ENEM 2010 segunda aplicação
Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre animais e vegetais. Isso porque o molusco ( Elysia chlorotica) é um híbrido de bicho com planta. Cientistas americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar um gene das algas e, por isso, desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se "alimentar" apenas de luz e CO2, como as plantas.
GARATONI, B. Superinteressante. Edição 276, mar. 2010 (adaptado).
A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar
clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose.
citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio.
clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio.
citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose.
clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
Resolução
A questão descreve um molusco (*Elysia chlorotica*) que adquiriu a capacidade de realizar fotossíntese ao incorporar um gene de alga. A fotossíntese é o processo pelo qual organismos convertem energia luminosa em energia química, geralmente na forma de glicose, utilizando gás carbônico (CO2) e água (H2O) como reagentes e liberando oxigênio (O2) como subproduto.
Para que um organismo realize fotossíntese, ele precisa de pigmentos capazes de absorver a energia luminosa. O principal pigmento envolvido na fotossíntese em plantas e algas é a clorofila. A clorofila absorve a luz, principalmente nas faixas azul e vermelha do espectro, e utiliza essa energia para excitar elétrons, iniciando uma cadeia de transporte de elétrons.
O texto afirma que o molusco incorporou um gene das algas que lhe permitiu fazer fotossíntese. Portanto, esse gene deve ser responsável pela produção de um componente essencial para esse processo. A clorofila é esse componente fundamental para a captação da luz.
Vamos analisar o papel da clorofila no processo:
- Absorção de Luz: A clorofila absorve fótons de luz.
- Transferência de Energia: A energia luminosa absorvida excita os elétrons da clorofila. Essa energia é então transferida através de uma série de reações (fase clara ou fotoquímica) para gerar moléculas de ATP e NADPH.
- Produção de Compostos Orgânicos: O ATP e o NADPH produzidos na fase clara são utilizados na fase escura (ou ciclo de Calvin) para fixar o CO2 e produzir compostos orgânicos, como a glicose.
Dessa forma, a função primordial da clorofila é capturar a energia luminosa e iniciar sua conversão em energia química, que será armazenada nos compostos orgânicos.
Analisando as alternativas:
- A: Incorreta. A clorofila utiliza a energia luminosa, não a energia do carbono. O carbono (do CO2) é fixado para formar glicose, mas não é a fonte de energia primária.
- B: Incorreta. Citocromos são proteínas envolvidas na cadeia de transporte de elétrons, mas não são os pigmentos primários que capturam a luz. A energia vem da luz, não da água, embora a água seja quebrada (fotólise) para liberar elétrons e oxigênio.
- C: Incorreta. A clorofila doa elétrons excitados pela luz, mas o objetivo não é converter gás carbônico em oxigênio. O oxigênio é liberado pela quebra da água, e o gás carbônico é usado para sintetizar glicose.
- D: Incorreta. Citocromos participam do transporte de elétrons, mas a captura inicial da energia luminosa é feita pela clorofila.
- E: Correta. A clorofila absorve a energia da luz e a transfere (através das reações da fotossíntese) para a produção de compostos orgânicos (como a glicose), onde a energia fica armazenada quimicamente.
Portanto, a capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada à síntese de clorofila, que transfere a energia da luz para a produção de compostos orgânicos.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos: Fotossíntese
A fotossíntese é um processo metabólico realizado por organismos autótrofos (como plantas, algas e algumas bactérias) para converter energia luminosa em energia química.
Equação Geral Simplificada:
\[ 6CO_2 + 6H_2O + \text{Luz} \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]
Componentes Chave:
- Clorofila: Principal pigmento que absorve a energia luminosa. Localizada nos cloroplastos (em eucariontes).
- Luz Solar: Fonte de energia primária.
- Gás Carbônico (CO2): Fonte de carbono para a síntese de moléculas orgânicas.
- Água (H2O): Doadora de elétrons e fonte de oxigênio liberado.
- Glicose (C6H12O6): Carboidrato (composto orgânico) produzido, armazenando energia química.
- Oxigênio (O2): Subproduto liberado pela quebra da água (fotólise).
Etapas Principais:
- Fase Clara (Fotoquímica): Ocorre nas membranas dos tilacoides (nos cloroplastos). A energia luminosa absorvida pela clorofila é usada para quebrar a água (liberando O2, elétrons e H+) e produzir ATP e NADPH (moléculas transportadoras de energia e elétrons).
- Fase Escura (Ciclo de Calvin): Ocorre no estroma (nos cloroplastos). Utiliza o ATP e NADPH da fase clara para fixar o CO2 atmosférico e produzir glicose e outros compostos orgânicos.
Citocromos: São proteínas que contêm grupos heme e participam de cadeias de transporte de elétrons, tanto na fotossíntese (na fase clara) quanto na respiração celular.
