12 Fotossintese

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O Sol é a fonte de toda energia da biosfera. A fotossíntese é o 
processo pelo qual a energia luminosa é captada e convertida em 
energia química.
A fotossíntese pode ser realizada tanto por organismos procariontes, 
como por eucariontes. Mais da metade de toda a fotossíntese da 
biosfera ocorre nos seres unicelulares, particularmente nas algas, que 
formam o fitoplâncton.
Todos os seres fotossintetizantes, exceto algumas bactérias, 
utilizam a água como fonte de hidrogênio para produção de glicose. A 
equação geral para o processo é:
Esta equação indica que o organismo fotossintetizante utiliza o CO2 
(gás carbônico) e a H2O (água), absorve energia luminosa por meio 
da clorofila (pigmento fotossintetizante) e produz glicose (açúcar) e 
O2 (gás oxigênio).
Na fotossíntese dos vegetais e das algas, a água (H2O) é a fonte 
de hidrogênio e do gás oxigênio; e na fotossíntese das bactérias, a 
fonte de hidrogênio é o H2S (gás sulfídrico), mas neste caso não 
ocorre liberação de oxigênio, e sim de sulfeto (S2), por isso essas 
bactérias são chamadas de sulfobactérias Experimentos utilizando 
água (H2O) e gás carbônico (CO2), marcados com oxigênio isótopo 
18 demonstram que a origem do gás oxigênio é a molécula de água e 
não o gás carbônico (CO2).
PIGMENTOS FOTOSSINTETIZANTES
Os pigmentos são substâncias que absorvem luz. A cor de 
um pigmento depende das faixas do espectro da luz visível que 
ele absorve ou reflete. A clorofila é verde; além das clorofilas, os 
carotenóides são pigmentos que absorvem luz em comprimentos 
de onda diferentes da clorofila. Estes pigmentos transferem energia 
luminosa para a clorofila. Além da clorofila e dos carotenóides, outros 
pigmentos podem também participar do processo de fotossíntese, 
como a xantofila (amarelo), a eritrofila (vermelho) e outros.
A etapa fotoquímica também é chamada de fase clara da 
fotossíntese, uma vez que dependente da luz para que as reações 
ocorram. Nesta etapa, as moléculas de clorofila, iluminadas, perdem 
elétrons, pois estes absorvem a energia luminosa do sol. O destino 
dos elétrons perdidos e a ocupação dos “vazios” nas moléculas de 
clorofila obedecem a dois mecanismos:
Bioquímica
Experiência com planta aquática e isotopo radioativo do oxigênio. 
Com base no experimento acima sabe-se que o oxigênio liberado na 
fotossíntese vem da água e não do gás carbônico.
Experiência que revelou em que espectros da luz funcionam a fotossíntese.
O Espectro de Absorção
de Luz pela Clorofila
As clorofilas “a” e “b” apresentam espectros diferentes da absorção 
de luz, sendo a absorção maior nas faixas do violeta-azul e 
alaranjado-vermelho e menor na faixa do verde.
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A etapa química também é conhecida por fase escura da 
fotossíntese, pois não é dependente da energia da luz. A energia 
necessária às reações de escuro provém das moléculas de ATP 
produzidas na fase de claro e do hidrogênio recolhidos pelo NADPH2. 
Pode, é claro, ocorrer na presença da luz. A energia assimilada na fase 
clara é empregada para incorporar átomos de carbono em moléculas 
orgânicas (como a glicose), produzindo substâncias mais apropriadas 
para o consumo, o armazenamento e o transporte.
A incorporação do carbono ocorre em uma seqüência cíclica de 
reações, o ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses. As reações da fase 
escura se processam no estroma dos cloroplastos.
Ao longo da evolução dos vegetais terrestres, surgiram 3 
comportamentos diferentes que os mesmos apresentaram em relação 
ao modo de fixação de carbono e à perda de água, um recurso 
importantíssimo. Esses 3 tipos de vegetais são chamados de C3, C4 
e CAM.
