2ª Avaliação Fisiologia Vegetal

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2ª Avaliação de Fisiologia Vegetal 
 
1) Complete as lacunas no exemplo abaixo: (1 ponto) 
 
Os pigmentos fotossintéticos formam o complexo antena, responsável pela captação de energia luminosa na 
primeira etapa da fotossíntese. A energia absorvida é passada por transferência por ressonância até chegar ao 
centro de reação. A energia absorvida pode seguir três caminhos. Ser dissipada na forma de calor, emitir um 
fóton, processo chamado de fluorescência ou ser utilizada no processo fotoquímico. Todo esse processo, ocorre 
nos tilacóides dos cloroplastos. 
 
2) Com relação à fotossíntese, responda verdadeiro (V) ou falso (F) nas afirmativas abaixo: (1 ponto) 
 
(V) Todas as etapas que constituem as reações dependentes de luz, são realizados por quatro complexos protéicos: 
fotossistema II (PS II), citocromo b6f, fotossistema I (PS I) e a síntese do ATP. 
(V) A decomposição das moléculas de água (fotólise) com a liberação de O2 está atrelada ao funcionamento do 
fotossistema II. 
(V) As principais etapas do Ciclo de Calvin são: Carboxilação, Redução e Regeneração e estas ocorrem com gasto de 
ATP. 
(V) A fotofosforilação cíclica tem como produto final apenas a formação de ATP, e ocorre apenas no PSI. 
(V) Clorofila A, Clorofila B e carotenoides são pigmentos fotossintéticos que formam o complexo coletor de energia, 
também conhecido como complexo antena. 
(F) Os produtos finais na etapa fotoquímica da fotossíntese são NADH e FADH2. (São ATP e NADPH). 
 
3) Sobre fotossíntese: (1 ponto) 
a) O que é fotorrespiração? Quais os seus efeitos sobre a fotossíntese líquida? 
R= Quando a concentração de O2 é maior do que a de CO2, a RUBISCO reage com o O2. A fotorrespiração reduz a 
assimilação líquida de CO2, ou seja, reduz a fotossíntese líquida. 
 
b) Cite e explique as três etapas do Ciclo de Calvin. 
R= 1- Carboxilação: da molécula à aceptora de CO2. A primeira etapa enzimática executada no ciclo é a reação de CO2 
e água com uma molécula aceptora de 5 átomos de carbono (ribulose – 1,5-‘bifosfato), gerando duas moléculas de 
um intermediário de 3 carbonos (3-fosfoglicerato); 
2- Redução: do 3-fosfoglicerato. O 3-fosfoglicerato é convertido em carboidratos de 3 carbonos (‘trioses fosfato) por 
reações enzimáticas acionadas por ATP e NADPH gerados fotoquimicamente; 
3- Regeneração: do aceptor de CO2, ribulose-1,5-bifosfato. O ciclo é finalizado pela regeneração da ribulose-1,5-
bifosfato por uma série de 10 reações catalisadas por enzimas, uma das quais necessita de ATP. 
 
c)Quais elementos necessários para realização da fotossíntese? 
R= CO2, luz(energia), água (fornece os elétrons, oxigênio e prótons), fotorreceptores (clorofilas e carotenoides), 
sistemas coletores de energia (PSI e PSII). 
 
d) Onde estão localizados os fotossistema II, fotossistema I, ATPsintase e Citocromob6f? 
R= Fotossistema II: Lamelas do grana, na fase empilhada; 
Fotossistema I e ATPsintase: Lamelas do estroma (fase desempilhada) e nas margens das lamelas do grana; 
Citocromo b6f: Lamelas do estroma e do grana. 
 
4) A clorofila excitada é extremamente INSTÁVEL e ela pode retornar para o seu estado fundamental através de 
quais processos? Cite-os e explique-os. ( 1 ponto) 
R= Perda de calor: conservação direta de sua energia de excitação em calor, sem a emissão de um fóton. 
Fluorescência: reemite um fóton. As clorofilas fluorescem na região vermelha do espectro. 
Transferência de energia por ressonância para mol. Adjacente: uma molécula excitada de clorofila transfere sua 
energia para outra molécula. 
 
 
 
 
5) Complete o esquema da fase fotoquímica: (1 ponto) 
 
 
6) Conceitue Translocação, órgão fonte e órgão dreno: 
R= Translocação: movimento dos produtos da fotossíntese de folhas maduras (fonte) para áreas de crescimento e 
reserva (drenos). 
Órgão fonte: órgãos exportadores, geralmente folhas maduras, capazes de produzir fotossintatos além de suas 
necessidades. 
Órgão dreno: Órgãos que necessitam de mais substratos e de outros materiais para sua manutenção ou então, 
órgãos de reserva (em geral, folhas imaturas, frutos em desenvolvimento, raízes e tubérculos na fase de 
importação). 
 
7) Em uma planta por onde é feito o transporte de açúcar e qual o principal açúcar transportado? 
R= É feito através do floema. Pesquisadores acreditam que os açúcares não redutores são os principais compostos 
translocados no floema, pois são menos reativos do que seus equivalentes redutores. A sacarose é o açúcar mais 
comumente translocado. 
 
