Plastos e fotossíntese – Biologia Enem e Vestibular

Está preparado para a prova do Exame Nacional do Ensino Médio? Estude tudo sobre o processo de fotossíntese nesta aula de Biologia Enem

Confira essa aula sobre plastos e fotossíntese, assunto muito recorrente nas provas do Enem e nos Vestibulares do Brasil.

Plastos são organelas membranosa originadas a partir do processo de endossimbiose, entre um eucarionte ancestral e um procarionte fotossintetizante.

Está presente em células eucariontes e autotróficas, como plantas, algas e alguns protozoários.

Realiza autoduplicação.

Sua estrutura é formada por:

– Membrana externa.

– Membrana interna.

– Estroma, apresentando DNA, RNA, ribossomos, proteínas.

– Lamelas, dobras na membrana interna.

– Tilacóides, são bolsas empilhadas responsáveis pelo armazenamento de substâncias.

– Granum é uma pilha de tilacóides.

Plastos e fotossíntese

Os plastos são originados a partir de proplastídeos (ou proplastos) presentes no citoplasma celular.

Dica 1 – Já está preparado para a prova de Biologia Enem? Revise Organelas nesta aula sobre Lisossomo, Vacúolos e Centríolos – https://blogdoenem.com.br/organelas-lisossomo-vacuolos-e-centriolos-biologia-enem/

Função: é responsável por fazer armazenamento (leucoplasto) de substâncias ou fotossíntese (cromoplasto).

Podem ser classificados em dois tipos, devido à sua função:

a) Leucoplasto

São plastos responsáveis pelo armazenamento de substâncias sem coloração.

Os mais comuns são:

– Amiloplasto, faz armazenamento de amido. Exemplo: batata, cenoura.

– Oleoplasto, armazena óleo. Exemplo: amendoim, nozes, amêndoa.

– Proteoplasto, armazena proteínas. Exemplo: feijão, soja.

b) Cromoplasto

Embora também armazene substâncias, essas são coloridas. Esses pigmentos são responsáveis pela absorção da luz para a fotossíntese.

Os mais comuns são:

– Cloroplasto, armazena o pigmento clorofila. Pigmento de melhor absorção da energia luminosa, com coloração verde.

– Eritroplasto, armazena ficoeritrina. Garante a coloração vermelha.

– Xantoplasto, faz armazenamento da xantofila. Garante a coloração amarela.

Quando expostos à luz, o leucoplasto pode transformar-se em cromoplasto.

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Processo onde ocorre a energia luminosa é convertida em energia química, na forma de açúcar.

Faz parte do metabolismo de construção de substâncias, o anabolismo.

Ocorre no interior do cloroplasto.

Dica 2 – Preparado para gabaritar na prova de Biologia Enem? Aproveite esta aula para revisar sobre Organelas, ribossomo, retículo e complexo de Golgi – https://blogdoenem.com.br/organelas-ribossomo-reticulo-e-complexo-de-golgi-biologia-enem/

Ocorre em praticamente todas as plantas, algas e alguns protozoários. Em bora apresente algumas diferenças, existem bactérias capazes de realizar fotossíntese bacteriana.

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Esse processo usa: gás carbônico, água, energia luminosa.

E produz: glicose, oxigênio e água.

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A fotossíntese é dividida em duas fases: fase fotoquímica e fase química.

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a) Fase fotoquímica (clara, ou fase de Hill)

Ocorre nas membranas dos tilacóides, com a presença de luz.

Nessa membrana existem fotossistemas (PS) formado por moléculas de clorofila a e clorofila b, receptores de elétrons e enzimas.

Existem dois fotossistemas: PS I, que absorve a luz no comprimento de onda 700 nm (P700); e PS II, que absorve a luz no comprimento de onda 680 nm (P680).

Na etapa fotoquímica ocorre: fotofosforilação e fotólise da água.

– Fotofosforilação

É a adição de um fosfato (PO4) numa molécula de ADP, formando uma molécula de ATP.

A fotofosforilação pode ser cíclica ou acíclica.

Fotofosforilação cíclica ocorre apenas no fotossistema I, com clorofila a.

