| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Descreva fotossíntese como o processo pelo qual as plantas sintetizam carboidratos a partir de matérias-primas usando energia da luz | |
| 2 Afirme a equação verbal para fotossíntese como: dióxido de carbono + água $\rightarrow$ glicose + oxigênio na presença de luz e clorofila | 10 Afirme a equação química balanceada para fotossíntese como: $6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$ |
| 3 Afirme que a clorofila é um pigmento verde encontrado nos cloroplastos | |
| 4 Afirme que a clorofila transfere energia da luz para energia em substâncias químicas, para a síntese de carboidratos | |
| 5 Resuma o uso subsequente e armazenamento dos carboidratos produzidos na fotossíntese, limitado a: (a) amido como reserva energética (b) celulose para construir paredes celulares (c) glicose usada na respiração para fornecer energia (d) sacarose para transporte no floema (e) néctar para atrair insetos para polinização | |
| 6 Explique a importância de: (a) íons nitrato para fazer aminoácidos (b) íons magnésio para fazer clorofila | |
| 7 Investigue a necessidade de clorofila, luz e dióxido de carbono para a fotossíntese, usando controles adequados | |
| 8 Investigue e descreva os efeitos de variar a intensidade da luz, concentração de dióxido de carbono e temperatura na taxa de fotossíntese | |
| 9 Investigue e descreva o efeito de condições de luz e escuridão na troca gasosa em uma planta aquática usando solução indicadora de bicarbonato | |
| 11 Identifique e explique os fatores limitantes da fotossíntese em diferentes condições ambientais |
Nutrição vegetal
Biologia do IGCSE · Tópico 6
7:36
Fotossíntese
Uma planta não pode caçar e não pode se mover. Então ela constrói seu próprio alimento a partir de quase nada: um gás do ar, água do solo e luz. Cada refeição que você…
Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas
6.1
Fotossíntese
Programa
Fonte: Programa Cambridge International
Fotossíntese 光合作用 é o processo pelo qual as plantas produzem carboidratos 碳水化合物 a partir de matérias-primas 原料 simples, utilizando energia 能量 da luz. É como as plantas se alimentam.
A equação verbal
$$\text{carbon dioxide} + \text{water} \rightarrow \text{glucose} + \text{oxygen}$$
Em palavras: as plantas absorvem dióxido de carbono 二氧化碳 e água, e produzem glicose 葡萄糖 e oxigênio 氧气. Esta reação só pode ocorrer na luz e apenas onde há clorofila 叶绿素.
(Suplemento) A equação química balanceada é:
$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$
O que a clorofila faz
A clorofila é um pigmento 色素 verde encontrado nos cloroplastos 叶绿体. Ela captura a luz e transfere a energia da luz para a energia armazenada em compostos químicos. Essa energia química é então usada para construir carboidratos.
O que a planta faz com a glicose
| Uso | O que acontece |
|---|---|
| armazenar | transformada em amido 淀粉, um reservatório de energia que não se dissolve |
| construir | convertida em celulose 纤维素 para formar paredes celulares 细胞壁 |
| liberar energia | decomposta na respiração 呼吸作用 para liberar energia |
| transportar | transformada em sacarose 蔗糖 e distribuída pela planta no floema 韧皮部 |
| atrair animais | convertida em néctar 花蜜 para atrair insetos 昆虫 para a polinização 传粉 |
Minerais do solo
As plantas também absorvem íons minerais 离子 do solo através de suas raízes:
- íons nitrato 硝酸根离子 — necessários para produzir ácidos aminados 氨基酸 (e assim proteínas).
- íons magnésio 镁离子 — necessários para produzir clorofila.
Uma planta carente de nitrato cresce mal com caules fracos; uma planta carente de magnésio tem folhas amarelas (não consegue produzir suficiente clorofila).
A taxa de fotossíntese
A taxa 速率 de fotossíntese depende de três coisas:
- intensidade luminosa 光照强度 — mais luz resulta em uma taxa mais rápida, até certo ponto.
- concentração 浓度 de dióxido de carbono — mais dióxido de carbono resulta em uma taxa mais rápida.
- temperatura 温度 — temperaturas mais altas são mais rápidas, até ficarem tão quentes que as enzimas sejam denaturadas.
