Questão 34 da FUVEST 2016

Question

Chumaços de algodão embebidos em uma solução de vermelho de cresol, de cor rosa, foram colocados em três recipientes de vidro, I, II e III, idênticos e transparentes. Em I e II, havia plantas e, em III, rãs. Os recipientes foram vedados e iluminados durante um mesmo intervalo de tempo com luz de mesma intensidade, sendo que I e III foram iluminados com luz de frequência igual a 7{,}0 \times 10^{14}\text{ Hz}, e II, com luz de frequência igual a 5{,}0 \times 10^{14}\text{ Hz}. O gráfico mostra a taxa de fotossíntese das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação eletromagnética. Considere que, para essas plantas, o ponto de compensação fótica corresponde a 20% do percentual de absorção.

Gráfico do percentual de absorção das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação eletromagnética, variando de 400 a 700 nm. O eixo vertical indica percentual de absorção de 0 a 80%. A curva de clorofila a apresenta picos próximos a 430 nm e 660 nm, e a de clorofila b apresenta picos próximos a 460 nm e 640 nm.

É correto afirmar que, após o período de iluminação, as cores dos chumaços de algodão embebidos em solução de cresol dos recipientes I, II e III ficaram, respectivamente,

Note e adote:
As plantas e as rãs permaneceram vivas durante o experimento.
As cores da solução de cresol em ambientes com dióxido de carbono com concentração menor, igual e maior que a da atmosfera são, respectivamente, roxa, rosa e amarela.
Velocidade da luz = 3 \times 10^8\text{ m/s}
1\text{ nm} = 10^{-9}\text{ m}

A
roxa, amarela e amarela.
B
roxa, rosa e amarela.
C
rosa, roxa e amarela.
D
amarela, amarela e roxa.
E
roxa, roxa e rosa.

Answer 1

Questão 34 da FUVEST 2016

1ª fase

Chumaços de algodão embebidos em uma solução de vermelho de cresol, de cor rosa, foram colocados em três recipientes de vidro, I, II e III, idênticos e transparentes. Em I e II, havia plantas e, em III, rãs. Os recipientes foram vedados e iluminados durante um mesmo intervalo de tempo com luz de mesma intensidade, sendo que I e III foram iluminados com luz de frequência igual a 7{,}0 \times 10^{14}\text{ Hz}, e II, com luz de frequência igual a 5{,}0 \times 10^{14}\text{ Hz}. O gráfico mostra a taxa de fotossíntese das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação eletromagnética. Considere que, para essas plantas, o ponto de compensação fótica corresponde a 20% do percentual de absorção.

Gráfico do percentual de absorção das clorofilas a e b em função do comprimento de onda da radiação eletromagnética, variando de 400 a 700 nm. O eixo vertical indica percentual de absorção de 0 a 80%. A curva de clorofila a apresenta picos próximos a 430 nm e 660 nm, e a de clorofila b apresenta picos próximos a 460 nm e 640 nm.

É correto afirmar que, após o período de iluminação, as cores dos chumaços de algodão embebidos em solução de cresol dos recipientes I, II e III ficaram, respectivamente,

Note e adote:
As plantas e as rãs permaneceram vivas durante o experimento.
As cores da solução de cresol em ambientes com dióxido de carbono com concentração menor, igual e maior que a da atmosfera são, respectivamente, roxa, rosa e amarela.
Velocidade da luz = 3 \times 10^8\text{ m/s}
1\text{ nm} = 10^{-9}\text{ m}

A
roxa, amarela e amarela.
B
roxa, rosa e amarela.
C
rosa, roxa e amarela.
D
amarela, amarela e roxa.
E
roxa, roxa e rosa.

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Resolução comentada

Primeiro, converta as frequências em comprimentos de onda com \lambda = c/f.

Para 7{,}0\times10^{14}\ \text{Hz}: \lambda = \dfrac{3\times10^8}{7{,}0\times10^{14}} \approx 4{,}3\times10^{-7}\ \text{m} = 430\ \text{nm} (violeta-azul).
Para 5{,}0\times10^{14}\ \text{Hz}: \lambda = \dfrac{3\times10^8}{5{,}0\times10^{14}} = 6{,}0\times10^{-7}\ \text{m} = 600\ \text{nm} (laranja-amarelo).

Agora, o gráfico. Em 430 nm a clorofila a absorve cerca de 70% e a b, cerca de 40%. Isso está bem acima do ponto de compensação fótica (20%), então a fotossíntese supera a respiração. A planta consome mais \ce{CO2} do que produz, e o \ce{CO2} no recipiente fica abaixo do da atmosfera. A solução fica roxa (recipiente I).

Em 600 nm a absorção das duas clorofilas é de cerca de 10%, abaixo de 20%. A fotossíntese é menor que a respiração, o \ce{CO2} se acumula e fica acima do atmosférico. A solução fica amarela (recipiente II).

No recipiente III há apenas rãs, que respiram e não fotossintetizam. O \ce{CO2} aumenta e a solução fica amarela, qualquer que seja a luz.

Sequência: roxa, amarela e amarela.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem esquece que abaixo de 20% de absorção a respiração supera a fotossíntese, de modo que o \ce{CO2} aumenta (amarela), e não fica igual ao atmosférico (rosa).

Por que as outras alternativas estão erradas

BSupõe que em 600 nm a planta esteja no ponto de compensação (rosa), mas a absorção ali é cerca de 10%, menor que 20%.
CInverte o efeito da luz: trata 430 nm como pouco eficiente e 600 nm como muito eficiente na fotossíntese.
DConsidera que o recipiente I tem \ce{CO2} em excesso e que as rãs consomem \ce{CO2}, ignorando a fotossíntese em 430 nm e a respiração das rãs.
ESupõe que em 600 nm a fotossíntese reduz o \ce{CO2} e que as rãs não alteram o meio, mas elas liberam \ce{CO2} pela respiração.

Assuntos: fotossíntese, ponto de compensação fótica, equação de onda.

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