Ao receber energia luminosa, a clorofila a (P700) libera elétrons, que são recolhidos por aceptores (ferrodoxina), e em seguida, transferidos para cadeia de citocromos. Esses citocromos usam a energia do elétron para ligar o fosfato no ADP, armazenando a energia do elétron no ATP, que é devolvido para a clorofila a.

Então o elétron sai da clorofila a, vai até os citocromos, e retorna à clorofila a.

Fotofosforilação acíclica envolve a clorofila b (P680) e clorofila a (P700).

A luz incide na clorofila b, que libera elétrons que serão recolhidos por aceptores (plastoquinona e citocromos). Ao passar pela cadeira de aceptores, os elétrons irão liberar energia gradativamente, que será usada para ligar o fosfato no ADP, armazenando a energia no ATP. Em seguida , os elétrons vão para a clorofila a (P700), que em seguida serão capturados pelo NADP.A clorofila b é estabilizada com os elétrons proveniente da quebra da água.

Aqui, o elétrons da clorofilab (P680) não voltam para ela, são repostos por elétrons provenientes da quebra da água.

– Fotólise da água

É a quebra da água pelos elétrons da clorofila energizados pela luz.

A molécula de água é dissociada em oxigênio, que será liberado para a atmosfera; e prótons (H+).

Os prótons são capturados por aceptores de hidrogênio (NADP), formando NADPH2.

O oxigênio liberado pela fotossíntese vem da quebra da quebra da água.

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b) Fase química (ou escura)

Ocorre no estroma do cloroplasto, tanto na presença, quanto na ausência de luz. Utiliza os NADPH2 e ATP formados na fase fotoquímica, além do gás carbônico.

Dica 3 – Pronto para a prova de Biologia Enem? Revise sobre Citosol e Citoesqueleto em mais esta aula e garanta sua nota no Exame Nacional do Ensino Médio – https://blogdoenem.com.br/citosol-e-citoesqueleto-revisao-de-biologia-enem/

Nesse etapa a molécula de glicose é montada, num processo chamado ciclo de Calvin.

– Ciclo de Calvin (ciclo das pentoses)

Para montar a molécula de glicose o gás carbônico fornece os carbonos, o NADPH2 fornece os hidrogênios, e o ATP fornece a energia para o processo acontecer. Esse processo envolve a participação de uma enzima chamada Rubisco.

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Fatores que influenciam a fotossíntese

A taxa fotossintética de uma planta pode variar de acordo com luz, temperatura e concentração de gás carbônico.

a) Luz

– os melhores comprimentos de onda para a fotossíntese são o comprimento da faixa do azul e do vermelho.

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– a intensidade de luz é usada até o ponto onde todos os cloroplastos estão absorvendo a luz, ponto de saturação luminosa. Acima disso a taxa de fotossíntese não aumenta.

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b) Temperatura

– Existe um ponto ótimo de temperatura onde as enzimas funcionam com maior eficiência, entre 30 e 40 graus Celsius. Acima ou abaixo , inicia-se o processo de desnaturação proteica, que reduz a taxa fotossintética.

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c) Concentração de CO2

– Em bora seja usado no processo, acima de determinadas concentrações (0,03% geralmente), torna-se tóxico e reduz a taxa fotossintética.

– Cada planta possui um concentração de CO2 específica para sua absorção.

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– Ponto de compensação fótica

É o ponto onde a quantidade de CO2 absorvida pela planta para a fotossíntese, é igual a quantidade liberada pela sua respiração .

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Fotossíntese bacteriana

Ocorre no interior do citoplasma bacteriano, onde ficam dispersos os pigmentos, uma vez que bactérias não apresentam cloroplastos.

A formação da glicose também ocorre com a energia luminosa.

Diferente da fotossíntese vegetal, nas bactérias o fornecedor de elétrons é o gás sulfídrico (H2S), e não a água (H2O).

Consequentemente, ocorre a produção de enxofre (S), e não oxigênio (O2).

