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Foca na Medicina 
Aula 3 – Biologia 
Material do Aluno 
Professores: Fabrício Pinheiro 
 
FOTOSSÍNTESE 
 
1. CLOROPLASTO 
Organela presente em todas as células eucariontes fotossintetizantes. É um tipo de 
cromoplasto (armazena pigmento) que contém um pigmento chamado clorofila, capaz de 
absorver energia luminosa e converte-la em energia química (ATP) através de um processo 
chamado fotossíntese. As algas apresentam geralmente um cloroplasto grande, enquanto 
as células vegetais apresentam de 30 a 40 cloroplastos de tamanho normal. 
 
 
 
É formada por duas membranas, externa e interna. Dentro da membrana interna há 
uma região chamada estroma que contém ribossomos, DNA próprio e diversas enzimas. 
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Inseridos no estroma, observam-se discos que armazenam pigmentos, principalmente 
clorofila, chamados tilacóides. O conjunto de tilacóides recebe o nome de grana ou granum. 
A clorofila é uma molécula formada por uma cadeia fechada, de carbono e nitrogênio 
que apresenta no seu interior um átomo de magnésio, que recebe o nome de porfirina e uma 
cadeia carbônica aberta chamada fitol. Os principais tipos são clorofila A e clorofila B. Essas 
moléculas estão presas a proteínas de membrana que orientam o pigmento para uma maior 
absorção de luz. O conjunto das clorofilas com os pigmentos acessórios, principalmente o 
caroteno, recebe o nome de fotossistema que é responsável pela produção de energia 
química (ATP) a partir da energia luminosa. 
 
2. FOTOSSÍNTESE 
A fotossíntese é o processo pelo qual a energia luminosa e as moléculas de gás 
carbônico (CO2) e água (H2O) são utilizadas na formação da glicose (C6H12O6) e gás 
oxigênio (O2). Este processo é dividido em duas fases: Etapa Luminosa (fase clara) e Etapa 
Enzimática (fase “escura”). 
Fórmula: 
6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 
 
 
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2.1 ETAPA LUMINOSA (fase clara ou fotoquímica) 
Consiste na fase inicial da fotossíntese em que a energia luminosa é absorvida pelos 
pigmentos, principalmente a clorofila, e utilizada na produção de energia química (ATP). 
Esse conjunto de pigmentos é chamado de fotossistema e a produção de energia é 
semelhante ao que ocorre na mitocôndria. 
 A luz também participa de outro processo sendo a responsável pela degradação da 
molécula de água em hidrogênio (H) e gás oxigênio (O2). 
Esta etapa ocorre nos tilacóides dos cloroplastos. 
 
 FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA 
Participa desta etapa apenas o fotossistema 1. Uma vez excitados pela luz, os 
elétrons provenientes da clorofila são transferidos para uma cadeia transportadora de 
elétrons perdendo gradativamente sua energia e retornam a mesma clorofila. Durante o 
transporte dos elétrons é produzido ATP. 
 
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 FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA 
Participam desta etapa os dois fotossistemas (1 e 2). Os elétrons do fotossistema 2, 
quando são excitados pela luz, passam pela cadeia transportadora de elétrons possibilitando 
a produção de ATP. Ao invés de retornar para o mesmo fotossistema, os elétrons são 
transferidos para o fotossistema 1, onde são excitados e utilizados na produção de ATP 
novamente, e no final do processo são capturados pelo NADP. 
Um outro processo importante é a fotólise da água. Sob a ação da luz, a molécula de 
água será quebrada em íons H+, elétrons e oxigênio. Os íons H+ são captados juntamente 
com os elétrons da fotofosforilação acíclica pelas moléculas de NADP, formando o NADPH 
e o gás oxigênio é liberado. 
A reposição dos elétrons perdidos pela clorofila do fotossistema 2 será reposta pela fotólise da água. 
 
