Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página I Curso Extensivo – B Curso Extensivo – D Curso Extensivo – E BIOLOGIA BDE Biologia Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página II BIOLOGIA BDE Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 1 BIOLOGIA Revisão MÓDULO 1 Citologia – I 1. Complete o quadro abaixo, indicando com sinais (+) e (–), respectivamente, a presença ou ausência da estrutura citada, nos organismos relacionados. Estrutura celular Seres procariontes Seres eucariontes Animais Vegetais superiores Parede celular Membrana plasmática 2. Devido ao fato de serem muito simples em termos de organização, podemos afimar que os vírus provavelmente tiveram sua origem antes do surgimento das primeiras células procarióticas. a) A afirmação apresentada pode ou não ser considerada válida? b) Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) A afirmação não é válida. b) Os vírus são parasitas obrigatórios de células procarióticas e eucarióticas. Centríolos Ribossomos Complexo golgiense Plastos Membrana nuclear Mitocôndrias 3. Um certo tipo de macromolécula destinada à membrana plasmática celular depende de etapas nucleares e citoplasmáticas para sua produção, de acordo com os percursos esquematizados a seguir. Cromatina Nucléolo RESOLUÇÃO: Seres procariontes Animais Vegetais superiores Parede celular + – + Membrana plasmática + + + Centríolos – + – Ribossomos + + + Complexo golgiense – + + Plastos – – + Membrana nuclear – + + Mitocôndrias – + + Cromatina + + + Nucléolo – + + a) Por que essas etapas começam no núcleo? b) Qual é a composição da macromolécula ao final do percurso I? E do percurso II? Esclareça a diferença, baseando-se nas funções das organelas citoplasmáticas envolvidas em cada percurso. RESOLUÇÃO: a) Porque envolvem proteína, cujas sequências de aminoácidos são codificadas pelo DNA contido nos cromossomos, que são estruturas intranucleares. b) O percurso I produz proteínas sintetizadas nos ribossomos. O percurso II produziu glicoproteínas, nas quais a parte proteica provém dos ribossomos, e a glicídica é formada por polissacarídeos sintetizados no complexo golgiense. –1 BIOLOGIA BDE Seres eucariontes Estrutura celular Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 2 4. No desenho a seguir, esquematizamos o ciclo celular. a) Quais são as atividades bioquímicas que acontecem em G1 e S? b) Quais são as modificações celulares determinadas por essas atividades químicas? RESOLUÇÃO: a) G1: intensa síntese de RNA-m e proteínas. S: síntese do DNA. b) G1: crescimento celular. S: duplicação dos cromossomos 6. O desenho abaixo resume o processo meiótico. Considere que a célula 1 apresenta, nas células somáticas, 4 cromossomos (2n = 4). Complete a tabela a seguir, indicando o número de elementos (cromossomos, centrômeros e cromátides) existentes nas células numeradas de 1 a 4. Número de Célula Cromossomos 5. O gráfico abaixo mostra a variação da quantidade de DNA numa célula, durante um ciclo meiótico. Centrômeros Cromátides 1 2 3 4 RESOLUÇÃO: 1: 4 – 4 – 0 3: 2 – 2 – 4 2: 4 – 4 – 8 4: 2 – 2 – 0 BIOLOGIA BDE Identifique os processos celulares que acontecem nas etapas indicadas pelos números 1, 2, 4 e 6, e complete a tabela a seguir. Etapas Processos 1 2 3 4 RESOLUÇÃO: 1 – Intensa síntese de RNA e de proteínas. 2 – Síntese do DNA e multiplicação cromossômica. 3 – Disjunção dos cromossomos homólogos. 4 – Disjunção das cromátides. 2– 7. Considere que 2n = 8. Suponha que a primeira divisão meiótica seja normal, mas em uma das células-filhas resultantes ocorra a não disjunção de um par de cromátides durante a segunda divisão da meiose. Quantos cromossomos estarão presentes em cada gameta resultante? RESOLUÇÃO: Gametas: n = 4, n + 1 = 5 e n – 1 = 3. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 3 a) Cite o tipo de molécula à qual a uracila se incorporou. Justifique a sua resposta. b) Nomeie o compartimento celular que seria marcado se a base radioativa usada fosse a timina e justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) A uracila se incorporou ao RNA-mensageiro, que é transcrito no núcleo e passa para o citoplasma. b) A timina marcada apareceria no núcleo por ser um constituinte do DNA. 10. O esquema a seguir representa um espermatozoide humano e algumas das estruturas que compõe. Qual é a importância de cada uma das estruturas numeradas de 1 a 4 para a reprodução? RESOLUÇÃO: 1. Acrossomo: vesícula que contém enzima digestória que digere a parede do óvulo, garantindo assim a penetração do espermatozoide. 2. Núcleo: encerra o genoma que transmite as características paternas. 3. Mitocôndrias: fornecem energia (ATP) para a funcionamento do flagelo. 4. Flagelo: organela de locomoção que garante o deslocamento do espermatozoide. BIOLOGIA BDE 8. Em células eucariotas mantidas em cultura, adicionou-se a base uracila marcada com isótopo radioativo de hidrogênio. Após algum tempo, as células foram transferidas para um novo meio que não continha o isótopo. Amostras dessas células foram retiradas 3, 15 e 90 minutos após a transferência, sendo, então, colocadas em lâmina de vidro, fixadas e submetidas a autorradiografia. Esse processo marca a posição aproximada do isótopo dentro da célula, como está representado no esquema abaixo. 9. No citoplasma das células são encontradas diversas organelas, cada uma com funções específicas, mas interagindo e dependendo das outras para o funcionamento celular completo. Assim, por exemplo, os lisossomos estão relacionados ao complexo golgiense e ao retículo endoplasmático rugoso, e todos às mitocôndrias. a) Explique que relação existe entre lisossomos e complexo golgiense. b) Qual a função dos lisossomos? c) Por que todas as organelas dependem das mitocôndrias? RESOLUÇÃO: a) Os lisossomos são produzidos no complexo golgiense. b) Digestão intracelular. c) As mitocôndrias fornecem energia para as atividades das organelas. –3 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 4 MÓDULO 2 Citologia – II 1. (UGJF-2010) – Observe a figura abaixo, que representa uma célula vegetal: Após a observação, cite: a) o nome de um dos polissacarídeos constituintes da estrutura indicada em 1. b) o nome do processo, realizado na estrutura indicada em 2, que resulta na produção de carboidrato. c) o número que indica a estrutura responsável pelo transporte de substâncias entre os meios intra e extracelulares. d) o nome de uma das estruturas celulares acima que não ocorre em células animais. e) o nome da estrutura que impede a ruptura (lise) da célula vegetal em meio hipotônico. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) Celulose, pectinas, hemicelulose. b) Fotossíntese. c) 4 (membrana plasmática). d) Parede celular (celulósica) e cloroplasto. e) Parede celular (celulósica). 