Fotossíntese

Question 1

De onde vem a energia contida nos nutrientes?

Answer 1

Entre as ligações químicas de carbono e outros compostos.

Question 2

Existe dois processos pelo qual a energia pode ser fornecida á matéria inorgânica para a formação de matéria orgânica, quais são estes dois processos?

Answer 2

Fotossíntese utiliza a energia proveniente da luz solar e quimiossíntese utiliza a energia de oxidação de outros compostos inorgânicos

Question 3

O que é fotossíntese?

Answer 3

A fotossíntese é o processo anabólico que utiliza energia da luz para a produção de matéria orgânica, na forma de carboidratos, principalmente a partir de matéria inorgânica, na forma de água e gás carbônico. Em que ocorre a redução dos gás carbônico. É um processo de conversão de energia luminosa em energia química.

Question 4

Quais são os organismos capazes de realizar tal processo?

Answer 4

São os autótrofos fotossintetizante, correspondem aos vegetais, algas e cianobactérias. Além de algumas Bactérias.

Question 5

Qual é a importância da fotossíntese?

Answer 5

• Produzir material orgânico que é a base da nutrição da imensa maioria dos ecossistemas da biosfera. - Liberar gás oxigênio, utilizando por todos os organismos aeróbico no planeta.

Question 6

Como é a estrutura do cloroplasto?

Answer 6

A membrana externa é lisa, enquanto a interna é composta por várias dobras voltadas para o interior do cloroplasto, formando os tilacoides (Estes tilacoides se empilham e originam conjuntos chamadas grana) e as lamelas. Na membrana interna dos cloroplastos, estão os fotossistemas com várias moléculas de clorofila dispostas de maneira a formar uma espécie de antena, que capta a luz.

Question 7

O que é clorofila?

Answer 7

A Clorofila é um lipídio carotenóide, tendo uma estrutura anfipática: Uma longa cauda Apolar e uma cabeça polar com um átomo de magnésio

Question 8

Esta característica anfipática explica o porquê da localização da clorofila no cloroplastos?

Answer 8

Sim. Ela é um componente da bicamada lipídica, se localizando junto aos fofoslipidios. Como lamelas e tilacoides se formam a partir da membrana interna, eles também possuem em sua estrutura a clorofila.

Question 9

O que ocorre quando um plasto se auto-duplica?

Answer 9

Quando um plasto se auto-duplica origina um pro-plasto ou proplastideo. Este pode originar leucoplastos ou cromoplastos.

Question 10

O que são leucoplastos e cromoplastos?

Answer 10

Os leucoplastos não possuem pigmentos fotossintetizantes e têm função de armazenamento. Os cromoplastos possuem pigmentos fotossintetizantes e realizam fotossíntese.

Question 11

Se os proplastideos estiverem num ambiente sem luz e um com luz, o que ocorre?

Answer 11

Se os proplastideos estiverem num ambiente sem contato com a luz, originaram leucoplastos. Se estiveram em um ambiente iluminado acumularam pigmentos fotossíntetizantes e originarão cromoplastos.

Question 12

Quais são os tipos de leucoplastos?

Answer 12

Óleoplastos: Armazenam óleo (= Amendoim, girassol)Amiloplastos: Armazenam amido (=Batata inglesa, raízes tuberosas como mandioca)Proteoplastos: Armazenam proteínas (=Sementes de leguminosas, como soja e feijão)

Question 13

Quais são os tipos de cromoplastos?

Answer 13

Eritroplastos: Contém pigmento de cor vermelha. Feoplastos: Contém pigmento de cor marromXantoplastos: Contém pigmento de cor amarela. Cloroplastos: Contém pigmentos de cor verde.

Question 14

A captação da energia da luz do sol é possível através de substâncias denominadas pigmentos fotossíntetizantes, como?

Answer 14

Clorofila: De cor verde.Carotenos e xantofilas: De cor amarelada. Ficoblinas: De cor azul ou vermelha

Question 15

Qual é a ação da clorofila?

Answer 15

Os pigmentos fotossíntetizantes tem a propriedade de absorver determinados comprimentos de onda de luz e refletir outros. Assim quando a luz incide sobre a clorofila, o átomo de magnésio existente em sua estrutura, perde elétrons e se ionoza, passando a forma de cátions. Cada camada eletrônica tem uma energia definida, sendo que quanto mais externa a camada, maior é essa energia. Quando o elétron liberado volta para sua camada eletrônica de origem, a energia que ele absorveu da luz é aproveitada pelo cloroplasto para a produção de ATP. Em que este por sua vez é utilizado na síntese de material orgânico na fotossíntese.

