obtenção de matéria pelos seres autotróficos fotossÍntese: experiÊncias
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Obtenção de matéria pelos seres autotróficos
FOTOSSÍNTESE:EXPERIÊNCIAS
Como é que os seres vivos fotossintéticos, obtém a matéria orgânica?
O que significa dizer que “fabricam o seu próprio alimento”?
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Equação geral da fotossíntese: (início do séc. XX) CLOROFILAS
12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O LUZ
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Como é que os seres vivos fotossintéticos, obtém a matéria orgânica?
água dióxido de carbono glicose oxigénio água
Que seres vivos realizam a fotossíntese como forma de
nutrição autotrófica?PLANTAS: ALGAS: ALGUMAS BACTÉRIAS:
Cianobactérias“algas azuis”unicelulares
pluricelulares
FITOPLÂNCTON:
Onde decorre a fotossíntese?
Com os pigmentos
fotossintéticos
Na Grécia antiga sabia-se que solos fertilizados permitiam o crescimento das plantas.
Acreditava-se que o desenvolvimento destas dependia apenas dos nutrientes que estas “comiam” a partir do solo.
História da CiênciaExperiências que permitiram
compreender melhor a fotossíntese
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese
- Conclusão tirada? O aumento do peso resultou da adição de água e não do solo.
- Que variáveis não foram controladas? Consumo e produção de gases atmosféricos.
- Propõe uma investigação para refutar as conclusões tiradas.
Séc. XVII – Van Helmont
5 anos
Plântula2,25 Kg
Árvore76,1 Kg
Regada com água da chuva
Solo90 Kg de peso seco
Solo89,9 Kg de peso seco
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese• Séc XVIII – Joseph Priestley
CONCLUSÃO: As plantas renovam o ar.
Rato sobrevive
Jan Ingenhousz (séc XVIII) – Identificou o gás libertado: O2
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese• Van Niel 1930• Estudou bactérias sulfurosas• Produzem glicose• Utilizam na fotossíntese H2S e não H2O• Precisam de luz• Libertam S (enxofre)• Vivem em meios sem O2
Comparando:CO2 + 2 H2S CH2O + H2O + 2 S
(Bactérias sulfurosas)
CO2 + 2 H2O CH2O + H2O + O2
(Plantas)
Qual será então a origem do O2 libertado pelas plantas?Tem origem na água e não no CO2.
Como comprovar experimentalmente?
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese• 1940 – Rubem e Hamen• Algas verdes Chlorella• Colocadas em H2O, em que O é radioactivo
(18O)• Iluminaram-se• O O2 libertado da fotossíntese é 18O2
• O oxigénio da glicose não é o radioactivo Qual será então a origem do O2 libertado pelas plantas?
Tem origem na água e não no CO2.Propõe uma experiência para refutar a hipótese do O2 ter origem na H2O.
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese• 1940 - Rubem e Hamen• Algas verdes Chlorella• Colocadas em CO2, em que C é radioactivo
(14C2)• O C da glicose é radioactivo
CONCLUSÃO:
O carbono do CO2 é necessário para formar os compostos
orgânicos
• 1951 – Gaffron• Algas iluminadas• Meio com CO2 radioactivo (14CO2)• Iluminação seguida de obscuridade• O que acontece à incorporação de CO2
pelas algas?
Experiências que permitiram compreender melhor a
fotossíntese
RESULTADO: O CO2 continua a ser
absorvido
CONCLUSÃO:Na fotossíntese há reacções
que não dependem directamente da luz
Década de 50: Experiências de Calvin
6 segundos26 segundos16 segundos
Experiências que permitiram compreender melhor a fotossíntese
1 segundo
Identificou os compostos com o C radioactivo, após:
Descobrindo assim o primeiro composto que incorpora o C
proveniente do CO2; o segundo; o terceiro;
o quarto:Descobriu as
Reacções químicas do Ciclo de Calvin.
Algas
Que pigmentos fotossintéticos existem numa solução de clorofila
bruta?
Macerar as folhas num almofariz,
com acetona ou etanol Filtrar para
obter a solução de pigmentos
fotossintéticos
Verter o filtrado e colocar o papel de
filtro
Resultado:Cromatografia dos diferentes
pigmentos fotossintéticos:
Sucessivamente: Clorofila a, Clorofila b, Xantofilas e Carotenos
Experiência do amidoQual a relação existente entre a
presença de luz e a formação de amido?
Elabora um protocolo experimental que permita responder ao objectivo colocado.
Como captam os pigmentos fotossintéticos
a energia luminosa?Quais são as radiações do espectro solar?
Que acontece à luz solar que incide nas folhas?
Radiação incidente
Radiação reflectida
Radiação transmitida
Radiação absorvida
Qual é a relação entre a cor das folhas e o espectro de absorção da radiação solar
pelos pigmentos fotossintéticos?
Experiência de Engelmann 1882• Espirogira (alga
filamentosa)• Observação
microscópica• Preparação é
atravessada pela luz • Com prisma óptico• Suspensão de
bactérias aeróbias no meio de montagem
• Bactérias dispostas uniformemente, no início Aeróbias:
precisam de O2 para respirarem
Experiência de EngelmannRESULTADO:Bactérias aglomeradas em volta do filamento, em zonas que recebem radiação azul-violeta e vermelho alaranjado.
CONCLUSÃO:Mais bactériasMais Oxigénio
Maior intensidade fotossintética
Radiações azul-violeta e vermelho-laranja são as mais
eficazes para a fotossíntese
Qual é a relação entre as radiações do espectro de absorção e a eficiência da
fotossíntese?
Se colocarmos plantas num quarto iluminado somente com luz verde, elas morrem.