Fase clara e ciclo de Calvin – transporte de elétrons, ATP sintase, RuBP/PGA/PGAL e experimento com ¹⁴C
BiologiaFisiologia vegetalIdades 16–17
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Entre para usarUma membrana do tilacoide com os fotossistemas II e I, a fotólise da água, uma cadeia transportadora de elétrons que bombeia H⁺ para o lúmen do tilacoide, a ATP sintase produzindo ATP e o NADP⁺ sendo reduzido a NADPH; no estroma, o ciclo de Calvin fixa o CO₂ com a RuBisCO, reduz o PGA a PGAL e regenera a RuBP. Desligue a luz ou o CO₂ para ver como RuBP, PGA e PGAL mudam com o tempo, e varie luz, CO₂ e temperatura para encontrar o fator limitante. Um modo de pulso e caça repete o experimento de Calvin com ¹⁴C: adicione H¹⁴CO₃⁻, colete amostras em tempos diferentes, leia o cromatograma e registre a porcentagem de ¹⁴C em cada composto.
Aula: Fotossíntese: fase clara (fotólise da água, transporte de elétrons, fotofosforilação, NADPH) e fase química ou ciclo de Calvin (fixação do carbono, redução, regeneração da RuBP)
O que mostra
A fotossíntese ocorre em duas fases ligadas dentro do cloroplasto. Na fase clara, na membrana do tilacoide, a luz excita os fotossistemas II e I, a água é quebrada e libera O₂, H⁺ e elétrons, e a cadeia transportadora de elétrons bombeia H⁺ para o lúmen; ao voltar pela ATP sintase, os H⁺ produzem ATP, e o NADP⁺ é reduzido a NADPH. O ciclo de Calvin, no estroma, usa esse ATP e NADPH: a RuBisCO fixa o CO₂ na RuBP formando PGA, o PGA é reduzido a PGAL e a maior parte do PGAL regenera a RuBP. O experimento de Calvin com ¹⁴C revelou essa ordem.
Como usar
Ajuste Luz, CO₂ e Temperatura nos controles deslizantes e observe os elétrons, os H⁺ e os estoques do ciclo de Calvin. Clique em Desligar luz ou Tirar CO₂ e veja no gráfico como RuBP, PGA e PGAL mudam; clique de novo para voltar. No modo Traçador ¹⁴C, escolha Amostra após e uma caça, clique em Uma amostra ou Série 2–120 s, e leia o cromatograma e a tabela.
Parâmetros que você pode mudar
- Modo Via da fotossíntese (fase clara + ciclo de Calvin), Experimento de Calvin com ¹⁴CO₂
- Intensidade luminosa 0–2000 µmol fótons m⁻² s⁻¹
- Concentração de CO₂ 0–1500 ppm
- Temperatura 5–45 °C
Perguntas para explorar
- Por que o PGA se acumula e a RuBP diminui quando a luz é desligada?
- O que acontece com a RuBP e o PGA quando o CO₂ é retirado, e por quê?
- Qual composto é marcado primeiro no experimento com ¹⁴C e o que isso mostra?
