BIOLOGIA Augusto Braga METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE
Qual organela celular participa do processo de fotossíntese? https://conhecimentocientifico.r7.com/wp-content/uploads/2020/01/celula-vegetal-quais-sao-suas-principais-caracteristicas-1.jpg Isso mesmo, são os cloroplastos, responsáveis pela formação de carboidratos utilizando gás carbônico e água na presença de luz.
Processo de produção de matéria orgânica (glicose) com utilização da energia luminosa . Ocorre no interior de uma organela chamado cloroplasto. FOTOSSÍNTESE https://st.depositphotos.com/1763191/1781/v/600/depositphotos_17818625-stock-illustration-chloroplast.jpg
Cloroplasto é uma organela presente nas células das plantas e outros organismos fotossintetizadores, como as algas e alguns protistas. Possui clorofila, pigmento responsável pela sua cor verde. FOTOSSÍNTESE https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/be/conteudo/images/observe-estrutura-basica-um-cloroplasto-585943723cdab.jpg
Existem diferentes tipos clorofila, que são chamados de a (responsável pela fotossíntese, presente em 75% dos organismos fotossintetizantes), b , c e d (pigmentos acessórios), e diferem-se pela estrutura de sua molécula e sua capacidade de absorção. FOTOSSÍNTESE https://lh3.googleusercontent.com/proxy/_sRskWajb4gxH2RhKTu44UmbAhAdcDt_9bdsAYJL1PXCpbkhBvy4hlbdqt0y88mOebHES-7AlYTVhof_yuRWPry8R3tRRoSCKvn954_CPZvTQuYR4l3AviAjrA
FOTOSSÍNTESE Equação geral da fotossíntese. https://blog.biologiatotal.com.br/wp-content/uploads/2020/07/folha123.png
FOTOSSÍNTESE Didaticamente dividimos a fotossíntese em duas etapas: Etapa Fotoquímica ou Fase Clara Etapa Química ou Fase Escura https://blog.biologiatotal.com.br/wp-content/uploads/2020/07/Cloroplasto-1024x576.png
ATIVIDADE 1 É comum ouvirmos dizer que é perigoso dormir no quarto com plantas. Será que isso é verdade? Explique de acordo com os conhecimentos que você adquiriu nas aulas de Biologia. https://www.weg.net/tomadas/blog/wp-content/uploads/2018/05/plantas-para-quarto.png
ATIVIDADE 1 Devemos lembrar que as plantas realizam dois processos importantes: a FOTOSSÍNTESE (na presença de luz), para produzir oxigênio e a RESPIRAÇÃO (dia e noite), utilizando boa parte do oxigênio que elas mesmas produziram. A quantidade de O 2 consumido por uma planta é quase irrisória perto do que nós consumimos. Sendo assim a afirmação do enunciado não é verdadeira!
FOTOSSÍNTESE - ETAPA FOTOQUÍMICA A fase clara, fotoquímica ou luminosa, como o próprio nome define, são reações que ocorrem apenas na presença de luz e acontecem nas lamelas dos tilacóides do cloroplasto . A absorção de luz solar e a transferência de elétrons ocorre através dos fotossistemas: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/figuras/bioquimica/fotossintese.jpg FOTOSSISTEMA 1 FOTOSSISTEMA 2
FOTOSSÍNTESE - ETAPA FOTOQUÍMICA Os dois fotossistemas estão ligados por uma cadeia transportadora de elétrons e atuam de forma independente, mas complementar. https://www.sobiologia.com.br/conteudos/figuras/bioquimica/fotossintese.jpg
FOTOSSÍNTESE - ETAPA FOTOQUÍMICA Dois processos importantes acontecem nessa fase: a fotofosforilação e a fotólise da água . A fotofosforilação pode ser cíclica ou acíclica. Mas o resultado sempre é o mesmo: produção de ATP . https://3.bp.blogspot.com/-VgapO1M2z1A/U48gHbqotwI/AAAAAAAAFLQ/a8DkBQas7Q4/s1600/fotofosforilacao+ciclica.jpg https://2.bp.blogspot.com/-KtI6Fz_Ht_I/U48gMWQquII/AAAAAAAAFLg/wMmteA6PWKc/s1600/fotofosforilacao+aciclica.jpg
FOTOSSÍNTESE - ETAPA FOTOQUÍMICA Na fotofosforilação acíclica ocorre a fotólise da água (ou seja, a quebra da molécula de água a partir da energia luminosa). Note que o oxigênio que respiramos provém da água e não do gás carbônico. https://2.bp.blogspot.com/-KtI6Fz_Ht_I/U48gMWQquII/AAAAAAAAFLg/wMmteA6PWKc/s1600/fotofosforilacao+aciclica.jpg
FOTOSSÍNTESE - ETAPA QUÍMICA Na fase "escura", o dióxido de carbono é reduzido a glicose, processo endotérmico, em um processo chamado de Ciclo de Calvin-Benson . O agente redutor é o NADPH que transfere elétrons para o ciclo enquanto que o ATP fornece energia para o processo. A glicose é o produto do ciclo de Calvin. https://static.biologianet.com/conteudo/images/o-ciclo-calvin-consiste-em-uma-serie-reacoes-que-fixam-reduzem-carbono-sintetizam-acucares-simples-589d9945ef994.jpg
Ponto de compensação fótico https://static.biologianet.com/conteudo/images/o-ciclo-calvin-consiste-em-uma-serie-reacoes-que-fixam-reduzem-carbono-sintetizam-acucares-simples-589d9945ef994.jpg
EXERCÍCIO 01) Em determinada condição de luminosidade (ponto de compensação fótico), uma planta devolve para o ambiente, na forma de gás carbônico, a mesma quantidade de carbono que fixa, na forma de carboidrato, durante a fotossíntese. Se o ponto de compensação fótico é mantido por certo tempo, a planta: a) morre rapidamente, pois não consegue o suprimento energético de que necessita. b) continua crescendo, pois mantém a capacidade de retirar a água e alimento do solo. c) continua crescendo, pois mantém a capacidade de armazenar o alimento que sintetiza. d) continua viva, mas não cresce, pois consome todo o alimento que produz. e) continua viva, mas não cresce, pois perde a capacidade de retirar do solo os nutrientes de que necessita.
