Em uma aula sobre metabolismo energético, foi apresentado um experimento clássico realizado por Engelmann. Um recipiente contendo bactérias aeróbias e uma alga verde filamentosa foi submetido à iluminação de uma fonte de luz, representada pelo microespectro. Após a explicação, um aluno esquematizou na lousa o resultado do referido experimento.
Considerando a figura, a faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética é a do:
A) Anil.
B) Verde.
C) Violeta.
D) Amarelo.
E) Vermelho.
Resolução Em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Biologia (Botânica: Fotossíntese, Espectro de Absorção da Clorofila)
- Biologia (Metabolismo Energético: Respiração Celular Aeróbia)
- Interpretação de Gráficos e Esquemas Visuais
🎯 Tema/Objetivo Geral
Análise do experimento de Engelmann para correlacionar a taxa de fotossíntese de uma alga com as diferentes faixas de cor do espectro luminoso.
📊 Nível da Questão
Fácil.
Por quê? A questão exige a interpretação direta de um esquema visual clássico da biologia. A lógica para a resposta é explícita no desenho: onde há mais bactérias, há mais oxigênio; onde há mais oxigênio, há mais fotossíntese. Basta observar onde a concentração de pontos (bactérias) é maior.
✅ Gabarito
Alternativa E.
Resumo: O esquema mostra uma grande concentração de bactérias aeróbias nas faixas de luz vermelha e azul/violeta. Como essas bactérias buscam oxigênio, sua aglomeração indica os locais onde a alga está produzindo mais oxigênio. A produção de oxigênio é um subproduto da fotossíntese, logo, as maiores taxas fotossintéticas ocorrem nessas faixas. Entre as opções, “Vermelho” é a que apresenta a maior concentração.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Transcrição Essencial 📌
“Considerando a figura, a faixa do microespectro em que a alga possui maior taxa de realização fotossintética é a do:”
O que está sendo pedido?
A questão nos pede para olhar o desenho e identificar em qual cor de luz a alga está fazendo mais fotossíntese.
Objetivo Cristalino 💎
Nosso objetivo é entender como a distribuição das bactérias no desenho serve como um “termômetro” da fotossíntese e, a partir daí, localizar o ponto de maior atividade.
🧠 O texto diz que as bactérias são “aeróbias”. O que um ser aeróbio precisa para viver? E como a alga produz essa “coisa” que as bactérias precisam? A resposta a essas duas perguntas resolve o problema!
Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdo Necessários
Definição de Termos 🔖
- Fotossíntese: É o processo pelo qual plantas, algas e algumas bactérias convertem a energia luminosa em energia química, produzindo glicose (seu alimento) a partir de CO₂ e água. Um subproduto fundamental desse processo é a liberação de gás oxigênio (O₂).
- Equação simplificada: 6 CO₂ + 6 H₂O + Luz → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
- Bactérias Aeróbias: São microrganismos que necessitam de oxigênio para realizar a respiração celular e sobreviver. Elas tendem a se concentrar em locais onde há abundância de O₂.
- Espectro de Luz Visível (Microespectro): É o conjunto de todas as cores que compõem a luz branca (Vermelho, Laranja, Amarelo, Verde, Azul, Anil, Violeta). Cada cor corresponde a um diferente comprimento de onda de luz.
- Espectro de Absorção da Clorofila: A clorofila, o principal pigmento da fotossíntese, não absorve todas as cores de luz da mesma forma. Ela absorve muito bem a luz nas faixas do azul-violeta e do vermelho, e reflete a luz na faixa do verde (é por isso que vemos as plantas como verdes).
Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
Contextualização Simplificada 💬
O experimento de Engelmann foi genial. Ele queria descobrir qual cor de luz as algas mais “gostam” para fazer fotossíntese. Mas como medir a fotossíntese em cada ponto da alga? Ele teve uma ideia: usar “detectores de oxigênio vivos”. Ele colocou junto da alga um monte de bactérias que amam oxigênio (bactérias aeróbias).
A lógica é simples:
- A alga faz fotossíntese e libera oxigênio.