 
 
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2.2 ETAPA ENZIMÁTICA (FASE ESCURA OU QUÍMICA) 
Consiste na fase final da fotossíntese onde é produzida a molécula de glicose a partir 
gás carbônico. Esta etapa depende da fase luminosa uma vez que necessita de hidrogênios, 
capturado pelo NADPH, e de energia contida no ATP. Essa etapa ocorre no estroma dos 
cloroplastos. 
A etapa enzimática pode ser chamada também de ciclo de Calvin Benson ou ciclo das 
pentoses. O gás carbônico (1C) interage com um composto chamado ribulose difosfato (5C), 
devido a uma enzima chamada RUBISCO, formando um composto com 6 carbonos que é 
quebrado em duas moléculas de 3 carbonos chamada ácido fosfoglicérico. Este é reduzido 
a gliceraldeído fosfato (aldeído fosfoglicérico) que continua o ciclo sendo que algumas 
moléculas formam novamente a ribulose difosfato e outras formam a molécula de glicose. 
A partir do gliceraldeído fosfato, podem ser produzidas outras moléculas orgânicas 
como frutose e aminoácidos. 
 
 
 
 
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3. FATORES QUE INFLUENCIAM A FOTOSSÍNTESE 
Na natureza, é muito difícil existir todas as condições ideias. Existem fatores que 
influenciam a fotossíntese podendo ser externos (luz, temperatura, hidratação e CO2) e 
internos (número de cloroplastos, quantidade de pigmentos, acúmulo de produtos da 
fotossíntese, quantidade de nutrientes e, principalmente, a concentração de enzimas). 
 LUZ 
Com o aumento da intensidade luminosa observa-se que a taxa de fotossíntese 
aumenta até alcançar o ponto de saturação (limite imposto por algum fator). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 TEMPERATURA 
Com o aumento da temperatura observa-se que a taxa de fotossíntese aumenta até 
alcançar a T máxima. A partir desse ponto passa a ocorrer o processo chamado 
desnaturação. A temperatura influencia diretamente na etapa enzimática (fase escura) 
 
 
 
OBS.: 
As plantas CAM apresentam um mecanismo adaptado a um ambiente árido com 
elevada temperatura, apresentando a necessidade de poupar água mantendo seus 
estômatos fechados durante o dia. Dessa forma a concentração de CO2 tenderia a diminuir 
o que prejudicaria a fotossíntese. A adaptação consiste no fato de que conseguem reter o 
CO2, durante a noite, em um ácido C3 transformando-o em outro ácido C4. Este ácido é 
quebrado durante o dia liberando o CO2, para ser usado no ciclo, e o ácido C3. 
 
 
 
 
 
 
 
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As plantas C4 apresentam uma elevada taxa de fotossíntese em concentrações 
baixas de CO2, como cana de açúcar e milho, e as plantas C3 em elevadas concentrações 
de CO2. Isso explica porque as plantas que fazem fotossíntese CAM são comparadas às C4. 
A diferença entre elas é que as plantas CAM apresentam uma separação espacial entre a 
captação do CO2 e as reações da fotossíntese. 
 
 
 
 
 
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 CONCENTRAÇÃO DO CO2 
Com o aumento da concentração de CO2 observa-se que a taxa de fotossíntese 
aumenta até alcançar o ponto de saturação (limite imposto por algum fator). 
 
 
4. COMPARAÇÃO ENTRE RESPIRAÇÃO E FOTOSSÍNTESE 
Considerando a taxa de respiração celular constante e a taxa de fotossíntese variando em 
função da luz, observamos no gráfico 3 momentos distintos. 
I – Taxa de fotossíntese menor que a taxa de respiração 
II – Taxa de fotossíntese igual à taxa de respiração 
III – Taxa de fotossíntese maior que a taxa de respiração 
 
http://www.google.com.br/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=paLPhKolo6NioM&tbnid=59vdFCeGBF4YFM:&ved=0CAgQjRw4CA&url=http://dc401.4shared.com/doc/KT52N5-p/preview.html&ei=dhDlUqibHue0sASF-YDYBA&psig=AFQjCNG0w7atmcbabeXFZXMHBmlrr8C5UA&ust=1390830070558775
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Desenvolvendo Competências 
 
1. (Fuvest 2013) A tabela traz os comprimentos de onda no espectro de radiação 
eletromagnética, na faixa da luz visível, associados ao espectro de cores mais 
frequentemente percebidas pelos olhos humanos. O gráfico representa a intensidade de 
absorção de luz pelas clorofilas a e b, os tipos mais frequentes nos vegetais terrestres. 
 