2. Analise a figura a seguir: 3. (VUNESP) – Um pesquisador colocou células de raiz de cebola, hemácias humanas e alguns paramécios, separadamente, em três tubos de ensaio numerados e contendo água destilada. Tubo I – células de raiz de cebola. Tubo II – hemácias humanas. Tubo III – paramécios. Algum tempo depois, foi observado que no tubo I as células tiveram seus volumes aumentados; no tubo II, as hemácias tiveram suas membranas plasmáticas rompidas e a água ficou ligeiramente avermelhada; no tubo III, o volume celular dos paramécios permaneceu inalterado. Pergunta-se: a) Por que não houve alteração no volume celular dos paramécios? b) Qual é a estrutura celular presente nas células da raiz de cebola (e ausente nas hemácias), que evitou a ruptura dessas células? Por que o tubo que continha hemácias ficou avermelhado após a ruptura das membranas plasmáticas? RESOLUÇÃO: a) Os paramécios possuem vacúolos contrácteis que eliminam o excesso de água que entra por osmose. b) Parede celulósica. O rompimento das hemácias provoca a difusão da hemoglobina na água. 4. Certas doenças hereditárias decorrem da falta de enzimas lisossômicas. Nesses casos, substâncias orgânicas complexas acumulam-se no interior dos lisossomos e formam grandes inclusões que prejudicam o funcionamento das células. a) Que são lisossomos e como eles contribuem para o bom funcionamento de nossas células? b) Como se explica que as doenças lisossômicas sejam hereditárias se os lisossomos não são estruturas transmissíveis de pais para filhos? c) O esquema abaixo mostra uma atividade celular: Como é chamada e para que serve essa atividade? Pergunta-se: a) Que ela representa? Onde pode ser encontrada numa célula animal? b) Identifique as substâncias I e II do esquema. RESOLUÇÃO: a) Membrana lipoproteica, encontrada na membrana plasmática e nos organoides citoplasmáticos que possuem membranas, tais como retículo endoplasmático, sistema golgiense, mitocôndrias etc. b) I – Proteína; II – Lipídio (fosfolipídio). 4– RESOLUÇÃO: a) São vesículas contendo enzimas que atuam na digestão intracelular. b) As enzimas lisossômicas são proteínas codificadas por genes. c) Trata-se da autofagia, processo de renovação das estruturas celulares em que organelas velhas e em desuso são substituídas por outras novas. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 5 RESOLUÇÃO: a) Nucleares: 1 – Condensação cromossômica; 2 – Desintegração da carioteca e do nucléolo. b) Citoplasmáticas: 1 – Duplicação dos centríolos; 2 – Formação dos ásteres e do fuso mitótico. 6. Cortes de células do pâncreas foram incubados durante três minutos em meio contendo leucina tritiada (aminoácido radioativo). Após vários intervalos de tempo, esse material foi submetido a uma técnica que revela a localização do aminoácido radioativo na célula pela deposição de grânulos de prata. O estudo do material ao microscópio eletrônico permitiu a construção da figura a seguir: a) Com base nesses resultados, descreva o trajeto percorrido pelo aminoácido radioativo no interior da célula. b) Explique por que a leucina segue essa rota. RESOLUÇÃO: a) Retículo endoplasmático rugoso – complexo golgiense – vesículas de secreção. b) No RER, os aminoácidos são usados na síntese de proteínas. Posteriormente, essas proteínas atingem o complexo golgiense, onde são concentradas e embaladas, originando as vesículas de secreção. 7. Uma célula somática, em início de interfase, com quantidade de DNA nuclear igual a X, foi colocada em cultura para multiplicar-se. Considere que todas as células resultantes se duplicaram e que sincronicamente não houve morte celular. a) Indique a quantidade total de DNA nuclear ao final da 1.a, da 2.a e da 3.a divisão mitótica. b) Indique a quantidade de DNA por célula na fase inicial de cada mitose. RESOLUÇÃO: a) No final da 1.a divisão, teremos duas células-filhas e uma quantidade total de 2x de DNA, sendo X a quantidade encontrada no núcleo de cada célula. No final da 2.a divisão, teremos quatro células-filhas e um total de 4x de DNA, sendo X a quantidade de cada célula. No final da 3.a divisão, teremos oito células-filhas e um total de 8x de DNA, sendo X a quantidade de cada célula. b) Na prófase da 1.a, da 2.a e da 3.a divisão, a quantidade de DNA será sempre igual a 2x. 8. Uma espécie animal foi submetida a irradiações ionizantes capazes de provocar aberrações cromossômicas. Posteriormente, suas células foram examinadas. As que se mostravam normais ao microscópio apresentavam 40 cromossomos. As células anormais apresentavam uma translocação, uma inversão pericêntrica e uma inversão paracêntrica. Qual é o número de cromossomos verificado nas células normais? Por quê? RESOLUÇÃO: 40 cromossomos, porque as alterações ocorridas são estruturais e não afetam o número cromossômico. 9. Os desenhos abaixo representam três momentos sucessivos de um fenômeno ou processo que às vezes ocorre na divisão celular. A partir da observação dos desenhos, responda: a) Como se chama esse fenômeno ou processo? b) Em que tipo de divisão celular ele ocorre? c) Qual a principal característica desse processo? d) Qual a importância desse fenômeno no contexto evolutivo das espécies? RESOLUÇÃO: a) Crossing-over ou permutação. c) Redução cromática. b) Meiose. d) Variabilidade genética. 10. Um aminoácido contendo nitrogênio radioativo foi injetado no hialoplasma de uma célula, sendo, posteriormente, detectado em três estruturas celulares, na sequência A – B – C; finalmente, o aminoácido foi eliminado sob a forma de uma secreção enzimática. Identifique as estruturas A, B e C, justificando a sua resposta. RESOLUÇÃO: A é o ribossomo, no qual o aminoácido foi utilizado na síntese de uma proteína. B é o retículo endoplasmático através do qual a proteína, contendo o aminoácido radioativo, atingiu C. C é o complexo golgiense, no qual a proteína foi concentrada e eliminada (secretada). –5 BIOLOGIA BDE 5. A passagem da interfase para a mitose é marcada por uma série de modificações nucleares e citoplasmáticas. Cite-as. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 6 MÓDULO 3 Ecologia – I 1. (UEMA) – Observe atentamente a figura que relaciona o fluxo de energia com os níveis tróficos. a) Que indica o número 5? b) Que indica o número 8? c) Que ocorre com a quantidade de energia disponível ao longo de uma cadeia trófica? d) Que é produtividade primária líquida? Na figura, ela está representada por qual número? BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) Quantidade de energia disponível para os carnívoros (consumidores secundários). b) Energia perdida pelos carnívoros durante a respiração. c) Quando, na cadeia trófica, passa-se dos produtores para os herbívoros e destes para os carnívoros a quantidade de energia diminui, uma vez que ocorre perda na respiração e na eliminação dos excrementos. d) PPL representa a quantidade de energia fixada nos tecidos dos produtores e está representada pelo número 3. 6– 2. (FUVEST) – Num campo, vivem gafanhotos que se alimentam de plantas e servem de alimento para passarinhos. Estes são predados por gaviões. Essas quatro populações se mantiveram em números estáveis nas últimas gerações. a) Qual é o nível trófico de cada uma dessas populações? b) Explique de que modo a população de plantas poderá ser afetada se muitos gaviões imigrarem para esse campo. c) Qual é a trajetória dos átomos de carbono que constituem as proteínas dos gaviões desde sua origem inorgânica? d) Qual é o papel das bactérias na introdução do nitrogênio nessa cadeia alimentar? RESOLUÇÃO: a) Planta – nível dos produtores. Gafanhoto – nível dos consumidores primários (herbívoros). Passarinhos – nível dos consumidores secundários (carnívoros). Gaviões – nível dos consumidores terciários (carnívoros). b) A imigração de gaviões provoca aumento na população desses carnívoros, o que levará à redução no tamanho populacional de passarinhos, fato que acarretará o aumento da população de gafanhotos e a consequente redução populacional das plantas. c) CO2 → compostos → substâncias → proteínas → proteínas orgânicos orgânicas de de de vegetais, gafanhotos passarinhos gaviões incluindo as (proteínas) proteínas d) As bactérias atuam na – decomposição de matéria nitrogenada morta até a formação de amônia, que será oxidada para dar origem a nitratos que, por sua vez, serão absorvidos pelas raízes das plantas. – fixação do nitrogênio da atmosfera, transformando-o em nitratos aproveitados pelos vegetais. