Ficha de trabalho – Uma visão histórica da fotossíntese com correcção

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Ficha de Trabalho de Biologia e Geologia – 10º ano
Nome_________________________________________ Nº._____ Turma____ Data____/____/_____
Uma visão histórica da fotossíntese
O estudo da fotossíntese iniciou-se há quase três séculos.
Em 1684, foi publicado um trabalho do investigador Van
Helmont, onde relatava a sua experiência sobre o crescimento de uma
planta durante 5 anos- o salgueiro. Descobriu que bastava regar as plantas
para que crescessem e produzissem toneladas de madeira, enquanto que o
solo adquiriu apenas algumas gramas. Concluiu que a água era responsável
pelo crescimento da planta, pois ainda não sabia que as plantas consomem
gás atmosférico.
Em 1727, Stephen Hales admitiu que no crescimento das plantas também
estavam envolvidos luz e o ar.
O químico inglês Joseph Priestley (1733-1804) descobriu que as plantas eram responsáveis pela “restauração”
do ar, que tinha sido danificado pela presença de animais ou de uma vela acesa.
O médico holandês, Jan Ingenhousz (1730-1790) confirmou a descoberta de Priestley e, além disso, descobriu
que a “purificação do ar” feita pelas plantas ocorria depois de o Sol nascer até ao fim do dia, portanto, em presença da luz.
Ingenhousz concluiu que as plantas não só realizavam um intercâmbio de gases, como também obtinham o alimento a
partir do dióxido de carbono. Segundo este cientista, a
luz solar seria responsável pela decomposição do
dióxido de carbono que a planta absorvia do ar,
utilizando o carbono para a sua alimentação, enquanto
o oxigénio era libertado para a atmosfera.
Este investigador, apesar de ter verificado que apenas
as partes verdes das plantas realizavam a fixação de
dióxido de carbono e a libertação de oxigénio, não
conseguiu descobrir qual a função da cor verde das
plantas, nem a necessidade de luz no seu crescimento.
A equação representada traduz os conhecimentos nesta época:
CO2
luz
Plantas verdes
Compostos orgânicos + O2
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Em 1804, Nicolas T. De Saussure, investigador suíço, demonstrou que a água é uma substância importante
para o desenvolvimento da planta, passando este processo a representar-se pela equação:
CO2+ H20
luz
Plantas verdes
Compostos orgânicos + O2
Mais tarde, verificou-se que os hidratos de carbono são os compostos orgânicos mais abundantemente produzidos durante
a fotossíntese. A equação passou a representar-se:
CO2 + H20
luz
Plantas verdes
(CH2O) + O2
A partir destes conhecimentos, os cientistas começaram a tentar descobrir qual a origem do oxigénio libertado, uma vez
que tanto o CO2 como a H20 possuem oxigénio.
Em 1930, o cientista holandês Van Niel descobriu que certas bactérias sulfurosas vivem em ambientes pobres em
em oxigénio e que utilizam a energia luminosa na síntese de compostos orgânicos, tal como as plantas. Mas, em vez de
utilizarem a água, usam sulfureto de hidrogénio (H2S). Neste caso, as bactérias produzem enxofre que se deposita no
interior das bactérias e não há a libertação de oxigénio.
CO2 + H2S
luz
Bactérias sulforosas
(CH2O) + 2 S + H2O
Van Niel, ao comparar o que se passa nas plantas com o que ocorre nas bactérias, pensou que a H2O e H2S devem ter a
mesma função de dadores de hidrogénio e o CO2 deve fazer parte da constituição da matéria orgânica.
Senebier (1742-1809) verificou que folhas maceradas em água e iluminadas libertavam oxigénio, tal como as
folhas inteiras.
Em meados do século XIX, Julius Sachs demonstrou que a clorofila não estava dispersa na célula, mas que se
encontrava dentro dos cloroplastos e que a sua formação ocorria apenas sob a influência da luz. Verificou, ainda, que a luz
solar promovia a absorção do dióxido de carbono e que o amido é um dos produtos da fotossíntese.
