Módulo 1 / Item 4 ['Fotossíntese: fase bioquímica']

Olá pessoal dando início a segunda aula do item 4 do módulo do curso de fisiologia do stress hoje Voltaremos a falar um pouco sobre a fotossíntese especificamente a fase bioquímica na última aula a gente trabalhou alguns conceitos da fase fotoquímica da fotossíntese e hoje a gente vai dar continuidade na fase bioquímica né Vale lembrar aqui que esses processos ocorrem simultaneamente durante o ciclo de vida da planta e que eles estão divididos aqui por uma questão explicativa né para facilitar na didática a gente vai trazer também Um item complementar nesse módulo de fotossíntese que não tá

diretamente relacionado com a fotossíntese mas que é um processo complementar será uma aula falando sobre respiração celular fazendo uma breve recapitulação da última aula onde a gente falou sobre a fase fotoquímica é importante a gente relembrar que houve a produção de duas moléculas energéticas na região do estroma do cloroplasto o ATP e o nade PH + H essas moléculas vão ser importantes porque elas servirão de substratos para fase bioquímica é mas então o que ocorre na fase bioquímica durante esse processo a gente vai ter a formação dos foto assimilados por um processo chamado de ciclo

de Calvin benção durante esse processo a gente vai ter a transformação de CO2 né gás carbônico atmosférico em carboidratos e isso vai ser super importante para posteriormente a gente consumir essa energia né a gente vai ter a produção desses carboidratos que são compostos energéticos e posteriormente a gente vai ter o consumo desses carboidratos para realização de diversos processos metabólicos bom além disso nessa também a gente vai falar um pouco sobre os tipos de metabolismo de metabolismo fotossintéticos né tipo C3 C4 e cam o ciclo de Calvin Benson como um representado nessa imagem pode ser analisados

a partir de três processos principais acabouxilação a redução e a regeneração a carboxilação se inicia a partir da molécula rebulosa 15 bifosfato ou Rubi P composta por cinco carbonos É nesse curso a gente não vai especificar cada enzima responsável por cada processo fisiológico né até porque o objetivo aqui a gente fazer uma recapitulação né um apanhado para aqueles que já tiveram a disciplina ou mesmo uma apresentação introdutória para aqueles que não ainda não tem afinidade com o assunto Entretanto é importante a gente comentar sobre a enzima responsável por esse primeiro processo tá ribose 15 bifosfato

carboxilase oxigenada também chamado por rubisco é a enzima mais importante do planeta visto que ela tem a capacidade de converter carbono inorgânico em carbono orgânico para isso ativa a sua função carboxilase a partir do CO2 atmosférico difundido pelos estômatos e fixa esse carbono na Rubi dessa forma a Rubi que tem com carbonos é convertida num composto com seis carbonos esse primeiro composto gerado né de 6 carbonos é altamente instável e imediatamente é hidrolisado após sua síntese e forma-se em duas moléculas de três carbonos os três fósforo gliceratos também chamados de PGA da redução ciência a

partir dessas duas moléculas de PGA nesse processo os compostos energéticos produzidos durante a fase fotoquímica o ATP e o nade PH + H são utilizados para redução do PGA ou seja ocorrerá adição de elétrons nesses dois nessas duas moléculas de PCA formando assim duas moléculas de gliceráldeído 3 fosfatos também chamadas de pgl né Essas também tem três carbonos e são as moléculas mais importantes do desse ciclo Pois a cada seis moléculas dessas que são formadas né ou seja três voltas no ciclo uma dessas moléculas é utilizada para a produção de carboidratos principalmente amido e sacarose

que posteriormente poderão ser translocados e utilizados em outras regiões da planta né agora ainda pensando que foram dadas três voltas no ciclo a venda da produção de seis pgl com a retirada de um desses compostos ainda cinco moléculas de três carbonos cada totalizando 15 moléculas de carbono a Regeneração é o processo em que haverá a reorganização dessas moléculas de pgl em Rubi p o composto que iniciou o processo assim permitindo que o ciclo continue em operação para isso também são utilizadas moléculas de ATP dessa forma se a gente tivesse cinco moléculas de PGA l com

três carbonos com três carbonos Cada formaremos três moléculas de rubi P com cinco carbonos cada utilizando um ATP por molécula de rubi P formada o que seria nesse caso três moléculas de ATP bom agora para ficar mais claro esses processos eu trouxe aqui uma ilustração que vai ajudar a gente entender como que esse processo ocorre então começando a gente tem três moléculas de CO2 se juntando em três moléculas de rubi p haverá a formação de seis moléculas de PGA né processo de carboxilação essas moléculas serão reduzidas consumindo ATP e na de PH formando assim as

seis moléculas de PG aérea dessas seis moléculas uma vai ser separada para formação dos carboidratos e as cinco restantes serão reorganizadas formando de novamente o Rubi P molécula que deu início ao processo aqui a gente vai dar mais uma volta no ciclo então mais três moléculas de CO2 ocorre a carboxilação ocorre a formação das 6 moléculas de PGA essas moléculas vão ser reduzidas haverá formação de seis pgels mais uma molécula será separada a 5 restantes serão reorganizadas e reparem que dessas duas moléculas de pgl que foram separadas agora a gente tem a formação de glicose