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 7 3. (VUNESP) – Considere as seguintes curvas de crescimento das populações de duas espécies A e B, sabendo que A foi introduzida na ilha X e B na ilha Y. 5. “(…) Tudo o que conhecer com a terra acontecerá com os filhos da Terra. Se os homens cospem no solo estão cupindo em si mesmos. Isso sabemos: a terra não pertence ao homem, o homem pertence à terra … O homem e a terra são da mesma matéria…” (trecho da carta atribuída ao chefe Seattle, em 1854, em resposta à proposta de compra de seu território, feita pelo Presidente dos EUA). Embora sem conhecimentos teóricos, a que fato ecológico o índio se referia nesse trecho de sua famosa carta? RESOLUÇÃO: O fato ecológico mencionado é a reciclagem da matéria, promovida pelos decompositores após a morte do ser vivo. Analisando as curvas, discuta o que pode explicar as semelhanças e diferenças no desenvolvimento das duas populações. RESOLUÇÃO: Semelhanças: As duas espécies exploram um nicho ecológico típico e ambas crescem aumentando o tamanho populacional. Diferenças: A espécie A ocupa um nicho ecológico não existente no ecossistema e atinge o equilíbrio. A espécie B ocupa um nicho ecológico preexistente e, por ser menos apta, foi eliminada. 4. (UNESP) – O papel do banhado na natureza é garantir a sobrevivência do ecossistema vizinho, normalmente as lagoas. Quando há seca, ele fornece água para as lagoas e, quando há cheia, retém. Faz o papel de uma esponja. Os banhados são excelentes locais de descanso para as aves migratórias, por serem ricos em alimentos. Suas águas contêm muita matéria orgânica, em consequência da decomposição das várias espécies de plantas aquáticas e brejosas que ali vivem. Aí se desenvolvem as algas, que alimentam microcrustáceos que, por sua vez, servem de alimento para os peixes. a) Organize uma cadeia alimentar do banhado com os elementos citados no texto, indicando os níveis tróficos. b) Que consequências a destruição de banhados pode trazer para as regiões localizadas às margens da lagoa? a) Quais os organismos que se comportam como consumidores secundários estritos? b) Em qual cadeia alimentar ocorre maior fluxo de energia? Justifique. RESOLUÇÃO: a) Consumidores secundários estritos: sapos. b) Quanto maior a cadeia alimentar, maior será o fluxo de energia. Assim, a cadeia que apresenta maior número de elos é: algas → larvas → peixe I → peixe II → ave. RESOLUÇÃO: a) Algas → microcrustáceos → peixes → ave. Algas: produtores; Microcrustáceos: consumidores primários; Peixes: consumidores secundários; Aves: consumidores terciários; b) As lagoas secam e há destruição do ecossistema. –7 BIOLOGIA BDE 6. Analise a cadeia alimentar abaixo e responda: Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 8 7. Analise o diagrama a seguir. O diagrama acima é uma pirâmide de energia. a) Que representa a largura de cada nível do diagrama? b) Por que a largura de um nível não pode ser maior que a do nível abaixo dele? RESOLUÇÃO: a) Quantidade de energia fixada em cada nível trófico. b) Ao passar de um nível trófico para outro, ocorre perda de energia. 8. (FUVEST) – BIOLOGIA BDE O esquema anterior representa uma teia alimentar. Dentre as múltiplas relações ecológicas mostradas pelas setas, destaque uma cadeia alimentar com cinco níveis tróficos. Classifique os elementos destacados de acordo com seu papel na cadeia. RESOLUÇÃO: Cadeia alimentar: Planta → inseto → perdiz → cobra → águia Planta: produtor; Inseto: consumidor primário (herbívoro); Perdiz: consumidor secundário (carnívoro); Cobra: consumidor terciário (carnívoro); Águia: consumidor quaternário (carnívoro). 8– 9. O esquema abaixo representa uma teia alimentar de uma comunidade terrestre. Responda: a) Quais serão os níveis tróficos ocupados por vermes que parasitam as cobras? b) Qual a função dos vegetais nessa teia? RESOLUÇÃO: a) Os vermes parasitas são consumidores terciários e quaternários. b) Os vegetais realizam fotossíntese e pertencem ao nível trófico dos produtores. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 9 4 Ecologia – II 1. (UFV) – Os ecólogos consideram muito importante compreender a base energética de um ecossistema. Na figura abaixo, os números I, II, III, IV e V fazem parte dos aspectos básicos deste processo. Com base na observação da figura, faça o que se pede: a) A assimilação total está sendo representada por qual(is) número(s)? Justifique. b) A produção primária líquida está sendo representada por qual(is) número(s)? Justifique. c) Que significa, do ponto de vista ecológico, a taxa de produtividade primária? d) Cite dois exemplos de atividades biológicas que poderiam substituir corretamente o número IV. RESOLUÇÃO: a) Algarismo I, que representa a fotossíntese (assimilação). b) Algarismo II. A PPL representa a diferença entre a produção de alimento por fotossíntese (I) e o consumido na respiração (III). c) Quantidade de matéria orgânica produzida na fotossíntese. d) O IV representa a transferência de energia do produtor para o consumidor primário. Então, IV pode representar um predador da planta ou um parasita. 2. (UEMA) – Ao caminhar por uma floresta, um visitante identifica dois grupos distintos de vegetais que se desenvolvem sustentados por árvores de maior porte que eles. O primeiro grupo é formado por vegetais que não possuem clorofila, como o cipó-chumbo, e o segundo formado por vegetais como as orquídeas e as bromélias que apresentam folhas verdes. a) Classifique os dois grupos de vegetais quanto ao tipo de nutrição. b) Informe o tipo de relação ecológica existente entre cada grupo de vegetais e as árvores em que se desenvolvem. Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) O primeiro grupo é classificado como heterotrófico e o segundo como autotrófico. b) A relação entre os vegetais do primeiro grupo e as árvores é classificada como parasitismo. Esses vegetais utilizam árvores como suporte e também como fonte de nutrição, consumindo a seiva elaborada da árvore, prejudicando-a. A relação entre os vegetais do segundo grupo com as árvores é classificada como inquilinismo, devido a essas plantas, que são epífitas, utilizarem a árvore apenas como suporte. 