Question 16

O que é fotossistema?

Answer 16

Na verdade, não é a clorofila que capta a luz do sol diretamente. Para isso, há todo conjunto de pigmentos, denominado de fotossistema ou Ps. O fotossistema possui dois componentes, um complexo antena e um centro de reações.

Question 17

O que é complexo antena e centro de reações?

Answer 17

O complexo antena é um conjunto de cerca de 200 moléculas de clorofila e vários pigmentos acessórios (Destaque para carotenos e xantofilas), cujo papel é captar a luz e transferi-la para o centro de reação. O centro de reação é uma molécula de clorofila A, que recebe a luz do complexo antena e tem seus elétrons excitados. É o centro de reações que cede elétrons para a produção de ATP.

Question 18

Como funciona o fotossistemas e quais sãos eles?

Answer 18

No fotossistema I, o centro de reação é a clorofila a P700, e no fotossistema II, o centro de reações é a clorofila a P680. O PSI é encontrado basicamente nas lamelas intergrana, enquanto o PSII é encontrado nos granas.

Question 19

Os espectros de luz visível é os melhores comprimentos de onda para a fotossíntese?

Answer 19

Sim. O olho humano só consegue enxergar os comprimentos de onda entre 390nm e 760nm. Cara comprimento de onda deste equivale a uma determinada cor. Assim, de 390 a 760nm, as cores vão na seguinte sequência: Violeta, anil, azul,verde, amarelo, alaranjado e vermelho. Abaixo de 390nm, temos o ultravioleta e acima de 760nm o infravermelho, ambos impossíveis de serem captadas pelo olho humano. Com isso as clorofilas P700 e P680 absorvem os comprimentos de onda da luz nesta faixa, que equivale ao vermelho.

Question 20

Qual é a melhor cor para a fotossíntese?

Answer 20

É o conjunto violeta/anil/azul, mais adequados ao complexo antena. Em segundo lugar, temos o vermelho, mais adequado a clorofila A. A pior delas é o verde, uma vez que é refletido pela clorofila.

Question 21

Qual é a equação geral da fotossíntese? E sintetize-a.

Answer 21

6 CO2 + 12 H2O –> C6H12O6 + 6H20 + 6O2Assim, nota-se que a fotossíntese para ocorrer consome gás carbônico e água (compostos​ inorgânicos), na presença da luz e de clorofila, e produz uma hexose (composto orgânico e altamente energético) e gás oxigênio.

Question 22

Sintetize a etapa fotoquímica.

Answer 22

• engloba as chamadas reações de claro e dependem da luz e da clorofila para ocorrer. - Local onde ocorre: como a clorofila faz parte da bicamada lipídica das membranas do cloroplasto, essa etapa ocorre em estruturas membranosas, tilacoides. - Substratos: Ela utiliza luz, clorofila e água, além de ADP e P, e NADP.- Produtos: ATP, NADPH2 e O2.

Question 23

Sintetize a etapa química.

Answer 23

• Engloba as chamadas reações de escuro e não depende da luz, não necessitando de clorofila. - Local onde ocorre: Estroma. - Substrato: Ela emprega os produtos liberados na primeira etapa, com exceção do oxigênio, ou seja ATP e NADPH2. - Produtos: Hexose (Glicose), ADP e P, NADP.

Question 24

Relacione as duas etapas da fotossíntese.

Answer 24

A fase clara produz ATP e NADPH2 que serão usados pela fase escura. Perceba que a fase clara é independente da fase escura, pois só precisa de luz, clorofila e água, nenhuma dessas substâncias provinientes da fase escura. Já a fase escura depende da fase clara em relação ao ATP e ao NADPH2.

Question 25

Na etapa fotoquímica, ocorre que processos?

Answer 25

Fotofosforilação cíclica, fotofosforilação aciclica e fotólise da água.

Question 26

Sintetize a fotofosforilação cíclica.

