Questão 94 — ENEM 2017Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Fisiologia Vegetal (fase fotoquímica da fotossíntese)
• ⚡ Nível: Médio — exige interpretar um texto científico técnico sobre nanotecnologia e relacioná-lo com a sequência correta de eventos da fotossíntese
• 🎯 Tema/Habilidade: Fotossíntese e captação de energia luminosa; competência de interpretação de texto científico aplicada a conceitos de biologia celular
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual foi a ação imediata e direta dos nanotubos de carbono que gerou o ganho de eficiência na fotossíntese?"
• Palavras-chave decisivas: absorver, comprimentos de onda, antenas, elétrons excitados
• Armadilha típica: confundir a causa (maior captação de luz pelos nanotubos) com as consequências mais distantes da cadeia de eventos, como a produção de açúcares ou a liberação de oxigênio — que o texto nem menciona como efeito dos nanotubos.
• O que a resposta precisa demonstrar: identificar, dentro da cadeia de eventos descrita, qual é o elo inicial e direto atribuído aos nanotubos, sem avançar para etapas posteriores do processo fotossintético.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Fase fotoquímica (fase clara): ocorre nas membranas dos tilacoides, dentro dos cloroplastos. Pigmentos fotossintéticos (clorofilas a e b, carotenoides) absorvem fótons de luz visível, principalmente nas faixas azul e vermelha do espectro eletromagnético.
• Excitação de elétrons e transporte: ao absorver um fóton, um elétron do pigmento salta para um nível energético mais alto ("excitado") e é repassado por uma cadeia de transportadores na membrana do tilacoide, gerando ATP e NADPH.
• Fase química (Ciclo de Calvin): etapa posterior, que usa o ATP e o NADPH produzidos na fase clara para fixar CO₂ e sintetizar açúcares — não depende diretamente da luz, apenas dos produtos energéticos gerados antes.
• Nanotubos de carbono como "antenas ópticas": materiais capazes de absorver uma faixa mais ampla do espectro eletromagnético, incluindo comprimentos de onda que a clorofila normalmente desperdiça, transferindo essa energia extra para o aparato fotossintético.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "nanotubos de carbono podem absorver comprimentos de onda habitualmente não utilizados pelos cloroplastos" → revela que a função primária desse material é captar luz (fótons) em faixas extras do espectro solar.
• Evidência 2: "utilizá-los como 'antenas', estimulando a conversão de energia solar pelos cloroplastos, com o aumento do transporte de elétrons" → mostra que o aumento do transporte de elétrons é a consequência da maior absorção de luz, e não uma ação independente dos nanotubos.
• Síntese: a cadeia causal descrita no texto é: nanotubo absorve fótons extras → repassa essa energia ao sistema fotossintético → aumenta o transporte de elétrons na membrana do tilacoide → mais ATP/NADPH são produzidos → mais açúcar é sintetizado. O verbo "promover diretamente", cobrado no comando, aponta para o primeiro elo dessa cadeia: a absorção de fótons.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar a etapa da fotossíntese descrita

O texto descreve com clareza a fase fotoquímica (fase clara) da fotossíntese: "Pigmentos da planta absorvem as radiações luminosas, os elétrons são 'excitados' e se deslocam no interior de membranas dos cloroplastos". Essa é a etapa em que a energia luminosa é convertida em energia química por meio da excitação de elétrons nos complexos-antena dos fotossistemas, localizados na membrana do tilacoide. É nesse contexto — e não no Ciclo de Calvin nem na fotólise da água — que os nanotubos atuam.

Subpasso 4.2 — Isolar o papel específico do nanotubo

O problema natural apontado pelo texto é que os pigmentos da planta não aproveitam todo o espectro solar: grande parte da luz verde, ultravioleta e infravermelha é desperdiçada. Os nanotubos de carbono, por suas propriedades ópticas particulares, conseguem absorver justamente esses comprimentos de onda "extras". Ao se inserirem espontaneamente na membrana do cloroplasto, eles funcionam como antenas adicionais: captam fótons fora da faixa habitual e transferem essa energia (na forma de elétrons excitados) para o sistema fotossintético já existente.

