Questão 21 Unicamp 2021 - 1ª fase - 2º dia
Plantas são organismos que interferem na composição da atmosfera e regulam o ciclo de carbono em nosso planeta, permitindo a vida como a conhecemos. Enquanto a parte aérea das plantas está exposta a variações de intensidade luminosa, as raízes têm íntimo contato com o solo, fonte de nutrientes essenciais ao seu desenvolvimento. Considerando a figura a seguir e a biologia de uma planta terrestre mesófita na ausência de luz, assinale a alternativa que identifica corretamente as moléculas nas posições numeradas (as setas indicam o sentido do movimento das moléculas).
| a) |
(1) O2; (2) CO2; (3) amido; (4) sacarose. |
| b) |
(1) CO2; (2) O2; (3) sacarose; (4) nitrogênio. |
| c) |
(1) O2; (2) CO2; (3) sacarose; (4) nitrogênio. |
| d) |
(1) CO2; (2) O2; (3) amido; (4) sacarose. |
Plantas são organismos autotróficos capazes de produzir açúcares através da fotossíntese, um mecanismo que absorve a energia luminosa e a converte em energia química armazenada nas moléculas de glicose (C6H12O6), um monossacarídeo.
Nos vegetais, a fotossíntese ocorre nas organelas denominadas cloroplastos onde estão localizados os pigmentos fotossintetizantes como a clorofila e os carotenoides. Além da energia luminosa, também é necessária a presença de água no solo e de moléculas de CO2 que serão fixadas a partir da atmosfera. Como produtos, a fotossíntese forma a glicose e O2 que será disponibilizado para a atmosfera, conforme mostra a equação resumida abaixo.
12H2O + 6CO2 à C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Para pleno entendimento deste exercício, é importante observar que a glicose formada no mecanismo fotossintético pode possuir destinos distintos:
- a glicose pode ser oxidada na respiração celular que ocorre nas mitocôndrias, um processo gerador de ATP.
- a glicose pode ser utilizada na produção de sacarose (C12H22O11), um dissacarídeo que é usualmente encontrado na seiva elaborada que flui pelo floema, vaso responsável por promover distribuição de açúcares para todo o vegetal.
- a glicose pode ser armazenada na forma de amido, um polissacarídeo de reserva encontrado em órgãos como raízes tuberosas, tubérculos e sementes.
- a glicose pode originar moléculas de celulose, um polissacarídeo estrutural que é o principal componente das paredes celulares vegetais.
Durante o dia, período iluminado pelo sol, a planta faz fotossíntese, e, ao contrário do que muitos pensam, a planta também realiza a respiração celular aeróbica durante este período. Entretanto, durante o período noturno ou quando a planta é privada de luz, este ser vivo deixa de fazer fotossíntese e continua realizando a respiração celular, afinal, este processo fundamental independe da presença de luz. Conforme descrito no enunciado, a planta representada na imagem encontra-se em ausência de luz, e, portanto, não está realizando fotossíntese, mas, está realizando a respiração celular aeróbica.
A respiração celular aeróbica é um mecanismo de quebra de moléculas de glicose, dependente da presença de gás O2 e que ocorre no interior de organelas denominadas mitocôndrias. Os produtos deste mecanismo são moléculas de CO2 (que serão lançadas na atmosfera), moléculas de água e, por fim, moléculas de ATP, responsáveis pelo fornecimento de energia para todo o trabalho dispendido nos processos celulares. A equação resumida abaixo reproduz os reagentes e produtos da respiração celular:
C6H12O6 + 6O2 à 6H2O + 6CO2 + ATP
Cientes destas informações e atentos ao fato de a planta não estar realizando fotossíntese, é possível concluir que o número 1 indica a entrada de gás oxigênio (O2) consumido na respiração celular e que o número 2 indica a saída de gás carbônico (CO2) produto da quebra de glicose. Lembrando que a principal forma de translocação de açúcares ocorre na forma de sacarose, conclui-se que o número 3 da imagem representa esta molécula. Ao analisar as alternativas, encontramos a letra C como correta, porém, qual a relação do nitrogênio com isso tudo?
O nitrogênio é elemento essencial na construção de moléculas proteicas e de ácidos nucleicos, o que torna indispensável a obtenção deste elemento. Embora o gás mais presente na atmosfera seja o nitrogênio (N2), plantas não são capazes de assimilar este gás e dependem de outros seres vivos para poder incorporar este elemento. No solo, existem bactérias capazes de fixar o N2 atmosférico e convertê-lo em moléculas como a amônia (NH3), sendo posteriormente convertida em nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-), também por ação bacteriana. Esses produtos podem finalmente serem absorvidos pelas raízes vegetais e, então, o Nitrogênio ser utilizado como matéria-prima na construção de aminoácidos e bases nitrogenadas. Assim, nos vegetais, a entrada de Nitrogênio não ocorre através das folhas, mas ocorre através das raízes conforme indica o número 4 na imagem.
Conclui-se então que as moléculas e números corretos são: (1) O2; (2) CO2; (3) sacarose e (4) nitrogênio conforme representados na alternativa C.
a) Incorreta.
b) Incorreta.
c) Correta.
d) Incorreta.