Resumo de Fotossíntese e Quimiossíntese. Saiba tudo!

26/10/2017 Rebeca Khouri

Hoje trazemos uma resumo de Fotossíntese e Quimiossíntese! Tudo pra você entender bem a matéria e arrasar nos vestibulares. Confira!

Os seres autotróficos são aqueles que produzem o próprio alimento — a partir de substâncias inorgânicas — e se encontram na base da cadeia alimentar. Esse processo pode ocorrer a partir da transformação de energia solar — como na fotossíntese — ou de energia química — como na quimiossíntese — em matéria orgânica.

Fotossíntese

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A fotossíntese ocorre nos organismos que possuem pigmentos fotossintetizantes, como, por exemplo, a clorofila. Além das plantas, as cianobactérias e algas podem realizar fotossíntese.

A fotossíntese é a transformação de energia luminosa em matéria orgânica a partir de uma reação de gás carbônico mais água, que reage com a energia solar nos cloroplastos, formando a glicose e liberando água e oxigênio.

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Reação Geral da fotossíntese

O cloroplasto — que possui como principal pigmento a clorofila — é a organela vegetal na qual ocorre a fotossíntese. O granum é o conjunto de tilacóides onde se encontram os pigmentos fotossintéticos (clorofila) e no qual ocorre a fase fotoquímica. Já no estroma acontece a fase enzimática da fotossíntese.

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Esquema de um cloroplasto, indicando suas estruturas

Fase Fotoquímica

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.
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Esquema da Fotofosforilação cíclica. Na cadeia redox, o elétron perde energia para a formação do ATP, e retorna para o baixo nível de energia.

  • 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.
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Esquema da fotofosforilação acíclica.

Nesta etapa também ocorre a fotólise da água (quebra da água pela energia luminosa), para que o fotossistema II não fique oxidado.

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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.

Fase Enzimática

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.
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Esquema simplificado do Ciclo de Calvin.

O produto final da fase enzimática é a glicose.

Metabolismo CAM

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O metabolismo CAM pode ocorrer em plantas que vivem em climas áridos, com alta intensidade luminosa.

As plantas com metabolismo CAM deixam seus estômatos fechados durante o dia, e abertos durante a noite. No escuro, eles sequestram gás carbônico e o armazenam em forma de ácido málico. Já na claridade, as plantas utilizam este ácido para realizar a fotossíntese.

Fatores que Influenciam a Fotossíntese

Quando fazemos um resumo de Fotossíntese, precisamos mostra que há alguns fatores que influenciam a taxa de fotossíntese, como:

  • Variação de Temperatura: As enzimas que atuam na fotossíntese possuem uma temperatura ideal, que aumenta a velocidade da reação. O aumento da temperatura pode desnaturar estas enzimas, diminuindo a taxa de fotossíntese.

  • Concentração de Gás Carbônico: O gás carbônico participa da fase enzimática da fotossíntese. Após uma certa concentração, a taxa de fotossíntese se estabiliza, pois a quantidade máxima de gás carbônico necessário para realizar a fotossíntese já foi saturada.

A intensidade luminosa também influencia a taxa de fotossíntese, como veremos abaixo.

Relação Fotossíntese x Respiração

A fotossíntese depende da luz para ocorrer, porém a respiração ocorre independentemente da incidência luminosa. Quanto mais luz no ambiente, maior será a taxa de fotossíntese (até chegar ao ponto de saturação luminosa), enquanto que a taxa de respiração é constante independente da iluminação do ambiente.

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  • A: Ponto de compensação fótica – ocorre quando a taxa de fotossíntese é igual a taxa de respiração.
  • B: Ponto de saturação luminosa – ocorre quando o cloroplasto já está em sua atividade máxima, ou seja, não consegue realizar mais fotossíntese, mesmo aumentando a intensidade luminosa.

Quando a taxa de fotossíntese é maior que a taxa de respiração, ela acumula reserva e cresce de tamanho. Quando a taxa de fotossíntese é menor que a taxa de respiração, a planta gasta sua reserva energética.

Quimiossíntese

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As bactérias são os únicos organismos que realizam quimiossíntese

O processo da quimiossíntese é semelhante ao da fotossíntese, porém a energia utilizada na reação não vem da luz, mas sim de reações químicas, como a oxidação de substância inorgânicas. Portanto, a energia utilizada na reação é química.

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Equação geral da quimiossíntese. A energia química é proveniente de outra reação química do metabolismo.

Esta reação ocorre, por exemplo, nas bactérias que participam do ciclo do nitrogênio. Nela a ação entre de Nitrito + Oxigênio — para a produção de Nitrato — desprende energia química, que será utilizada para realizar a quimiossíntese e a produção de matéria orgânica.

Agora que você já conhece o resumo de fotossíntese e quimiossíntese, que tal testar os seus conhecimentos realizando os exercícios abaixo? Vamos lá!

Resumo de Fotossíntese: Exercícios

1) (FUVEST) 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.

2) (ENEM 2009) A fotossíntese é importante para a vida na Terra. Nos cloroplastos dos organismos fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia química que, juntamente com água e gás carbônico (CO2), é utilizada para a síntese de compostos orgânicos (carboidratos). A fotossíntese 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 aumento de CO2 atmosférico.

3) (UFPR 2010) O gráfico abaixo representa o resultado de um experimento em que foi medida a velocidade da fotossíntese em função da temperatura na folha de um vegetal mantida sob iluminação constante.

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Com base nesse gráfico e nos conhecimentos acerca do processo de fotossíntese, assinale a alternativa correta.

a) A temperatura atua como fator limitante da fotossíntese porque o calor desnatura as proteínas responsáveis pelo processo.
b) O aumento da temperatura ocasiona um aumento na velocidade de fotossíntese porque a entrada de oxigênio na folha torna-se mais rápida com o aumento da temperatura.
c) O aumento da temperatura faz com que a fotossíntese se acelere por conta do aumento da fosforilação cíclica dependente de O2.
d) Num experimento em que a temperatura fosse mantida constante e a luminosidade fosse aumentando, o resultado permitiria a construção de um gráfico que seria igual ao apresentado.
e) Em temperaturas muito baixas, a velocidade da fotossíntese é pequena em consequência da baixa produção de CO2 necessário ao processo.

4) As bactérias quimiossintetizantes são capazes de viver em ambientes sem luz e sem matéria orgânica. Isso é possível porque:

a) as bactérias quimiossintetizantes utilizam apenas glicose dos alimentos para produzir energia.
b) as bactérias quimiossintetizantes realizam a oxidação de substâncias inorgânicas para obter energia.
c) as bactérias quimiossintetizantes utilizam apenas água e gás carbônico para produzir energia.
d) as bactérias quimiossintetizantes utilizam gás carbônico e glicose para produzir energia.

Gabarito

1) B

2) C

3) A

4) B

E aí, foi bem nos exercícios? Nos conte nos comentários o que achou do nosso resumo de fotossíntese e quimiossíntese e aproveite também para navegar pela nossa categoria de Biologia na hora de se preparar para o vestibular.

Rebeca Khouri

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