STRESS HIDRICO
Rubisco – fica na bainha
Triose
Onde o O2 produzido na fotossíntese?
- na quebra da água
Por que não realiza fotossíntese sem água?
- ABA hormonio que fecha estomatos
- estomatos fechados para de absorver co2
- sem co2 não vai realizar carboxilação
- não ocorre a carboxilação pela rusbisco e PEPCase, ou seja, não se inicia a fotossíntese
- aumenta a relação co2/02 – Começa a realizar fotorrespiração
Qual a função dos minerais quando a gente pensa em fotossíntese?
- Se não tem as proteínas RUBISCO e PEPCase, nao se forma moléculas
- Se uma planta nao tem magnesio, nao consegue sintetizar clorofila, não inicia a fotoquímica, e nao tem producao de NAPH e ATP e nao acontece a carboxilação
- uma folha amarelada pode ser deficiência de magnésio
- Anidrase carbônica, que vai fazer CO2 pro H2CO2 (ácido carbonico), depende de zinco
- O que a deficiência de nitrogênio implica na fotossíntese?
- estrutura básica de um aminoácido
- se não tem nitrogênio, nao tem formação de aminoácido
- se nao tem aminoácido, não tem a formação de proteína
- se não tem proteína, não tem a formação de rubisco e pepcase
Qual é a função da clorofila?
- fotossistema 2 e 1
- absorver/filtrar a luz para liberar os elétrons
- tem também as clorofilas que vão doar os elétrons
- teor de clorofila é maior na sombra, pq ela precisa absorver toda e qualquer possibilidade de luz
- assim como vai ter uma folha maior, para absorver mais
- teor de clorofila no pleno sol, é menor pq senao a liberação de elétrons é excessiva, um 220
- assim como vai ter folhas menores e mais espessas, para diminuir a perda de água
Função do caratenóide?
- proteção: vai refletir o laranja e o amerelo
Qual a função da luz na fotossíntese?
- se não tem luz, nao tem fotossíntese
- retira os elétrons do centro de reação da clorofila
- a luz tem a função de fornecer energia para retirar os elétrons
- apenas 3-5% é absorvida da energia solar, grande parte da luz tem comprimento de onda menor ou maior do que aquele que pode ser absorvido
Mecanismo de crescimento
- muda em sombrite é mais alta, porque compete pela luz do sol
As plantas se aclimatam em ambientes ensolarados e com sombra
- aclimatação:é um processo de desenvolvimento em que as folhas expressam um conjunto de ajustes bioquímicos e morfológicos apropriados ao ambiente particular no qual elas estão expostas
- plasticidades: é o termo utilizado para definir em que extensão o ajuste pode ocorrer
- Exemplo do Ipe: consegue sobre com uma capacidade de campo de 40%
CAM tem função – metabolismo cratolassias
- só vai abrir os estômatos à noite
- diminui a transpiração
- absorver co2
- fecha os estômatos durante o dia
- fotossíntese acontece com os estômatos fechados
Folhas em sol e em sombra (aclimatação)
- só vai abrir os estômatos à noite
- diminui a transpiração
- absorver co2
- fecha os estômatos durante o dia
- fotossíntese acontece com os estômatos fechados
| C3 a maioria das plantas | C4 milho, gramínea | CAM plantas xerofitas | |
| necessita de menos luz que C4 | demanda mais energia que a C3 evita fotorrespiração (ligação do O2 com a rubisco, acumulando mais CO2 na rubiscp) PEPCase no mesofilo faz a primeira carboxilação, o CO2 é encaminhado para as células da bainha, que é onde tá a rubisco, que sempre vai estar circundada com CO2 | a q faz menos fotossintese, necessita de menos luz que C4 evita fotorrespiração, pq fecha os estomatos durante o dia, e acumula o CO2 | |
| rubisco em todo mesofilo a maioria | rubisco só fica na bainha, cheio de CO2 em volta ponto de compensação de luz é maior ponto de compensação de CO2 é menor (evitando fotorrespiração) 4C – 3C, liberando um C que vai ser capturado pelo RUBISCO na bainha, que consome 2 ATPs para formar o X? fosfenolpiruvato | rubisco em todo mesofilo abre estomatos à noite | |
