(ENEM 2017) Pesquisadores conseguiram estimular a absorção de energia luminosa em plantas graças ao uso de nanotubos de carbono. Para isso, nanotubos de carbono “se inseriram” no interior dos cloroplastos por uma montagem espontânea, através das membranas dos cloroplastos. Pigmentos da planta absorvem as radiações luminosas, os elétrons são “excitados” e se deslocam no interior de membranas dos cloroplastos, e a planta utiliza em seguida essa energia elétrica para a fabricação de açúcares. Os nanotubos de carbono podem absorver comprimentos de onda habitualmente não utilizados pelos cloroplastos, e os pesquisadores tiveram a ideia de utilizá-los como “antenas”, estimulando a conversão de energia solar pelos cloroplastos, com o aumento do transporte de elétrons.
Nanotubos de carbono incrementam a fotossíntese de plantas. Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 14 nov. 2014 (adaptado).
O aumento da eficiência fotossintética ocorreu pelo fato de os nanotubos de carbono promoverem diretamente a:
A) utilização de água.
B) absorção de fótons.
C) formação de gás oxigênio.
D) proliferação dos cloroplastos.
E) captação de dióxido de carbono.
GABARITO ABAIXO:
Análises da questão:
O gabarito da questão é a alternativa B) absorção de fótons.
O texto menciona que os nanotubos de carbono atuam como “antenas”, absorvendo comprimentos de onda que os cloroplastos normalmente não captam.
Essa absorção extra de radiação luminosa resulta em um maior número de fótons disponíveis para excitação dos elétrons nos cloroplastos, o que aumenta a eficiência da fotossíntese. Como a fotossíntese começa com a absorção de fótons pelos pigmentos fotossintéticos, a função dos nanotubos é justamente ampliar essa etapa inicial, possibilitando que a planta aproveite uma faixa mais ampla do espectro luminoso.
Assim, a alternativa correta é aquela que identifica o primeiro efeito direto causado pelos nanotubos: o aumento da absorção de energia luminosa, ou seja, de fótons.
O que o ENEM quer que você saiba sobre Fotossínteses?
A questão aborda um avanço tecnológico aplicado ao processo biológico da fotossíntese, demonstrando uma interseção entre biotecnologia e fisiologia vegetal. O tema central gira em torno da melhoria da eficiência fotossintética das plantas por meio de nanotecnologia, especificamente com o uso de nanotubos de carbono. Os pesquisadores conseguiram incorporar esses nanotubos nos cloroplastos, organelas responsáveis pela realização da fotossíntese, aumentando a captação de luz solar — especialmente em comprimentos de onda que antes não eram aproveitados. Isso representa uma forma de otimização do processo de conversão da energia solar em energia química, permitindo que mais elétrons sejam excitados e transportados, favorecendo a produção de glicose.
No conteúdo de biologia, essa questão exige do aluno o entendimento das etapas iniciais da fotossíntese, que começa com a absorção de fótons pela clorofila e outros pigmentos presentes nos tilacoides dos cloroplastos. A energia luminosa absorvida promove a excitação de elétrons, que participam da cadeia transportadora, gerando ATP e NADPH — moléculas usadas na fase seguinte, onde ocorre a fixação do carbono (Ciclo de Calvin). Ao inserir nanotubos que absorvem luz em faixas diferentes, os cientistas ampliam a capacidade da planta de aproveitar a energia solar, mostrando um exemplo prático e atual de como a nanotecnologia pode auxiliar na melhoria de processos naturais. A questão também estimula a leitura atenta do texto-base, pois a resposta está diretamente ligada à informação de que os nanotubos aumentam a captação de energia luminosa.
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