3. (FUVEST) – Num ambiente aquático, vivem algas de fitoplâncton, moluscos filtradores, peixes carnívoros e micro-organismos decompositores. Considerando um átomo de carbono, desde sua captura como substância inorgânica até sua liberação na mesma forma, depois de passar por forma orgânica, indique: a) A substância inorgânica que é capturada do ambiente, a maior sequência de organismos nessa comunidade, pela qual esse átomo passa, e a substância inorgânica que é liberada no ambiente. b) Os processos que um único ser vivo, dessa comunidade, pode realizar para capturar ou eliminar esse átomo. RESOLUÇÃO: a) A substância inorgânica capturada é o CO2 (dióxido de carbono); a maior sequência de organismos será: fitoplâncton → moluscos → peixes → decompositores; e a substância liberada será o CO2 (dióxido de carbono). b) Os processos da fotossíntese e da respiração celular são responsáveis, respectivamente, pela captura e eliminação do CO2 (dióxido de carbono). Os únicos seres capazes de realizar os dois processos são os componentes do fitoplâncton. –9 BIOLOGIA BDE MÓDULO Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 10 4. (UFG) – A ação inadequada do homem sobre o ecossistema pode prejudicar os ciclos biogeoquímicos de alguns elementos, como, por exemplo, o nitrogênio, cuja disponibilidade é limitada no planeta Terra. a) Explique um mecanismo que permite a fixação biológica do nitrogênio. b) Apresente um exemplo dessa ação inadequada e explique sua consequência sobre o ciclo do nitrogênio. RESOLUÇÃO: a) Conversão de nitrogênio (N2) em amônia (NH3) e íons de amônia (NH4), realizada em grande parte por bactérias simbiontes (Rhizobium) presentes em raízes de plantas leguminosas e também por organismos de vida livre, como, por exemplo, bactérias aeróbicas (Azobacter) e anaeróbicas (Clostridium), cianobactérias e fotossintetizantes (Rhodospirillum). Esse processo possibilita a absorção da amônia pelos vegetais em geral e sua utilização na síntese de compostos nitrogenados. b) Um exemplo da ação inadequada do homem sobre o ecossistema e suas consequências sobre o ciclo do nitrogênio: • queimadas – destruição dos micro-organismos e de cobertura vegetal, limitando a fixação do nitrogênio e a continuidade de seu ciclo. BIOLOGIA BDE 5. (UNESP) – A mineração do ouro no Rio Madeira, em Rondônia, tem como consequência as elevadas concentrações de mercúrio nas populações humanas ribeirinhas. Os estudos realizados evidenciaram que o principal meio de contaminação consiste na ingestão de peixes. Considerando a existência de peixes carnívoros e herbívoros, explique a diferença do nível de contaminação entre pessoas que se alimentam de um ou de outro tipo de peixe. RESOLUÇÃO: A concentração de mercúrio aumenta nos organismos a cada nível trófico, à medida que ele afasta-se dos produtores em direção aos consumidores finais, de modo que os carnívoros são afetados mais intensamente pelo depósito de mercúrio em seu corpo. Logo, pessoas que se alimentam de peixes carnívoros contaminam-se mais que aquelas que comem peixes herbívoros. 10 – 6. (UFRN) – A beleza dos gramados de praças e jardins depende basicamente do tipo de grama utilizado, da sua uniformidade e da frequência do seu corte. A manutenção do gramado requer também a remoção de plantas herbáceas que crescem entremeando a grama. Uma área gramada, quando não cuidada, pode ser invadida por diversos tipos de vegetais no processo conhecido como sucessão ecológica. a) Por que um gramado pode ser considerado uma população pioneira? b) Explique por que as plantas intrusas conseguem invadir a área gramada. RESOLUÇÃO: a) As gramíneas são plantas muito resistentes, capazes de suportar alta luminosidade, dessecamento e excesso de água, sendo responsáveis pela preparação de um ambiente propício ao crescimento de outras espécies vegetais. b) As plantas invasoras chegam ao gramado por meio de sementes carregadas pelo vento ou com as fezes de animais. As condições para a germinação dessas sementes são favorecidas pela retenção de água e nutrientes promovidos pelas gramíneas. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 11 7. (UFPEL) – O gás nitrogênio predomina na composição da atmosfera. Porém, em sua forma livre, N2 não é utilizado pelos organismos vivos. Sendo assim, responda: a) Como o nitrogênio ingressa nas cadeias tróficas? b) Qual a importância da incorporação do nitrogênio para os seres vivos? RESOLUÇÃO: a) O nitrogênio ingressa nas cadeias tróficas pela ação de microorganismos (bactérias fixadoras) associados às raízes de plantas. Estes transformam o N2 em compostos nitrogenados que são absorvidos diretamente pela raiz. b) Os compostos nitrogenados compõem a estrutura de aminoácidos, os quais formam as proteínas, que são responsáveis por processos metabólicos vitais aos organismos. Eventualmente, esta fixação pode ocorrer por meio de processos físicos. 9. (UNICAMP) – A cidade ideal seria aquela em que cada habitante pudesse dispor, pelo menos, de 12 m2 de área verde (dados da OMS). Curitiba supera essa meta com cerca de 55m2 por habitante. A política ambiental da prefeitura dessa cidade prioriza a construção de parques, bosques e praças que, além de proporcionar áreas de lazer, desempenham funções como amenizar o clima, melhorar a qualidade do ar e equilibrar o ciclo hídrico, minimizando a ocorrência de enchentes. a) Explique como as plantas das áreas verdes participam do ciclo hídrico, indicando as estruturas vegetais envolvidas nesse processo e as funções por elas exercidas. b) Qual seria o destino da água da chuva não utilizada pelas plantas no ciclo hídrico? RESOLUÇÃO: a) As plantas absorvem água do solo através dos pelos absorventes da raiz. Daí a água é transportada pelos vasos lenhosos do lenho ou xilema até as folhas. Nas folhas, parte da água é utilizada no metabolismo das células e parte é eliminada via estômatos e cutícula, sob forma de vapor, para a atmosfera. Uma pequena parcela pode ser eliminada via hidatódios sob forma líquida (gutação). Na atmosfera, a água sob forma de vapor, sob determinadas condições, transforma-se em chuva, que será absorvida pelo solo e, no solo, será absorvida pelas raízes. b) A água não utilizada pelas plantas infiltra-se no solo e fará parte dos lençóis freáticos. Uma parte da água do solo volta para a atmosfera sob forma de vapor. BIOLOGIA BDE 8. (FUVEST) – O gráfico abaixo representa o crescimento de uma população de herbívoros e da população de seus predadores: a) Pela análise do gráfico, como se explica o elevado número de predadores nos pontos I, II e III? Justifique sua resposta. b) Se, a partir de 1935, os predadores tivessem sido retirados da região, o que se esperaria que acontecesse com a população de herbívoros? Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) O aumento de predadores em I, II e III está diretamente relacionado com o aumento anterior do número de herbívoros. b) Inicialmente, a população de herbívoros aumentaria e, após um determinado tempo, provavelmente a população sofreria uma diminuição, provocada pela falta do alimento disponível. – 11 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 12 MÓDULO 5 Ecologia – III 1. (UFRJ) – Um açude, eutrofizado pelo excesso de nutrientes oriundos de agrofertilizantes e da piscicultura, favoreceu a proliferação de cianobactérias, que formaram uma camada verde na superfície da água, alterando o seu sabor e tornando-a imprópria ao consumo. Além disso, algumas dessas cianobactérias também liberaram toxinas, que se acumularam na musculatura de camarões e peixes cultivados no açude. A partir dessa situação, a) explique por que a multiplicação de cianobactérias pode comprometer o nível de oxigênio da água e a fotossíntese das algas submersas; b) em qual nível trófico, considerando-se a cadeia alimentar camarão → peixe carnívoro → ave pescadora, a quantidade de cianotoxina deverá ser maior? Justifique sua resposta. 