BIOLOGIA PROF.ª MANUELLA SEREJO
PROF. VIRGÍLIO GUEDES1º ANOENSINO MÉDIO
Unidade IIIEnergia: Conservação e Transformação
Aula 12Revisão e Avaliação
REVISÃO DOS CONTEÚDOS
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Origem da vida
• A queda definitiva da teoria da geração espontânea levou a uma nova questão: se os seres vivos não surgem espontaneamente da matéria inanimada, então como foi que eles surgiram na Terra?
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Panspermia
• A vida na Terra originou-se a partir de substâncias precursoras da vida, ou mesmo de seres vivos, provenientes de outros locais do cosmo.
William Thomson
Svante August Arrhenius
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Panspermia
• Atualmente, essa teoria ganhou força com a descoberta de moléculas orgânicas em cometas e outros corpos celestes.
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Hipótese de Oparin e Haldane • Também chamada de Teoria da evolução
molecular ou Teoria da evolução química. • Na década de 1920, Oparin apresentou sua
hipótese, que se baseava na ideia de que modificações lentas e graduais causaram a formação de compostos orgânicos.
• Um processo semelhante ao proposto por Oparin foi descrito também por John B. S. Haldane.
Oparin
Haldane
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Essa hipótese pode ser dividida em três partes:
1. Síntese pré-biótica de moléculas orgânicas;2. Agregação de moléculas;3. Evolução.
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O experimento de Miller e Urey • Em 1953, construiu em laboratório um sistema que
simulava as condições da atmosfera primitiva de Oparin. • Formado por tubos e balões de vidro interligados, onde
foram adicionados compostos existentes na atmosfera primitiva: amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
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• O sistema foi aquecido e recebeu descargas elétricas, simulando a temperatura elevada da época e as tempestades que ocorriam.
Saída do excesso de vapor
Acumulação de moléculas
orgânicas
Vapor de água Eletrodo
Condensação
Água friaÁgua quente
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Fotossíntese
• O termo fotossíntese significa síntese pela luz, sendo o processo pelo qual plantas, algas e algumas bactérias utilizam a energia luminosa para produzir matéria orgânica.
• A fotossíntese é o principal meio de produção de energia dos seres autotróficos.
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A equação geral da fotossíntese é:
12 H2O + 6 CO2 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O
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Estrutura das células fotossintetizantes
• Nas células, a fotossíntese ocorre em organelas chamadas de cloroplastos, a qual contém pigmentos responsáveis pela absorção da energia luminosa.
Estroma
Granum
Membrana interna
Cloroplato em microscópio
Membrana externa
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Estrutura das células fotossintetizantes
• O pigmento fotossintetizante mais conhecido é a clorofila, mas alguns organismos utilizam carotenoides e ficobilinas.
Estroma
Granum
Membrana interna
Cloroplato em microscópio
Membrana externa
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Cloroplastos • As membranas internas dos cloroplastos, chamadas
de tilacoides, contêm complexos chamados de fotossistemas.
• Esses fotossistemas são compostos pelos pigmentos fotossintetizantes juntamente com proteínas e moléculas transportadoras de elétrons.
• Eles são divididos em fotossistema I e fotossistema II de acordo com o comprimento de onda considerado ótimo para a absorção.
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Reações da fotossíntese
• A fotossíntese é composta por uma série de reações químicas. Estas reações são divididas em duas fases na fotossíntese: a fase clara ou fotoquímica e a fase escura ou puramente química. CO2
AçúcaresCloroplasto
Ciclo de Calvin
ATPNADPH
NADP+
ADP Pi
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Reações da fotossíntese
• A fase clara ocorre durante o dia, pois depende da presença de luz para acontecer.
• Essa fase ainda pode ser dividida em dois processos: a fotofosforilação e a fotólise da água.
CO2
AçúcaresCloroplasto
Ciclo de Calvin
ATPNADPH
NADP+
ADP Pi
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Fotofosforilação • É o processo de produção de energia na forma de
adenosina-trifosfato (ATP) a partir da energia luminosa. • Fotofosforilação cíclica ocorre no fotossistema I,
composto basicamente por clorofila a. • Fotofosforilação acíclica, os fotossistemas I e II
trabalham em conjunto. • No fotossistema II predomina a clorofila b.
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Clorofila
Camada de elétrons
Camada de transporte de elétrons
Elétrons excitados (2e’’)
Luz
Energia para produção de ATP
ATP
Fotofosforilação cíclica
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Clorofila
Camada de transporte de elétronsElétrons
excitados (2e’’)
Luz Energia para produção de ATP
ATP
Fotofosforilação acíclica
H+ + H+
NADP+
NADPH
(2 e’’)
1/2
H2O
O2
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Fotólise da água • A molécula de clorofila que perdeu seu elétron é capaz
de substituí-lo por elétrons extraídos de moléculas de água.