Saiba mais sobre Fotossíntese nesta aula do canal Paulo Jubilut, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=YU6J44Gxbc0]

Desafios

Questão 1

No grão de arroz que ingerimos, o amido contido em seu interior encontra-se armazenado, inicialmente,

a) dentro do vacúolo da célula vegetal.

b) em grânulos dispersos pelo citoplasma.

c) no estroma dentro dos cloroplastos.

d) nos espaços intercelulares da semente.

e) nas vesículas do complexo de Golgi.

Questão 2

Carotenóides são pigmentos amarelo-alaranjados que se distribuem junto às clorofilas, nos cloroplastos, onde captam energia luminosa e a transferem para a clorofila a, tendo papel acessório na fotossíntese.

Um dos carotenóides mais comuns o beta-caroteno, ou pró-vitamina A, é encontrado em altas concentrações não só nos cloroplastos, mas também nos xantoplastos (plastos amarelos). Mamão, manga, cenoura, urucum e dendê são alimentos ricos em carotenóides. O licopeno, pigmento vermelho dos tomates, é também um carotenóide. No caso dos animais, os carotenóides ficam associados às gorduras, às penas e na gema dos ovos.

A esse respeito, é INCORRETO afirmar:

a) Pigmentos acessórios aumentam a capacidade das plantas de absorverem um espectro maior de ondas luminosas.

b) Sem os carotenóides, as plantas não absorveriam energia luminosa no comprimento do amarelo ou do vermelho.

c) A ingestão de mamão, manga e dendê seria útil no combate à xeroftalmia e à cegueira-noturna em humanos.

d) Os carotenóides poderiam ainda ser importantes no estabelecimento de relações coevolutivas entre plantas e animais.

Questão 3

A presença de folhas brancas ou variegadas pode dever-se a uma série de fatores. As folhas brancas herdadas são oriundas de mutações em genes do núcleo da célula, das mitocôndrias ou dos plastos. Tais mutações resultam, direta ou indiretamente, na incapacidade de acumular pigmentos fotossintéticos. Assim, as regiões brancas não são capazes de realizar a fotossíntese.

(“Ciência Hoje”, v. 40, agosto de 2007. [Adapt.].)

Com base no texto e em seus conhecimentos, analise as seguintes afirmativas.

I. Os cloroplastos, organelas que apresentam DNA, podem sofrer mutação genética que acarreta a incapacidade de acumular clorofila – pigmento encontrado nos tilacóides – inviabilizando o processo fotossintético.

II. Os plastos são formados a partir de protoplastos, em que cada célula especializada origina um tipo de plasto diferente, o qual é incapaz de se transformar em outro tipo de plasto. Ocorrendo a mutação, cloroplastos não são formados, o que torna as folhas brancas.

III. O cloroplasto é envolto por duas membranas lipoprotéicas e possui internamente um elaborado sistema de bolsas membranosas interligadas. Em folhas verdes, no interior destas bolsas existe DNA, RNA e ribossomos; já nas folhas brancas não ocorrem ribossomos, o que ocasiona a não produção de clorofila.

IV. Nas regiões brancas das folhas não ocorre a etapa fotoquímica, que compreende a fotofosforilação e a fotólise da água. Nas folhas verdes, a clorofila, ao receber energia da luz, emite elétrons energizados, os quais são captados e transportados por uma cadeia de substâncias presentes na membrana do tilacóide, liberando gradativamente sua energia.

Estão corretas apenas as afirmativas

a) II e III.

b) I e III.

c) II e IV.

d) I e IV.

e) I e II.

Questão 4

UFMA) Em relação ao processo da fotossíntese, é falso afirmar:

a) Durante a fotossíntese, ocorrem reações químicas que transformam moléculas de gás carbônico e água em moléculas orgânicas mais oxigênio.

b) O ATP e o NADPH2, produzidos pela fotofosforilação, são utilizados na etapa química da fotossíntese.

c) A energia química produzida pela fotossíntese fica armazenada nas ligações das moléculas orgânicas.

d) A fotossíntese ocorre em duas etapas, sendo uma delas dependente da presença de luz e a outra não.

e) A etapa química da fotossíntese consiste basicamente na fixação de carbono e oxigênio para produção de compostos orgânicos.

Questão 5

(CEFET-MG) Analise os gráficos abaixo e assinale aquele que representa, corretamente, a influência da temperatura sobre a fotossíntese:

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