Bio.
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Semana 15
Rubens Oda
Alexandre Bandeira
(Hélio Fresta)
01. Exercício de Aula 02. Exercício de Casa 03. Questão Contexto
Fotossíntese
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quimiossínte-se
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RESUMO
A fotossíntese é o processo de síntese de matéria orgânica através da luz. A principal estrutura res-ponsável por este processo é o cloroplasto, uma estrutura que se assemelha as bactérias, com DNA circular, ribossomos 70s e membrana dupla. Além disso, o cloroplasto possui estruturas que são pecu-liares como:
→ Lamelas à projeções da membrana interna onde ficam dispostos os tilacóides.
→ Tilacóides à onde ocorrerá a Fase Clara da fotos-síntese
→ Granum à conjunto de tilacóides
→ Estroma à local onde ocorre a Fase Escura da fotossíntese
A equação geral da fotossíntese é:
Fase Clara ou Fotoquímica
✓ Fotofosforilação Cíclica
Nesta fase a clorofila é excitada pela luz e os elé-trons vão passando através de transportadores dei-xando a energia para a transformação de ADP em ATP
✓ Fosforilação Acíclica e Fotólise da água
Nesta fase o elétron excitado pela luz sai da clorofila A, passando por transportadores, porém, não vol-tam a clorofila A e param no NADP. Esta clorofila A que necessita dos elétrons é reabastecida pela clo-rofila B, que perde elétrons pela excitação da luz. A molécula de água sofre fotólise e é quebrada em H+ + OH-, onde os elétrons do OH- vão para a clorofi-la B, equilibrando-a. Os H+ se juntam ao NADP, for-mando NADP2H e o restante servirá para a forma-ção do oxigênio.
Fosforilação
Acíclica e
Fotólise da
água
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Fase escura ou Enzimática
Nesta fase é utilizado os ATPs e NADP2H da fase clara juntamente com o CO2. Este CO2 será fixado em ribulose bifosfato no ciclo de Calvin-Benson. Neste processo é liberado após duas voltas no ciclo 2 PGAL, que servirão para a formação da glicose.
Quimiossíntese
É o processo de geração de energia através da oxi-dação de substâncias inorgânicas para a produção de substâncias orgânicas como a glicose. Somente as bactérias são capazes de realizar esta atividade. Elas obedecem a esta equação geral.
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2.
EXERCÍCIO DE AULA
1.
Segue um exemplo com nitrobactérias:
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 desco-briram 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.
O aquecimento global, ocasionado pelo aumento do efeito estufa, tem como uma de suas causas a disponibilização acelerada de átomos de carbono para a atmosfera. Essa disponibilização acontece, por exemplo, na queima de combus-tíveis fósseis, como a gasolina, os óleos e o carvão, que libera o gás carbônico (CO2) para a atmosfera. Por outro lado, a produção de metano (CH4), outro gás causador do efeito estufa, está associada à pecuária e à degradação de matéria orgânica em aterros sanitários.
Apesar dos problemas causados pela disponibilização acelerada dos gases cita-dos, eles são imprescindíveis à vida na Terra e importantes para a manutenção do equilíbrio ecológico, porque, por exemplo, o
a) metano é fonte de carbono para os organismos fotossintetizantes. b) metano é fonte de hidrogênio para os organismos fotossintetizantes. c) gás carbônico é fonte de energia para os organismos fotossintetizantes. d) gás carbônico é fonte de carbono inorgânico para os organismos fotossinte-tizantes.
e) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular para os organismos heterotrófi-cos aeróbios.
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4.
A fotossíntese é importante para a vida na Terra. Nos cloroplastos dos organis-mos fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia química que, jun-tamente com água e gás carbônico (CO2), é utilizada para a síntese de compos-tos orgânicos (carboidracompos-tos). A focompos-tossíntese 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 au-mento de CO2 atmosférico.
A figura abaixo esquematiza as etapas que ocorrem durante todo o processo fo-tossintético.
Baseado nas características do processo, especialistas afirmam que a fotossín-tese pode estar relacionada ao controle da temperatura da Terra. A afirmativa é correta visto que durante a fotossíntese:
a) as plantas absorvem o excesso de água atmosférica, o que ajuda na dissipação do calor vindo do Sol.
b) a clorofila absorve a maior parte da luz solar, ajudando a diminuir a tempera-tura global.
c) o excesso de O2 absorvido faz com que a planta aumente sua biomassa e pro-picie o aparecimento de mais áreas sombreadas, o que torna o clima global mais ameno.
d) a planta absorve CO2 da atmosfera e, como esse gás é um dos principais pro-motores do efeito estufa, isto ajudaria a conter o aumento da temperatura global. e) a planta absorve CH4 em grande quantidade e, como este é um dos principais gases estufa, tal ação ajudaria a conter o aumento da temperatura global.