 
Comprimento de onda (nm) Cor 
380 – 450 Violeta 
450 – 490 Azul 
490 – 520 Ciano 
520 – 570 Verde 
570 – 590 Amarelo 
590 – 620 Alaranjado 
620 – 740 Vermelho 
 
 
 
 
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Responda às questões abaixo, com base nas informações fornecidas na tabela e no gráfico. 
 
a) Em um experimento, dois vasos com plantas de crescimento rápido e da mesma espécie 
foram submetidosàs seguintes condições: 
vaso 1: exposição à luz solar; 
vaso 2: exposição à luz verde. 
A temperatura e a disponibilidade hídrica foram as mesmas para os dois vasos. Depois de 
algumas semanas, verificou-se que o crescimento das plantas diferiu entre os vasos. Qual a 
razão dessa diferença? 
b) Por que as pessoas, com visão normal para cores, enxergam como verdes, as folhas da 
maioria das plantas? 
 
2. (Uel 2014) O químico estadunidense Daniel Nocera anunciou o desenvolvimento de um 
dispositivo conhecido como “folha artificial”, capaz de produzir energia elétrica a partir de luz 
solar e água sem gerar poluentes. A “folha artificial” utiliza a luz solar para quebrar moléculas 
de água (H2O), de forma semelhante ao que ocorre nas plantas durante o processo de 
fotossíntese. Entretanto, na “folha artificial”, os átomos de hidrogênio e de oxigênio são 
armazenados em uma célula combustível que poderá produzir energia elétrica 
imediatamente ou ser utilizada mais tarde. Nunca uma fonte de energia limpa esteve tão 
associada ao termo “verde”. 
 
a) No processo realizado pela “folha artificial”, são formados átomos de hidrogênio e de 
oxigênio. 
Cite os produtos formados ao final da fase fotoquímica (fase clara) da fotossíntese vegetal. 
b) O principal objetivo do desenvolvimento da “folha artificial” é a produção de energia 
elétrica. 
Qual a principal utilização da energia armazenada ao final da fase fotoquímica, no caso da 
fotossíntese vegetal? 
 
3. (Uerj 2014) O gráfico abaixo mostra a taxa de fotossíntese de uma mesma planta em 
função da temperatura e sob a concentração atmosférica de 0,05% de CO2. As curvas 
correspondem aos resultados sob duas diferentes condições ambientais: dias nublados e 
dias ensolarados. 
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Cite o fator responsável pelas diferenças nas taxas de fotossíntese representadas nas 
duas curvas. Em seguida, identifique o processo biológico que promove a queda dessas 
taxas em temperaturas acima de 40°C. 
Indique, ainda, o que deveria ocorrer com a taxa de fotossíntese em torno de 35°C, 
em cada uma das curvas, se a concentração de CO2 no ar fosse duplicada e justifique sua 
resposta. 
 
4. (Uel 2013) Elysia chlorotica (um tipo de lesma-do-mar) é um molusco híbrido de animal e 
vegetal, considerado o primeiro animal autotrófico. Cientistas identificaram que o Elysia 
incorporou o gene das algas Vaucheria litorea – o psbO – das quais ele se alimentava, por 
isso desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese por aproximadamente nove meses. Os 
últimos estudos revelam que o molusco marinho também desenvolveu capacidades 
químicas, permitindo-lhe sintetizar clorofila, produzindo, assim, seu alimento. Essa 
capacidade é a mais nova proeza do Elysia, cujas habilidades evolutivas têm chamado a 
atenção da comunidade científica. 
 
 
 
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a) Explique a função da clorofila na fotossíntese. 
b) Pelo fato de realizar fotossíntese, qual seria uma possível vantagem adaptativa do Elysia 
chlorotica em relação a outros moluscos que são heterotróficos? 
5. (Uerj 2012) Em uma experiência, mediram-se, em presença do ar atmosférico, o consumo 
e a produção de oxigênio de uma planta em função da luminosidade a que estava submetida. 
A curva do gráfico abaixo indica os resultados da medição: 
Identifique os dois pontos da curva que representam condições para o crescimento 
dessa planta a partir do acúmulo de reservas energéticas. Justifique sua resposta. 
 
