SUPER INTENSIVO caderno 2
PAULO JUBILUT
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RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBICA Basicamente, a respiração aeróbica promove a desmontagem completa da molécula de glicose, um composto de alta energia, até CO2 e H2O, compostos de baixa energia. 1 C6H12O6 + 6O2 + 38 ADP + 38 P
→
6 CO2 + 6H2O + 38 ATP
A respiração aeróbica é dividida em três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação oxidativa. A glicólise ocorre no citosol e srcina duas moléculas de ácido pirúvico e duas moléculas de ATP para cada mólecula de glicose O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial e nele são formadas 2 moléculas de ATP e 4 de CO2 para cada molécula de glicose. Essa etapa só ocorre se houver oxigênio disponível. Na fosforilação oxidativa móleculas de gás oxigênio são reduzidas a moléculas de água e são produzidas 26 móleculas de ATP para cada molécula de glicose. Essa etapa só ocorre nas cristas mitocondriais.
Todos os passos da respiração celular aeróbica com seu saldo final de ATPs.
FERMENTAÇÃO É o processo anaeróbico de produção de energia em que a glicose é parcialemnte degradada, formando moléculas de ATP e outros produtos, como etanol e ácido lático.
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Fermentação alcoólica: o ácido pirúvico é transformado em etanol e CO2. Esse processo é utilizado nas usinas de produção de etanol, nas panificadoras, pelas donas de casa para produção de pães e na produção de bebidas como a cachaça, o vinho e a cerveja. Fermentação láctica: o ácido pirúvico é transformado em ácido lático. Além dos lactobacilos, as células musculares também realizam a fermentação láctica quando estão em atividade intensa e com déficit de oxigênio.
FOTOSSÍNTESE A fotossíntese pode ser realizada tanto por organismos procariontes, como por eucariontes. Todos os seres fotossintetizantes, exceto algumas bactérias, utilizam a água como fonte de hidrogênio para produção de glicose. A equação geral para o processo é:
e. A energia liberada é convertida em energia química e fica armazenada nas moléculas de ATP.
FOTOSSÍNTESE: FASE ESCURA A energia necessária às reações de escuro provém das moléculas de ATP produzidas na fase de claro e do hidrogênio recolhidos pelo NADPH2. A energia assimilada clara em é empregada para incorporar átomosnadefase carbono moléculas orgânicas (como a glicose), produzindo substâncias mais apropriadas para o consumo, o armazenamento e o transporte. A incorporação do carbono ocorre em uma sequência cíclica de reações, o ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses. As reações da fase escura se processam no estroma dos cloroplastos.
FATORES LIMITANTES DA FOTOSSÍNTESE São os fatores limitantes da fotossíntese: Concentração de CO2 no ar, Temperatura, Intensidade luminosa e Comprimento de onda.
QUIMIOSSÍNTESE FOTOSSÍNTESE: FASE CLARA
Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos ocorre na ausência de energia solar.
Na etapa fotoquímica da fotossíntese, ocorrem os seguintes eventos:
Primeira Etapa: Composto Inorgânico + O2 Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química
a. A energia luminosa captada pela clorofila é transferida para aceptores de elétrons.
Segunda Etapa: CO2 + H2O + Energia Química Compostos Orgânicos + O2
b. Quebra da molécula de água com a energia luminosa absorvida pela clorofila (fotólise).
É um recurso normalmente utilizado por algumas espécies de bactérias e arqueobactérias , recebendo a denominação segundo os compostos inorgânicos reagentes, podendo ser: ferrobactérias e nitrobactérias ou nitrificantes (nitrossomonas e nitrobacter, gênero de bactérias quimiossintetizantes).
c. Liberação do O 2 para a atmosfera proveniente da molécula de água. d. Captura dos H + liberados na fotólise da molécula de água e formação de NADPH 2.
→
→
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EXERCÍCIOS 1. (UNICAMP 2016) A concentração de CO2 na atmosfera em uma oresta varia ao longo de um dia e está intimamente associada com a siologia (fotossíntese e respiração) das espécies presentes. A concentração de CO2 na atmosfera também varia em função da disponibilidade de água no ambiente. Considerando o gráco abaixo, é correto armar que
Gestão da Atmosfera (AMS), que tem por objetivo a produção de oxigênio através da eletrólise da água. Este módulo também estará apto a detectar incêndios e compostos nocivos, bem como a proceder à monitorização do dióxido de carbono. A produção de oxigênio será seguramente uma das preocupações prioritárias para o ambicioso projeto de instalação de uma colônia em Marte, mas não poderá funcionar sem o apoio de outros módulos. A água usada na eletrólise (que produzirá o oxigênio) será produzida por um Sistema de Processamento de Recursos (ISRPS) a partir dos componentes existentes no solo marciano. O ISRPS deverá ainda assegurar a produção de nitrogênio e argônio a partir da atmosfera marciana. Disponível em: . Acesso em 05.07.2015.