Em 1918, Willstatter e Stoll conseguiram isolar as clorofilas a e b.
Em 1940, Samuel Ruben e Martin Kamen, descobriram que o oxigénio libertado provém da água e não do
dióxido de carbono.
Entre 1940 e 1953, Calvin e seus colaboradores conseguiram descobrir reacções que ocorrem no estroma e que
conduzem à síntese de compostos orgânicos.
Em 1954, Daniel Arnon e seus colaboradores conseguiram isolar cloroplastos das folhas de espinafre e
verificaram que a fotossíntese ocorria dentro destes organitos.
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Após teres lido com atenção o texto responde às seguintes questões:
1- Refere a principal conclusão retirada por Van Helmont, da sua experiência.
1.1- Indica o que desconhecia este investigador quando elaborou a sua conclusão.
2- Para Stephen Hales o que estava envolvido no crescimento das plantas?
3- Analisa a experiência realizada por Joseph Priestley. Que conclusões se podem retirar?
4- Relativamente às experiências de Ingenhousz refere as principais conclusões a que chegou este investigador.
5- Indica os compostos orgânicos que são produzidos mais abundantemente durante a fotossíntese.
6- Refere as principais conclusões tiradas por Van Niel da realização das suas experiências.
6.1- Com base na experiência realizada por este investigador, qual será a fonte de oxigénio no processo de
fotossíntese?
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Proposta de correcção
1- Van Helmont chegou à conclusão que a água era a responsável pelo crescimento das plantas.
1.1- Este investigador desconhecia que as plantas consumiam gás atmosférico.
2- Para Stephen Hales a luz e o ar estavam envolvidos no crescimento das plantas.
3- Analisando as situações A, B e C verificou-se que ao fim de algum tempo a chama da vela apaga-se logo o
oxigénio foi totalmente consumido e o rato, quando colocado dentro da campânula, ao fim de algum tempo
morria. É possível concluir que quer a vela acesa quer o rato consumiam o oxigénio.
Relativamente às situações D e E e F e G verificou-se que ao colocar uma planta dentro da campânula,
no primeiro caso, a vela permanecia acesa e, no segundo caso o rato sobrevive. Como tal é possível concluir
que a planta levava à renovação do ar dentro da campânula produzindo o oxigénio.
Em geral é possível concluir que as plantas eram as responsáveis pela “restauração” do ar que tinha
sido “danificado” pela presença de uma vela acesa ou de um animal.
4- Ingenhousz concluiu que existia intercâmbio de gases entre o meio e as plantas em que estas utilizavam o
dióxido de carbono para produzir alimento. A “purificação” do ar era feita pelas plantas ocorria durante o
período do dia em que existia luz. A luz seria a responsável pela decomposição do dióxido de carbono em que,
o carbono era usado na sua nutrição e o oxigénio era libertado para o exterior. Chegou ainda à conclusão que
apenas as partes verdes da planta é que fixavam o dióxido de carbono e libertavam o oxigénio.
5- Os compostos orgânicos que são produzidos mais abundantemente durante a fotossíntese são os hidratos
de carbono ou glícidos.
6- Van Niel, ao comparar com o que se passa nas plantas com o que se passa nas bactérias sulfurosas concluiu
que a água e o sulfureto de hidrogénio deveriam ter a mesma função de dadores de hidrogénio. Concluiu
também que o dióxido de carbono deveria fazer parte da constituição da matéria orgânica e que este não seria
a fonte do oxigénio libertado. As bactérias sulfurosas, ao usarem o sulfureto de enxofre e o dióxido de carbono,
libertavam enxofre e não oxigénio, como tal o oxigénio deveria ter a sua proveniência na água.
Concluiu ainda que a luz conduzia à ruptura do sulfureto de hidrogénio nas bactérias e como tal deveria fazer o
mesmo à água no caso das plantas.
6.1- A fonte de oxigénio no processo da fotossíntese seria a água.
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