Answer 26

• É a adição do fosfato ao ADP na presença de luz, formando ATP. - Este processo envolve apenas o fotossistema I e produz apenas ATP. - A luz incide sobre a clorofila A P700 e isso promove a liberação de elétrons. Esses são recolhidos pela ferredoxina (aceptor intermediário de elétrons do PS I). E passam por proteínas denominadas citocromos, voltando á clorofila A P700, (daí o termo cíclica). - O eletron nesse percurso libera a energia absorvida da luz, que é utilizada para a formação de ATP a partir de ADP e P

Question 27

Sintetize o processo de fotofosforilação aciclica.

Answer 27

• Este processo envolve apenas os fotossistema I e II e produz ATP e NADP reduzido. - Neste processo, como na fotofosforilação cíclica, a luz incide sobre a clorofila A P700 do PS I e isso promove a liberação dos elétrons. Esses são recolhidos pela ferredoxina, e passam por proteínas denominadas citocromos.- A diferença é que estes elétrons não retornam a clorofila A P700, indo para o NADPH, que ganha os elétrons e fica reduzida (NADP). Deste modo a clorofila A P700 fica oxidada. - Paralelamente a luz incide sobre a clorofila A P680 do PS II e isso promove a liberação de elétrons. Este são captados pela plastoquinona (acpetor intermediário de elétrons do PS II), e passam aos citocromos.- Entretando eles não volta para s clorofila P680, mas sim se liga a clorofila P700 oxidada no momento, mas depois ao receber os elétrons volta ao normal. - Quem fica oxidada agora é a clorofila A P680.- Da mesma maneira, os elétrons nesse percurso liberam a energia absorvida da luz, que é utilizada para a formação de ATP a partir de ADP e P.

Question 28

Sintetize o processo de fotólise da água.

Answer 28

• Como no fotofosforilação aciclica deixa duas coisas “incompletas”, a clorofila A P680 que está oxidada e o NADP que está com elétrons (reduzido). Isso é “consertando na fotólise da água”.- É a quebra de moléculas de água sob a ação da luz.- Libera oxigênio para atmosfera- Produz íons H± e elétrons livres. Este produtos vão de unir aos produtos da fotofosforilação aciclica: O H± une-se ao NADP, formando o NADPH2, os elétrons unem-se á clorofila a P680 oxidada, levando a mesma ao estado de clorofila a P680 normal.

Question 29

Num clássico experimento de fotossíntese realizado por Calvin, descobriu-se o que?

Answer 29

Descobriu-se que todo oxigênio liberado na fotossíntese é proviniente da molécula de água.

Question 30

Sintetize o ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses.

Answer 30

• Essa etapa ocorre no estroma e não necessita de luz. - A enzima ribulose-carboxilase-oxidase ou rubisco é a responsável pela reação inicial do ciclo, que consiste na adição de gás carbônico á ribose-1,5-difosfato ou RuDP. - A partir do gás carbônico e do NADPH2, forma-se frutose, e a partir da dessa, Glicose.

Question 31

O que é PGAL (aldeído fosfoglicérico)?

Answer 31

Da fase escura, pode-se produzir outras moléculas orgânicas, como aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos graxos, glicerol.

Question 32

Quais são os fatores que influenciam a fotossíntese?

Answer 32

• Temperatura- Concentração de Gás carbônico- Intensidade luminosa

Question 33

Explique, como a temperatura influência na fotossíntese?

Answer 33

Um aumento moderado na temperatura do sistema melhora atividade enzimática e consequentemente a atividade fotossíntética. Um aumento exagerado na temperatura leva a uma desnaturação enzimática e consequentemente uma queda na atividade fotossíntética.

Question 34

Explique, como as concentrações de gás carbônico influência na fotossíntese?

Answer 34

Um aumento na concentração de gás carbônico melhora a atividade fotossíntética, isso ocorre até determina ponto, o ponto de saturação, a partir de onde a elevação na concentração de substrato não altera mais a atividade fotossíntética, que passe a ser constante.

Question 35

Explique, como a intensidade luminosa influência na fotossíntese?

Answer 35

Quando mais luz, maior a absorção de energia pela clorofila nos cloroplasto é maior a atividade fotossíntética. Isso até determinado ponto, o ponto de saturação luminosa, a partir do qual não ocorre aumento de atividade fotossíntética com o aumento da atividade iluminosa, ficando então constante.

Question 36

Qual é a diferença da respiração para a fotossíntese?