| saturação da luz | em baixa intensidade luminosa: mais fotossíntese (menor produção ATP/NADPH) demanda metabólica menor em baixa luz (demanda de menos ATP) | em alta intensidade luminosa: mais fotossíntese (maior produção ATP/NADPH) demanda metabólica maior em alta luz (demanda mais ATP e ela tem) | |
| movimento de cloroplastas em felação à luz | |||
| ponto de compensação | em relação CO2: MAIOR em altas concentrações de CO2, plantas C3 realizam mais fotossíntese | em relação CO2: MENORnão tem processo de fotorrespiração o que faz ter menor ponto de compensação (precisa de menos carbono), porque ela tem o processo de acúmulo de CO2 na bainha em volta do rubisco | |
| tem mais rubisco, espalhada na folha toda, fazendo mais fotossíntese | |||
| O efeito estufa seria bom para aumentar a produção de qual espécie? – nenhuma, pq a alteração climática nao é só o CO2 em si. Se fosse só o CO2 em si, as plantas dariam conta. Inicialmente aumenta a taxa fotossintética líquida, diminui a taxa de concentração de rubisco. |
As folhas de sol e as folhas de sombra têm características bioquímicas morfológicas contrastantes
As folhas de sombra:
- mais clorofila total por centro de reação
- a razão entre clorofila b e clorofila a é mais alta
- geralmente são mais finas do que as folhas de sol
As folhas de sol
- mais rubisco: mais carboxilação (velocidade mais alta), mais ATP mais NADP (ciclo de calvin)
- são mais espessas
- com camada paliçadica mais espessa
- pool de componentes do cilco da xantofila maior que as folhas de sombra
As curvas de resposta à luz revelam propriedades fotossintéticas
O que é fotossíntese líquida
- A fotossíntese total MENOS o que ela gasta
- vai aumentando a luz, vai aumentando a fotossíntese – até certo ponto (ponto de compensação)
- o ponto de compensação de luz é a quantidade de luz necessária em que o teor de carbono que entra (fotossíntese) e carbono que sai (respiração e fotorrespiração)
- a planta que está no sol (maior taxa de fotossíntese / maior taxa de respiração/fotorrespiração) tem um ponto de compensação maior que está na sombra
Movimento de cloroplastos em relação à luz
- Quando está em baixo de lux, a clorofila se distribui na superfície
- Quando está em excesso, a clorofila fica empilhada
fotossíntese (absorção de CO2) e a transpiração (perda H2O)
O que controla os fotoassimilados? FONTE (folha) E DRENO (raiz é o dreno porque precisa de muita energia para crescer, folha nova, fruto crescendo)
Funçao da fotossintese produzir carboidratos que são encaminhados para a respiração
Respiração em plantas
- fluxo de elétrons que gera energia útil para o metabolismo
- 3 estágios
Ciclo do ácido cítrico
- 1a. etapa: produção de acetilCOA (acidos graxos, carboidratos) – 6é
- 2a. etapa: oxidação do acetilCOA no ciclo de krebs – 6é
- carregado NADH e FADH2 (transportadores de elétrons)
- 3a. etapa: transferência de elétrons na cadeia da transformação
| AERÓBICA | ANAERÓBICA |
| comum em qase todos os organismos eucariotos, o processo respiratório em plantas é similar àquele encontrado em animais e outros eucariotoso piruvato é convertido em acetilCOA que é direcionado para o ciclo de Krebs | o piruvato é enviado para vias fermentativas |
processo biológico pelo qual compostos reduzidos são oxidados (retirada de elétrons) de uma maneira controlada
- durante a respiração a energia é liberada e armazenada transitoriamente em ATP, que é usado pelas reações celulares para manutenção e desenvolvimento
O que é ATP?
- a glicose é citado como principal composto de respiração → dissacarídeos (Sacarose), outros carboidratos, ácidos orgânicos, triose-fosfoato, metabolismo da degradação de lipideos e proteínas.