8) A respeito da respiração, marque falso (F) ou verdadeiro (V). (1 ponto) 
(F) A respiração, ao contrário da fotossíntese, ocorre apenas nas células que não contém cloroplastos. 
(V) A Glicólise, ocorre no citosol e tem como produto final o ácido pirúvico. 
(V) A produção de ATP na cadeia respiratória é denominada de fosforilação oxidativa. 
(F) A respiração só ocorre durante a noite. (Durante o dia também) 
(F) A respiração só ocorre nas células que contém cloroplasto. 
(F) O Ciclo de Krebs, a fosforilação oxidativa, C.T.E e via das pentoses fosfatos são as principais etapas do processo 
respiratório. (C.T.E é fosforilação oxidativa, e faltou citar a etapa “Glicólise”) 
(V) A produção de ATP na glicólise é denominada de fosforilação à nível de substrato. 
(V) A perda dos hidrogênios pelo NAD, dá-se através de reações de oxidação. 
(F) As células que contém cloroplastos não realizam o processo respiratório. 
Outra prova... 
9) Caracterize células crivadas e elementos de tubo crivado. 
R= As células crivadas são células longas que possuem áreas crivadas por toda a sua extensão. Essas células ocorrem 
principalmente em pteridófitos e gimnospermas. Os elementos de tubo crivado, por sua vez, são células curtas que 
apresentam placas crivadas, que são áreas crivadas especializadas em poros maiores. Essas placas estão localizadas 
nas paredes terminais, enquanto as paredes laterais apresentam, normalmente, áreas crivadas. Os elementos do 
tubo crivado apresentam-se unidos pelas paredes terminais. 
 
10) Os pulgões são parasitas das plantas, pois lhes retiram uma solução açucarada dos ramos mais tenros. Tal 
retirada ocorre porque suas peças bucais são introduzidas nos: 
R= vasos floemáticos. 
 
11) O desenvolvimento de um fruto depende das substancias produzidas na fotossíntese, que chegam até ele 
transportadas pelo floema. De um ramo de figueira, retirou-se um anel da casca (anel de Malpighi), conforme 
mostra o esquema abaixo: 
 
Responda. 
a) O que deve acontecer com os pêssegos situados no galho, acima do anel de Malpighi, em relação ao tamanho 
das frutas e ao teor de açúcar? 
R= Ficarão maiores e mais doces. 
 
b) Justifique sua resposta. 
R= A retirada do anel interrompe o fluxo de seiva elaborada do ramo para o resto da planta. Isso faz com que o 
açúcar se acumule nos frutos localizados acima do anel. 
 
12) Analise as alternativas abaixo e marque verdadeiro (V) ou falso (F). 
 
(V)As fases do ciclo de Calvin são: Carboxilação, Redução e Regeneração e essas etapas ocorrem com o gasto de ATP. 
(V) A glicólise não necessita de O2 para converter glicose a piruvato. 
(V) As reações de fixação de CO2 para produção dos carboidratos ocorrem no estroma. 
(V) A RUBISCO é uma hexose que é hidrolisada na Carboxilação do Ciclo de Calvin, formando duas moléculas de 3-
PGA. 
(V) O Acetil-CoA é o substrato que ativa o ciclo de Krebs. 
(V) A ATPase é a proteína que sintetiza ATP e é ativada pela diferença no gradiente de concentração de íons H+. 
 
13) Descreva os mecanismos de regulação e de reparo dos danos provocados pelo excesso de luz sobre o aparelho 
fotossintético. 
R= A foto-inibição envolve danos aos centros de reação, especialmente PSII, quando eles são sobre-excitados. O que 
acontece no PSII é a perda da proteína envolvida na transferência de elétrons entre P680 e PQ. Esta proteína pode 
ser recuperada posteriormente . Resulta em uma baixautilização quântica e em baixo rendimento assimilatório 
Foto-oxidação envolve diretamente os pigmentos receptores de luz. Quando estes absorvem muita luz, ficam muito 
tempo excitados e interagem com o O2 produzindo radicais livres, como superóxido (O2-), oxigênio singleto (1O2), o 
qual pode destruir os pigmentos. Há algumas defesas bioquímicas, como a enzima superóxido dismutase (SOD), 
ascorbato peroxidase (APX), que destrói os radicais livres, mas essas defesas são insuficientes se a exposição à alta 
luminosidade é prolongada. 
14) Qual a função da glicólise. 
R= Produção de energia. Quebra de moléculas de glicose e formação do piruvato. 
 
15) Discuta sobre o destino do piruvato formado na glicólise. 
R= Os destinos do piruvato depende do tipo celular e do momento metabólico. 1) Em organismos aeróbicos, na 
presença do oxigênio, o piruvato é oxidado, originando o acetil-CoA (q depois será oxidado a CO2 durante o ciclo de 
Krebs); 2) Em organismos aeróbicos, na deficiência de oxigênio, ou em alguns organismos anaeróbicos, o piruvato é 
reduzido a lactato; 3) Em alguns organismos anaeróbicos, o piruvato é convertido a etanol e CO2. 
16) Analise o gráfico a seguir. 
 