(Suplemento) Em qualquer momento, o fator que está em menor suprimento limita a taxa. Isso é chamado de fator limitante 限制因素. Por exemplo, em um dia nublado, a intensidade luminosa geralmente é o fator limitante; em um dia ensolarado, pode ser a concentração de dióxido de carbono.
Exemplo resolvido. Em um gráfico de taxa versus intensidade luminosa, a linha sobe acentuadamente inicialmente e depois se nivela. Qual fator é limitante em cada parte? Na parte ascendente, adicionar luz eleva a taxa, portanto a intensidade luminosa é o fator limitante ali. Na parte plana, adicionar mais luz não muda nada, logo a luz já não é mais limitante — algo mais está, geralmente a concentração de dióxido de carbono ou a temperatura. O teste é sempre o mesmo: se adicionar mais de um fator acelera a reação, esse fator era o que estava a restringindo-a.
Investigando a fotossíntese
Para demonstrar que uma planta precisa de luz, clorofila e dióxido de carbono, testa-se uma folha quanto a amido após remover um desses fatores. Um controle 对照 mantém todas as outras condições iguais, garantindo que o teste seja justo. (Primeiro deixe a planta no escuro para consumir seu amido.) Uma folha com partes verdes e brancas mostra amido apenas nas partes verdes, que possuem clorofila.
Você também pode observar troca gasosa 气体 exchange em uma planta aquática usando indicador 指示剂 de bicarbonato, que muda de cor conforme o nível de dióxido de carbono varia. Na luz, a planta absorve dióxido de carbono para a fotossíntese; no escuro, libera dióxido de carbono devido à respiração.
Explorar
O que limita a fotossíntese
Mude a luz e o CO₂. O fator mais lento — o fator limitante — determina a taxa.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ | 光合作用 | guāng hé zuò yòng |
| carbohydrates/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪts/ | 碳水化合物 | tàn shuǐ huà hé wù |
| raw materials/rɔː məˈtɪərɪəlz/ | 原料 | yuán liào |
| energy/ˈenədʒi/ | 能量 | néng liàng |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | 二氧化碳 | èr yǎng huà tàn |
| glucose/ˈɡluːkəʊs/ | 葡萄糖 | pú táo táng |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | 氧气 | yǎng qì |
| chlorophyll/ˌklɔːrəʊˈfɪl/ | 叶绿素 | yè lǜ sù |
| pigment/ˈpɪɡmənt/ | 色素 | sè sù |
| chloroplasts/ˈklɔːrəʊplæsts/ | 叶绿体 | yè lǜ tǐ |
| starch/stɑːtʃ/ | 淀粉 | diàn fěn |
| cellulose/ˈseljuːləʊs/ | 纤维素 | xiān wéi sù |
| cell walls/sel wɔːlz/ | 细胞壁 | xì bāo bì |
| respiration/ˌrespɪˈreɪʃn/ | 呼吸作用 | hū xī zuò yòng |
| sucrose/ˈsuːkrəʊs/ | 蔗糖 | zhè táng |
| phloem/ˈfləʊɪm/ | 韧皮部 | rèn pí bù |
| nectar/ˈnektə/ | 花蜜 | huā mì |
| insects/ˈɪnsekts/ | 昆虫 | kūn chóng |
| pollination/ˌpɒlɪˈneɪʃn/ | 传粉 | chuán fěn |
| ions/ˈaɪɒnz/ | 离子 | lí zi |
| nitrate ions/ˈnaɪtreɪt ˈaɪɒnz/ | 硝酸根离子 | xiāo suān gēn lí zi |
| amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/ | 氨基酸 | ān jī suān |
| magnesium ions/mæɡˈniːzɪəm ˈaɪɒnz/ | 镁离子 | měi lí zi |
| rate/reɪt/ | 速率 | sù lǜ |
| light intensity/laɪt ɪnˈtensɪti/ | 光照强度 | guāng zhào qiáng dù |
| concentration/ˌkɒnsənˈtreɪʃn/ | 浓度 | nóng dù |
| temperature/ˈtemprɪtʃə/ | 温度 | wēn dù |
| limiting factor/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktə/ | 限制因素 | xiàn zhì yīn sù |
| control/kənˈtrəʊl/ | 对照 | duì zhào |
| gas exchange/ɡæs eksˈtʃeɪndʒ/ | 气体交换 | qì tǐ jiāo huàn |
| indicator/ˈɪndɪkeɪtə/ | 指示剂 | zhǐ shì jì |
| adapted/əˈdæptɪd/ | 适应 | shì yìng |
| surface area/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə/ | 表面积 | biǎo miàn jī |