• Com a remoção dos seus elétrons, a molécula de água decompõe-se em prótons (H+) e átomos livres de oxigênio (O).
• A equação geral da fotólise da água é a seguinte:
2 H2O 4e– + 4 H+ + O2
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Ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson
• A fase escura da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos.
• Consiste em um conjunto de reações que ocorre de forma cíclica, sendo responsável pela produção de glicídios que vão servir de alimento para o organismo.
• Esse processo realiza a fixação do carbono atmosférico, pois utiliza moléculas de gás carbônico (CO2) como fonte de carbono para a produção dos glicídios.
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Ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson
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O destino dos glicídios
• A glicose livre é gerada em baixa quantidade nas células fotossintetizantes.
• Parte dos glicídios da fotossíntese é utilizada pelas mitocôndrias na respiração celular, produzindo energia para o organismo realizar suas funções vitais.
• Pode ser convertida em amido e ser armazenada compondo uma reserva energética para o organismo.
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Importância da fotossíntese para o ecossistema
• A fotossíntese é responsável, por exemplo, pelo fornecimento de oxigênio.
• Os organismos fotossintetizantes fazem parte do primeiro nível trófico das cadeias e teias alimentares.
• As plantas e outros organismos fotossintetizantes conseguem converter a energia solar em energia química.
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Luz solar
RaizMinerais
Água
Dióxido de Carbono
Energia
solarGlicose
Oxigênio
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Evolução do metabolismo energético
• Metabolismo energético são todas as alterações químicas que produzem a energia necessária para que o organismo dos seres vivos funcione da maneira adequada.
• As primeiras pesquisas sobre o tema surgiram há quatro séculos, com análise da constituição orgânica dos animais.
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Evolução do metabolismo energético
Seres autotróficos e heterotróficos^
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Fermentação
• Processo químico no qual fungos e bactérias realizam a transformação de matéria orgânica em outros produtos e energia, na ausência de gás oxigênio (O2).
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Fermentação
• É a forma que esses seres encontram de produzir energia para o desempenho de suas funções biológicas.
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Fermentação
• Ocorre no citosol. • A glicose é degradada
parcialmente, na ausência de oxigênio, em substâncias mais simples, como o álcool etílico, ácido lático e ácido acético.
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Seres que realizam o processo de fermentação
• Anaeróbios obrigatórios: bactérias do tétano (Clostridium tetani);
• Anaeróbios facultativos: nossas células, na insuficiência de oxigênio.
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Tipos de fermentação
Fermentação alcoólica • Libera gás carbônico. • Realizada por bactérias e leveduras, se alimentam dos
açúcares do suco de uva ou malte e formam o vinho e a cerveja, respectivamente.
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Fermentação alcoólica
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Fermentação alcoólica
• Os fungos Saccharomyces cerevisiae são utilizados no fermento do pão, a liberação de CO2 faz a massa crescer.
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Tipos de fermentação
Fermentação acéticaUsado na fabricação de vinagre, que pode ser produzido a partir do vinho ou de suco de uva ou maçã, para a fermentação são usadas acetobactérias.
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Tipos de fermentação
Fermentação lática• Realizada por nossas células do tecido muscular estriado esquelético, e por bactérias e lactobacilos. • Esse processo na indústria é usado para fabricar iogurtes, coalhadas, queijos e manteigas a partir do leite.
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Fermentação lática
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Produtos da fermentação
Organismos
Glicose
Ácido pivúrico
Produtos de fermentação
Propionibacterium
CO2, ácido propiónico
CO2, etanol Ácido acético
Isopropanol acetona
Ácido lático
Queijo suíço
Saccharomyces Clostridium Escherichia Acetobacter
Aspergillus LactobacillusStreptococcus
Queijo Cheddar, molho de soja
Removedor de esmalte, álcool VinagreVinho, cerveja
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Quimiossíntese
É o processo que transforma substâncias orgânicas a partir da liberação de energia de substâncias inorgânicas.
Não utiliza energia luminosa!
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QuimiossínteseNitrogênios atmos-
féricos (N2)
bactérias fix-adoras de nitrogênio, nódulos de leguminosas
amonificação
assimilação
nutriçãoBactérias nitrificantes
Bactérias nitrificantes
Bac-térias desnitri-ficantesNitratos
(NO3-)decompositoresbactérias e fungos,
aeróbicos e an-aeróbios
Plantas
Nitritos (NO2-)
Amônio (NH4+)
bactérias fixadoras de nitrogênio no solo
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Quimiossíntese
Permite a sobrevivência das bactérias nitrificantes e do homem, pois reciclam a matéria, formando aminoácidos essenciais ao homem.
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