Fonte: ODUM, E. P. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 1988. p. 20. 
Com base no gráfico e nos conhecimentos sobre o tema, analise as afirmativas a seguir. 
I. As plantas C3 tendem a atingir a taxa fotossintética máxima, por unidade de área de superfície foliar, sob 
intensidades luminosas e temperaturas moderadas e a serem inibidas por altas temperaturas e à plena luz do sol. 
II. As plantas C4 estão adaptadas à luz intensa e altas temperaturas, superando em muito a produção das plantas 
C3 sob essas condições. Uma razão para esse comportamento é que nas plantas C4 ocorre pouca fotorrespiração, 
ou seja, o fotossintato da planta não se perde por respiração, à medida que aumenta a intensidade luminosa. 
III. As plantas C4, são particularmente numerosas na família das dicotiledôneas, mas ocorrem em muitas outras 
famílias. 
IV. Apesar da sua maior eficiência fotossintética por unidade de área foliar, as plantas C3 são responsáveis pela 
menor parte da produção fotossintética mundial, provavelmente porque são menos competitivas nas 
comunidades mistas, nas quais existem efeitos de sombreamento e onde a luminosidade e temperaturas são 
médias em vez de extremas. 
 Estão corretas apenas as afirmativas: 
a) I e II. 
b) III e IV. 
c) II e IV. 
d) I, II e III. 
e) I, III e IV. 
 
17) Faça comentários sobre o aumento dos níveis de CO2 na atmosfera, “efeito estufa” e produtividade das 
plantas. 
R= A melhor conclusão a que os cientistas chegaram até agora é que o aumento do CO2 acelera a fotossíntese, o que 
faz com que as plantas cresçam, mas também faz com que elas sintetizem mais carboidratos, como a glicose, ao 
invés de outros nutrientes dos quais nós dependemos, como proteínas, ferro e zinco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18) O esquema abaixo representa algumas das substâncias que participam do ciclo de fixação do CO2 em 
cloroplastos. 
 
Sabendo que, no escuro, os níveis de ATP e NADPH no cloroplasto caem rápida e simultaneamente para zero, 
analise o seguinte experimento: 
I. colocar, no escuro, algas verdes anteriormente mantidas sob iluminação; 
II. medir, a curtos intervalos de tempo, a partir da retirada da fonte luminosa, as concentrações dos seguintes 
intermediários do ciclo de fixação de CO2: 
• ribulose 1,5-bifosfato; 
• 3-fosfoglicerato; 
• 1,3-bifosfoglicerato; 
• gliceroaldeído 3-fosfato. 
O gráfico mostra o resultado da medida de um desses intermediários metabólicos. 
 
 
Dentre os intermediários do ciclo de fixação do CO2 medidos, indique aquele cuja variação de concentração 
corresponde à apresentada no gráfico. Justifique sua resposta. 
 
R= O intermediário é o 3-fosfoglicerato. É a única substância que deixa de ser degradada, aumentando de 
concentração enquanto houver ribulose 1,5-bifosfato. 
 
 
 
 
19) Onde é produzido o amido e como ocorre sua degradação? 
R= O amido é sintetizado e armazenado dentro dos cloroplastos e, na maioria das espécies, é a forma primária de 
armazenamento que é degradada durante a noite, podendo os produtos dessa degradação ser translocados via 
floema. 
 
20) Analise o gráfico: 
 
 
 
Em vegetais, as taxas de fotossíntese e de respiração podem ser calculadas a partir da quantidade de gás oxigênio 
produzido ou consumido num determinado intervalo de tempo. O gráfico mostra as taxas de respiração e de 
fotossíntese de uma planta aquática, quando se varia a intensidade luminosa. 
a) Em que intensidade luminosa, o volume de gás oxigênio produzido na fotossíntese é igual ao volume desse gás 
consumido na respiração? 
R= O ponto de compensação fótico se situa no valor N que a quantidade de oxigênio que sai pela fotossíntese é 
absorvido pela planta pela respiração. 
b) Em que intervalo de intensidade luminosa, a planta está gastando suas reservas? 
R= A planta gasta suas reservas no intervalo entre l e n. 
c) Se a planta for mantida em intensidade luminosa "r", ela pode crescer? Justifique. 
R= Sim, pois no ponto r a intensidade de luz que recebe permite a produção de mais matéria orgânica, por 
fotossíntese, do que consome na respiração. A planta está acima de seu ponto de compensação fótico. 
 
21) Qual o composto receptor de CO2 no Ciclo de Calvin? 
R= Ribulose 1,5 bifosfato. 
 
22) Qual o primeiro produto estável? 
R= Denominado de ciclo C3, um composto de 3 átomos de carbono. 3 fosfoglicerato. 
 