Imagine que, pelas condições do planeta, a produção que será feita não seja exatamente de oxigênio, mas de um elemento análogo. Se esse elemento conseguisse ser utilizado pelo corpo, na mitocôndria, ele seria usado para formação de água e, portanto, seria detectado:
a) a fotossíntese das plantas é maior no início e no nal do período diurno. b) as plantas respiram mais na estação chuvosa. c) na estação seca, há um pico de respiração às 12 horas. d) as plantas fazem mais fotossíntese e respiram menos na estação chuvosa.
2. (PUCPR 2016) Leia o fragmento de texto a seguir:
Mars One: já há quem saiba como produzir água e oxigênio em Marte Os primeiros colonos da Mars One deverão sobreviver no planeta vizinho suportados por sistemas que geram oxigênio a partir da eletrólise e produzem água recorrendo a componentes existentes no solo marciano
As naves do consórcio Mars One só deverão partir para Marte depois de 2023 – e pelo meio ainda haverá um reality show para a seleção da primeira colônia humana e recolha de fundos. As previsões do consórcio holandês apontam para o envio de 24 a 40 pessoas para o planeta vizinho. O que coloca a questão: como vão viver estas pessoas se alguma vez chegarem a Marte? A resposta à questão já começou a tomar forma: a empresa Paragon, que havia sido previamente selecionada pelo consórcio Mars One, acaba de dar a conhecer as linhas mestras de uma solução conhecida como Controle Ambiental do Habitat de Superfície e Sistema de Suporte à Vida (ECLSS) que terá como objetivo prover os primeiros colonos de Marte com água e oxigênio a partir de recursos existentes em Marte ou que derivam da atividade humana enquanto se encontra no denominado planeta vermelho. A Paragon aproveitou a experiência ganha, durante as duas últimas décadas, no desenvolvimento de suporte da vida humana em ambientes inóspitos para delinear uma solução composta por cinco módulos – que recriam o ciclo da água e do oxigênio. Entre os módulos essenciais gura o Sistema de
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a) no ciclo de Krebs. b) na glicólise. c) no ciclo de Calvin. d) na cadeia respiratória. e) na fase de Hill. 3. (PUCRJ 2008) A produção de álcool combustível a partir do açúcar da cana está diretamente relacionada a qual dos processos metabólicos de microrganismos a seguir
relacionados? a) Respiração. b) Fermentação. c) Digestão. d) Fixação de N2. e) Quimiossíntese. 4. (FATEC 2016) Um dos problemas enfrentados atualmente pelas cidades é o grande volume de esgoto doméstico gerado por seus habitantes. Uma das formas de minimizar o impacto desses resíduos é o tratamento dos euentes realizado pelas estações de tratamento. O principal método utilizado para isso é o tratamento por lodos ativados, no qual o esgoto é colocado em contato com uma massa de bactérias em um sistema que garante a constante movimentação e oxigenação da mistura, ambas necessárias para que o processo de
decomposição possa ocorrer. As bactérias envolvidas no método de tratamento de esgoto descrito obtêm energia por meio do processo de a) fermentação, pois necessitam do gás oxigênio para promover a transformação da matéria inorgânica em matéria orgânica. b) respiração anaeróbia, pois necessitam do gás oxigênio para realizar a transformação da matéria orgânica em matéria inorgânica. c) respiração anaeróbia, pois necessitam do gás oxigênio para promover a transformação da matéria inorgânica em matéria orgânica.
d) respiração aeróbia, pois necessitam do gás oxigênio para promover a transformação da matéria inorgânica em matéria orgânica. e) respiração aeróbia, pois necessitam do gás oxigênio para promover a transformação da matéria orgânica em matéria inorgânica.
Em I. e II. estão representados, respectivamente, os processos e quem os executa. Desta forma, assinale a alternativa correta. a) I.: Respiração em organismos aeróbios; II.: Fotossíntese em organismos autótrofos. b) I.: Respiração em organismos aeróbios; II.: Fotossíntese em organismos heterótrofos. c) I.: Fotossíntese em organismos anaeróbios; II.: Respiração em organismos heterótrofos. d) I.: Fotossíntese em organismos anaeróbios; II.: Respiração em organismos autótrofos. e) I.: Fotossíntese em organismos autótrofos; II.: Respiração em organismos aeróbicos.
5. (UPF 2017) Analise a gura e assinale a alternativa que indica o que é representado nela.
a) O surgimento das células procariotas. b) A teoria celular. c) A teoria da endossimbiose. d) A teoria da abiogênese. e) A srcem da vida.
6. (UFRGS 2017) energética”.
8. (FAC. SANTA MARCELINA - MEDICINA 2017) Uma nova espécie de planta carnívora gigante foi descoberta em Minas Gerais. Batizada como Drosera magnica, a planta atinge quase um metro e meio de comprimento. Ela produz folhas longas e nas, cobertas por glândulas ou “tentáculos”, que são vermelhos e reluzentes e, por isso, atraem pequenos insetos voadores. Essas glândulas produzem e secretam gotículas ricas em enzimas, que digerem lentamente os insetos capturados. Essa “dieta” garante uma fonte extra de nitrogênio e fósforo, uma vez que essas plantas costumam habitar solos pobres em nutrientes. (Folha de S.Paulo, 30.07.2015. Adaptado.)
a) Cite a interação ecológica desarmônica que ocorre entre a planta e os insetos capturados. Justique sua resposta. b) Por que o elemento nitrogênio é imprescindível na composição do material genético da planta? Por que o elemento fósforo é fundamental para que ocorra o metabolismo energético da planta?
