Questão 129 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

A fotossíntese é o processo pelo qual organismos autotróficos, como as plantas, convertem energia luminosa em energia química. Esse processo é classicamente dividido em duas etapas principais: a fase fotoquímica (ou fase clara) e a fase química (ou fase escura, também conhecida como Ciclo de Calvin).

O enunciado da questão descreve a primeira etapa, a fase fotoquímica, como sendo a responsável pela síntese de $\text{ATP}$ e pela redução do $\text{NADP}^+$ a $\text{NADPH}$. Para entendermos o que é essencial para que essa etapa ocorra, precisamos analisar os eventos que acontecem nela.

Na fase fotoquímica, que ocorre nas membranas dos tilacoides dos cloroplastos, dois eventos principais acontecem:

1. Absorção de luz: A radiação luminosa é captada pelos pigmentos fotossintetizantes (como a clorofila). Essa energia excita os elétrons da clorofila, que saltam para níveis de energia mais altos e são transferidos por uma cadeia transportadora de elétrons. Esse fluxo de elétrons libera energia que é usada para bombear prótons e, consequentemente, produzir $\text{ATP}$ (fotofosforilação).

2. Fotólise da água: Para repor os elétrons que a clorofila perdeu, ocorre a quebra de moléculas de água ($\text{H}_2\text{O}$) na presença de luz. A quebra da água libera elétrons (que vão para a clorofila), prótons $\text{H}^+$ (que serão capturados pelo $\text{NADP}^+$ para formar o $\text{NADPH}$) e gás oxigênio ($\text{O}_2$), que é liberado para a atmosfera como um subproduto.

Portanto, para que haja a produção de $\text{ATP}$ e $\text{NADPH}$, o sistema precisa de uma fonte de energia para excitar os elétrons e de uma fonte de elétrons e prótons para manter o fluxo funcionando e reduzir o $\text{NADP}^+$. Esses papéis são desempenhados, respectivamente, pela radiação luminosa e pela água.

Analisando as alternativas:

• A) água e oxigênio: O oxigênio é um produto dessa fase, não um reagente essencial.
• B) glicose e oxigênio: A glicose é o produto final da fase escura, e o oxigênio é produto da fase clara.
• C) radiação luminosa e água: Correto. São os dois fatores indispensáveis para a fase fotoquímica.
• D) glicose e radiação luminosa: A glicose não participa dessa etapa.
• E) oxigênio e dióxido de carbono: O dióxido de carbono ($\text{CO}_2$) é essencial apenas para a fase escura (fixação do carbono), e o oxigênio é um produto.