A intensidade com a qual uma célula executa a fotossíntese pode 
ser avaliada por certos parâmetros que, variando, fazem variar a 
intensidade do processo. São os fatores limitantes da fotossíntese. O 
“princípio de Blackman” afirma que “quando um processo metabólico é 
influenciado por vários fatores, que atuam isoladamente, a velocidade 
do processo é limitada pelo fator de menor intensidade”.
A. Fatores limitantes internos – dizem respeito à estrutura da 
planta:
1) Disponibilidade de pigmentos fotossintetizantes: como a 
clorofila é a responsável pela captação da energia luminosa, a sua 
falta restringe a intensidade da fotossíntese.
2) Disponibilidade de enzimas e de co-fatores: todas as reações 
fotossintéticas envolvem a participação de enzimas ou de co-fatores 
transportadores de elétrons, que devem existir em quantidade 
suficiente.
3) Os cloroplastos: são as organelas onde ocorrem as reações 
da fotossíntese. Quanto maior o número de cloroplastos, maior a 
eficiência do processo.
Na respiração, as mitocôndrias são quem comandam. Já na 
fotossíntese o protagonismo fica por conta dos cloroplastos. Nos 
tilacoides acontece a etapa fotoquímica e no estroma do cloroplasto 
a fase química.
Os fotossistemas II (P680) e I (P700) recebem a luz e transferem os elétrons através da 
membrana do tilacoide. A fotofosforilação cíclica acontece somente com a participação do 
fotossistema I (P700). Já a fotofosforilação acíclica funciona como representado na figura.
Ciclo de Calvin e a produção de glicose em um cloroplasto.
Fotossíntese
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B. Fatores limitantes externos – dizem respeito às condições do 
ambiente:
1) Concentração de CO2 no ar: o dióxido de carbono é o substrato 
da etapa química da fotossíntese. Conforme aumenta a quantidade de 
gás carbônico disponível, aumenta a velocidade das reações. A elevação 
não é ilimitada, pois quando todo o sistema enzimático existente já tiver 
substrato (CO2) suficiente para agir, a concentração de CO2 deixa de ser 
fator limitante.
2) Temperatura: na etapa química, todas as reações são catalisadas 
por enzimas, e estas têm sua atividade influenciada pela temperatura. 
Em temperaturas elevadas, começa a ocorrer desnaturação enzimática 
e perda de atividade. Existe, portanto, uma temperatura ótima para o 
processo fotossintético, que não é a mesma para todos os vegetais.
3) Intensidade luminosa: uma planta no escuro não realiza 
fotossíntese. Aumentando a intensidade luminosa, a intensidade da 
fotossíntese aumenta até certo ponto. A intensidade luminosa deixa de ser 
o fator limitante quando a planta não tem como captar quantidade maior 
de luz. É o chamado ponto de saturação luminosa.
Quando estudamos os fatores limitantes da fotossíntese, fazendo a 
análise individual de como cada um deles interfere no processo, deixamos 
os outros em condições ideais.
4) Comprimento de onda: nota-se excelente atividade fotossintética 
nas faixas do azul e do vermelho, e a pouca atividade na faixa do verde.
C. PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO
As células vegetais, assim como a enorme maioria das células vivas, 
realizam a respiração aeróbica, processo que absorve O2 e elimina CO2. 
A intensidade desse processo não é influenciada pela luz, e a célula o 
realiza tanto no claro como no escuro.
Já a intensidade da fotossíntese é influenciada pela luz. Com respeito 
às trocas gasosas, a fotossíntese tem papel inverso ao da respiração, 
pois absorve CO2 e elimina O2.
Desta forma, o Ponto de Compensação Fótico corresponde a 
intensidade luminosa onde a taxa respiratória tem a mesma intensidade 
da taxa fotossintética, ou seja, todo o oxigênio liberado na fotossíntese é 
consumido na respiração e todo gás carbônico liberado na respiração é 
consumido na fotossíntese. Neste ponto, o saldo energético da planta é 
igual a zero.
O gráfico ao lado ilustra o que foi dito:
Situação A: sob baixa luminosidade, a intensidade da fotossíntese é 
pequena, de tal forma que a intensidade da respiração é superior a ela. 