Subpasso 4.3 — Verificação com o restante do texto

O próprio enunciado confirma o resultado desse mecanismo: "aumento do transporte de elétrons". Esse aumento só ocorre porque houve, antes, maior absorção de fótons pelos nanotubos-antena — ou seja, o transporte de elétrons é efeito, não causa. Isso descarta qualquer alternativa que descreva uma etapa posterior (formação de O₂, fixação de CO₂) ou um evento não mencionado no texto (proliferação de cloroplastos), confirmando que a ação direta e imediata dos nanotubos é a absorção de fótons — alternativa B.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) utilização de água.

❌ Incorreta: a água é consumida na fotólise, processo que repõe os elétrons perdidos pela clorofila e libera O₂. Esse mecanismo já existe naturalmente na planta e não é mencionado nem alterado pelo texto; os nanotubos atuam apenas na captação de luz, não na quebra de moléculas de água.

B) absorção de fótons.

✅ Correta: os nanotubos funcionam como antenas ópticas extras, absorvendo diretamente comprimentos de onda de luz que os pigmentos da planta não aproveitavam. Essa maior captação de fótons é exatamente a ação que o texto descreve como responsável por desencadear o aumento do transporte de elétrons e, consequentemente, o ganho de eficiência fotossintética.

C) formação de gás oxigênio.

❌ Incorreta: o O₂ é liberado pela fotólise da água, uma consequência distante e indireta do aumento de energia disponível. O texto não menciona qualquer efeito dos nanotubos sobre a produção de oxigênio, apenas sobre a captação de luz e o transporte de elétrons.

D) proliferação dos cloroplastos.

❌ Incorreta: os nanotubos se inserem em cloroplastos já existentes, por "montagem espontânea através das membranas", sem estimular a divisão ou a multiplicação dessas organelas. Não há qualquer menção a aumento no número de cloroplastos.

E) captação de dióxido de carbono.

❌ Incorreta: a fixação de CO₂ ocorre na fase química (Ciclo de Calvin), etapa posterior que não depende diretamente da luz. O texto restringe a ação dos nanotubos à etapa fotoquímica, sem qualquer referência à captação de gás carbônico.

🏆 Gabarito: B — os nanotubos de carbono atuam como antenas que ampliam a faixa de absorção de fótons pela planta, e é essa maior captação de luz que aumenta diretamente o transporte de elétrons e a eficiência fotossintética.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: B é a única alternativa que descreve a ação imediata dos nanotubos — captar fótons em comprimentos de onda extras e repassar essa energia ao sistema fotossintético — exatamente como relatado no texto.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma associar avanços biotecnológicos ou nanotecnológicos a conceitos clássicos de biologia celular, exigindo que o estudante relacione a novidade tecnológica com a etapa correta do processo bioquímico descrito.
• Generalização: em textos que descrevem uma cadeia de eventos causais, identifique sempre a ação inicial e direta mencionada — efeitos posteriores da cadeia (como liberação de gás ou síntese de um produto final) são consequências, não a ação em si perguntada pelo comando.
• Dica de eliminação rápida: elimine D de imediato, pois "proliferação" não aparece em nenhum momento do texto; elimine A e E porque água e CO₂ pertencem a etapas diferentes da fotossíntese (fotólise e Ciclo de Calvin), não mencionadas como alvo dos nanotubos. Isso deixa apenas B e C, e a leitura atenta da frase final do texto ("aumento do transporte de elétrons" como consequência da maior captação de luz) resolve a favor de B.
• Conexões: fases da fotossíntese (fotoquímica e química), espectro de absorção dos pigmentos fotossintéticos, aplicações de nanotecnologia em energias renováveis e agricultura.