Fotossíntese
Autotróficos 
Capacidade de produzir compostos orgânicos a partir de substâncias minerais, utilizando uma 
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A fotossíntese permite converter a energia luminosa em energia química
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4Sol irradia 3X1031KJ de energiaE = mc2 logo 1kg de matéria solar = 9X1013KJ de energia 
Por dia ating...
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Biomassa 
FitomassaZoomassaSeres Humanos 
Biomassa 
Total 
Continentes1837 X 109ton 
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Interacção com outros subsistemas 
6Biosfera -Plantas 
Atmosfera 
GeosferaBiossíntesee outros processos vitais 
Água 
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Fotossíntese 
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Pigmentos Fotossintéticos
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Perspectiva Histórica 
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De queforma asplantas obtêmmatéria orgânicaresponsável peloseu crescimento? 
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Os dadosobtidos naexperiência apoiama hipóteseoriginal? Justifique asua resposta. 
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VanHelmontdeduziu, apartir destaexperiência, queo crescimentodas plantasse deveapenas àpresença daágua. Critique aconclus...
Identifique asvariáveis quenão foramcontroladas durantea experiência. 
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Proponha umpercurso investigativoque permitademonstrar quea conclusãoretirada porVanHelmontestava incorrecta. 
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Com otrabalho deVanHelmont, são introduzidas alterações aos conceitos, até aí adoptados como correctos, relacionados com ...
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Hipótese : QUAL É O PAPEL DAS PLANTAS NA RENOVAÇÃO DO AR? 
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17Interprete osresultados obtidosnas montagensA, B eC. A —A velaapaga-se quandoa combustão esgota o ox...
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Com base nos resultados desta experiência, infirasobre aimportância dasplantas nosecossistemas. 
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NicolasTheodorede Saussure(1804) 
concluiu que o aumento de peso nas plantas dependia da presença de dióxido de carbono, ...
Qual a origem do oxigénio libertado pelas plantas? 
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Cornelis van Niel (1897-1987). 
O primeiro a levantar dúvidas sobre qual reagente fornecia os átomos de oxigénio que form...
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Estava VanNielcerto? 
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Com basenos resultados, quepode concluirrelativamente àhipótese deVanNiel? A hipótesede VanNieles...
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Se admitira hipóetesedo O2 terorigem noCO2, queexperiência poderiarealizar pararefutar estahipótese...
Conclusões 
A utilização de água marcada com 18O2permitiu verificar que a hipótese de VanNielestava correcta e, portanto,...
Durante as décadas de 40 e de 50, do século XX, foram realizadas mais experiências que contribuíram para esclarecer as et...
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A incorporaçãode C02dependedirectamente daacção daluz? Justifique asua resposta. 
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Conclusões 
Estas experiênciaspermitiram verificarque oCO2énecessário paraformar compostosorgânicos. Por outrolado, embor...
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  1. 1. Fotossíntese
  2. 2. Autotróficos Capacidade de produzir compostos orgânicos a partir de substâncias minerais, utilizando uma Nuno Correia 09/10 2 fontede energia externa.
  3. 3. Nuno Correia 09/10 3 A fotossíntese permite converter a energia luminosa em energia química
  4. 4. Nuno Correia 09/10 4Sol irradia 3X1031KJ de energiaE = mc2 logo 1kg de matéria solar = 9X1013KJ de energia Por dia atinge a Terra 1,5X1019KJ de energia Quantidade de luz solar que atinge a Terra = 165 ton(60.000 ton/ano) As plantasutilizam 0,01% daE quechega àTerra 40 tonde matériasolar. Com essaenergia asplantas sintetizam2 X 1011 tonde biomassa por ano.