Nessa situação, a planta absorve O2 e elimina CO2 para o meio ambiente. 
Situação B: corresponde à intensidade luminosa na qual a intensidade 
da fotossíntese é exatamente igual à da respiração celular. Portanto, o 
oxigênio liberado pela fotossíntese é consumido na respiração celular, 
e o CO2 liberado na respiração celular é consumido na fotossíntese. 
Portanto, as trocas gasosas entre a plantae o ambiente são nulas. Esta 
intensidade luminosa é chamada Ponto de Compensação Luminoso ou 
Ponto de Compensação Fótico.
Situação C: sob intensa luminosidade, a fotossíntese predomina sobre 
a respiração. Assim, a planta absorve CO2 e elimina O2 para o ambiente. 
Como a produção de compostos orgânicos é superior ao consumo, nesta 
situação a planta cresce e incorpora matéria orgânica.
Existem dois momentos do dia em que a linha da fotossíntese coincide 
com a linha da respiração. Nestes horários, a quantidade de glicose 
produzida na fotossíntese é a mesma consumida na respiração, sendo 
assim também para o oxigênio e para o gás carbônico.
Estes dois momentos acontecem durante a madrugada e ao 
entardecer. Para que uma planta se mantenha viva, há necessidade da 
linha fotossintética estar acima da linha respiratória. Desse modo, a planta 
produz mais açúcar do que consome, tendo, portanto o alimento para os 
horários em que não há luz.
Gráfico que exemplifica o ponto de compensação fótico e relaciona a 
fotossíntese com a respiração celular.
Bioquímica
FATORES LIMITANTES DA FOTOSSÍNTESE
Temperatura
Intensidade
Luminosa
Concentração
de CO2
Os fatores limitantes da Fotossíntese dependem especialmente 
destas condições.
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01. (IFCE 2014) As células vegetais possuem características 
muito peculiares, com alguns tipos de organelas que não es-
tão presentes em células animais, por exemplo, as organelas 
fotossintetizantes. Refere-se a uma organela fotossintetizante: 
a) mitocôndria. 
b) cloroplasto. 
c) vacúolo. 
d) complexo de Golgi. 
e) ribossomo. 
 
02. (CFTMG 2014) As reações químicas representadas no es-
quema podem ocorrer em uma mesma célula.
Sobre essas reações químicas, é INCORRETO afirmar que a(o) 
a) oxigênio origina-se da molécula de água. 
b) fase luminosa é independente da fase química. 
c) carboidrato produzido gera outras substâncias. 
d) luz é fundamental para a excitação dos elétrons. 
 
03. (COLÉGIO NAVAL 2014) Analise as afirmativas a seguir so-
bre o processo da fotossíntese. 
 
I. Na fotossíntese, o gás carbônico e a água são reagentes. A 
glicose e o gás oxigênio, entretanto, são produtos. 
II. As plantas terrestres obtêm o gás utilizado como reagente 
na fotossíntese, normamente, do ar atmosférico. Esse gás pe-
netra nas folhas, principalmente, através do pecíolo e também 
é utilizado na respiração. 
III. Nas folhas dos vegetais, existem células portadoras de 
clorofila, um pigmento esverdeado que é capaz de absorver 
a energia solar. O processo denominado fotossíntese ocorre 
nessas células. 
IV. Parte das substâncias produzidas por uma planta durante a 
fotossíntese é utilizada pelas próprias células onde ocorreu o 
processo e parte é exportada para as demais regiões da planta 
por meio dos vasos lenhosos. 
V. Parte do gás produzido no processo da fotossíntese é utili-
zado pela própria planta em outro processo denominado res-
piração celular. 
 
Assinale a opção correta. 
a) Apenas as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 
b) Apenas as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
c) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras. 
d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. 
e) Apenas as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. 
 
04. (CFTRJ 2014) Bicho fazendo fotossíntese?! 