23) Fotossíntese é um processo complexo que ocorre em duas fases: fase luminosa e Ciclo de Calvin. Sobre as duas 
etapas da fotossíntese, foram feitas as seguintes afirmativas: 
I. Na fase luminosa, ocorre a conversão da energia solar em energia química; 
II. Na fase luminosa, ocorre liberação de oxigênio, produção de NADPH e consumo de ATP; 
III. No Ciclo de Calvin, o CO2 atmosférico é incorporado em moléculas orgânicas do cloroplasto; 
IV. O Ciclo de Calvin necessita indiretamente da luz, pois a produção de açúcar depende do ATP e NADPH 
produzidos na fase luminosa. 
 
Estão corretas apenas: 
c) Somente I, III e IV. 
 
24) Qual o tecido de condução de fotoassimilados nas plantas? 
R= O floema é conhecido também como líber, constituindo uma camada entre a casca e a madeira, sendo 
responsável pelo transporte de assimilados da fotossíntese. 
 
 
 
 
 
 
 
25) Cite os tipos de células que formam o floema e as principais características das mesmas. 
R= Células crivadas (Gimnospermas): São células longas que apresentam áreas crivadas em suas paredes com poros 
de diâmetro reduzido. Essas células são encontradas em pteridófitas e gimnospermas e são consideradas mais 
primitivas que os elementos do tubo crivado. 
Elementos de tubo crivado (Angiospermas): São células mais curtas e que apresentam placas crivadas (possuem 
poros de maior diâmetro, não possuem membranas) localizadas nas suas paredes terminais. Em suas paredes 
laterais são encontrados poros mais estreitos. Um tubo crivado comunica-se com outro através das suas paredes 
terminais. Nos elementos de tubo crivado, é comum a presença de calose, um carboidrato que reveste os poros, e 
de proteína-P no citoplasma periférico. 
Células companheiras: Acredita-se que essa célula esteja relacionada com o transporte de seiva elaborada e 
comande atividades do elemento de tubo crivado. 
Células do parênquima: Armazenamento de nutrientes. Estão relacionadas com o acúmulo de substâncias, tais 
como amido e compostos fenólicos. Além disso, algumas podem funcionar como células de transferência. 
Fibras e esclereides: Sustentação do floema. As fibras são elementos comuns no floema e podem ser classificadas 
em septadas e não septadas, vivas ou mortas. Além das fibras, ocorrem as esclereides, que podem ser encontradasisoladas ou associadas às fibras. 
Laticíferas: Produção de Látex. 
26) Cite quais os mecanismos de vedação para evitar a perda de seiva pelas plantas. 
R= Calose: Polímero de glicose (β 1,3 glucano), são sintetizados na membrana plasmática por uma enzima conhecida 
como calose sintase. Tecido para injurias 9 danificação do floema), quebra em tecidos mecânicos, isolando além de 
áreas isoladas também as áreas adjacentes. 
Proteínas-P: Produzidas nas células companheiras, apresentam formato tubular, fibrilar, globular ou cristalina. 
Ocorrem nas folhas Maduras. É um mecanismos que evita perda de seiva pela planta. 
Corpos de Proteína –P Produzidos nas células companheiras 
OBS: A calose atua no reparo das regiões lesionadas tanto na parte interna quanto na parte externa, já as Proteínas-
P e os corpos de proteínas atuam no reparo apenas da área interna. 
27) Explique como uma folha pode ser ao mesmo tempo fonte e dreno. 
R= Em uma folha que for atacada por uma praga, ela era fonte, produzia fotoassimilados, porem depois 
do ataque se torna dreno , para recuperar- se do ataque. 
28) Qual a composição da seiva do floema? 
R= O floema conduz material orgânico e inorgânico, tais como aminoácidos, hormônios, sacarose e ácidos nucleicos. 
O sentido dessas substancias ocorre no sentido do órgão produtor para o órgão consumidor. 
29) Defina EXPORTAÇÃO e IMPORTAÇÃO. 
R= A exportação acontece quando a sacarose e outros solutos são translocados da fonte, já importação é o 
transporte de uma substancia para dentro de órgãos drenos. 
30) O que você entende por metabolismo ácido das crassuláceas (CAM)? 
 R= O Metabolismo ácido das crassuláceas (MAC) é uma via metabólica para a síntese de carboidratos presente em 
certas espécies de plantas, especialmente plantas suculentas (como as da família Crassulaceae, nas quais 
este metabolismo foi detectado pela primeira vez) e é uma adaptação a condições áridas. 
 