3. (FUVEST) – Um pesquisador cultivou quatro espécies de protozoários A, B, C e D, separadamente (gráfico I) e depois reunidas duas a duas (gráficos II, III e IV), fornecendo-lhes diariamente quantidades constantes de alimento. Os gráficos mostram as curvas de crescimento populacional das espécies nas diferentes situações. RESOLUÇÃO: a) O oxigênio é pouco solúvel em água e desprende-se para a atmosfera. Por outro lado, a morte de cianobactérias leva à decomposição aeróbia, consumindo O2 dissolvido na água. As cianobactérias multiplicam-se na superfície formando uma camada de difícil penetração da luz e consequentemente reduzindo a fotossíntese das algas submersas. b) Maior quantidade da toxina será na ave pescadora devido ao efeito acumulativo dessa substância. a) Que tipo de relação ecológica existe entre as espécies: 1. A e B? 2. C e D? b) Que correlação existe entre os nichos ecológicos das espécies: 1. A e B? 2. A e C? BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) 1. Competição 2. Predação b) 1. Competição por sobreposição de nichos ecológicos. 2. Nichos ecológicos independentes. 2. (UFRJ) – Um grande número de plantas produz certas substâncias, chamadas flavonoides, que são lançadas no solo pelas raízes. No solo, os flavonoides atraem bactérias do gênero Rhizobium que penetram no tecido das raízes. As raízes das plantas também se associam a fungos, formando as micorrizas. Esse tipo de interação entre indivíduos que pertencem a espécies diferentes é chamado mutualismo. Apresente o benefício obtido pelas plantas nessas associações com bactérias e o benefício obtido nas associações com fungos. RESOLUÇÃO: As bactérias do gênero Rhizobium fixam o nitrogênio atmosférico na forma de nitratos, permitindo sua utilização pelas plantas. Os fungos ampliam a capacidade de captação de água e sais minerais pelas raízes das plantas. 4. (UFTO) – O Pantanal Mato-Grossense apresenta uma exuberante comunidade biológica. É uma vasta planície, que abriga uma das mais ricas reservas de vida selvagem do planeta, onde os rios extravasam suas águas, inundando extensas áreas nos meses de cheia. Em um dos seus trechos, tucanos e araras-vermelhas alimentam-se das sementes de uma mesma planta, enquanto isso, na água, jacarés alimentam-se de piranhas. a) Que tipos de relações ecológicas estão descritas no texto? b) Qual a importância dessas relações para a comunidade pantaneira? RESOLUÇÃO: a) Tucanos e araras – competição Jacarés e piranhas – predação b) Manutenção do equilíbrio populacional do ecossistema. 12 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 13 5. Analise os gráficos abaixo onde duas espécies (A e B) crescem separadamente (I) e associadas (II). 7. (UNICAMP) – Uma alteração climática muito noticiada é o “efeito estufa”, que se atribui ao aumento da concentração de gases como o CO2 na atmosfera. Segundo algumas previsões, esse fenômeno poderá causar um aumento de 3°C na temperatura média do planeta nos próximos 100 anos. A figura a seguir mostra o crescimento relativo de duas espécies de plantas em função da temperatura ambiente. Responda: a) Qual o tipo de relação existente entre as espécies A e B. Justifique. b) Dê exemplos de animais que podem manter este tipo de relação. RESOLUÇÃO: a) Protocooperação ou cooperação porque as duas espécies sobrevivem separadamente e, quando associadas, ambas têm o crescimento melhorado. b) Anêmona-do-mar/ crustáceo paguro (ermitão); crocodilo/ pássaro-palito. a) Em um local com temperatura média de 20°C convivem as espécies A e B. Qual das duas espécies seria beneficiada pelo aumento previsto de temperatura? Explique. b) Por que a concentração de CO2 influencia o crescimento das plantas? c) A escassez de água no solo afeta negativamente o crescimento da planta. Por quê? 6. Leia com atenção o texto abaixo. “Uma guerra bacteriológica foi desencadeada no lago do Parque do Ibirapuera, um dos mais conhecidos símbolos da cidade de São Paulo. De um lado estão as 16 toneladas de pseudomonas e bacilos que foram despejadas no lago na semana passada. Do outro, estão os milhões de begiatoas e salmonelas, responsáveis pelo mau cheiro e dor de barriga de dez entre dez paulistanos que se arrisquem a ingerir água do lago. A missão das pseudomonas e bacilos é devorar a matéria orgânica responsável pela sujeira do Ibirapuera e matar as salmonelas e begiatoas de inanição.” a) Analise o texto e indique o tipo de relação que ocorre entre pseudomonas e bacilos com as salmonelas e begiatoas, no lago do Ibirapuera. b) Os micro-organismos citados no texto exploram o mesmo nicho ecológico? Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) Entre os seres vivos mencionados existe uma competição interespecífica. b) Os micro-organismos citados ocupam o mesmo nicho ecológico, pois todos exploram a matéria orgânica existente no lago do Ibirapuera. 8. (UFV) – Uma população pode ser definida como qualquer grupo de organismos de uma mesma espécie que ocupa um espaço determinado. O conceito de população abrange características ou propriedades exclusivas dos indivíduos em grupo, isto é, não sendo características do indivíduo isolado, como, por exemplo, a taxa de mortalidade e natalidade. Em 1992, uma pequena aldeia parcialmente isolada era constituída de 1.500 pessoas. As determinantes populacionais variaram segundo o quadro abaixo. 1993 1994 1995 1996 Natalidade 400 370 450 150 Mortalidade 110 80 150 80 Imigração 45 30 50 10 Emigração 15 10 20 10 RESOLUÇÃO: O tamanho da população depende das taxas de acréscimo (natalidade e imigração) e das taxas de decréscimo (mortalidade e emigração). Assim, para uma população em crescimento, tem-se N + I > M + E. 1993 – Acréscimo: 320 1994 – Acréscimo: 310 1995 – Acréscimo: 330 1996 – Acréscimo: 70 Total de Acréscimo: 1.030 População inicial: 1.500 + 1.030 = 2.530 População em 1997: 2.530 pessoas – 13 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) A espécie B, porque o aumento da temperatura favorece o seu crescimento e reduz o da espécie A. b) Porque aumenta a taxa fotossintética. c) A água é imprescindível para os processos vitais, como a fotossíntese, respiração etc. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 14 MÓDULO 6 Ecologia – IV 1. (UFF) – Observando as Curvas de Sobrevivência, é possível inferir sobre o crescimento de uma população. 2. (UEG) – Em 1978, um pesquisador realizou um levantamento das espécies de algas que ocorriam em um área costeira pouco habitada e desconhecida do Brasil. Passados 30 anos, o pesquisador retornou ao local e encontrou uma situação diferente: grande número de hotéis e incremento do turismo. Encontrou também diferenças significativas na composição (riqueza) e no número de indivíduos das espécies de algas, como apresentado na figura a seguir. Após análise dos gráficos, responda: a) Qual deles poderia representar o desenvolvimento do vetor da malária? Explique. b) Qual agente etiológico e qual o hospedeiro definitivo dessa doença? c) A vacinação é um processo profilático contra a malária? a) Elabore uma hipótese para explicar a variação observada no número de indivíduos e de espécies de algas encontradas pelo pesquisador entre os anos de 1978 e 2008. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) A curva de sobrevivência é a curva I. Para os insetos as curvas são traçadas de acordo com a duração de diversos estágios larvários, das pupas e dos imagos (adultos). A curva que melhor expressa a sobrevivência seria: b) Agente etiológico: protozoário da classe Esporozoa do gênero Plasmodium. Hospedeiro definitivo: mosquito anofelino porque nele ocorre a reprodução sexuada do plasmódio. c) Não existe vacina contra a malária. 