Você deve saber que, para se alimentar, as plantas transfor-
mam luz solar em glicose em um processo chamado fotossín-
tese. Agora, uma novidade: cientistas franceses descobriram 
que o pulgão da espécie Acyrthosiphon pisum pode, assim 
como as plantas, gerar energia a partir da luz. É a primeira vez 
que uma coisa assim é observada no reino animal... Segundo 
Jean Christophe Valmalette, físico da Universidade do Sul Tou-
lon-Var, na França, isso só é possível porque tal inseto produz 
carotenoides, um tipo de pigmento encontrado em vegetais 
como a cenoura, “Assim como as plantas usam a clorofila para 
absorver a luz do sol e gerar energia, o pulgão faz o mesmo 
usando como pigmento o carotenoide”, explica. A descoberta 
aconteceu quando os cientistas colocaram alguns pulgões em 
ambientes com luz e outros em locais escuros. Depois disso, 
eles mediram a quantidade de adenosina trifosfato (ATP) que 
era produzida por esses animais nas duas situações. “O ATP é 
uma molécula responsável por armazenar energia e nós vimos 
que, quanto mais iluminado é o ambiente, mais ATP o pulgão 
produz”, diz Jean.
(Texto extraído da revista on-line Ciência hoje das Crianças. 
htpifchc.cienciahoje.uol.com.bclbicho-fpzendo-fotossintese/. 
acesso em 29109/2013.) 
A respeito do texto acima e considerando a reação da fotossín-
tese, assinale a afirmativa CORRETA. 
a) O dióxido de carbono (CO2) transforma-se em oxigênio. 
b) A fotossíntese ocorre independente da luz. 
c) O excedente da fotossíntese converte-se em amido. 
d) A luz quebra a molécula de glicose e produz energia. 
 
05. (CFTMG 2013) O procedimento experimental abaixo ilustra-
do foi sugerido por Joseph Priestley.
A partir da análise desse experimento, o cientista chegou à 
conclusão de que 
a) as plantas foram capazes de renovar o ar. 
b) o vidro impediu a passagem de raios luminosos. 
c) o rato morreu por causa da ausência de alimentos. 
d) a movimentação do ar apagou a vela com a colocação do vidro. 
06. (UNESP 2014) Um pequeno agricultor construiu em sua 
propriedade uma estufa para cultivar alfaces pelo sistema de 
hidroponia, no qual as raízes são banhadas por uma solução 
aerada e com os nutrientes necessários ao desenvolvimento 
das plantas.
Para obter plantas maiores e de crescimento mais rápido, o 
agricultor achou que poderia aumentar a eficiência fotossinté-
tica das plantas e para isso instalou em sua estufa equipamen-
tos capazes de controlar a umidade e as concentrações de CO2 
e de O2 na atmosfera ambiente, além de equipamentos para 
controlar a luminosidade e a temperatura.
Fotossíntese
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É correto afirmar que o equipamento para controle da 
a) umidade relativa do ar é bastante útil, pois, em ambiente mais 
úmido, os estômatos permanecerão fechados por mais tempo, au-
mentando a eficiência fotossintética. 
b) temperatura é dispensável, pois, independentemente da tempe-
ratura ambiente, quanto maior a intensidade luminosa maior a efici-
ência fotossintética. 
c) concentração de CO2 é bastante útil, pois um aumento na con-
centração desse gás pode, até certo limite, aumentar a eficiência 
fotossintética. 
d) luminosidade é dispensável, pois, independentemente da inten-
sidade luminosa, quanto maior a temperatura ambiente maior a efi-
ciência fotossintética. 
e) concentração de O2 é bastante útil, pois quanto maior a concen-
tração desse gás na atmosfera ambiente maior a eficiência fotos-
sintética. 
 
07. (UNESP 2014) No dia 16 de fevereiro de 2013 terminou o 
horário brasileiro de verão. À meia-noite, os relógios foram 
atrasados em uma hora.
