Apresentações ...ca - Unir 2009 - Aula0-unir Fotoss?ntese-w.garcez-ufms

Transcript

Química de Produtos Naturais AULA FOTOSSÍNTESE Walmir Silva Garcez Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Departamento de Química Fotossíntese
Conceito:
“Síntese pela luz” ATP e NADPH Energia Solar Organismo fotossintetizante O2 Carboidratos e outros compostos orgânicos CO2 e H2O Fotossíntese • Reação de oxidação-redução onde a H2O doa elétrons (como hidrogênio) para a redução do CO2 até carboidrato: nCO2 + nH2O + luz  (CH2O)n + nO2 Liberação de O2 como resultado da fotossíntese Fase Clara (fotólise da água) Fase Clara (fotólise da água) Fase Clara
A energia da luz solar é absorvida pelos pigmentos da planta
Os pigmentos ativos no processo da fotossíntese encontram-se nos cloroplastos
Todos os organismos fotossintetizantes possuem mais de um tipo de pigmento, cada um com uma função específica. Fase Clara OH HO Carotenos Xantofila Fase escura (Ciclo de Calvin)
Ocorre tanto na luz quanto na escuridão
Acontece no estroma dos cloroplastos
É nesta fase que se forma o açúcar
A equação desta fase pode ser resumida da seguinte forma: 6C O22 + 12NADPH22 + nATP C66 H12 O + 6 H22 O + nADP + nP 12 66 Melvin Calvin (1911-1997) Bioquímico americano ganhador do Prêmio Nobel de Química em 1961. • Foi o responsável pela identificação do papel do carbono na fotossíntese. Experimento de Melvin Calvin utilizando 14CO2 Experimento de Melvin Calvin utilizando 14CO2 – Cromatografia em papel (2D) • Utilizando o isótopo radioativo 14CO2 durante 5 segundos verificou-se que a radioatividade se concentrava em um açúcar com 3 carbonos, o ácido fosfoglicério (PGA) – (Ciclo de calvin C3) Ciclo de Calvin – Incorporação do CO2 para a produção das hexoses *CO H 2 Etapas de regeneração da Ribulose HO C H CH2OP + HO Ác. 3-Fosfoglicérico CH2OP H OH H OH H CO2H CH2OP O C O C* (3 PGA) RUBISCO CH2OP - O HO OH .. OH H OH O H +H+ + CH2OP - O RUBISCO CH2OP - C* OH O OH *C CH2OP RUBISCO CH2OP CH2OP Ribulose-1,5-diP -H C CH2OP O - O O H OH CH2OP O RUBISCO H H -H+ .. O H H O - O OH CH2OP RUBISCO Ciclo de Calvin – Regeneração da Ribulose e a produção das hexoses (Parte 1) HO- H C H OH CH2OP O CO2P CO2H OH CH2OP ADP ATP C H + + C H HO HC α C OH Gliceraldeído 3-fosfato 3 PGA H O Aldolase CH2OP CH2OP NADPH NADP + H C -H2O Diidroxiacetona fosfato HO CH2OP C O C H - H C O H C OH CH2OP CH2OH O O C HO C H H C OH CH2OP Xilulose 5-fosfato + C H O H C OH H C OH CH2OP Eritrose 4-fosfato H Transcetolase C C CH2OH H OH + CH2OP Gliceraldeído 3-fosfato P CH2OP H2O C O HO C H OH H C OH OH H C OH C O HO C H H C H C CH2OP D-frutose 6-fosfato CH2OP D-frutose 1,6-difosfato H .. O H Ciclo de Calvin – Regeneração da Ribulose e a produção das hexoses (Parte 2) O C HO H H C OH H C OH + HO H2O CH H α C O HO Aldolase CH2OP CH2OP Eritrose 4-fosfato - Diidroxiacetona fosfato CH2OP CH2OP CH2OH C O C O C O C H C H HO C H H C OH HO H C OH H C O H C OH - H .. O H H2O P C OH H C OH H C OH H C OH H C OH CH2OP CH2OP CH2OP Sedo-heptulose 1,6-diP O HO H CH2OH C H H C C O OH Fosforibulose Cinase OH CH2OP Ribulose 1,5-diP ADP ATP C O H C OH H C OH C* H C OH Ribulose 5-fosfato Xilulose 5-fosfato + O H C CH2OP Fosfopentose Isomerase H H C OH H C OH H C OH CH2OP Ribose 5-fosfato Centro quiral C C H OH CH2OP Gliceraldeído 3-fosfato Transcetolase C CH2OP Fosfopentose Epimerase + Sedo-heptulose 6-fosfato CH2OH CH2OP O H