14 – RESOLUÇÃO: A variação observada no número de indivíduos e de espécies pode ser explicada pela crescente urbanização e ocupação das margens desta área costeira, ocasionando uma contínua degradação, levando a grandes modificações em seu entorno e a inúmeros danos ambientais, como enriquecimento da água com nutrientes, que afeta os organismos de forma diferenciada e provoca distúrbios que alteram a comunidade de algas. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 15 3. (UNESP) – Em um experimento com peixes, um pesquisador manteve carpas em tanques sob diferentes condições de oxigenação e temperatura da água, como descrito: Tanque 1: 1°C e 0,5 mg de O2 por litro de água. Tanque 2: 35°C e 0,5 mg de O2 por litro de água. Tanque 3: 1°C e 1,5 mg de O2 por litro de água. Tanque 4: 35°C e 1,5 mg de O2 por litro de água. Apenas as carpas do tanque 2 morreram. a) Qual a causa das mortes no tanque 2: temperatura, oxigenação ou ambos? Justifique. b) Suponha que houvesse um quinto tanque, com temperatura e concentração de oxigênio 50% superiores às do tanque 4. Carpas nesse tanque permaneceriam vivas ou morreriam? Justifique. a) Que processo ecológico está relacionado à sucessiva fragmentação e à perda de peso do material vegetal colocado nos sacos de náilon observada durante o experimento? b) Que curva deve representar a variação de peso nos restos vegetais do grupo controle? Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) O processo ecológico que promove a fragmentação é a decomposição realizada principalmente por fungos e bactérias. b) Curva 2 – Na região tratada com inseticidas e fungicidas a decomposição é mais lenta como consequência da morte de agentes decompositores. Na região não tratada a fragmentação é mais rápida em consequência da preservação da vida neste espaço de mata. 4. (UNESP) – Um pesquisador coletou folhas secas do solo de uma mata e as colocou em 50 sacos de tela de náilon, iguais entre si quanto ao tamanho e diâmetro da malha. Cada saco recebeu 100g de folhas. Em seguida, distribuiu 25 desses sacos na superfície do solo em uma área de mata tratada experimentalmente com inseticidas e fungicidas. Os outros 25 sacos foram distribuídos em outra área da mata, não tratada com fungicidas ou inseticidas, e se constituíram no grupo controle. A cada semana, por cinco semanas consecutivas, o pesquisador recolhia cinco sacos de cada área, secava e pesava os fragmentos de folhas que restavam dentro dos mesmos. Na figura, as curvas representam as mudanças observadas no peso seco do material remanescente nos sacos de náilon ao longo do experimento. 5. (UNESP) – Na busca por uma maior produção de grãos, agrônomos selecionaram artificialmente uma variedade de trigo que produzia 80% mais grãos que as variedades até então cultivadas. Essa variedade apresentava caule mais curto, de modo que a maior parte do nitrogênio fornecido na forma de adubo era utilizada pela planta para a produção de grãos. Em pouco tempo os agricultores de uma determinada região abandonaram as variedades antigas e passaram a plantar apenas sementes dessa nova variedade. No entanto, não se sabia que a nova variedade era muito sensível às flutuações climáticas, especialmente a altas temperaturas. a) Estabeleça relações entre a possível consequência da seleção de uma única variedade para plantio sobre a diversidade genética do trigo cultivado naquela região e sobre a capacidade do trigo de responder às alterações ambientais. b) O aumento da concentração de CO2 na atmosfera está relacionado a um fenômeno global que vem preocupando a comunidade científica e a sociedade em geral nos últimos tempos. Comente os possíveis efeitos dessa alteração global sobre a produção de grãos da variedade de trigo mencionada. Qual a importância da manutenção de banco de genes? RESOLUÇÃO: a) A seleção artificial de uma única variedade de trigo diminui a probabilidade de adaptação às variações ambientais, podendo até ocasionar a extinção dessa variedade. b) O aumento na concentração do CO2 atmosférico intensificou o efeito estufa, levando ao aumento da temperatura média global. Esse fato poderia extinguir essa variedade de trigo se não houvesse um banco de genes assegurando a variabilidade da espécie. – 15 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) A morte dos peixes no tanque 2 ocorreu em razão da falta de O2 na água. A temperatura de 35°C promove a liberação de O2 para o meio ambiente. A redução da quantidade de O2 dissolvido na água acarreta a morte dos peixes. b) As carpas morreriam porque a temperatura de 52,5°C (50% superior a 35°C) leva à desnaturação das enzimas. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 16 6. (FUVEST) – As mariposas da espécie Diataea saccharalis colocam seus ovos na parte inferior de folhas de cana-de-açúcar. Esses ovos desenvolvem-se em larvas que penetram no caule e se alimentam do parênquima ali presente. As galerias feitas por essas larvas servem de porta de entrada para fungos da espécie Colleotrichum falcatum. Esses fungos alimentam-se da sacarose armazenada no caule. As usinas de açúcar e álcool combatem as mariposas, liberando pequenas vespas (Cofesia flavipes), cujos ovos são depositados sobre as larvas das mariposas. Quando os ovos eclodem, as larvas da vespa passam a se alimentar das larvas da mariposa. a) Com base nas informações contidas no texto acima, indique os organismos que ocupam os seguintes níveis tróficos: a1) produtor; a2) consumidor primário; a3) consumidor secundário. b) Dentre as interações descritas nesse texto, indique uma que você classificaria como parasitismo, justificando sua resposta. RESOLUÇÃO: a) a1 – cana-de-açúcar a2 – larva da mariposa e fungo. a3 – larva da vespa. b) O fato de os fungos alimentarem-se da sacarose armazenada no caule da cana-de-açúcar, prejudicando-a, constitui um caso de parasitismo. 7. (UNESP) – Considere o seguinte diálogo entre Charles Darwin e sua pequena filha, Annie: “— Quantas abelhas viu hoje? — Acho que nenhuma. — Ví uma ou duas. As madressilvas estão florindo e as abelhas gostam dessa flor. Por que não há mais abelhas em nosso jardim? — Não sei. — É por que os ratos que vivem debaixo das cercas saem à noite e destroem os seus ninhos. Sabe por que existem tantos ratos silvestres? — Não. Mas você vai me dizer, não, papai? — É porque a família Darwin tem um cachorro, e não um gato. — Você está brincando! — Não, não estou. Cães não caçam ratos como os gatos. Daí os ratos destroem os ninhos das abelhas. Por isso existem tão poucas. — Por que tudo é tão cruel? — Sinto muito, mas não sei.” (In A Viagem de Charles Darwin, produzida pela BBC, Londres, 1978.) No diálogo, podem ser identificadas algumas relações ecológicas interespecíficas, assim como uma determinada cadeia alimentar. Identifique uma dessas relações interespecíficas, indicando as espécies envolvidas e a relação que estabelecem entre si, e descreva a cadeia alimentar implícita no diálogo, indicando o nível trófico que ocupa cada uma das espécies dessa cadeia. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: Cadeia alimentar: madressilva → abelha → rato → gato Níveis tróficos: madressilva → produtor (1°. nível trófico) abelha → consumidor primário (2°. nível trófico) rato → consumidor secundário (3°. nível trófico) gato → consumidor terciário (4°. nível trófico) Relações ecológicas: • madressilva x abelha: mutualismo As duas espécies são favorecidas, a madressilva pela polinização que assegura a fecundação cruzada e a variação genética, e a abelha pela obtenção de alimento (néctar e pólen). • rato x abelha: predação O rato é o predador e a abelha, a presa. • gato x rato: predação O gato é o predador e o rato, a presa. 