Answer 36

A fotossíntese e a respiração são processos inversos. A fotossíntese é um processo anabólico, a respiração é um processo catabólico.

Question 37

A planta faz respiração celular? Justifique.

Answer 37

Sim. A planta faz simultaneamente respiração e fotossíntese. Entretando a planta não faz fotossíntese o tempo todo, pois sem luz este processo para. Já a respiração não para.

Question 38

Um experimento foi realizado, submetendo uma planta em dois processos. O primeiro a planta iria ficar em um local com pouca luminosidade, o segunda com um local com luminosidade. Explique-os.

Answer 38

Devido a pouca luz, a atividade respiratória é maior que a fotossíntese: A planta, retira oxigênio da atmosfera e libera gás carbônico para a atmosfera.Já com luz abundante, a atividade fotossíntética é maior que a respiração: Nesta região, a planta retira gás carbônico da atmosfera e libera oxigênio para a atmosfera.

Question 39

O que é quando a planta está em um ponto de compensação fótica?

Answer 39

Nesse ponto, respiração e fotossíntese equivalente. A planta não libera nem consome nada da atmosfera. Assim o oxigênio liberado pela fotossíntese é consumido na respiração e o gás carbônico liberado na respiração é consumido na fotossíntese. Do mesmo modo a matéria orgânica produzida na fotossíntese é consumida na respiração, de modo que a planta não pode acumular reservas e crescer.

Question 40

Ao longo da vida de uma planta, quem é mais intensa, a respiração ou a fotossíntese?

Answer 40

Em termos de tempo a planta passa mais tempo fazendo respiração do que fazendo fotossíntese. Afinal de contas a planta respirar de dia e de noite, mas faz fotossíntese apenas de dia. Entretanto, em termos de intensidade, predomina a fotossíntese. Perceba que a fotossíntese produz matéria orgânica, enquanto a respiração consome matéria orgânica. Para um ser vivo crescer, ele tem que acumular matéria, de modo que a produção (fotossíntese) tem que ser maior que o consumo (respiração). Na idade adulta, quanto a planta não cresce mais de forma tão intensa, significa que ela não está mais acumulando matéria, de modo que a produção (fotossíntese) se iguala mais ou menos o consumo (respiração)

Question 41

“Plantas em crescimento são mais úteis para o combate ao efeito estufa intensificado” Você concorda com essa afirmação? Justifique.

Answer 41

Sim. Plantas em crescimento fazem mais fotossíntese que respiração, removem mais gás carbonico da atmosfera do que liberam.

Question 42

Em um experimento, dois vasos da mesma espécie foram submetidas as seguintes condições: Vaso 1: exposição à luz solar, vaso 2: exposição à luz verde. Explique:

Answer 42

O principal pigmento fotossintetizante é a clorofila, que por ser verde não aproveita este comprimento de onda na fotossíntese. Existem, no entanto, pigmentos acessórios capazes de aproveitar o comprimento de onda da Luz equivalente ao Verde, como é o caso de xantofilas amarelas e do caroteno laranja. Assim, no vaso um, como a luz branca, todos os comprimento de onda são aproveitados, e consequentemente, a atividade fotossintética e o crescimento é maior que no vaso 2, pois com a luz verde, que é pouco aproveitada pela fotossíntese por ser refletida pela clorofila, promovendo uma pequena eficiência de fotossíntese e o menor crescimento.

Question 43

Explique quando a planta é submetida a um ponto de compensação fótico inferior e superior:

Answer 43

Abaixo do ponto de compensação fótico, a respiração é a mais intensa do que a fotossíntese, de modo que a planta estará consumindo oxigênio e liberando o gás carbônico. No entanto, acima do ponto de compensação fótico, a fotossíntese é mais intensa do que a respiração, de modo que a planta estará consumindo o gás carbônico e liberando oxigênio.

Question 44

Ao qualificamos a respiração e a fotossíntese realizadas, desde a germinação até a fase adulta. Explique qual dos processos a planta utiliza desde a sua formação:

Answer 44

Durante a germinação, o consumo de alimento através da respiração supera a fotossíntese. Nesta fase o vegetal jovem consome as reservas acumuladas na semente. Durante o crescimento, a produção de matéria orgânica pela fotossíntese é maior do que o consumo pela respiração. Desta forma o vegetal pode acumular matéria e crescer.