EXERCÍCIO 02. (Enem ) A fotossíntese é importante para a vida na Terra. Nos cloroplastos dos organismos fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia química que, juntamente com água e gás carbônico (CO2), é utilizada para a síntese de compostos orgânicos (carboidratos). A fotossíntese é o único processo de importância biológica capaz de realizar essa conversão. Todos os organismos, incluindo os produtores, aproveitam a energia armazenada nos carboidratos para impulsionar os processos celulares, liberando CO2 para a atmosfera e água para a célula por meio da respiração celular. Além disso, grande fração dos recursos energéticos do planeta, produzidos tanto no presente (biomassa) como em tempos remotos (combustível fóssil), é resultante da atividade fotossintética. As informações sobre obtenção e transformação dos recursos naturais por meio dos processos vitais de fotossíntese e respiração, descritas no texto, permitem concluir que:
a) o CO2 e a água são moléculas de alto teor energético. b) os carboidratos convertem energia solar em energia química. c) a vida na Terra depende, em última análise, da energia proveniente do Sol. d) o processo respiratório é responsável pela retirada de carbono da atmosfera. e) a produção de biomassa e de combustível fóssil, por si, é responsável pelo aumento de CO2 atmosférico.
EXERCÍCIO 03. (UFT-TO ) A aplicação de CO2 no cultivo de vegetais vem sendo utilizada desde o final do século passado. Analise este gráfico, em que estão representados resultados da aplicação e da não aplicação desse método numa determinada plantação :
Considerando as informações desse gráfico e outros conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar que: a) a aplicação de CO2 aumenta a produção de matéria orgânica. b) a aplicação de CO2 retarda o crescimento e o desenvolvimento das plantas. c) a atividade fotossintética independe da concentração de CO2 e da temperatura. d) a maior atividade fotossintética ocorre nas horas mais quentes do dia.
EXERCÍCIO 04. (UFRGS-RS ) A reação química abaixo está relacionada à origem de vários produtos. 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Considere os produtos citados a seguir. 1. álcool combustível (etanol) 2. petróleo 3. papel higiênico 4. óleo de soja 5. pão Quais desses produtos têm sua origem relacionada à equação apresentada acima? a) Apenas 1 e 2. b) Apenas 3 e 4. c) Apenas 1, 4 e 5. d) Apenas 2, 3 e 5. e) 1, 2, 3, 4 e 5.
05. A figura mostra uma planta, iluminada por uma fonte de intensidade 2x, e o gráfico que relaciona as velocidades dos processos de fotossíntese e de respiração em função da intensidade luminosa. Se a intensidade luminosa for reduzida de 2x para x, a planta passará a produzir: a) mais O2 que CO2. b) menos O2 que CO2. c) quantidades iguais de CO2 e O2. d) apenas CO2. e) apenas O2.
EXERCÍCIO 06. (Enem ) Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre animais e vegetais. Isso porque o molusco ( Elysia chlorotica ) é um híbrido de bicho com planta. Cientistas americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar um gene das algas e, por isso, desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se “alimentar” apenas de luz e CO2, como as plantas. GARATONI , B. Superinteressante. Edição 276, mar. 2010 (adaptado). A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar: a) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose. b) citocromo , que utiliza a energia da água para formar oxigênio. c) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio. d) citocromo , que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose. e) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
EXERCÍCIO 07. Baseados nos conhecimentos biológicos, pesquisadores brasileiros têm buscado converter água e luz solar em combustível. A estratégia é separar oxigênio e hidrogênio pela quebra da molécula de água, usando a energia luminosa. Para isso, um nanomaterial será usado para absorver a energia luminosa que promoverá essa reação. Oxigênio e hidrogênio gasosos serão, então, armazenados e, quando recombinados, produzirão eletricidade e água. Um processo semelhante é realizado naturalmente nos vegetais durante a fase luminosa da fotossíntese, quando há___________________para quebrar a molécula de água e liberar_______________gasoso . Com a luz, há transferência de_______________para NADP+ e, finalmente, é gerado(a)________________, que atuará como combustível químico. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. a) ADP – hidrogênio – oxigênio – clorofila b) ATP – oxigênio – hidrogênio – ATP c) ATP – hidrogênio – oxigênio – ADP d) clorofila – oxigênio – hidrogênio – ATP e) clorofila – hidrogênio – oxigênio – ADP