Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre animais e vegetais. Isso porque o molusco (Elysia chlorotica) é um híbrido de bicho com planta. Cientistas americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar
um gene das algas e, por isso, desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se “alimentar” apenas de luz e CO2, como as plantas.
GARATONI, B. Superinteressante. Edição 276, mar. 2010 (adaptado).
A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar
A) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose.
B) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio.
C) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio.
D) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose.
E) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Biologia Celular e Bioquímica (Fotossíntese)
- Genética e Biotecnologia (Transferência de genes)
- Ecologia (Relações entre seres vivos)
Tema/Objetivo Geral:
Relacionar a transferência horizontal de um gene com a aquisição de uma nova capacidade metabólica (fotossíntese), identificando a molécula-chave e sua função correta.
Nível da Questão
Médio – A questão é de nível médio porque não testa apenas se o aluno sabe o que é fotossíntese, mas exige uma compreensão precisa da função específica da clorofila no processo. As alternativas incorretas são elaboradas para confundir quem tem um conhecimento superficial, misturando os papéis dos reagentes, produtos e da fonte de energia.
Gabarito
Alternativa E. Esta alternativa está correta pois identifica a clorofila como a molécula sintetizada e descreve sua função fundamental com precisão: capturar a energia da luz e transferi-la para ser usada na produção de compostos orgânicos (alimento).
🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1 Transcrição Essencial
“A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar…”
1.2 O que está sendo pedido?
A questão quer saber qual substância o molusco passou a produzir, graças ao gene “roubado” da alga, e qual é a função exata dessa substância no processo da fotossíntese.
1.3 Objetivo Cristalino
Nossa meta é identificar a molécula essencial que funciona como o “motor” da fotossíntese e descrever corretamente como ela lida com a energia luminosa para produzir alimento.
1.4 Pergunta de Atenção
Você sabe qual é o papel de um painel solar em uma casa? Ele não cria energia, ele captura a energia do sol e a transforma em energia elétrica. Qual molécula dentro de uma planta funciona exatamente como um painel solar biológico?
📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
2.1 Definições e Fórmulas / explicação de termos
Para resolver esta questão, precisamos dominar alguns conceitos fundamentais da fotossíntese:
- Fotossíntese: É o processo metabólico pelo qual seres autótrofos (como plantas e algas, e agora, este molusco) convertem matéria inorgânica (gás carbônico – CO₂ e água – H₂O) em matéria orgânica (glicose – C₆H₁₂O₆), usando a energia da luz solar. A equação geral simplificada é:
6 CO₂ + 6 H₂O + Luz → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
- Clorofila: É o pigmento verde, a molécula-chave da fotossíntese. Sua função principal é absorver a energia luminosa (principalmente nas faixas de luz azul e vermelha).
- Classificação: Pigmento fotorreceptivo.
- Explicação Simples: A clorofila funciona como uma antena ou um painel solar. Ela captura a energia dos fótons de luz e usa essa energia para “energizar” elétrons, dando início a uma série de reações químicas.
- Compostos Orgânicos (Glicose): São as moléculas que armazenam a energia química que foi convertida a partir da energia luminosa. A glicose é o “alimento” ou o “combustível” da célula.
- Citocromos: São proteínas que participam da cadeia de transporte de elétrons, tanto na fotossíntese quanto na respiração celular. Eles atuam como intermediários, ajudando a transferir a energia dos elétrons passo a passo, mas não são os pigmentos que capturam a luz inicialmente.
📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
3.1 Contextualização Simplificada
Imagine que um molusco aprendeu um truque incrível: em vez de ter que procurar comida, ele “instalou” painéis solares no próprio corpo. Para isso, ele roubou a “planta de construção” (o gene) desses painéis de uma alga que ele comeu. Agora, ele só precisa de sol, água e um pouco do gás carbônico do ar para produzir sua própria comida. A pergunta é: o que são exatamente esses “painéis solares” (a molécula) e qual é o trabalho deles?
