Fotossíntese é um processo pelo qual ocorre a conversão da energia solar em energia química para realização da síntese de compostos orgânicos. A fotossíntese é a principal responsável pela entrada de energia na biosfera e é realizada por organismos denominados fotossintetizantes, como plantas e algas.
A fotossíntese ocorre em duas etapas nos cloroplastos, organelas presentes nas células dos organismos eucariontes fotossintetizantes. Essas organelas armazenam os pigmentos fotossintetizantes, que são responsáveis pela absorção da luz (clorofila).
EQUAÇÃO GERAL:
ESTRUTURA DOS CLOROPLASTOS:
ETAPAS:
A fase fotoquímica também pode ser chamada de fase clara e ocorre nos tilacóides. Este processo depende diretamente da energia solar, já que assim que energizados, os elétrons presentes na clorofila mudam para um orbital mais energético, sendo levados por transportadores, como o citocromo.
A fase fotoquímica é dividida em duas:
· Fosforilação cíclica: Ocorre apenas no fotossistema I, presente na clorofila a. Após os elétrons se ligarem aos transportadores, eles liberam energia, fazendo com que o ADP se conecte ao fósforo, formando o ATP. Ao perder a energia, os elétrons voltam ao orbital de baixa energia e retornam ao fotossistema I.
· Fosforilação acíclica: Envolve o fotossistema I (clorofila a) e o fotossistema II (na clorofila b). Após serem transportados e perderem energia formando o ATP, os elétrons não retornam ao fotossistema I, sendo capturados pelos NADP. Com isso, o fotossistema I fica oxidado e são transportados elétrons do fotossistema II ao fotossistema I.
Nesta etapa também ocorre a fotólise da água (quebra da água pela energia luminosa), para que o fotossistema II não fique oxidado.
Na fotólise da água são liberados dois hidrogênios (que serão capturados pelos transportadores NADP), dois elétrons (que irão balancear o fotossistema II) e gás oxigênio, que é liberado na atmosfera.
A fase fotoquímica gera como produtos finais o ATP e elétrons (NADP2H), que serão utilizados na fase enzimática, além de oxigênio, que será liberado na atmosfera.
A fase enzimática ocorre no estroma e há o consumo de gás carbônico, ATP e de NADP2H. Como ela utiliza produtos da fase fotoquímica, também depende da luz para acontecer, sendo incorreto chamá-la de fase escura.
· Ciclo de Calvin-Benson: A cada duas voltas deste ciclo, forma-se uma molécula de glicose. Neste ciclo, três moléculas de CO2, provenientes da atmosfera, são fixados pela enzima rubisco e, utilizando os ATP e NADP provenientes da fase clara, sofrem reações até formarem uma molécula de três carbonos, chamada PGAL (aldeído fosfoglicérico). Ao realizar uma segunda volta no ciclo de Calvin, haverão duas moléculas de PGAL soltas, que irão reagir formando a frutose e, posteriormente, a glicose.
O produto final da fase enzimática é a glicose.
EXERCÍCIOS:
1. (PISM) A cada ano, mais de 250 bilhões de toneladas de açúcar são produzidas pela natureza pelos organismos autotróficos. Esse processo de fixação do carbono é denominado fotossíntese. São feitas as seguintes afirmativas sobre o processo fotossintético:
I ) Ocorre nos cloroplastos, sendo a clorofila o pigmento que absorve a luz solar na fase fotoquímica.
II ) As moléculas de NAD+, NADP+ e FAD são utilizadas no transporte de hidrogênio.
III ) O oxigênio liberado provém do gás carbônico absorvido na fase química.
IV ) Na fase química, há fixação do carbono do CO2 podendo produzir amido.
V ) O ATP será formado e por isso o processo fotossintético libera muita energia.
São CORRETAS:
a) I, II e IV.
b) I, III e IV.
c) I, III e V.
d) III, IV e V.
e) Todas.
2. A fotossíntese é um processo importante para garantir a sobrevivência da planta e é dividida em duas etapas tradicionalmente chamadas de fase clara e escura. A fase clara ocorre na membrana dos tilacoides do cloroplasto, já a fase escura ocorre:
a) no citosol.
b) no estroma do cloroplasto.
c) nas mitocôndrias.
d) nas cristas mitocondriais.
e) no lisossomo.
3. (ENEM 2010) 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 combustíveis 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 citados, 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 fotossintetizantes.
(E) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular para os organismos heterotróficos aeróbios.
4. Leia o texto a seguir.
Luz do sol
que a folha traga e traduz
Em verde novo,
Em folha, em graça,
Em vida, em força, em luz…
(Adaptado de: VELOSO, C. Luz do Sol.)
O texto refere-se a um processo pelo qual seres autotróficos utilizam gás carbônico, água e energia da luz do sol para fabricar açúcares, com liberação de oxigênio. Com relação a esse processo, assinale a alternativa correta.
a) A glicose é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico, gerando quatro moléculas de ATP e fornecendo duas para a produção de frutose-1,6-difosfato.
b) Consiste em oxidações sucessivas por meio da retirada dos átomos de hidrogênio ligados aos carbonos e de moléculas de gás carbônico.
c) Na fase clara desse processo, as moléculas de clorofila absorvem a energia da luz e a utilizam para sintetizar ATP bem como NADPH.
d) Na fase escura desse processo, ocorre oxidação pelo NAD, produzindo ácido succínico com quatro carbonos, NADH e CO2.
e) O processo começa com a acetil-CoA, condensando com o ácido oxalacético, com quatro carbonos para formar ácido cítrico com seis carbonos.
5.Qual é a importância da fotossíntese para os organismos autotróficos e para a vida na Terra de forma geral?
6. (UFLA- PAS) Considere as seguintes etapas da fotossíntese:
I. Síntese de ATP.
II. Fotólise da água.
III. Síntese de glicose.
IV. Fixação do CO2.
Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta das etapas da fotossíntese.
a) I – II – III – IV.
b) II – III – I – IV.
c) IV – II – I – III.
d) II – I – IV – III.
7. Descreva as fases da fotossíntese, destacando as principais diferenças entre a fase clara e a fase escura.
8.Em que parte da célula ocorre a fase clara da fotossíntese?
a) Mitocôndria
b) Núcleo
c) Estroma do cloroplasto
d) Tilacoides do cloroplasto
9. (PASES- UFV) A liberação do oxigênio pelas plantas verdes foi o primeiro fato relacionado com a fotossíntese. Posteriormente, descobriu-se que a fotossíntese é praticamente o único meio importante de produção de oxigênio atmosférico. Entretanto, por algum tempo,questionou-se a origem desse oxigênio durante as reações fotossintéticas.Qual das substâncias relacionadas a seguir, conforme ficou comprovado, é utilizada pelas plantas como fonte deste oxigênio?
a) CO2
b) H2O
c) ATP
d) C6H12O6
e) NADP
10. Relativo ao processo fotossintético, indique a opção incorreta:
a) A fotossíntese tem como objetivo a síntese de compostos ricos em energia.
b) As reações de claro da fotossíntese ocorrem nas zonas clorofiladas do cloroplasto.
c) A fase de escuro do processo fotossintético está na dependência dos produtos da fase de claro.
d) Nas plantas, um dos compostos fundamentais para que ocorra a fotossíntese é a H2O e é dela que sai o oxigênio liberado para a atmosfera.
e) A temperatura e a intensidade luminosa não afetam a taxa fotossintética.
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