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EXERCÍCIO DE CASA
1.
5.
No metabolismo energético de organismos autótrofos, as substâncias doam-biente, como água e o gás carbônico, são utilizados para a síntese de carboidra-tos, lipídeos e proteínas.
O esquema apresentado na figura ilustra um tipo de processo autotrófico, sobre o qual se verifica o seguinte:
a) Substâncias orgânicas são sintetizadas por quimiossíntese. b) Gás sulfídrico, enxofre e amônia bloqueiam o metabolismo. c) Carboidratos são sintetizados devido à presença de luz. d) Outros seres vivos são essenciais na cadeia alimentar.
A Fotossíntese é um processo que “produz” a energia necessária ao início da ca-deia alimentar, daí a incontestável importância das plantas para a manutenção da vida no planeta. Durante a fotossíntese, a energia luminosa é absorvida pela clorofila e, posteriormente, transformada em energia química. Para isso as plan-tas precisam consumir __________ e __________ para produzir __________ e ao final liberar __________. Assinale a alternativa que contém a sequência que preenche corretamente e na ordem as lacunas do texto anterior.
a) água, CO2, glicose e oxigênio. b) CO2, oxigênio, glicose e água. c) glicose, água, CO2 e oxigênio. d) água, glicose, oxigênio e CO2.
O gás carbônico e o oxigênio estão envolvidos no metabolismo energético das plantas. Acerca desses gases pode-se dizer que:
a) o oxigênio é produzido apenas à noite; b) o oxigênio é produzido apenas durante o dia; c) o gás carbônico é produzido apenas à noite; d) o gás carbônico é produzido apenas durante o dia; e) o oxigênio e o gás carbônico são produzidos dia e noite.
Na fotossíntese, ocorrem vários fenômenos importantes, com exceção de: a) absorção de luz pelas clorofilas e conversão de energia luminosa em energia química; b) redução de CO2 pelos hidrogênios provenientes da água;
c) libertação de O2 proveniente da lise do dióxido de carbono; d) síntese de ATP, utilizando-se luz;
e) fotofosforilação e redução.
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4.
É difícil manter as moléculas de oxigênio livres, apesar de ele ser o terceiro elemento mais abundante do Universo, formado nas fornalhas densas no in-terior das estrelas. Isso porque o oxigênio é extremamente reagente e pode formar compostos com quase todos os elementos da tabela periódica. Então como a Terra acabou com uma atmosfera composta por praticamente 21% desse gás? A resposta está nos minúsculos organismos conhecidos como cianobactérias ou algas azuis. Esses micro-organismos realizam a fotossín-tese utilizando luz solar, água e dióxido de carbono para produzir carboi-dratos e, também, oxigênio. Na verdade, até hoje, todas as plantas da Terra contêm cianobactérias — conhecidas como cloroplastos — que participam da fotossíntese.BIELLO, 2009 Considerando-se as informações do texto e os conhecimentos acerca do pro-cesso fotossintético, é correto afirmar, exceto:
a) Os glicídios produzidos através da fotossíntese representam fonte de energia para as atividades metabólicas dos seres autótrofos.
b) Os cloroplastos, segundo a teoria endossimbiótica, derivaram da simbiose en-tre um micro-organismo autótrofo capaz de captar energia luminosa e uma célu-la hospedeira heterotrófica.
c) A fotossíntese compreende uma série complexa de reações químicas, dentre as quais a fixação do carbono depende diretamente da luz para ocorrer.
d) O gás oxigênio presente na atmosfera é produzido a partir da decomposição da molécula de água, sob ação direta da luz.
e) A fotossíntese representa um processo anabólico que permite a conversão de energia luminosa em energia química.
5.
As figuras abaixo se referem ao sistema fotossintético do vegetal representadopor uma folha sob duas situações ambientais.
A interpretação dessas figuras que esquematicamente destacam aspectos rela-cionados ao processo da fotossíntese envolve reconhecer que:
a) A energia solar incidente é convertida em energia química potencializada na estrutura molecular da glicose.
b) O CO2 absorvido, principalmente nos estômatos, é decomposto com des-prendimento do oxigênio e fixação do carbono.
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7.
c) O CO2 que é eliminado da planta principalmente durante a noite resulta da oxidação de moléculas orgânicas, e é simultaneamente utilizado na fotossíntese. d) A clorofila atua como molécula que é sensível à energia solar e é mais eficiente na absorção das radiações que são percebidas como luz verde.
e) A produtividade primária da fotossíntese é, em sua maior parte, convertida em celulose, principal reserva da planta.
6.