- As bactérias, que precisam de oxigênio para respirar, vão se amontoar nos lugares onde a alga está liberando mais oxigênio.
- Portanto, os lugares com mais bactérias são os lugares com mais oxigênio, que, por sua vez, são os lugares com mais fotossíntese.
A questão é: olhando para o desenho, onde as bactérias fizeram a maior “festa”?
Estratégia Geral 🗺️
Nossa estratégia será puramente visual, seguindo a lógica dedutiva do experimento:
- Localizar no esquema as áreas com maior aglomeração de pontos (bactérias).
- Correlacionar essas áreas com as faixas de cor correspondentes no microespectro.
- Concluir que essas são as faixas de maior taxa fotossintética.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
Passo a Passo Detalhado 👣
- Observação do Esquema: O desenho mostra um filamento de alga e, ao redor dele, vários pontos que representam as bactérias aeróbias.
- Identificação das Concentrações: É claramente visível que os pontos (bactérias) não estão distribuídos de forma uniforme. Há duas grandes concentrações:
- Uma concentração muito grande na extremidade esquerda, correspondente à faixa de luz Vermelha.
- Outra concentração grande, mas um pouco menor, na extremidade direita, abrangendo as faixas de luz Azul, Anil e Violeta.
- Na faixa central, correspondente à luz Verde e Amarela, há pouquíssimas bactérias.
- Interpretação da Concentração: A aglomeração de bactérias aeróbias indica alta concentração de oxigênio.
- A Conexão com a Fotossíntese: A alta concentração de oxigênio é resultado de uma alta taxa de fotossíntese.
- Conclusão: Portanto, a alga realiza a fotossíntese com maior intensidade nas faixas de luz vermelha e azul-violeta. A faixa com a maior aglomeração de todas no desenho é a vermelha.
A Armadilha Comum 🚨
A armadilha mais comum é a Alternativa B (Verde). O aluno pode pensar: “Se a alga é verde, ela deve usar a luz verde para a fotossíntese”. O raciocínio é o oposto: a alga é verde porque ela reflete a luz verde, e não a absorve para usar na fotossíntese. O experimento de Engelmann foi a primeira grande prova disso.
Fechamento e Expectativa
A análise visual nos leva a procurar, entre as alternativas, uma das faixas de luz (vermelha ou azul-violeta) onde a concentração de bactérias é máxima.
Passo 5: Análise das Alternativas
🔴 A) Anil.
Incorreta. A taxa de fotossíntese na faixa do anil é alta, mas a maior concentração de bactérias no esquema está na faixa do vermelho.
🔴 B) Verde.
Incorreta. Esta é a faixa onde a fotossíntese é mínima, pois a clorofila reflete a luz verde. O baixo número de bactérias confirma isso.
🔴 C) Violeta.
Incorreta. Assim como o anil, a taxa é alta, mas a aglomeração maior ocorre no vermelho.
🔴 D) Amarelo.
Incorreta. Assim como o verde, a taxa de fotossíntese é baixa nesta faixa.
🟢 E) Vermelho.
Correta. O esquema mostra a maior concentração de bactérias aeróbias na faixa do espectro correspondente à cor vermelha, indicando ser este o local de maior produção de oxigênio e, consequentemente, de maior taxa fotossintética.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Resumo do Raciocínio 📝
O experimento de Engelmann utiliza bactérias aeróbias como indicadores biológicos da produção de oxigênio. A concentração dessas bactérias ao redor do filamento da alga revela as regiões onde a fotossíntese está ocorrendo com maior intensidade. O esquema mostra claramente que as maiores aglomerações de bactérias ocorrem nas faixas de luz vermelha e azul-violeta. Comparando as duas, a concentração na faixa vermelha é a mais proeminente, indicando que ali a taxa de fotossíntese é máxima.
Gabarito Reafirmado 🏅
A alternativa correta é a E.
Resumo Final para Revisão 🔍
Lembre-se da regra da fotossíntese: as plantas e algas absorvem luz azul-violeta e vermelha para obter energia e refletem a luz verde. Por isso as vemos verdes e por isso a fotossíntese é mínima nessa cor.