 
 6. (Uftm 2012) Três folhas recém-cortadas de uma mesma árvore foram colocadas em três 
tubos de ensaio (I, II e III) hermeticamente fechados, contendo a substância indicadora 
vermelho de cresol, que adquire a cor rosa em pH neutro, amarela em pH ácido e arroxeada 
em pH básico. Dois dos tubos de ensaio foram expostos a diferentes intensidades luminosas 
e um deles foi mantido no escuro. Os resultados estão indicados a seguir. 
 
 
 
 
 
 
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a) Qual tubo de ensaio foi deixado no escuro? Justifique sua resposta. 
b) Qual tubo de ensaio foi deixado no ambiente cuja luminosidade fez as células atingirem o 
ponto de compensação fótico? Justifique sua resposta. 
 
7. (Udesc 2011) O objetivo da agricultura é a produção de alimentos. Para o seu crescimento, 
as plantas necessitam produzir carboidratos a partir de uma reação química que envolve 
água, gás carbônico e energia luminosa. 
a) Qual o nome da estrutura celular e do pigmento responsável pela captação da energia 
luminosa nas plantas? 
b) Descreva o significado do ponto de compensação fótico e a sua importância para o 
crescimento das plantas. 
8. (Ueg 2011) A fotossíntese e a respiração são dois processos imprescindíveis para as 
plantas, e do equilíbrio entre eles depende, em grande parte, a nutrição e o crescimento do 
vegetal. No gráfico a seguir está representada a variação das taxas de fotossíntese e 
respiração em função da intensidade luminosa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Após a análise do gráfico, responda: 
a) Qual o significado do ponto x, representado no gráfico, para as plantas? 
 
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b) Estabeleça a relação representada no gráfico entre a fotossíntese, a respiração e a 
intensidade luminosa. 
c) Que outros fatores, além do abordado no gráfico, podem influenciar a fotossíntese? 
9. (Unicamp 2010) Em uma excursão de Botânica, um aluno observou que sobre a planta 
ornamental coroa-de-cristo (Euphorbia milli) crescia um organismo filamentoso de coloração 
amarela parecido com “fios de ovos”. Quando se aproximou, verificou que o organismo 
filamentoso era uma planta, o cipó-chumbo (Cuscuta sp.), que estava produzindo flores e 
frutos. 
a) Que hábito de vida tem essa planta chamada cipó-chumbo? Como ela consegue 
sobreviver, uma vez que é amarela, não tem clorofila e não faz fotossíntese? 
 
b) Qual a função da clorofila na fotossíntese? Que relação tem essa função com a síntese 
de ATP e de NADPH? 
 
10. (Ufpr 2006) A reação geral resumida da fotossíntese pode ser escrita como 
6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 
ou dióxido de carbono + água  glicose + oxigênio 
 
Essa descoberta, no século XIX, fez com que pesquisadores acreditassem que a luz 
quebrava o gás carbônico, liberando oxigênio para a atmosfera, e que o carbono se 
combinava com a água para formar carboidratos. Para testar essa hipótese, em 1930 o 
pesquisador Cornelius van Niel utilizou bactérias que realizam fotossíntese, empregando 
H2S (sulfeto de hidrogênio) no lugar da água. O resultado que ele obteve em seus 
experimentos foi uma prova inicial de que o oxigênio liberado na atmosfera não provém da 
quebra do CO2. Baseado nessas informações: 
 
a) Escreva a fórmula geral da reação de fotossíntese realizada pelas bactérias utilizadas por 
van Niel. 
b) Explique como o resultado do experimento de van Niel refuta a hipótese inicial em que os 
cientistas acreditavam no século XIX. 
 
 
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GABARITO 
 
1. 
a) No vaso 1, a planta cresce normalmente, pois consegue absorver os comprimentos de 
onda equivalentes ao azul e ao vermelho. Esses comprimentos de onda tornam a taxa de 
fotossíntese mais eficiente. A planta do vaso 2 reflete a radiação verde e não consegue 
crescer devido à ineficiência de sua taxa fotossintética. 
 
b) A cor de um objeto é a mesma cor da radiação que ele mais difunde (reflete). Portanto, 
se as pessoas com visão normal enxergam as folhas como verdes, é porque elas refletem 
com maior intensidade a radiação correspondente à luz verde. 
 