3.2 Estratégia Geral
Nosso plano será:
- Identificar qual é a molécula indispensável para capturar a luz na fotossíntese.
- Analisar a função dessa molécula, focando em como ela lida com a energia.
- Avaliar as alternativas, eliminando aquelas que citam a molécula errada ou descrevem a função de maneira incorreta (confundindo fonte de energia, reagentes e produtos).
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Análise Lógica
4.1 Passo a Passo Detalhado
- A Habilidade Adquirida: O molusco agora faz fotossíntese.
- O Requisito Essencial: Para fazer fotossíntese, um organismo precisa, antes de tudo, ser capaz de capturar a energia da luz.
- A Molécula Responsável: A molécula biológica especializada em absorver luz para a fotossíntese é a clorofila. Portanto, o gene incorporado deve ser o responsável por permitir a síntese de clorofila (ou de proteínas essenciais para a sua função).
- A Função da Clorofila: A clorofila não usa a “energia do carbono” nem “converte CO₂ em O₂”. Sua função é absorver a energia luminosa e transferir essa energia para outras moléculas. Essa energia impulsiona as reações que quebram a água (liberando O₂) e constroem a glicose a partir do CO₂. O processo todo é uma conversão de energia luminosa em energia química, armazenada nos compostos orgânicos.
4.3 Possível armadilha
A maior armadilha é a confusão entre os componentes da equação da fotossíntese.
- Armadilha A: Pensar que a energia vem do carbono (Alternativa A). Errado, a energia vem da luz. O carbono é a matéria-prima.
- Armadilha C: Achar que o CO₂ vira O₂ (Alternativa C). Errado, o O₂ liberado vem da quebra da molécula de água (H₂O). O CO₂ é usado para construir a glicose.
4.4 Fechamento e expectativa
Nosso raciocínio indica que a resposta correta deve obrigatoriamente mencionar a clorofila e descrever sua função como a de um conversor/transferidor de energia luminosa para a produção de matéria orgânica.
✅ Passo 5: Análise das Alternativas
5.1 Listagem das Alternativas
A) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose.
B) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio.
C) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio.
D) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose.
E) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
5.2 Justificativa Individual
- 🔴 A) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose.
Errada. A molécula está certa (clorofila), mas a função está errada. A energia utilizada vem da luz, não do carbono. - 🔴 B) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio.
Errada. Cita a molécula errada (citocromo) e descreve a função de forma incorreta. A energia para formar oxigênio (a partir da quebra da água) vem da luz, captada pela clorofila. - 🔴 C) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio.
Errada. A molécula está certa (clorofila), mas a descrição do processo químico está completamente equivocada. Quem doa elétrons é a água, e o gás carbônico é convertido em glicose, não em oxigênio. - 🔴 D) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose.
Errada. Cita a molécula errada (citocromo) e descreve a função de forma imprecisa. - 🟢 E) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
Correta. Esta alternativa acerta tanto na molécula (clorofila) quanto na sua função essencial. A clorofila captura a energia da luz e a “transfere” para o sistema bioquímico que irá, ao final, armazená-la nas ligações químicas dos compostos orgânicos (glicose).
🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
6.1 Resumo do Raciocínio
Para realizar fotossíntese, o molusco precisou adquirir a capacidade de sintetizar clorofila, o pigmento responsável por absorver a energia da luz. A função primordial da clorofila é atuar como um transdutor de energia, capturando a energia luminosa e transferindo-a para impulsionar as reações químicas que produzem compostos orgânicos, o alimento do ser vivo.
6.2 Gabarito Reafirmado
A alternativa correta é a E.
6.3 Resumo Final para Revisão 🔍
Lembre-se da função de cada um na fotossíntese: Luz é a fonte de energia. Clorofila é o painel solar que capta a energia. CO₂ e Água são os tijolos (matéria-prima). Glicose é a casa construída (energia armazenada). O₂ é o resíduo da construção.
