléculas de glicose.
NADP
reações A síntese de glicose
da fase
de claro ocorre durante um
complexo de reações
NADPH2
do qual participam
CO2
vários compostos
O2 H2 O
químicos.

12. 6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP

13. Durante esse ciclo, moléculas de CO2
se unem umas às outras formando
cadeias carbônicas que levam à
produção de glicose. A energia
necessária para o estabelecimento
das ligações químicas ricas em
energia é proveniente do ATP e os
hidrogênios que promoverão a
redução dos CO2 são fornecidos
pelos NADPH2

14. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Comparação fotossíntese e respiração
Características Fotossíntese Respiração
Energia (ε) Armazenamento de ε nas Liberações de ε por
ligações dos átomos de rompimento das ligações
carbono da glicose, com entre os átomos de
utilização da luz do Sol. carbono da glicose.
Substâncias consumidas CO2 e H2O glicose e O2
Substâncias liberadas O2 e glicose CO2 e H2O

15. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Comparação fotossíntese e respiração
energia
luminosa
glicose
oxigênio
fotossíntese respiração
cloroplasto mitocôndria
gás
carbônico
trabalho
ATP
água celular

16. FOTOSSÍNTESE em PROCARIOTOS
Fotossistemas ficam aderidos a Membrana Plasmática que se
invagina formando vesículas fotossintéticas.
QUIMIOSSÍNTESE
Oxidação de substâncias inorgânicas com liberação de energia
Energia é utilizada para a síntese de compostos orgânicos
Ex.:  bactérias nitrosomonas
NH3 + 2O2  HNO2 + 2H2O + ENERGIA
amônia ác nítrico
 bactérias nitrobactérias
HNO2 + 2O2  2HNO3 + ENERGIA
nitrito ác. nitroso

17. clorofila
CO2 + 2 H20 + luz (CH2O) + H20 + O2
bacterioclorofila
CO2 + 2 H2S + luz (CH2O) + H20 + 2 S

18. QUIMIOSSÍNTESE
Utiliza como fonte energética a energia de compostos
químicos (síntese de substâncias orgânicas a partir de
inorgânicas, que utiliza a energia liberada numa reação
química, principalmente as do metabolismo e fixação de
nitrogênio).
 Não utiliza energia luminosa
 Ocorre em alguns grupos de bactérias, como:
Nitrobactérias, sulfobactérias, ferrobactérias
Utiliza gás carbônico e água e produz glicose
Fotossíntese X Quimiossíntese
LUZ

19. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Bactérias fazem fotossíntese?
clorofila
CO2 + 2 H20 + luz (CH2O) + H20 + O2

20. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Bactérias fazem quimiossíntese?
bacterioclorofila
CO2 + 2 H2S + luz (CH2O) + H20 + 2 S

21. CAP. 10 “METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE”
Diferença entre fotossíntese e quimiossíntese
• Na fotossíntese, a energia é proveniente da luz
do sol
• Na quimiossíntese, a energia é proveniente de
uma reação química inorgânica