 
31) Descreva as vias simplásticas e apoplásticas no carregamento e descarregamento do floema (transporte a 
curta distância). 
R= No carregamento a sacarose move-se das células do mesofilo para as células vizinhas do elemento crivado. Este 
transporte, referido como transporte à curta distância, pode ocorrer totalmente pelo simplasto, via plasmodesmas, 
ou pode ocorrer parte via simplasto e parte via apoplasto. No caso da via apoplástica, acontece através de um 
simporte sacarose-H+ na membrana plasmática. 
Quando o descarregamento ocorre via simplasto, os carboidratos movem-se através dos plasmodesmas até as 
células receptoras. Uma vez nas células do dreno, a sacarose pode ser metabolizada no citosol ou armazenada no 
vacúolo. Quando o descarregamento é apoplástico, no entanto, existe uma oportunidade adicional para que ocorra 
mudança metabólica. A sacarose, por exemplo, pode ser convertida para glicose e frutose no apoplasto, em uma 
reação catalisada pela enzima invertase. Neste caso, os monossacarídeos poderiam entrar na célula dreno através de 
transportadores específicos. 
32) Explique a hipótese do fluxo em massa (fluxo de pressão) relacionado à translocação de solutos no floema 
(transporte a longa distância). 
R= O modelo estabelece que o fluxo de solução nos elementos crivados é impulsionado por um gradiente de 
pressão, osmoticamente gerado, entre a fonte e o dreno. O gradiente de pressão é estabelecido como consequência 
do carregamento do floema na fonte e do descarregamento do floema no dreno. 
33)Diferencie o transporte a curta e a longa distância. 
R= O transporte a curta distância acontece quando a sacarose se move das células do mesofilo para as células 
vizinhas do elemento crivado. O transporte a longa distância acontece quando os solutos são translocados da fonte 
para o dreno. 
34)Defina Alocação e Partição de fotoassimilados. 
R= Alocação: regulação da divisão do carbono fixado em diferentes vias metabólicas. 
Participação: distribuição diferencial dos fotossintatos na planta. 
35) Onde é produzido o amido e como ocorre sua degradação? 
R= O amido é sintetizado e armazenado dentro dos cloroplastos e, na maioria das espécies, é a forma primária de 
armazenamento que é degradada durante a noite, podendo os produtos dessa degradação ser translocados via 
floema. 
36) Escreva a equação geral da respiração. 
R= A equação da respiração é escrita como a oxidação da hexose à dióxido de carbono. 
 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 
37)Cite os principais substratos utilizados no processo de respiração. 
R= Em geral a glicose é citada como substrato da respiração.Contudo em uma célula vegetal em funcionamento, o 
carbono reduzido é oriundo de diversas fontes: •Polímeros de glicose (amido),•Sacarose (dissacarídeo),•Trioses-
P,•Polímeros de frutose (frutanas),•Outros açúcares,•Lipídios (principalmente triacilgliceróis),•Ácidos 
orgânicos,•Proteínas (ocasionalmente). 
38)Defina quociente respiratório. 
R= Quociente Respiratório (QR): O tipo de substrato que está sendo respirado pode ser indicado medindo-se as 
quantidades relativas de O2 consumido e CO2 liberado. 
QR= Moles de CO2 liberado 
 Moles de O2 consumido 
 
39)Cite as etapas da respiração e os locais onde ocorrem. 
R= - Glicólise - ocorre no citosol); - Ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs) - ocorre na matriz mitocondrial; - 
Fosforilação oxidativa(Cadeia de Transporte de Elétrons)- Ocorre na membrana interna da mitocôndria (cristas); - 
Via das pentoses fosfatos - ocorre no citosol, sem produção de ATP, mas com geração de NADPH e pentoses fosfato. 
40)Quais as funções do Ciclo de Krebs? 
R= Sua principal função é agir como via final comum de oxidação das moléculas orgânicas (carbonatos, lípidos, 
aminoácidos), através da acetil-CoA e seu substrato. 
As funções do ciclo de Krebs são: • Redução de NAD+ e FAD, produzindo as formas doadoras de elétrons NADH e 
FADH2, as quais são posteriormente oxidadas na CTE para formação de ATP; • Síntese de ATP pela fosforilação ao 
nível do substrato (produz um ATP por molécula de piruvato); • Formação de esqueletos de carbono que podem se 
utilizados para a síntese de muitos compostos da planta. Por exemplo, o α-cetoglutarato é usado para síntese de 
glutamato, o qual produz alguns outros aminoácidos (família do glutamato); o oxaloacetato é usado na síntese de 
aspartato, o qual dá origem a outros aminoácidos (família do aspartato). 
41)Qual a diferença entre fosforilação oxidativa e fosforilação ao nível de substrato? 
R= Fosforilação oxidativa é quando a conservação de energia representa uma conexão entre o fluxo de elétrons 
mitocondrial e a síntese de ATP. 
Fosforilação ao nível de substrato é quando a formação de ATP ocorre com o envolvimento da transferência direta 
de um grupo fosfato da molécula substrato para o ADP. 
42)Faça um balanço energético da oxidação completa de um mol de glicose através da glicólise, Ciclo de Krebs e 
Cadeia de Transporte de Elétrons. 
R= Glicólise – 4ATP (fosforilação ao nível de substrato) 
 4 NADH = 6 ATP (cada NADH produzido 
 no citosol produz apenas 1,5 ATP. 
Ciclo de Krebs – 4 ATP (fosforilção ao nível de substrato) 
 16 NADH = 40 ATP (considerando o produzido na conversão do piruvato para acetil-CoA) 
 4 FADH2= 6ATP 
TOTAL = 60 ATP produzido para cada molécula de glicose que é completamente oxidada até CO2e H2O 
43)Defina respiração de manutenção e respiração de crescimento. 
R= A respiração de CRESCIMENTO inclui o carbono realmente incorporado (produção de esqueletos de carbono para 
a formação de parede celular, macromoléculas, etc.) mais o carbono respirado para produzir a energia, na forma de 
ATP e poder redutor (NADPH, NADH, FADH2), necessária para as reações de biossíntese e parao crescimento. A 
RESPIRAÇÃO DE MANUTENÇÃO, por outro lado, fornece a energia para os processos que não resultam em 
incremento de matéria seca (crescimento), tais como: “turnover” de moléculas orgânicas, manutenção das 
estruturas de membranas e troca de solutos, dentre outros. 
44)Cite os fatores internos e externos que podem afetar a respiração nos vegetais. 
R= INTERNOS: Disponibilidade de substrato, Idade, Genética, Atividade do tecido. 
EXTERNOS: Nutrientes do solo, Oxigênio, Gás carbônico, Água, Luz, Temperatura, Danos e doenças, Venenos 
respiratórios (Rotenona, Antimicina, Cianeto). 
 
