quarta-feira, 21 de novembro de 2012

FOTOSSÍNTESE


Profª. Flávia Vieira  
Nível de Ensino: Médio
Disciplina: Biologia
Conteúdo Estruturante: Sistemas Biológicos
Conteúdo Específico: Fotossíntese
Público Alvo: Alunos do 1º ano do ensino médio
Tempo Previsto: 4 aulas
Objetivo Geral: Compreender o processo da fotossíntese
Objetivos Específicos: Identificar os elementos responsáveis pela ocorrência da fotossíntese; Reconhecer o que é uma reação fotoquímica; Distinguir as etapas da fotossíntese; Reconhecer a relevância da fotossíntese para a produção de energia.

Processo metabólico realizado pelas plantas, algas e algumas bactérias que tem a capacidade de utilizar CO2 (gás carbônico) e água na presença de luz, transformando-os em açúcar e oxigênio.
 
 
CO2 + H2O --> C6H12O6 + O2 + H2O
 
Gás Carbônico + Água --> Glicose + Oxigênio + Água
 
Etapa fotoquímica: também chamada de fase clara, depende da luz, ocorre na clorofila (pigmento sensível a luz) que está nos cloroplastos. Nessa etapa ocorre a fosforilação e fotólise da água. 
A clorofila fornece energia absorvida para que ocorram três processos: quebra da molécula da água, formação de NADPH e formação de ATP.


Figura 1 - Quebra da molécula de água esquema representando a quebra das
ligações da água e os seus produtos.
 
       Cada molécula de oxigênio (O2) se forma a partir da quebra de duas moléculas de água, como você pode observar na Figura 1. O oxigênio é um dos produtos da fotossíntese e é liberado no ambiente.
       Os íons H+ se ligam a uma molécula chamada NADP, formando NADPH+ (transportador de hidrogênios para outras reações químicas que vão acontecer no interior do cloroplasto).
    Na fotossíntese, a energia percorre o seguinte caminho: a energia luminosa captada pela clorofila, além de provocar a quebra de moléculas de água e a formação de NADPH, é armazenada numa molécula chamada ATP. O ATP cumpre a função de captar, transportar e fornecer energia. Ele está presente em todos os seres vivos.  
     Etapa Química, também chamada de fase escura, ocorre no interior do cloroplasto. Nesse o gás carbônico é convertido em glicose.
A glicose se forma a partir de seis moléculas de gás carbônico. Porém, ainda ficam faltando os átomos de hidrogênio. Estes são recebidos do NADPH, que é o transportador de hidrogênio. Quando o NADPH doa para a reação de síntese da glicose os hidrogênios que estava transportando, volta a ser NADP.
Figura 2 - Esquema da síntese de glicose a partir de gás carbônico, ATP e NADPH




       A luz participa apenas da primeira etapa da fotossíntese, pois a síntese da glicose pode ocorrer mesmo no escuro. Contudo, a luz é importante para o conjunto da fotossíntese. Os elementos formados a partir da energia luminosa são utilizados na segunda etapa do processo.
       No caso de não haver luz para formar o ATP e NADPH, a segunda etapa da fotossíntese não poderá ocorrer.
       Podemos dizer então que a intensidade luminosa, assim como a concentração de gás carbônico no ar, a temperatura e a água são fatores que podem interferir no processo da fotossíntese.

 ATIVIDADES
 01. A fotossíntese é um dos mais importantes fenômenos da natureza, pois todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo.
a) Justifique a proposição acima.
b) Qual a organela citoplasmática responsável pela fotossíntese?
c) Quais os produtos da etapa fotoquímica da fotossíntese?
02. Por muitos anos pensou-se erroneamente que o oxigênio produzido na fotossíntese viesse do CO2, absorvido pelas plantas.
a) De que substância se origina o O2, liberado no processo fotossintético?
b) Indique a equação geral da fotossíntese para os vegetais clorofilados.
c) Qual o destino do O2 produzido?
d) Qual a função da clorofila na fotossíntese?

03. Um vegetal recebeu água contendo o oxigênio 18 (radiativo). Depois de algum tempo, onde será encontrado o oxigênio 18? Explique.
 
04. Dois grupos de ratos A e B, foram colocados em câmaras de vidro transparente. No grupo A, cada câmara continha uma planta verde, separada por uma tela. No grupo B, cada câmara não continha a planta verde.
 
      As câmaras foram, então, hermeticamente fechadas e colocadas em ambiente iluminado. Após algum tempo, os ratos de um dos grupos morreram, enquanto os ratos do outro grupo resistiram por mais tempo. Qual dos dois grupos de ratos sobreviveu por mais tempo? Qual a explicação para esse fato?
 
05. Leia os versos a seguir e responda o que se pergunta:
"Luz do sol,
Que a folha traga e traduz,
Em verde novo,
Em folha, em graça, em vida,
Em força, em luz".
Caetano Veloso
a) A qual processo metabólico das plantas o poeta está se referindo?
b) Que estruturas e moléculas orgânicas devem estar presentes nas células desses organismos e que são indispensáveis para realizar este processo?
c) Qual é a equação geral deste processo e que comparação pode-se fazer com a equação geral da respiração celular aeróbica?
d) Se você tivesse que escolher entre duas lâmpadas, uma azul e outra verde, para iluminar as plantas de um aquário, qual seria a escolha correta, objetivando-se uma maior eficiência do processo cujo nome é solicitado no item A desta questão? Por quê?
e) Que diferença ocorre com este processo, quando o mesmo é realizado pelas sulfobactérias, microorganismos que vivem em ambientes anaeróbios?

06. Identifique os produtos da quebra da molécula de água.
07. Quais os átomos que formam a glicose?
08. Quais os átomos que formam a glicose são fornecidos pelas moléculas de gás carbônico?
09.Observe o esquema abaixo e reponda:
      
 
a) Quais são os produtos da fotossíntese?
b) Qual o papel do gás carbônico e da água?
c) Identifique e escreva o nome dos elementos que participam das reações
-> captando a energia luminosa___________________
-> transportando hidrogênios livres________________
-> fornecendo energia química____________________
d) Por que a luz é considerada um fator limitante no processo de fotossíntese?
e) Como a glicose é utilizada pela planta?
f) Qual é a importância da glicose para os demais seres vivos?




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