Questão 94 do ENEM 2017 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar com atenção o texto fornecido no enunciado e relacioná-lo com as etapas da fotossíntese.

O enunciado descreve um experimento em que nanotubos de carbono são inseridos em cloroplastos. O ponto-chave do texto está na seguinte frase: "Os nanotubos de carbono podem absorver comprimentos de onda habitualmente não utilizados pelos cloroplastos, e os pesquisadores tiveram a ideia de utilizá-los como 'antenas'".

Na biologia, quando estudamos a fotossíntese, aprendemos que ela é dividida em duas fases principais. A primeira delas é a fase clara (ou fotoquímica), que ocorre nas membranas dos tilacoides dos cloroplastos. Nessa etapa, os pigmentos fotossintéticos, como a clorofila, atuam como verdadeiras antenas captando a energia luminosa. A luz é composta por partículas elementares de energia chamadas de fótons.

Quando os fótons atingem os pigmentos, eles transferem sua energia para os elétrons, que ficam "excitados" e saltam para níveis de energia mais altos, iniciando a cadeia transportadora de elétrons. Essa energia é posteriormente convertida em energia química, que será usada na fase escura para a fabricação de açúcares.

O texto nos diz que os nanotubos de carbono funcionam exatamente como essas antenas, mas com uma vantagem: eles conseguem absorver comprimentos de onda da luz solar que a planta normalmente não conseguiria aproveitar. Como a luz é um feixe de fótons, ao absorver novos comprimentos de onda, os nanotubos estão, na verdade, aumentando a absorção de fótons.

Vamos analisar as alternativas para confirmar:

• A) utilização de água: A água é quebrada (fotólise) para fornecer elétrons, mas o papel direto dos nanotubos descrito no texto é a captação de luz, não a quebra da água.
• B) absorção de fótons: Correta. Fótons são as partículas de luz. Ao atuar como antenas para novos comprimentos de onda, os nanotubos aumentam diretamente a captação dessas partículas.
• C) formação de gás oxigênio: O oxigênio é um subproduto da quebra da água. Embora a taxa geral de fotossíntese aumente, a ação direta do nanotubo é na captação de luz.
• D) proliferação dos cloroplastos: O texto menciona que os nanotubos se inserem nos cloroplastos existentes, e não que estimulam a criação de novos.
• E) captação de dióxido de carbono: A fixação do $CO_2$ ocorre na fase escura (ciclo de Calvin), que não capta luz diretamente.

Portanto, o aumento da eficiência fotossintética se dá pelo fato de os nanotubos promoverem diretamente uma maior absorção da energia luminosa, ou seja, dos fótons.