Considerando a intensidade da luz solar e os períodos de claro 
e escuro no intervalo de 24 horas, é correto afirmar que, para 
as plantas do jardim de uma casa na cidade de São Paulo, 
a) ao longo dos 3 meses seguintes, os períodos com luz se torna-
ram progressivamente mais longos, o que implicou em maior efici-
ência fotossintética e crescimento dessas plantas. 
b) ao longo dos 4 meses seguintes, os períodos com luz se torna-
ram progressivamente mais curtos, o que contribuiu para perda de 
eficiência fotossintética e menor produção de matéria orgânica. 
c) já no dia 17 de fevereiro, a noite foi mais curta que o dia e, portan-
to, essas plantas teriam respirado por um menor número de horas 
e realizado fotossíntese por um maior número de horas que no dia 
anterior. 
d) ao longo dos 12 meses seguintes, os períodos claros, durante os 
quais as plantas fazem fotossíntese, se equivalerão aos períodos 
escuros, durante os quais as plantas respiram, e ao final de um ano 
essas plantas terão atingido seu ponto de compensação fótica. 
e) já no dia 17 de fevereiro, a noite foi mais longa que o diae, 
portanto, essas plantas teriam respirado por um maior número de 
horas e realizado fotossíntese por um menor número de horas que 
no dia anterior. 
 
08. (UDESC 2014) Analise as proposições quanto às caracte-
rísticas dos cloroplastos presentes na célula vegetal, e assina-
le (V) para verdadeira e (F) para falsa.
( ) Os cloroplastos são organelas constituídas por duas 
membranas e possuem DNA próprio.
( ) Os cloroplastos não possuem um DNA próprio, mas apre-
sentam RNAs e ribossomos para a síntese proteica.
( ) O estroma é a matriz do cloroplasto, onde são encontradas 
várias enzimas que participam da fotossíntese.
( ) Os tilacoides são vesículas achatadas que contêm os pig-
mentos que absorvem energia luminosa.
( ) O granum está presente nos vacúolos do estroma e parti-
cipa da fase escura da fotossíntese.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima 
para baixo. 
a) V – V – F – F – F 
b) F – V – F – F – V 
c) F – F – V – F – V 
d) V – F – V – V – F 
e) F – F – V – V – F 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
A Grande Fonte Prismática descarrega uma média de 2548 
litros de água por minuto, é a maior de Yellowstone, com 90 
metros de largura e 50 metros de profundidade, e funciona 
como muitos dos recursos hidrotermais do parque. A água 
subterrânea profunda é aquecida pelo magma e sobe à super-
fície sem ter depósitos minerais como obstáculos. À medida 
que atinge o topo, a água se resfria e afunda, sendo substitu-
ída por água mais quente vinda do fundo, em um ciclo conti-
nuo. A água quente também dissolve parte da sílica, SiO2(s), 
presente nos riolitos, rochas ígneas vulcânicas, sobre o solo, 
criando uma solução que forma um depósito rochoso sedi-
mentar e silicoso na área ao redor da fonte. Os pigmentos 
iridescentes são causados por micróbios — cianobactérias — 
que se desenvolvem nessas águas quentes. Movendo-se da 
extremidade mais fria da fonte ao longo do gradiente de tem-
peratura, a cianobactéria Calothrix vive em temperaturas não 
inferiores a 30°C, também pode viver fora da água e produz o 
pigmento marrom, que emoldura a fonte. A Phormidium, por 
outro lado, vive entre 45°C e 60°C e cria o pigmento laranja, ao 
passo que Synechococcus suporta temperaturas de até 72°C 
e é verde-amarelo. 
(A GRANDE... 2013. p. 62-63). 
09. (UNEB 2014) A presença das cianobactérias e a dos seus 
novos mecanismos metabólicos no ambiente primordial da 
Terra impuseram um profundo impacto na história evolutiva 
da vida no planeta.