 
45) Sabe-se que a fotossíntese consta de duas fases. Diga quais são elas, onde ocorrem e o que produzem? 
R= 1) Etapa fotoquímica, acontece nos cloroplastos. Os pigmentos servem como ANTENA, coletando luz e 
transferindo energia para o centro de reação, onde a etapa fotoquímica acontece. Essa etapa resulta em: Liberação 
de oxigênio como subproduto da dissociação da molécula da água; Produção de forte agente redutor, NADPH; 
Formação de ATP por meio do complexo ATP-sintase. 
2) Etapa bioquímica ou fixação de carbono: As reações que catalisam a redução de CO2 para carboidratos são 
acopladas ao consumo de ATP e NADPH gerados no fluxo de elétrons fotossintético. Esta redução de CO2 ocorre no 
estroma, fase aquosa do cloroplasto, onde estão localizadas as enzimas que catalisam tais reações. 
46) Quais os pigmentos responsáveis pela absorção de luz na fotossíntese nas plantas superiores e quais as suas 
estruturas? 
R= Todos os pigmentos ativos na fotossíntese são encontrados nos cloroplastos. Nas plantas superiores são 
encontrados as clorofilas (a e b), os carotenos e as xantofilas. As clorofilas a e b são os principais pigmentos 
relacionados com a fotossíntese. Todas as clorofilas possuem uma estrutura em anel, quimicamente relacionada ao 
grupo das porfirinas, contendo um Mg2+ no centro. Em adição, uma longa cauda hidrofóbica ancora a clorofila na 
porção hidrofóbica do seu ambiente. Já os carotenos e as xantofilas são tetraterpenos formados pela junção de 
unidades de isopreno. 
47) Todas as etapas que constituem as reações dependentes de luz, são realizadas por quatro complexos 
protéicos: fotossistema II (PS II), citocromo b6f, fotossistema I (PS I) e a sintase do ATP. Além destes também se 
encontra o complexo de foto-oxidação da água. Em relação a essa fase da fotossíntese descreva: 
a) O fluxo acíclico de elétrons; 
R= O fluxo de elétrons não cíclico inicia-se no fotossistema II (PS II). O centro de reação do PS II consiste de duas 
proteínas de membrana conhecidas como D1 e D2, as quais possuem massas moleculares de 32 e 34 kDa, 
respectivamente. Associado a estas proteínas tem a clorofila a680 (P680) e muitas clorofilas adicionais, 
carotenóides, feofitina e plastoquinonas. A luz excita a molécula de clorofila (P680) no centro de reação, o que a 
torna um forte agente redutor (Figura 9). Este centro de reação pode, então, transferir um elétron para uma 
molécula aceptora. Estudos indicam que a feofitina (uma molécula de clorofila em que o Mg2+ é substituído por dois 
H+) é o primeiro aceptor de elétrons no PS II, seguido de duas quinonas. Um elétron é transferido de P680 para 
feofitina, desta para uma primeira quinona (Quinona A) e desta última para uma segunda quinona (Quinona B), onde 
permanece. O P680 oxidado é paralelamente reduzido pelo doador de elétrons conhecido como Yz (um 
intermediário, identificado como um resíduo de tirosina na proteína D1), que transfere os elétrons da água para o 
P680. O P680 recebe outro fóton de luz e, uma vez excitado, transfere um segundo elétron para feofitina. Esta 
transfere o segundo elétron para a Quinona A, que transfere para a Quinona B. Esta quinona recebe dois H+ do meio 
(no lado do estroma) ficando reduzida (QH2). Esta hidroquinona dissocia-se do complexo PS II, migra na porção 
hidrofóbica da membrana, onde ela transfere seus elétrons para o complexo citocromo b6f e libera os prótons no 
lúmem do tilacóide. Os elétrons do citocromo b6f são então transferidos para uma proteína móvel contendo cobre, 
a plastocianina. Esta proteína movimenta-se até o P700, provocando a redução do mesmo. 
 b) O fluxo cíclico de elétrons; 
R= O elétron de alto potencial da ferredoxina pode ser transferido para o complexo de citocromo b6f em vez de o ser 
para o NADP+. Esse elétron flui então de volta para a forma oxidada do P700 através da plastocianina. 
Esse fluxo cíclico de elétrons leva só ao bombeamento de prótons pelo complexo de citocromo b6f. O gradiente de 
prótons resultante impulsiona então a síntese de ATP sem a formação concomitante de NADPH . 
48) Como ocorre a fixação de CO2 nas plantas “C4”? 
 R= As plantas C4 possuem grande afinidade com o CO2. Elas recebem este nome devido ao fato do ácido oxalacético 
possuir 4 moléculas de carbono, formado após o processo de fixação de carbono. Devido à alta afinidade com o CO2, 