16 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 17 MÓDULO 7 Genética Molecular 1. Complete o quadro abaixo, relacionado com a síntese da mioglobina, proteína encontrada nas fibras musculares estriadas, que apresenta uma cadeia constituída por 153 aminoácidos. Quantos nucleotídeos existem no segmento de DNA a) que codifica essa proteína? 4. A tabela abaixo relaciona alguns códons aos aminoácidos correspondentes. Códons Aminoácidos UUU Fenilalanina b) Quantos códons existem na molécula de RNA-m que codifica a mioglobina? UUC Fenilalanina c) Quantas moléculas de RNA-m foram usadas na tradução? GUU Valina UUA Leucina UCU Serina AAA Lisina GGA Glicina GGC Glicina d) Quantas moléculas de RNA-t atuaram na tradução? e) Quantos ribossomos são usados na síntese de 100 moléculas de mioglobina? RESOLUÇÃO: a) 918 b) 153 c) 1 d) 153 e) 100 2. Considere a seguinte tabela: Aminoácidos Fenilalanina (FEN) Leucina (LEU) Arginina (ARG) Glutâmico (GLU) Lisina (LIS) a) Na síntese proteica, qual será a alteração produzida se, por mutação, a pirimidina do códon GGC for substituída por uma purina? b) Quais serão os anticódons usados na síntese da sequência leucina – lisina – serina – valina? Considere a seguinte sequência de aminoácidos de uma proteína. RESOLUÇÃO: a) Nenhuma, porque, em razão da degeneração do código genético, os códons GGC e GGA codificam glicina. b) Aminoácidos: LEU – LIS – SER – VAL Códons (RNA-m): UUA – AAA – UCU – GUU Anticódons (RNA-t): AAU – UUU – AGA – CAA BIOLOGIA BDE Códons UUC CUG AAA GUG UCA Complete a tabela abaixo, relacionada com os ácidos nucleicos envolvidos na sequência anterior. Aminoácidos DNA RNA-m RNA-t FEN LIS ARG LEU GLU Aminoácidos FEN LIS ARG LEU GLU RESOLUÇÃO: DNA AAG AGT TTT GAC CAC RNA-m UUC UCA AAA CUG GUG RNA-t AAG AGU UUU GAC CAC 3. Ribossomos são formados por RNA e proteínas, sintetizados pelos processos de transcrição e tradução. Respectivamente, a) onde esses processos ocorrem na célula eucariótica? b) o que acontecerá com tais processos se ocorrer uma inativação na Região Organizadora do Nucléolo? Justifique. 5. Com o auxílio da tabela do código genético, é sempre possível deduzir-se a sequência de aminoácidos de uma proteína a partir da sequência de nucleotídeos do seu gene, ou do RNA-m correspondente. Entretanto, o oposto não é verdadeiro, isto é, a partir da sequência de nucleotídeos do gene. Explique por quê. RESOLUÇÃO: Por duas razões: 1. Em razão da degeneração do código genético, existem várias sequências possíveis. 2. No processo de maturação do DNA, ocorre a remoção de íntrons. RESOLUÇÃO: a) A transcrição ocorre nos cromossomos, e a tradução nos ribossomos. b) A transcrição ocorre normalmente; a tradução cessa porque, na ausência de nucléolo, não serão formados ribossomos. – 17 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 18 6. O texto seguinte foi publicado na seção Painel do Leitor, do jornal Folha de S.Paulo, de 2/3/2006. A primeira liberação comercial de uma planta transgênica no Brasil foi a soja RR, da Monsanto. O principal argumento apresentado pela CNTBio para sua liberação foi que se tratava de espécie autógama (autofecundação) e sem parentes silvestres no Brasil. Já a segunda e última liberação, do algodão BT, também da Monsanto, tratou-se de uma espécie alógama (fecundação cruzada) com parentes silvestres no Brasil. a) O que são plantas transgênicas e por que elas são de interesse comercial? b) No que se refere ao eventual impacto ecológico consequente da introdução de plantas transgênicas no meio ambiente, qual a diferença entre a planta ser autógama e sem parentes silvestres no Brasil e ser alógama e com parentes silvestres no Brasil? 8. Dentre as aplicações atuais da genética molecular, temos os testes de identificação de pessoas por meio do DNA. Essa técnica, que pode ser usada para identificar suspeitos em investigações policiais, consiste em detectar e comparar sequências repetitivas ao longo de trechos da molécula de DNA, regiões conhecidas como VNTR (número variável de repetições em sequência). A figura abaixo ilustra os padrões de VNTRs de quatro pessoas envolvidas (uma vítima (V) e 3 suspeitos (S1, S2 e S3)) em uma investigação policial e de uma prova (P) coletada no local do crime: RESOLUÇÃO: a) São plantas que apresentam genes exógenos, os quais conferem características desejáveis como, por exemplo, resistência a herbicidas, crescimento acelerado, crescimento em solos salinos, maior produtividade etc. b) A planta autógama, ou seja, que se autofecunda e sem parentes silvestres, oferece menor risco de impacto ecológico, pois dificilmente vai fecundar uma planta silvestre ou ser fecundada por ela. A planta alógama, ou seja, que faz fecundação cruzada e com parentes silvestres, oferece maior risco de impacto, pois os genes exógenos podem ser transmitidos para plantas silvestres, alterando suas características. Considerando as afirmações e a figura anterior apresentada, responda: a) A qual dos suspeitos (S1, S2 ou S3) pertence a prova (P)? Justifique a sua resposta. b) Que tipo de material pode ser coletado e servir de prova em um caso como esse? BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) S3 por apresentar sequências coincidentes com P. b) Sêmen, sangue e fios de cabelo ou pelos. 7. Num organismo, onde um certo caráter é determinado por um fator citoplasmático, com qual dos genitores os descendentes se assemelhariam com maior frequência? Por quê? RESOLUÇÃO: Com a mãe, porque o citoplasma do filho é proveniente do óvulo materno. O espermatozoide contribui apenas com o núcleo. 18 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 19 MÓDULO 8 O Mendelismo 1. A cor preta da pelagem de cães de raça Cocker Spaniel é condicionada por um gene dominante V, e a cor vermelha pelo seu alelo recessivo v. O padrão uniforme da pelagem é determinado por um outro gene dominante M, cujo alelo recessivo m produz padrão malhado. Ambos os pares de genes autossômicos, com segregação independente. Um cão macho de pelagem preta uniforme foi cruzado com uma fêmea preta malhada. Complete a tabela abaixo indicando os prováveis genótipos dos pais e dos filhos. Fenótipos Pais Genótipos 3. Um casal recém-casado procurou um aconselhador genético com a seguinte questão: na família do marido existiam casos de uma doença autossômica recessiva, letal na infância, que inclusive havia vitima do uma irmã dele. Na família da mulher não existiam casos de doenças, mas o aconselhador sabia que a frequência de indivíduos afetados na população era de 9%. Com base nesses dados, qual é a probabilidade de este casal vir a ter uma criança afetada pela doença? RESOLUÇÃO: 1. Macho preto uniforme 2. Fêmea preta malhada 3. Pretos uniformes Filhos 4. Pretos malhados 5. Vermelho uniforme 6. Vermelho malhado 2. Vvmm 5. vvMm 3. VVmm ou Vvmm 6. vvmm 2. No heredograma abaixo estão representados indivíduos afetados pelo albinismo, que tem herança autossômica e recessiva. a) Sabendo-se que, na população, a frequência de heterozigotos para o albinismo é 1/50, qual a probabilidade de que o casal II-2 x II-3 tenha uma criança albina? b) Se o primeiro filho desse casal for albino, qual a probabilidade de que a próxima criança do casal também seja albina? RESOLUÇÃO: a) P (II-2 Aa e II-3 Aa e a criança aa) = 2/3 . 