  5. 5. Nuno Correia 09/10 5 Biomassa FitomassaZoomassaSeres Humanos Biomassa Total Continentes1837 X 109ton 1,005 X 109ton 0,052 X 109ton 1838,057 X 109ton Oceanos 3,9 X 109ton0.997 X 109ton 4,897 X 109ton
  6. 6. Interacção com outros subsistemas 6Biosfera -Plantas Atmosfera GeosferaBiossíntesee outros processos vitais Água Nutrientes Substâncias Orgânicas ATP FotossínteseRespiração Luz CO2 O2 H2O Nuno Correia 09/10
  7. 7. Fotossíntese Nuno Correia 09/10 7 luz Pigmentos Fotossintéticos
  8. 8. Nuno Correia 09/10 8 Perspectiva Histórica Na Gréciaantiga sabia-seque solosfertilizados permitiamo crescimentodas plantas, peloque se acreditavaque odesenvolvimento destasdependia apenasdos nutrientesque estas«comiam» apartir dosolo. Na tentativade esclareceresta hipótese, VanHelmontexecutou aseguinte experiência, em1648
  9. 9. De queforma asplantas obtêmmatéria orgânicaresponsável peloseu crescimento? VanHelmontcolocou umaplanta jovemnum vaso, tendopesado ambosno início. Regou aplanta comágua dachuva durante5 anos. Ao fimdeste tempo, pesoua plantae osolo. Nuno Correia 09/10 9 Hipótese
  10. 10. Os dadosobtidos naexperiência apoiama hipóteseoriginal? Justifique asua resposta. Nuno Correia 09/10 10 Não, poisenquanto aplanta aumentou73,85 kg, osolo pesavaapenas menos0,1 kg.
  11. 11. VanHelmontdeduziu, apartir destaexperiência, queo crescimentodas plantasse deveapenas àpresença daágua. Critique aconclusão tiradapor VanHelmont. Nuno Correia 09/10 11 Não se podeconcluir quea plantacresce unicamentedevido àágua, poisverificou-se diminuiçãodo pesodo solo, oque indicaque tambémfoi utilizado.
  12. 12. Identifique asvariáveis quenão foramcontroladas durantea experiência. Nuno Correia 09/10 12 Não foramcontroladas naexperiência aluz eos gases.
  13. 13. Proponha umpercurso investigativoque permitademonstrar quea conclusãoretirada porVanHelmontestava incorrecta. Nuno Correia 09/10 13Os alunosdeverão indicaro materiale procedimentode umaexperiência quedeverá apresentar, porexemplo; 1.°vaso-Plantaem águadestilada; 2.°vaso-Plantaem terra, regadadiariamente comágua destilada; 3.°vaso-Plantaem terrasem serregada.
  14. 14. Com otrabalho deVanHelmont, são introduzidas alterações aos conceitos, até aí adoptados como correctos, relacionados com o modo de nutrição das plantas. Embora aindalonge daexplicação destefenómeno, começama surgiroutros factores—aágua -necessáriosà realizaçãodeste processo. Nuno Correia 09/10 14
  15. 15. No séculoXVIII, JosephPriestleyenriqueceu osconhecimentos sobreeste assunto, adicionandouma novaperspectiva atéaí nuncaconsiderada: asplantas tambémtinham umpapel importantena manutençãoda qualidadedo ar. Nuno Correia 09/10 15
  16. 16. Nuno Correia 09/10 16 Hipótese : QUAL É O PAPEL DAS PLANTAS NA RENOVAÇÃO DO AR? Na tentativade perceberqual erao papeldas plantasna renovaçãodo ar, JosephPriestleymontou aseguinte actividadeexperimental. Experiência dePriestleyque demonstrouque achama deuma velase apagadentro deuma campânula(A); orato morredentro deuma campânula(B) eo ratosobrevive se estiveracompanhado deuma plantadentro dacampânula (C).
  17. 17. Nuno Correia 09/10 17Interprete osresultados obtidosnas montagensA, B eC. A —A velaapaga-se quandoa combustão esgota o oxigénio existente na campânula. B -O ratomorre quandoa suarespiração esgotao oxigénioexistente nacampânula. C -A plantarenova ooxigénio, permitindoque orato sobreviva.
  18. 18. Nuno Correia 09/10 18Que conclusões pode tirar da experiência? A combustãoe arespiração dorato consomemoxigénio. A plantarenova oar, libertandooxigénio.
  19. 19. Nuno Correia 09/10 19 Com base nos resultados desta experiência, infirasobre aimportância dasplantas nosecossistemas. As plantassão muitoimportantes nosecossistemas, poislibertam oxigénioque podeser utilizadopor quasetodos osseres vivos.
