Em uma atividade de laboratório, estudantes iluminaram membranas de tilacoides isoladas de cloroplastos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório, estudantes iluminaram membranas de tilacoides isoladas de cloroplastos, mantendo-as em meio aquoso. Quando a iluminação foi interrompida, a liberação de gás cessou. Ao substituir a água por água marcada isotopicamente, a marca apareceu no gás liberado. Além disso, quando o acúmulo de H+ entre as membranas foi impedido, a produção de ATP diminuiu; quando o fluxo de elétrons foi interrompido, a formação de NADPH também foi reduzida. Esses resultados foram comparados com um esquema das reações dependentes de luz da fotossíntese. Considerando os resultados do experimento, qual frase explica corretamente a origem do gás liberado e a relação entre o fluxo de elétrons, o gradiente de H+ e a produção de ATP e NADPH?
- A) A energia luminosa promove a quebra da água, liberando O2 e elétrons; o fluxo de elétrons contribui para o gradiente de H+ que impulsiona a síntese de ATP e libera NADPH como produto final.
- B) A energia luminosa promove a quebra da água, liberando O2 e elétrons; o fluxo de elétrons contribui para o gradiente de H+ que impulsiona a síntese de glicose e permite a formação de NADPH.
- C) A energia luminosa promove a quebra do gás carbônico, liberando O2 e elétrons; o fluxo de elétrons reduz o gradiente de H+ que impulsiona a síntese de ATP e permite a formação de NADPH.
- D) A energia luminosa promove a quebra da água, liberando O2 e elétrons; o fluxo de elétrons dissipa o gradiente de H+ que impulsiona a síntese de ATP e permite a formação de NADPH.
- E) A energia luminosa promove a quebra da água, liberando O2 e elétrons; o fluxo de elétrons contribui para o gradiente de H+ que impulsiona a síntese de ATP e permite a formação de NADPH.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique a origem do gás. Quando a água foi trocada por água marcada isotopicamente, a marca apareceu no gás liberado. Isso mostra que o oxigênio liberado vem da molécula de água, e não do gás carbônico. Como a liberação de gás cessou quando a luz foi interrompida, esse processo depende da energia luminosa.
- Entenda o papel da luz e dos elétrons. A energia luminosa excita a clorofila do fotossistema II, que retira elétrons da água. A quebra da água (fotólise) libera O2, elétrons e H+. Os elétrons percorrem a cadeia transportadora, e o fluxo de elétrons é o que permite a continuidade do processo.
- Entenda o gradiente de H+. O fluxo de elétrons bombeia H+ para dentro do lúmen do tilacoide, formando um gradiente de concentração entre as membranas. Quando o acúmulo de H+ é impedido, o gradiente não se forma e a ATP-sintase produz menos ATP, pois os H+ que voltam ao estroma pelo complexo da ATP-sintase são os que movem a síntese de ATP.
- Entenda a formação de NADPH. Os elétrons que chegam ao fotossistema I são transferidos à NADP+ redutase, que forma NADPH. Se o fluxo de elétrons é interrompido, o NADPH também diminui, como observado.
- Compare as alternativas. A alternativa E reúne tudo isso: quebra da água, liberação de O2 e elétrons, fluxo de elétrons contribuindo para o gradiente de H+, que impulsiona a síntese de ATP, e formação de NADPH. A alternativa A está errada por dizer que o NADPH é liberado como produto final, quando ele é um produto que participa do ciclo de Calvin. A alternativa B está errada por dizer que o gradiente impulsiona a síntese de glicose, que ocorre no ciclo de Calvin e não diretamente no gradiente. A alternativa C está errada por apontar a quebra do gás carbônico, que não ocorre na fase luminosa. A alternativa D está errada por dizer que o fluxo de elétrons dissipa o gradiente, quando na verdade ele o forma.
💡 Dica: Leia atentamente o texto e relacione a fotólise da água com a produção de ATP e NADPH.
Alternativa por alternativa
O aluno entende corretamente a quebra da água e o gradiente de H+, mas acredita que o NADPH é um produto final liberado, como o O2, sem perceber que ele é usado no ciclo de Calvin.
Por que engana: Confundir a origem do oxigênio liberado e a função dos elétrons e prótons na fotossíntese.
O aluno associa o gradiente de H+ à síntese de glicose, confundindo a fase luminosa com a fase escura, onde a glicose é produzida.
O aluno acredita que a luz quebra o gás carbônico, confundindo a fotólise da água com a fixação de carbono, e que o fluxo de elétrons reduz o gradiente de H+, quando na verdade o forma.
O aluno entende que o fluxo de elétrons gasta ou dissipa o gradiente de H+, confundindo a dissipação pela ATP-sintase, que produz ATP, com a ideia de que o gradiente desaparece sem gerar ATP.
A marca isotópica na água indica que o oxigênio liberado se origina da quebra da água durante as reações dependentes de luz. Os elétrons percorrem componentes da membrana do tilacoide, contribuindo para o acúmulo de H+; o retorno desses prótons pela ATP sintase favorece a produção de ATP. Ao final do fluxo eletrônico, elétrons e H+ participam da redução de NADP+, formando NADPH.
Raio-X da questão
fotólise da água e fotossíntese
avaliacao
fotossíntese básica · estrutura do tilacoide
estude a etapa da fotólise e a função do ATP e NADPH na fotossíntese
Confundir a origem do oxigênio liberado e a função dos elétrons e prótons na fotossíntese.
saude
pensamento_critico
cientifico
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