as plantas C4 apresentam uma grande vantagem em relação às plantas C3: elas podem sobreviver em ambientes 
áridos. Isto se dá porque as plantas C4 só atingem as taxas máximas de fotossíntese sob elevadas intensidades de 
radiação solar, fazendo com que fixem mais CO2 por unidade de água perdida. Ou seja, elas são mais econômicas 
quanto ao uso da água, elas perdem menos água que as C3 durante a fixação e a fotossíntese. As plantas C4 são 
também conhecidas como “plantas de sol” por ocorrerem em áreas muitas vezes sem sombra alguma. Elas também 
ocorrem em áreas áridas com menores quantidades de água disponível nos solos. 
 c) O processo de foto-oxidação da água; 
R= O sistema de formação de oxigênio ou de foto-oxidação da água inclui três proteínas periféricas com massas 
moleculares de 16, 23 e 33 kDa, que parecem estar associadas ao PS II, no lado do lúmem do tilacóide. Este sistema 
inclui ainda os íons Mn2+, Ca2+ e Cl-, como cofatores. O modelo de foto-oxidação da água consiste de uma série de 
cinco estados de oxidação do sistema, conhecidos como S0, S1, S2, S3 e S4. O aumento no grau de oxidação do 
sistema parece representar o aumento no grau de oxidação da enzima contendo 4 átomos de Mn. Estes átomos 
estão ligados a aminoácidos na proteína D1 (PS II) e a átomos de O, Cl e Ca. 
Cada excitação de P680 é seguida pela retirada de um elétron do cacho de Mn, o qual armazena a carga positiva 
residual. Quando quatro cargas positivas são acumuladas, o complexo oxida duas moléculas de água e libera uma 
molécula de O2. Os prótons (H+) produzidos pela oxidação da água são liberados no lúmem, contribuindo para a 
produção de ATP, via gradiente de H+. Estes resultados indicam que QUATRO FÓTONS DE LUZ são necessários para 
oxidar uma molécula de água (Lembre-se que cada fóton pode excitar apenas um elétron - Lei de Einstein- Stark) Os 
elétrons da água são transferidos, via átomos de Mn, para um carreador identificado como Yz, o qual transfere os 
elétrons para o P680. Este carreador Yz tem sido identificado como um resíduo de tirosina da proteína D1, no PS II. 
Assim, a água é o doador inicial de elétrons para a fotossíntese e o Yz seria o intermediário para transferir os 
elétrons da molécula de H2O para o P680. 
d) O processo de síntese de ATP (fotofosforilação); 
R= Em adição à energia estocada na forma de poder redutor (NADPH), uma porção da energia dos fótons é 
capturada para formação de ATP. Esta fotofosforilação é explicada pelo mecanismo quimiosmótico. O princípio 
básico da quimiosmose é que “diferenças na concentração de íons (representadas aqui pela diferença na 
concentração de H+ ou de pH) e de potencial elétrico (∆E) entre os dois lados das membranas biológicas são fontes 
de energia livre que podem ser utilizadas pela célula”. 
Como vimos anteriormente, o fluxo de elétrons na fotossíntese gera, paralelamente, um gradiente de H+. Os prótons 
são transportados parao lúmem dos tilacóides, ocorrendo um aumento do pH no estroma e uma queda do pH no 
lúmem. Os H+ ao retornarem para o estroma, a favor do seu gradiente, liberam energia que é utilizada para a síntese 
de ATP. 
O processo de síntese de ATP é catalisado pelo complexo enzimático transmembranar, conhecido como CFo-CF1 ATP 
Sintase. A porção hidrofóbica do complexo, CFo, parece formar o canal através da membrana, o qual favorece a 
passagem dos H+. O sítio catalítico, por sua vez, se localiza na porção CF1, que fica no lado estromal, onde ocorre a 
síntese de ATP a partir de ADP e Pi. A estequiometria de H+ transportados por ATP sintetizado foi calculado 
recentemente como sendo: 4 H+ / 1 ATP. 
 e) Mostre a distribuição de H+, O2, ATP e NADPH, ou seja, indique onde cada um desses produtos é liberado (no 
estroma ou no lúmen dos tilacóides). JUSTIFIQUE. 
 R= H2O é oxidada a O2 no lúmem do tilacóide. Na água, o sistema de oxidação forma-se devido às proteínas 
periféricas que estão associadas ao PS II. 
NADP+ sofre redução para NADPH ao lado estromal. Já o ATP é liberado no estroma devido ao movimento de H+ do 
lúmem para o estroma. 
49) Em relação ao ciclo de Calvin dizer: 
a) Qual o composto receptor de CO2? 
R= Ribulose -1,5-bifosfato. 
b)Qual o primeiro produto estável? 
R= o primeiro intermediário estável é o 3-fosfoglicerato, de três carbonos, sendo estas plantas referidas como C3. 
c)Quais as três etapas básicas do ciclo? 
R= Carboxilação, Redução e Regeneração. 
 