  20. 20. NicolasTheodorede Saussure(1804) concluiu que o aumento de peso nas plantas dependia da presença de dióxido de carbono, da água e de azoto. Nuno Correia 09/10 20
  21. 21. Qual a origem do oxigénio libertado pelas plantas? Nuno Correia 09/10 21
  22. 22. Cornelis van Niel (1897-1987). O primeiro a levantar dúvidas sobre qual reagente fornecia os átomos de oxigénio que formam as moléculas do O2produzidas na fotossíntese . Por volta de 1930, ele estudava a fotossíntese realizada por sulfobactériaspúrpuras, um tipo de bactéria autotróficaque utiliza moléculas de sulfetode hidrogénio (H2S) em vez de água (H2O) no processo fotossintético, liberando enxofre elementar (S), em vez de gás oxigénio (02). Nuno Correia 09/10 22
  23. 23. Nuno Correia 09/10 23 H2O Água O2 Oxigénio
  24. 24. Estava VanNielcerto? Nuno Correia 09/10 24 Experiência de Calvin-1940
  25. 25. Nuno Correia 09/10 25 Com basenos resultados, quepode concluirrelativamente àhipótese deVanNiel? A hipótesede VanNielestá correcta, tendoem contaos resultados, destaexperiência.
  26. 26. Nuno Correia 09/1026 Se admitira hipóetesedo O2 terorigem noCO2, queexperiência poderiarealizar pararefutar estahipótese? Fornecer àsalgas CO2radioactivoe verificarse oO2formadoseria ounão radioactivo.
  27. 27. Conclusões A utilização de água marcada com 18O2permitiu verificar que a hipótese de VanNielestava correcta e, portanto, que o oxigénio libertado durante a fotossíntese provém da água. Poder-se-ia provar que o O2libertado pelas plantas não provém do CO2. Para isso, bastaria fornecer às algas CO2marcado com o isótopo 18O e proceder como na experiência inicial. Nuno Correia 09/10 27
  28. 28. Durante as décadas de 40 e de 50, do século XX, foram realizadas mais experiências que contribuíram para esclarecer as etapas envolvidas no processo fotossintético. Nuno Correia 09/10 28
  29. 29. Nuno Correia 09/10 29 Experiência A Colocaram-se algasverdes, dogénero Chlorella, nummeio contendodióxido de carbono marcado com carbono radioactivo (14C). Verificou-se queas substânciassintetizadas nodecurso dafotossíntese apresentavamradioactividade. Experiência B A umasuspensão dealgas, fortementeiluminada, foifornecido dióxidode carbonoradioactivo (14C02). Após umahora deiluminação, asalgas foramcolocadas naobscuridade, verificando-seque oC02continuavaa serabsorvido durante15 a20 segundos. Se ailuminação inicialnão se fizerdurante pelomenos umahora, aincorporação deC02cessaassim quese transferemas algaspara aobscuridade.
  30. 30. Nuno Correia 09/1030 Experiência A Colocaram-se algasverdes, dogénero Chlorella, nummeio contendodióxido de carbono marcado com carbono radioactivo (14C). Verificou-se queas substânciassintetizadas nodecurso dafotossíntese apresentavamradioactividade. O quepode concluirdos resultadosda experiênciaA? O CO2énecessário paraformar as substâncias sintetizadas no decurso da fotossíntese.
  31. 31. Nuno Correia 09/10 31 Para quese inicieo processofotossintético, énecessário luz? Justifique asua resposta. Sim, poisse ailuminação inicialnão se fizerdurante pelomenos 1 hora, aincorporação deCO2cessa, assimque asalgas passampara aobscuridade.
  32. 32. Nuno Correia 09/10 32 A incorporaçãode C02dependedirectamente daacção daluz? Justifique asua resposta. Não, pois, asalgas iluminadasdurante 1 horacontinuaram aincorporar CO2 durantemais algunssegundos, apósserem colocadasna obscuridade.
  33. 33. Conclusões Estas experiênciaspermitiram verificarque oCO2énecessário paraformar compostosorgânicos. Por outrolado, emboraseja necessárialuz paradar inícioao processofotossintético, aincorporação deCO2nãodepende directamenteda luz, poispode prolongar-sena obscuridade. Assim, podeadmitir-se quea fotossíntesecompreende duasfases: uma fase em que as reacções dependem da luz (fase fotoquímica); uma fase não dependente directamente da luz (fase química). Nuno Correia 09/10 33

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