| cuticle/ˈkjuːtɪkl/ | 角质层 | jiǎo zhì céng |
| epidermis/ˌepɪˈdɜːmɪs/ | 表皮 | biǎo pí |
| mesophyll/ˈmesəfɪl/ | 叶肉 | yè ròu |
| palisade mesophyll/ˈpælɪseɪd ˈmesəfɪl/ | 栅栏叶肉 | zhà lán yè ròu |
| spongy mesophyll/ˈspʌndʒi ˈmesəfɪl/ | 海绵叶肉 | hǎi mián yè ròu |
| air spaces/eə ˈspeɪsɪz/ | 气腔 | qì qiāng |
6.2
Estrutura da folha
Programa
| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Afirme que a maioria das folhas tem uma grande área de superfície e é fina, e explique como essas características são adaptações para a fotossíntese | |
| 2 Identifique em diagramas e imagens as seguintes estruturas na folha de uma planta dicotiledônea: cloroplastos, cutícula, células-guarda e estômatos, epiderme superior e inferior, mesofilo paliçádico, parênquima esponjoso, espaços aéreos, feixes vasculares, xilema e floema | |
| 3 Explique como as estruturas listadas em 6.2.2 adaptam as folhas para a fotossíntese |
Fonte: Programa Cambridge International
Uma folha está bem adaptada 适应 para a fotossíntese. A maioria das folhas é larga, com grande área de superfície 表面积 para capturar muita luz, e fina, para que gases e luz alcancem rapidamente todas as células.
O centro da folha, o mesofilo 叶肉, é onde ocorre a maior parte da fotossíntese. Estas são as principais partes de uma folha:
| Estrutura | Função / como ajuda na fotossíntese |
|---|---|
| cutícula 角质层 | camada cerosa transparente superior; reduz a perda de água mas ainda permite a passagem de luz |
| epiderme superior 表皮 | camada transparente de células sem cloroplastos; permite a passagem de luz para as células abaixo |
| mesofilo paliçádico 栅栏叶肉 | células alongadas em formato de coluna, repletas de cloroplastos, próximas à parte superior; realizam a maior parte da fotossíntese |
| mesofilo esponjoso 海绵叶肉 | células arredondadas com espaços aéreos 气腔 entre elas, facilitando o movimento dos gases |
| estômatos 气孔 | pequenos orifícios, predominantemente na superfície inferior, que permitem a entrada de dióxido de carbono e saída de oxigênio |
| células-guarda 保卫细胞 | par de células ao redor de cada estômata; abrem e fecham-no |
| epiderme inferior | camada fina que sustenta os estômatos |
| feixes vasculares 维管束 | contêm xilema 木质部 (leva água à folha) e floema (transporta açúcares para fora) |
Explorar
Dentro de uma folha
Toque em cada camada de uma secção transversal de uma folha para ver como sua estrutura é construída para fotossíntese e troca gasosa.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| stomata/ˈstəʊmətə/ | 气孔 | qì kǒng |
| guard cells/ɡɑːd selz/ | 保卫细胞 | bǎo wèi xì bāo |
| vascular bundles/ˈvæskjʊlə ˈbʌndlz/ | 维管束 | wéi guǎn shù |
| xylem/ˈzaɪləm/ | 木质部 | mù zhì bù |
6.2
Dicas de prova
- Aprenda a equação verbal exatamente: dióxido de carbono + água → glicose + oxigênio (na luz, com clorofila).
- A clorofila está nos cloroplastos; não é consumida — ela transfere energia luminosa.
- Vincule cada fator à taxa: mais luz, mais dióxido de carbono, mais quente (mas não excessivamente) → mais rápido, até que um fator limitante impeça novo aumento.
- Para a estrutura da folha, vincule sempre a parte à sua função: folhas largas e finas para capturar luz; células paliçádicas cheias de cloroplastos; estômatos e espaços aéreos para troca gasosa.
- Íons nitrato → ácidos aminados; íons magnésio → clorofila.
Aulas interativas sobre este tópico
Passe por ele passo a passo, com exercícios de verificação instantânea.