 
2. 
a) Ao final da fase fotoquímica da fotossíntese vegetal, têm-se como produtos NADPH, ATP 
e gás oxigênio (O2). 
 
b) A energiaarmazenada ao final da fase fotoquímica na forma de ATP e NADPH é utilizada 
principalmente para a síntese de carboidratos a partir de CO2 durante a etapa química da 
fotossíntese. 
3. A curva que apresenta as maiores taxas fotossintéticas corresponde ao vegetal submetido 
à iluminação em dias ensolarados. Em dias nublados, a intensidade luminosa é menor e, 
consequentemente, a taxa de fotossíntese da planta é menor (curva inferior). Em 
temperaturas acima de 40°C a taxa de fotossíntese declina porque as enzimas envolvidas 
na síntese de açúcares (ciclo de Calvin-Benson) podem sofrer desnaturação térmica. Em 
insolação máxima (curva superior), o aumento da oferta de CO2 provoca o aumento da taxa 
de fotossíntese. Em dias nublados, a iluminação é o fator limitante do processo fotossintético; 
dessa forma, o aumento do CO2 não influirá na taxa de fotossíntese do vegetal. 
 
4. 
a) A clorofila é o pigmento que absorve energia luminosa e a transforma em energia química 
presente nas moléculas de glicose. 
 
b) De acordo com o texto, a espécie Elysia chlorotica por incorporar o gene das algas 
desenvolveu a capacidade de realizar fotossíntese, desta forma apenas como água e gás 
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carbônico, na presença de luz, será capaz de produzir seu próprio alimento (autótrofo) não 
dependendo de fontes externas para sua sobrevivência como outros moluscos 
heterotróficos. 
 
5. Pontos D e E. 
A planta só pode crescer e acumular reservas quando sua intensidade de fotossíntese, 
medida pela produção de O2, supera o gasto de suas reservas, indicado pelo consumo de 
O2. 
 
6. 
a) O tubo I foi deixado no escuro. A folha respira e libera CO2 que, dissolvendo-se na solução, 
forma o ácido carbônico. Assim, a solução torna-se amarela (ácida). 
 
b) O tubo III foi deixado no ambiente cuja luminosidade fez as células atingirem o ponto de 
compensação fótico. Nesse ponto, as taxas de fotossíntese e de respiração são equivalentes 
e a folha não troca gases com o meio. Dessa forma, o indicador permanece rosa (neutro). 
 
7. 
a) A estrutura celular presente nas plantas responsável pela captação da energia luminosa 
é o cloroplasto e o pigmento em seu interior é a clorofila. 
 
b) O ponto de compensação fótico é a quantidade de luz fornecida para uma planta onde a 
velocidade da reação da fotossíntese é igual à velocidade da reação da respiração celular. 
Para esta quantidade de luz fornecida para a planta, ela não apresenta crescimento, pois o 
que é produzido na fotossíntese (O2 e a glicose) é totalmente consumido na respiração 
celular, desta forma, não há material de reserva para o crescimento do vegetal. 
 
8. 
a) O x significa o ponto de compensação fótica, ou seja, o ponto no qual a taxa de 
fotossíntese se iguala à taxa de respiração. Nesse ponto (intensidade luminosa), todo o 
carboidrato e o O2 produzidos pela fotossíntese são consumidos pela respiração, e todo o 
CO2 produzido na respiração é utilizado na fotossíntese. Diz-se, então, que a planta está em 
equilíbrio energético. 
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b) Até certo ponto, aumentando-se a intensidade de luz, ocorre aumento na intensidade da 
fotossíntese. Já a respiração independe da intensidade luminosa, a qual pode aumentar sem 
que haja aumento da taxa respiratória. 
c) Temperatura e concentração de CO2. 
 
9. 
a) O cipó chumbo tem um hábito de vida parasitário. Esta planta possui raiz do tipo haustório 
que penetra no floema da planta hospedeira, de onde retira os nutrientes orgânicos 
necessários para a sua sobrevivência. 
b) a clorofila presente nos tilacóides dos cloroplastos absorve a energia luminosa, 
transforma-a em energia química (ATP) e NADPH (aceptor de elétrons). 
 
10. 
a) 2 H2S + CO2  CH2O + H2O + 2 S 
 
b) O experimento permite concluir que o hidrogênio do sulfeto de hidrogênio (H2S) é utilizado 
para reduzir o gás carbônico (CO2) enquanto, em vez de liberar oxigênio (O2), as bactérias 
liberam enxofre (S).