Fotossintese fornece carboidratos (produz alimento) e a respiração consome
| QUEBRA GLICOSE (6C → 3C) | CICLO DE KREBS | TRANSFER. ELETRONS |
| forma 2 piruvatos (3C)em nenhuma reação a participação do O2dez reações envolvidasparte da energia (consumo de ATP e produção de ATP) conservada em ATP e NADHsaldo líquido de 2ATP e 2NADHas enzimas que catalisam estão no citosol e plastídeosfase preparatória gasta 2 atps: F 1,6 BP e G6Pfase de compensação: pagando o q fez no primeiro momento, gerando 1,3 bifofoglicerato com producao de 2 NADH (transportador de elétrons), q depois é convertido em 3 e depois em 2 fofogliceratos, gerando 2 ADP para 2 ATP até fosfoenolpiruvatosaldo líquido: gastou 2 ATPs e gerou 4 ATPs e 4 NADH, tendo como saldo 2 ATPs e 2 piruvatos funções: converter a sacarose em 4 piruvatosproduzir ATP e NADH produzir compostos precursores como hexoxe-fosfato, triose-fosfatoproduzir piruvato que é encaminhado para micondroniaproduzido nadH  |
Vias de Pentoses-Fosfato
NADPH – via fotoquímica (raiz) ou pentose-fosfato
enzimas que são solúveis no citosol e plastídios não-verdes
Oxidação da glicose em plantas
Produção de NADPH, principalmente em órgãos não fotossintetizante
Geração de intermediários usados na regenração da ribulose 1,5-bifosfato (molécula da carboxilção)
Produção da ribose-5-fosfato, precursos da ribose e de desoxirribose (RNA e DNA)
é uma rota muito importante para gerar precursores de DNA, RNA, NADPH
a hidrólise na glicose gera 2 piruvatos (3C) na presença de oxigênio e vai passar pra AcetilCOA (2C), na mitocôndria e produzindo um NADH
Ciclo do Ácido Tricarboxílico ou Ciclo de Krebs
A energia oxidação da glicose é conservada
Glicólise com 6C (2ATP + 2 NADH) → 2 Piruvatos com 3C
- 2 piruvatos (2CO2 + 2NADH) → 2 AcetilCOA com 2C
- AcetilCOA com 2C (6NADH, 2FADH2, 2ATP) rodando duas vezes no ciclo de krebs
A partir de um AcetilCOA – 3NADH + 1 FADH2 +1 ATP
Ciclo de Krebs
2 ATP
8 NADH
2 FADH
Mas como gera tanto ATP?
Função:
- produção de NDH
- síntese de ATP pela flosforilação ao nível do substrato
- formação de esqueletos de carbono que podem ser utilizados para a síntese de muitos compostos da planta
Quatos NADH e ATPs são formados da oxidação completa da glicose?
- 8 NADH (condição aeróbica) e não forma NADH sem presença de oxigênioa
- 30 ATP (condição aeróbica) ou 2 ATPs (condição anaeróbica)
Destinos do piruvato em condições aeróbias
Destinos do piruvato em condições de hipóxia: na ausência de O2
- vai faltar o NAD+ e interrompe o ciclo de krebs
- via fermentativa alcoolica
- via fermentação lática
Como a respiração gera tanto ATP?
26 ATPs
Como o metabolismo converte o fluxo de e- em energia útil (ATP)?
- a respiracao é dividida em 3 etapas
- primeira etapa: oxidação do piruvato para produção de AcetilCOA, no citosol (NADH)
- seja via carboidratos, proteínas ou lipídios
- cada beta-oxidação vai gerar 1 AcetilCOA, 1FADH, 1FADH2
- segunda etapa: oxidação de AcetilCOA no Ciclo de Krebs, na matriz mitocondrial
- terceira etapa: doação de e- na cadeia transportadora de elétrons nas cristas mitocondriais
- primeira etapa: oxidação do piruvato para produção de AcetilCOA, no citosol (NADH)
O oxigênio é o aceptor final de elétrons
Fosforilação oxidativa
- NADH: 10H/4H → 2,5 ATP
- FADH2: 6H/4H → 1,5 ATP
O controle da respiração mitocondrial ocorre em diferentes níveis
O que vai determinar onde vai atuar a demanda (por exemplo, se uma planta estiver crescendo muito, o ciclo vai estar funcionando para gerar ATP; mas se a planta já estabilizou, vai gerar aminoácidos).
- o excesso de ATP bloqueia a cadeia transportadora de elétrons
- substratos da respiração
- amido e frutanos → sacarose → glicose e outros açúcares
- lipídios (triacilgliceróis)
- ocasionalmente proteínas