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Questão 94 do ENEM 2017

2º dia · Ciências da Natureza · H11 · Biologia: Fotossíntese e quimiossíntese

Pesquisadores conseguiram estimular a absorção de energia luminosa em plantas graças ao uso de nanotubos de carbono. Para isso, nanotubos de carbono “se inseriram” no interior dos cloroplastos por uma montagem espontânea, através das membranas dos cloroplastos. Pigmentos da planta absorvem as radiações luminosas, os elétrons são “excitados” e se deslocam no interior de membranas dos cloroplastos, e a planta utiliza em seguida essa energia elétrica para a fabricação de açúcares. Os nanotubos de carbono podem absorver comprimentos de onda habitualmente não utilizados pelos cloroplastos, e os pesquisadores tiveram a ideia de utilizá-los como “antenas”, estimulando a conversão de energia solar pelos cloroplastos, com o aumento do transporte de elétrons.

Nanotubos de carbono incrementam a fotossíntese de plantas.
Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 14 nov. 2014 (adaptado).

O aumento da eficiência fotossintética ocorreu pelo fato de os nanotubos de carbono promoverem diretamente a

  1. A
    utilização de água.
  2. B
    absorção de fótons.
  3. C
    formação de gás oxigênio.
  4. D
    proliferação dos cloroplastos.
  5. E
    captação de dióxido de carbono.
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Resolução comentada

Na fotossíntese, a etapa fotoquímica começa quando os pigmentos (clorofilas e outros) absorvem a luz. A luz é formada por fótons, cada um com uma energia que depende do comprimento de onda. Ao absorver essa energia, os elétrons dos pigmentos ficam "excitados" e passam a se deslocar pelas membranas dos cloroplastos, na cadeia de transporte de elétrons. Essa energia é usada depois para produzir açúcares.

O texto diz que os nanotubos de carbono funcionam como "antenas": eles absorvem comprimentos de onda que os cloroplastos normalmente não aproveitam. Assim, o efeito direto dos nanotubos é ampliar a captação de radiação luminosa, isto é, a absorção de fótons.

O restante é consequência dessa captação:

  1. Mais fótons absorvidos levam a mais elétrons excitados.
  2. Isso aumenta o transporte de elétrons.
  3. Com mais energia disponível, a planta pode usar mais água, liberar mais \ce{O2} e fixar mais \ce{CO2}.

Nenhum desses efeitos é causado diretamente pelos nanotubos, e o texto não fala em multiplicação de cloroplastos.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA utilização de água (fotólise) é consequência do aumento da energia captada, não efeito direto dos nanotubos.
  • CA liberação de \ce{O2} decorre da fotólise da água e é efeito indireto.
  • DO texto não menciona aumento no número de cloroplastos; os nanotubos apenas se inserem neles.
  • EA captação de \ce{CO2} ocorre pelos estômatos e é usada na etapa química, sem ação direta dos nanotubos.

Assunto: Fotossíntese e quimiossíntese.

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