Com base nessa informação, considera-se como um exemplo 
desse impacto: 
a) A criação de diversos tipos de pigmentos responsáveis pela 
fixação da luz solar durante o processo de fotossíntese anaeróbia 
desenvolvida por esses tipos de micro-organismos. 
b) A formação de uma espessa camada de ozônio na atmosfera 
primitiva durante a evolução química da etapa prebiótica. 
c) A extinção em massa de seres anaeróbios por não estarem 
adaptados a um ambiente oxidativo decorrente do acúmulo de O2 
através da fotossíntese aeróbia. 
d) O aumento considerável da temperatura das fontes hidroter-
mais como consequência da intensa combustão gerada pela fo-
tossíntese aeróbia que passa a consumir oxigênio. 
e) O desenvolvimento de um novo tipo de fotossíntese que passa 
a utilizar o H2S como doador de hidrogênio ao revolucionar a for-
ma de obtenção de energia realizada pelos seres autótrofos. 
 
10. (UFSJ 2013) Analise as afirmativas abaixo, sobre bioener-
gética:
I. Diferentes dos animais, que utilizam carboidratos como 
principal fonte de energia para as atividades metabólicas, as 
plantas, seres autotróficos, não dependem de carboidratos, 
pois são capazes de utilizar a energia luminosa do sol para 
essas atividades.
II. Os animais, assim como as plantas, são dependentes, mes-
mo que indiretamente, da energia oriunda da fotossíntese, 
uma vez que a maioria das cadeias tróficas dependem princi-
palmente da energia solar.
III. Nos animais, a respiração celular ocorre exclusivamente 
nas mitocôndrias.
Bioquímica
43
IV. Além da disponibilidade de luz, a escassez de água pode 
ser considerada um fator limitante para a fotossíntese.
Com base nessa análise, estão CORRETAS apenas as afirma-
tivas 
a) I e II. 
b) II e IV. 
c) III e IV. 
d) I e III. 
01: [B]
Os cloropastos são organelas membranosas encontradas em cé-
lulas vegetais. Sua função é a fotossíntese, isto é, a síntese de 
matéria orgânica, a partir de substâncias inorgânicas, utilizando a 
luz como fonte de energia. 
02: [B]
A fase luminosa é dependente da fase química porque o ATP é for-
mado a partir do ADP + Pi, e a redução do NADPH2 só acontece se 
houver disponibilidade de NADP. 
03: [A]
II. Falso: as plantas terrestres absorvem o gás carbônico atmosféri-
co pelas aberturas (ostíolos) dos estômatos. 
IV. Falso: as substâncias orgânicas produzidas na fotossíntese são 
transportadas pelos vasos liberianos do floema (líber). 
04: [C]
Os monossacarídeos, como a glicose, que não são utilizados na 
respiração celular, para a produção de energia (ATP), são polimeri-
zados e armazenados na forma de amido. 
05: [A]
O experimento revela que as plantas são capazes de renovar o ar 
do recipiente, permitindo a sobrevivência do animal experimental. 
A “renovação” ocorre por meio da fotossíntese. Nesse fenômeno, o 
vegetal absorve CO2 do recipiente e libera o O2 utilizado na respi-
ração do animal. 
06: [C]
A instalação de equipamento para o controle da concentração do 
CO2 é útil, porque o aumento da oferta desse gás às plantas, até 
certo ponto, aumenta a eficiência fotossintética. 
07: [B]
Após o término do horário de verão, ao longo dos quatro meses 
seguintes, os períodos de iluminação se tornam progressivamente 
menores e, consequentemente, as plantas apresentarão menor efi-
ciência fotossintética e menor produção de matéria orgânica. 
08: [D]
Os cloropastos possuem DNA próprio, RNA e capacidade de sínte-
se proteica. O granum é uma “pilha” de tilacoides clorofilados que 
participa da fase luminosa da fotossíntese. 
09: [C]
A presença e irradiação das cianobactérias fotossintetizantes pro-
vocou a extinção em massa dos seres anaeróbicos. A fotossíntese 
libera oxigênio (O2), que pode ser fatal para os organismos não 
adaptados. 
10: [B]
[I]. Falso: As plantas são organismos autótrofos que produzem, por 
fotossíntese, a matéria orgânica que consomem e a que forma a 
sua estrutura.
[III]. Falso: Nos animais, a respiração celular anaeróbica ocorre no 
citosol. 
Fotossíntese