O gás carbônico necessário para a realização da fotossíntese vegetal penetra nasfolhas através de estruturas denominadas estômatos (do grego stoma, boca). A abertura e o fechamento dos estômatos dependem de diversos fatores, princi-palmente da luminosidade, da concentração de gás carbônico e do suprimento hídrico. A respeito do comportamento dos estômatos, assinale a alternativa cor-reta que completa as lacunas da frase a seguir.
Os estômatos tendem a fechar quando a intensidade luminosa é __________, ou a concentração de CO2 no mesófilo foliar é __________. Ao contrário, eles ten-dem a abrir quando o suprimento de água nas raízes é _________.
a) alta – baixa – baixo. b) baixa – baixa – alto. c) baixa – alta – alto. d) alta – alta – baixo.
“Foram os trabalhos de Calvin, Bassham e Benson, empreendidos desde l946, que permitiram conhecer as diversas etapas da redução de CO2 a glicídios. Es-ses pesquisadores trabalharam com algas verdes unicelulares, às quais fornece-ram CO2 marcados com C14 (carbono radioativo), demonstrando que o primeiro composto estável que aparece é o ácido fosfoglicérico, já que um dos seus car-bonos é radioativo”. A que fenômeno corresponde esta descrição?
a) Fotofosforilação cíclica. b) Fase clara da fotossíntese. c) Fase escura da fotossíntese. d) Fotofosforilação acíclica. e) Fotólise da água.
Um palco montado para a realização de um show no Maracanã ocupou toda a extensão do gramado. Quatro semanas após o show, com a desmontagem do palco, observou-se que o gramado estava amarelado, perdendo o seu verde exu-berante. Assinale a alternativa incorreta:
a) Mesmo no escuro, houve intensa síntese de tecidos de condução e de sustentação. b) Na ausência da luz, o padrão de lamelação normal dos cloroplastos foi deses-truturado.
c) A fotossíntese foi comprometida com a ausência da luz, o que interferiu na sín-tese de parede celular.
d) Na ausência da luz, ocorreu estiolamento das folhas e dos caules do gramado. e) O gramado, na ausência de luz, interrompe a produção dos pigmentos de clo-rofila.
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QUESTÃO CONTEXTO
Quimiossíntese é a produção de matéria orgânica, realizada a partir de substân-cias minerais simples, usando energia química e é
a) realizada por todos os vegetais. b) realizada somente pelos animais. c) realizada pelos vírus.
d) realizada por todos os animais e alguns vegetais. e) realizada por pequeno número de bactérias autotróficas. Considere as seguintes reações químicas:
“Essas reações fazem parte do metabolismo de seres …I… que atuam no ciclo do …II… .”
Para completar essa frase corretamente, I e II devem ser substituídos, respecti-vamente, por: a) Quimiossintetizantes – nitrogênio. b) Autótrofos – gás carbônico. c) Heterótrofos – gás carbônico. d) Aeróbios – gás carbônico. e) Desnitrificantes – nitrogênio.
Cientistas encontram vida ‘adormecida’ há mais de 10 mil anos em caverna de cristal
“Encontradas um século atrás por mineiros que procuravam por prata e ou-tros metais valiosos, as profundas cavernas de Naica são o lugar ideal para o trabalho de cientistas interessados em estudar os extremófilos – organis-mos que conseguem viver em condições praticamente impossíveis.
O ambiente é bastante quente – as temperaturas variam entre 40°C e 60°C -, úmido e ácido. Como não há luz, todas as formas de vida existentes ali so-brevivem por meio da quimiossíntese, processo pelo qual extraem a energia de que precisam da oxidação dos minerais.
Pesquisadores já haviam identificado micróbios vivendo nas paredes das ca-vernas – a surpresa foi extrair exemplares de dentro dos cristais gigantes.”
(fonte: http:// noticiasmineracao.mining. com/2017/02/20/cientistas- encontram-vida-adormecida- ha-mais-de-10-mil-anos-em-caverna-de-cristal/)
De acordo com a descoberta acima, indique algumas diferenças entre a fotossín-tese e a quimiossínfotossín-tese?
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01.
Exercício de aula
1. e 2. d 3. c 4. d 5. a02.
Exercício de casa
1. a 2. b 3. c 4. c 5. a 6. c 7. c 8. a 9. e 10. a03.
Questão Contexto
Seres fotossintéticos transformam substâncias inor-gânicas (ex.: CO2 e H2O) em orinor-gânicas (ex.: glicose) através da energia obtida pela luz. Para isso, neces-sitam de uma estrutura para retenção desta energia luminosa (ex.: clorofila).
Seres quimiossintetizantes são em geral bactérias que obtém energia de oxidações de compostos inor-gânicos para gerar glicose, ou seja, sem a presença de luz. Elas podem ser classificadas em sulfobacté-rias, nitrobactérias e ferrobactérias.