que é um dos fatores assimilados agora Quais são as diferenças entre os metabolismos fotossintéticos planta C3 C4 can como funcionam e qual a diferença entre elas nas plantas C3 que representam a maior parte das espécies do planeta o CO2 difundido para dentro da célula durante as trocas gasosas é diretamente utilizado no ciclo de Calvin benção não havendo um mecanismo que concêntre esse carbono inorgânico dessa forma o primeiro composto estável da fotossíntese é o PGA que tem três carbonos por isso esse mecanismo fotossintético é chamado de tipo C3 por não haver esse mecanismo concentrador de CO2

arribisco rebulosa 15 bifosfato carboxilase oxigenase interage não só com gás carbônico mas também com oxigênio Além disso isso faz com que plantas que as plantas C3 sejam altamente dependentes das trocas gasosas visto que Caso haja estomático e consequentemente a interrupção das trocas gasosas também haverá a interrupção da produção dos fotos assimilados Então o que acontece quando a rubisco em vez de fixar carbono do CO2 fixa oxigênio esse processo chamado de ciclo C2 ou foto respiração pode ser compreendido como um desvio do ciclo de Calvin benção Onde a rubispo ativa sua rota oxigenada conforme está demonstrado

na imagem a foto respiração ocorre em três diferentes organelas ela inicia no cloroplasto onde a Hibisco fixa uma molécula de oxigênio em duas moléculas de rubi P formando dois PGA e dois fosfoglicolato esses dois fosfobicolato são encaminhados ao peroxissomo onde ocorre a incorporação de mais uma molécula de oxigênio formando glioxilato na sequência esse composto sofre mais uma modificação formando duas moléculas de glicina essa glicemia então é transportada até a mitocôndria e na mitocôndria essas duas glicinas formaram uma molécula de três carbonos né a gente tá com quatro moléculas de carbono duas glicinas a gente vai

transformar elas elas serão transformadas em uma molécula de Serena de 3 carbonos e nesse processo ocorre a desfixação de uma molécula de CO2 a serina Então segue para o peroxissomo Né onde é convertida em hidróxido piruvato que por sua vez será convertido em fosfoglicerato nessa etapa ocorre o consumo de uma molécula de h + h também importante não não confundir com nada de PH que está relacionado com as reações do cloroplasto esse fósfoglicerato vai seguir para o cloroplasto vai voltar para o cloroplasto né mas será encaminhado para o cloroplasto então será convertido em PGA a

partir do consumo de uma molécula de ATP dessa forma a gente pode observar que cada volta que a que arrumbisco dá na sua função oxigenada né ocorre a perda de um carbono fixado e as plantas C4 Quais são os seus mecanismos as plantas C4 evolutivamente criaram mecanismos para que o CO2 que entra na célula não seja perdido esse mecanismo garante a concentração de carbono inorgânico para o ciclo de Calvin benção mesmo que a atmosfera tem a concentrações menores de CO2 processo que vem ocorrendo no decorrer da humanidade Mas então como que ocorre essa concentração diferente

das plantas C3 que utilizam diretamente o CO2 atmosférico nas plantas C4 o CO2 que entra na célula é imediatamente convertido em bicarbonato em seguida por intermédio da enzima Pepper carboxilase é fixado em um composto de quatro carbonos como malato e oxala acetato por isso esse metabolismo recebe o nome de tipo C4 pois o primeiro composto estável da fotossíntese é uma molécula de quatro carbonos uma lata então é encaminhado para onde é descarboxilado formando o piruvato com três carbonos e liberando uma molécula de CO2 que será utilizada nos cu de Calvin Benson importante destacar que esse

mecanismo não só é presente em diversas em diversas plantas daninhas como também em algumas plantas de interesse agronômio como a cana-de-açúcar e o milho além disso a concentração de carbono faz com que planta C4 Não façam foto respiração processo que a gente viu a pouco agora para finalizar as plantas metabolismo ácido das Cruz falácias evolutivamente também desenvolver um mecanismo concentrador de carbono inorgânico Mas diferente das plantas C4 as plantas cã foram adaptadas em ambientes onde abertura estomática para as trocas gasosas era inviável durante o dia os desertos por exemplo além de possuir restrições hídricas também

tem uma elevada temperatura durante o dia dessa forma caso houvesse a abertura histática durante o dia a planta desidrataria e não sobreviveria dessa forma as plantas fazem uma captação e estocagem de uma concentração de CO2 durante o período noturno mas de forma similar as plantas C4 ocorre a captação desse CO2 da atmosfera esses CO2 é convertido então em bicarbonato esse bicarbonato é fixado num composto de quatro carbonos a partir da utilização de um na de H mais H em seguida é encaminhado para o vacúolo onde é convertido em ácido málico durante o dia quando as

reações faltam químicas estão ocorrendo o ácido málico volta a ser convertido em malato e segue para o cloroplasto onde é descarboxilado formando um piruvato e liberando CO2 que serão utilizados que será utilizado no ciclo de Calvin Benson nesse processo também ocorre a redução do NAD que foi oxidado durante as reações do período noturno bom agora Fazendo uma recapitulação nessa aula a gente pode ver como são sintetizados os fotos assimilados né como ocorre a conversão de carbono inorgânico em carbono orgânico através do ciclo de Calvin benção né processo de carboxilação redução e Regeneração assim como também

podemos observar Como são os tipos de metabolismos fotos sintéticos né de plantas C3 C4 e cam