O ATP atua como um tipo de “moeda
Considere as seguintes armações sobre essa molécula. I. A molécula é um nucleotídeo composto por uma base nitrogenada, uma ribose e um grupo trifosfato. II. A hidrólise da molécula libera energia livre que pode ser utilizada no transporte ativo. III. A síntese da molécula pode ocorrer na ausência de oxigênio, quando a glicólise é seguida pela fermentação. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.
7. (IFSP 2017) Considerando-se o ciclo do carbono, analise a gura abaixo.
9. (UFRGS 2017) No bloco superior abaixo, são citadas duas estruturas presentes nos cloroplastos; no inferior, características dessas estruturas.
Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1. Tilacoides 2. Estroma ( ) A luz absorvida pelo pigmento é transformada em energia química. (
) Enzimas catalisam a xação de CO2.
( ) Parte do gliceraldeído 3 fosfato resulta na produção de amido. ( ) A oxidação de moléculas de água produz elétrons, prótons e O 2.
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A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 2 – 2 – 1. b) 1 – 1 – 2 – 1. c) 1 – 2 – 2 – 2. d) 2 – 1 – 1 – 1. e) 2 – 1 – 1 – 2.
10. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICINA 2017) Uma certa solução de coloração rósea, indicadora de pH, torna-se amarela em meio ácido e roxa em meio alcalino.
Em um experimento, uma quantidade desta solução é colocada em tubos de ensaio, que são hermeticamente fechados por rolhas. No interior de cada tubo coloca-se uma folha, que ca presa à rolha, conforme mostrado no esquema abaixo. Alguns desses tubos são mantidos no escuro (lote A) e outros cam expostos à luz (lote B).
ANOTAÇÕES
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Após algum tempo, espera-se que a solução nos tubos do lote A torne-se a) amarela, devido à liberação de gás carbônico pela folha e a do lote B roxa, devido ao consumo de gás carbônico pela folha. b) roxa, devido ao consumo de gás carbônico pela folha e a do lote B amarela, devido à liberação de gás carbônico pela folha. c) amarela, devido ao consumo de oxigênio pela folha e a do lote B roxa, devido à liberação de gás carbônico pela folha. d) roxa, devido à liberação de oxigênio pela folha e a do lote B amarela, devido à liberação de gás carbônico pela
folha.
GABARITO
D JO W
1 - [B]
7- [A]
O gráfico mostra que na estação chuvosa a taxa respiratória das plantas é maior do que na estação seca, porque no período chuvoso o fluxo de CO2 para o ambiente é maior.
[I] Mostra a respiração de organismos aeróbios, tendo como reagente a glicose (C6H12O6) e como produto o gás carbônico (CO2) [II] mostra a fotossíntese em organismos autótrofos, tendo como reagente o gás carbônico (CO2) e produto a glicose (C6H12O6).
2 - [D] A formação de moléculas de água pela associação do oxigênio com o hidrogênio ocorre durante a cadeira respiratória, fase da respiração celular que se passa nas membranas das cristas mitocondriais.
8 - a) A interação ecológica desarmônica é a predação ou predatismo, pois a planta carnívora (predadora) se alimenta de seres vivos de espécies diferentes, no caso os insetos (presas).
O nitrogênio é imprescindível, porque as bases nitrogenadas que formam b) os nucleotídeos do material genético apresentam nitrogênio em sua
3 - [B]
composição. O fósforo é fundamental na fotossíntese, para a formação de ATP (adenosina trifosfato), através da ligação de fosfato inorgânico e ADP (adenosina difosfato).
4 - [E] As bactérias decompositoras utilizadas no tratamento das efluentes contendo esgoto doméstico realizam a respiração aeróbia, porque utilizam o gás oxigênio para transformar a matéria orgânica em matéria inorgânica.
5 - [C] A figura representa a teoria da endossimbiose, que propõe que mitocôndrias e cloroplastos das células eucarióticas teriam surgido de uma associação simbiótica de vários organismos. Células procariontes ancestrais sofreram invaginações, formando invólucro nuclear e retículo endoplasmático, srcinando células maiores. A partir disso, as células grandes passaram a englobar organismos procariontes heterotróficos aeróbios e organismos procariontes fotossintetizantes (autotróficos), que passaram a ser, respectivamente, mitocôndrias e cloroplastos de células eucariontes.
9 - [A] A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: 1 – 2 – 2 – 1.
10 - [A] No escuro (lote A), a folha respira liberando CO2 para o meio. O CO 2 se dissolve na solução formando ácido carbônico (H2CO3), fato que torna o indicador amarelo. No claro (lote B), a folha faz fotossíntese com maior intensidade do que respira e consome CO2 do meio. A solução fica alcalina e torna-se roxa.
6 - [E] Todos os itens estão corretos e relacionados à molécula de ATP (adenina trifosfato).
ANOTAÇÕES
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