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Questão de Biologia — Moléculas, células e tecidos — INSTITUTO AOCP 2025

BiologiaMoléculas, células e tecidos
Código
qg539155
Banca
INSTITUTO AOCP
Órgão
IF-MS
Ano
2025
Nível
Superior
Cargo
Professor EBTT - Biologia
Em uma experiência de laboratório, um pesquisador decide estudar o processo de fotossíntese em plantas C4. Para isso, ele utiliza um modelo de planta C4 (como o milho) e realiza uma série de experimentos para observar a fixação de carbono sob diferentes condições de luminosidade e concentração de CO₂. Durante o experimento, a planta é exposta a uma solução contendo CO₂ enriquecido com isótopos estáveis (13CO₂). Após determinado tempo de exposição à luz, o pesquisador coleta amostras das células do mesófilo e das células da bainha de feixes vasculares para analisar a distribuição do 13C nas moléculas orgânicas.Com base nos princípios da fotossíntese em plantas C4, assinale a alternativa que descreve corretamente as observações que o pesquisador deve fazer a respeito das células do mesófilo e das células da bainha de feixes vasculares após a exposição ao 13CO₂.
  1. AO 13CO₂ é fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e imediatamente convertido em ácido oxaloacético, sendo transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde o 13C é utilizado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco.
  2. BO 13CO₂ é fixado nas células da bainha de feixes vasculares pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), formando ácido oxaloacético, que é convertido em malato ou aspartato e transportado para as células do mesófilo para ser utilizado no ciclo de Calvin-Benson.
  3. CO 13CO₂ é fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), convertido em ácido oxaloacético, que é transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde é descarboxilado, e o 13C é incorporado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco.
  4. DO 13CO₂ é fixado nas células do mesófilo pela enzima Rubisco, formando ácido oxaloacético, que é transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde é descarboxilado e utilizado diretamente no ciclo de Calvin-Benson.
  5. EO 13CO₂ é fixado nas células da bainha de feixes vasculares pela enzima Rubisco, formando ácido oxaloacético, que é transportado para as células do mesófilo para ser utilizado no ciclo de Calvin-Benson.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — O 13CO₂ é fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), convertido em ácido oxaloacético, que é transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde é descarboxilado, e o 13C é incorporado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Fotossíntese em plantas C4: anatomia e bioquímica da fixação de carbono

Gabarito: letra C. Nas plantas C4, o CO₂ é inicialmente fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), formando ácido oxaloacético (um composto de 4 carbonos), que é convertido em malato ou aspartato e transportado para as células da bainha de feixes vasculares. Lá, o composto é descarboxilado, liberando CO₂, que é então incorporado ao ciclo de Calvin-Benson pela enzima Rubisco. Essa é a essência da via C4, e a alternativa C descreve exatamente esse fluxo.

A fotossíntese C4 é uma adaptação evolutiva que concentra CO₂ ao redor da Rubisco, minimizando a fotorrespiração. O processo envolve uma separação espacial das etapas: a captura inicial de CO₂ ocorre no mesófilo, enquanto o ciclo de Calvin-Benson ocorre nas células da bainha. Essa compartimentalização é o que permite à planta funcionar eficientemente em condições de alta luminosidade, altas temperaturas e baixa concentração de CO₂.

A via C4 pode ser dividida em duas fases principais:

  1. Fixação inicial do CO₂ (no mesófilo): A enzima PEPC catalisa a reação entre o fosfoenolpiruvato (PEP) e o CO₂, formando oxaloacetato (OAA), um ácido de 4 carbonos. O OAA é rapidamente convertido em malato (ou aspartato), que é transportado para as células da bainha.

  2. Descarboxilação e ciclo de Calvin (na bainha): O malato (ou aspartato) é descarboxilado, liberando CO₂. Esse CO₂ é então fixado pela Rubisco no ciclo de Calvin-Benson, onde é incorporado em moléculas orgânicas (como a glicose).

A alternativa C é a única que descreve corretamente essa sequência completa: fixação no mesófilo pela PEPC, formação de OAA, transporte para a bainha, descarboxilação e incorporação do CO₂ pela Rubisco no ciclo de Calvin.

  1. 1Mesófilo: PEPC fixa CO₂
  2. 2Forma oxaloacetato (OAA)
  3. 3Converte em malato/aspartato
  4. 4Transporte para a bainha
  5. 5Descarboxilação libera CO₂
  6. 6Bainha: Rubisco no ciclo de Calvin
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Alternativa A — ❌ Incorreta

O erro está em afirmar que o 13C é "imediatamente convertido em ácido oxaloacético" e "utilizado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco" na bainha. Na verdade, o OAA é convertido em malato ou aspartato antes do transporte, e o CO₂ só é liberado após a descarboxilação na bainha. A alternativa omite a etapa de descarboxilação, que é essencial para liberar o CO₂ que será fixado pela Rubisco.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Inverte completamente a localização das etapas. A fixação inicial do CO₂ pela PEPC ocorre nas células do mesófilo, não na bainha. Além disso, o composto de 4 carbonos é transportado da bainha para o mesófilo, quando na verdade o fluxo é do mesófilo para a bainha. A alternativa confunde a anatomia da via C4.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Descreve corretamente o fluxo: fixação do CO₂ no mesófilo pela PEPC, formação de OAA, transporte para a bainha, descarboxilação e incorporação do CO₂ no ciclo de Calvin pela Rubisco. Essa é a sequência exata da via C4.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Erra ao afirmar que a enzima responsável pela fixação inicial é a Rubisco. No mesófilo das plantas C4, a enzima que fixa o CO₂ é a PEPC, não a Rubisco. A Rubisco atua apenas na bainha, no ciclo de Calvin. Além disso, o OAA não é "utilizado diretamente" no ciclo de Calvin; ele precisa ser descarboxilado para liberar CO₂.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Inverte a localização e a enzima. A fixação inicial ocorre no mesófilo (não na bainha) e é feita pela PEPC (não pela Rubisco). O transporte é do mesófilo para a bainha, não o contrário. A alternativa está duplamente errada.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a confusão entre a localização das enzimas e o sentido do transporte. O candidato que memoriza "C4 = PEPC + bainha" sem entender a sequência espacial cai nas alternativas B e E, que invertem o fluxo. Lembre-se: PEPC no mesófilo, Rubisco na bainha — o CO₂ é capturado primeiro no mesófilo e depois liberado na bainha para o ciclo de Calvin.

PEGA ESSA DICA!

Para fixar, monte um fluxograma mental: Mesófilo (PEPC + CO₂ → OAA → malato) → Bainha (malato → CO₂ + Rubisco → ciclo de Calvin). Essa sequência é a chave para resolver qualquer questão sobre plantas C4.

Gabarito: letra C

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