 
50)Cite as características diferenciais entre plantas “C3", “C4” e CAM. 
 R= As plantas C3 são aquelas que têm como primeiro produto da fixação de CO2 um composto com 3 carbonos, 
abrangendo aquelas plantas que possuem somente a enzima Rubisco, pertencente ao Ciclo de Calvin, como 
alternativa para a fixação do carbono. A reação de carboxilação da Rubisco resulta na produção de duas moléculas 
idênticas, do mesmo compostos de três carbonos (o ácido 3- fosfo-glicérico). Este grupo é composto pela maior 
parte das plantas conhecidas atualmente. 
As plantas C4 e CAM diferem-se basicamente das plantas C3 por possuírem duas reações de carboxilação: a já citada 
carboxilação promovida pela Rubisco, e a carboxilação promovida pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase 
(PEPcase). Plantas C4 são assim chamadas por possuírem um ciclo C4 de fixação de carbono, apresentando uma 
primeira reação de carboxilação que resulta em um composto de 4 carbonos (o ácido oxaloacético), produto da 
reação da PEPcase. As plantas CAM possuem um ciclo de fixação muito semelhante ao das plantas C4, sendo assim 
designadas (CAM: Crassulacean Acid Metabolism), devido a este ciclo metabólico ter sido descoberto primeiramente 
na família das Crassuláceas. 
51) Defina ponto de compensação de luz e ponto de compensação de CO2. Avalie as plantas “C3” e “C4” , em 
relação à utilização da luz e do CO2. 
 R= O ponto de compensação de luz (PCL) é a intensidade luminosa na qual o sequestro de carbono pela fotossíntese 
somente compensa a emissão de CO2 da folha. Ponto de compensação de CO2 é o momento em que o consumo de 
gás carbônico na fotossíntese equivale ao liberado pela planta na respiração e varia conforme a espécie considerada. 
Plantas C4 minimizam a função oxigenase da Rubisco e a fotorrespiração, pois concentram CO2 no sítio de Calvin-
Benson, já plantas C3 apresentam maior fotorrespiração que plantas C4, considerando que plantas C3 apresentam 
maior afinidade com a Rubisco de que as plantas C4 com a PEP-case. Assim, a carboxilação nas plantas C3 é feita 
apenas pela Rubisco, enquanto nas plantas C4, além da Rubisco, existe a PEP-case com enzimas responsáveis pela 
carboxilação. 
52) Cite as características diferenciais entre plantas adaptadas à sombra e plantas adaptadas ao sol. 
 R= As plantas adaptadas ao sol em geral possuem menor número de complexos-antena por unidade de superfície 
foliar, mas possuem maior quantidade de proteínas na membrana do cloroplasto para suportar o maior fluxo de 
elétrons advindo do maior fluxo fotônico, possuem Rubisco e devem possuir maior teor do pigmentos xantofilas, se 
comparado à planta de sombra, pois essa substância protege o sistema fotossintético do excesso de radiação. Folhas 
de plantas de sol apresentam uma menor área foliar, são mais espessas que folhas de sombra e possuem maior 
espessura do parênquima paliçádico. Plantas de sol também possuem uma maior capacidade bioquímica eanatômica 
que lhes permite maiores taxas fotossintéticas para compensar as maiores taxas respiratórias que possuem e manter 
seu metabolismo. O ponto de compensação luminoso é o ponto em que a fotossíntese líquida é igual a zero, ou seja, 
tudo o que a planta produz, ela consome na respiração. Assim plantas de sol possuem maior ponto de compensação 
luminoso. Já as plantas de sombra precisam maximizar a sua área foliar, sendo que suas folhas são geralmente mais 
finas do que as folhas das plantas de sol. Têm de aumentar a quantidade de complexos-antena para poder captar o 
máximo de energia 
luminosa possível, no entanto, possuem uma menor quantidade de proteínas da cadeia detransporte de elétrons, 
pois estão habituadas a um baixo fluxo fotônico. Folhas de sombra possuem mais clorofila do que as folhas de sol 
por unidade de massa e a razão clorofila b/a é alta, aumentando a absorção de luz e a transferência da energia em 
ambientes sombreados. Possuem taxas fotossintéticas muito baixas, quando expostas ao sol, sua resposta 
fotossintética satura em baixos níveis de irradiância, quando os níveis de irradiância são muito baixos elas 
fotossintetizam em maiores taxas do que as plantas de sol, têm menos proteínas, incluindo a Rubisco, nos 
cloroplastos do que as folhas de sol, folhas de sombra tem uma maior quantidade de complexos coletores de luz, o 
que permite absorver e utilizar praticamente toda a luz que atinge a folha. Possuem menor ponto de compensação 
de luz porque possuem menores taxas respiratórias. Os níveis de saturação de luz para plantas de sombra são bem 
mais baixos do que para plantas de sol.