1/50 . 1/4 = 2/600 = 1/300 b) P(aa) = 1/4 Frequência de aa = 0,09 Frequência de a = 0,09 = 0,3 Frequência de A = 1 . 0,3 = 0,7 Frequência de Aa = 2 . 0,7 . 0,3 = 0,42 P (4 ser Aa) = 2/3 = 0,66 P (4Aa e 5Aa e 6aa) = 0,66 . 0,42 . 0,25 = 0,0693 = 7% 4. Considere duas linhagens homozigotas de plantas, uma com caule longo e frutos ovais e outra com caule curto e frutos redondos. Os genes para comprimento do caule e forma do fruto segregam-se independentemente. O alelo que determina caule longo é dominante, assim como o alelo para fruto redondo. a) De que forma podem ser obtidas plantas com caule curto e frutos ovais a partir das linhagens originais? Explique indicando o(s) cruzamento(s). Utilize as letras A, a para comprimento do caule e B, b para forma dos frutos. b) Em que proporção essas plantas de caule curto e frutos ovais serão obtidas? RESOLUÇÃO: a) Alelos: A (longo), a (curto), B (redondo) e b (oval). (P) AAbb x aaBB (F1) AaBb x AaBb aabb b) 1/16 – 19 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: 1. VvMm 4. VVmm ou Vvmm Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 20 5. Suponha o casamento entre dois membros de uma mesma família que possam apresentar, igualmente, os genótipos Aa, no qual o gene recessivo a determina uma doença genética. a) Explique por que o casamento entre pessoas da mesma família aumenta a chance de aparecimento de alguma doença genética nos filhos. b) Demonstre, por meio de um esquema, a probabilidade do nascimento de filhos com uma doença genética a partir desse casamento. 6. Sabemos que o meio ambiente atua na manifestação dos genes. Penetrância é a proporção de indivíduos de um determinado genótipo que apresenta o fenótipo esperado em certo conjunto de condições ambientais. O retinoblastoma, câncer de retina, é causado por um gene dominante (R), cuja penetrância é de 90%. Uma mulher, filha de mãe heterozigota (Rr) e pai normal, não portador de gene R, casa-se com um homem heterozigoto (Rr). Considerando que as demais pessoas não são portadoras do gene R, qual será a probabilidade do citado casal vir a ter uma criança afetada por retinoblastoma? RESOLUÇÃO: a) As anomalias genéticas geralmente são condicionadas por genes recessivos e raros, fato que aumenta a probabilidade de nascimento de anômalos entre indivíduos consanguíneos. RESOLUÇÃO: P1 (Mulher Rr e criança afetada) = 1/2 . 3/4 . 9/10 = 27/80 P2 (Mulher rr e criança afetada) = 1/2 . 1/2 . 9/10 = 9/40 P1 ou P2 = 27/80 + 9/40 = 45/80 = 56,25% b) P = 1/2 . 1/2 . 1/2 . 1/2 . 1/4 = 1/64 BIOLOGIA BDE 20 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 21 MÓDULO 9 Polialelia, Imunização e Grupos Sanguíneos 1. Diferencie soro e vacina, completando a tabela abaixo. Conteúdo Tipo de imunização Ação Vacina Soro RESOLUÇÃO: Conteúdo Tipo de imunização Ação Vacina antígenos ativa profilática Soro anticorpos passiva terapêutica 2. Um menino sofreu um ferimento no pé quando estava brincando na terra. O médico foi informado de que a criança não tinha recebido muitas vacinas obrigatórias. a) Nessa situação, que doença a criança estaria com maior risco de contrair? Explique por quê. b) Qual seria o procedimento mais seguro para evitar que, nesse caso, a criança viesse a desenvolver tal doença? Qual dos gráficos a seguir corresponde a esse procedimento? Justifique. c) A que procedimento corresponde o outro gráfico? Justifique. 3. Em determinada espécie animal, quatro alelos (A, A1, A2 e A3) têm o seu locus no cromossomo 1. Outra série de três alelos (B, B1 e B2) estão num locus do cromossomo 2. I. Teoricamente, quantos genótipos são possíveis em relação a essas duas séries de alelos? II. Qual será o número de genótipos homozigotos? RESOLUÇÃO: n = número de alelos n = número de homozigotos n (n + 1) ––––––––– = número total de genótipos 2 Cromossomo 1 = 10 genótipos com 4 homozigotos. Cromossomo 2 = 6 genótipos com 3 homozigotos. Total de genótipos = 10 x 6 = 60 Total de homozigotos = 4 x 3 = 12 C (preta) > C1 (marrom) > C2 (creme) > c (albino) Uma fêmea marrom teve 3 ninhadas, cada uma com um macho diferente. A tabela a seguir mostra a constituição de cada ninhada. Número de descendentes RESOLUÇÃO: a) O tétano, cujo modo de transmissão é a contaminação de um ferimento aberto com poeira, terra, fezes e outros materiais infectados. b) Aplicação do soro anti-tetânico com anticorpos específicos para neutralizar a toxina produzida pelo bacilo causador do tétano. A soroterapia é terapêutica e temporária, como representado no gráfico A. c) O gráfico A corresponde à injeção de soro contendo anticorpos cujo nível vai caindo gradualmente (imunização passiva). O gráfico B corresponde à vacinação. A injeção de doses do antígeno induz a produção gradual e crescente de anticorpos. Ninhada Pretos Marrons Creme Albinos 1 5 3 0 2 2 0 4 2 2 3 0 5 0 4 Determine o fenótipo e o genótipo dos machos responsáveis por cada uma das ninhadas. RESOLUÇÃO: O genótipo da fêmea é C1c Ninhada 1 – macho preto (Cc) Ninhada 2 – macho creme (C2c) Ninhada 3 – macho albino (cc) – 21 BIOLOGIA BDE 4. A cor dos pelos nas cobaias é condicionada por uma série de alelos múltiplos com a seguinte escala de dominância. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 22 5. No quadro abaixo, aparecem os resultados obtidos no exame de sangue de quatro pessoas. Reação com Anti-A Anti-B Roberto + + Laura – + Ronaldo – – Sueli + – + = aglutinação 7. Sabe-se que a cor do pelo dos ratos é regulada por uma série alélica múltipla na qual o alelo Al, quando em homozigose, é letal nos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário, mas produz a cor amarela quando em heterozigose com outros alelos. A cor aguti é regulada pelo alelo A e a cor preta pelo alelo a. A escala de dominância é a seguinte: Al > A > a. Do cruzamento entre um macho AlA e uma fêmea Ala nasceram 12 descendentes. Teoricamente, quantos serão portadores do gene letal (Al)? RESOLUÇÃO: AlA x Ala P – = não aglutinação Com base neste quadro, responda: a) Quem do grupo acima não possui aglutinogênios nas hemácias? b) Por que Roberto pode receber sangue dos outros membros do grupo? c) Quem pode doar para os demais? Por quê? d) Que tipo de aglutinina possuem Laura e Sueli, respectivamente? F1 Al a Al A AlAl morre AlA amarelo Ala amarelo Aa aguti Portadores do gene letal = AlA e Ala = 2/3 de 12 = 8 RESOLUÇÃO: Roberto AB, Laura B, Ronaldo O e Sueli A. a) Ronaldo. b) Por não apresentar aglutininas no plasma. c) Ronaldo, por não possuir aglutinogênios nas hemácias. d) Laura apresenta anti-A e Sueli, anti-B. BIOLOGIA BDE 6. O sangue de Antônio aglutina-se quando colocado em presença do soro anti-A, e não-aglutina quando em contato com o soro anti-B. Antônio casa-se com Neide, que apresenta aglutinações inversas. O casal tem um filho cujo sangue não se aglutina em nenhum dos dois tipos de soro e nasceu com eritroblastose fetal. O sangue do segundo filho do casal não é aglutinado pelo soro anti-Rh. a) Quais os genótipos do casal, em relação aos sistemas ABO e Rh? b) Qual é a probabilidade do casal vir a ter uma criança que seja receptora universal ideal? RESOLUÇÃO: a) Antônio é IAiRr e Neide IBirr. b) P (criança IAIBR-) = 1/2 . 1/2 . 1/2 = 1/8 22 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 23 MÓDULO 10 Interação Gênica, Herança Quantitativa e Teoria Cromossômica da Herança 1. Do cruzamento de duas variedades de feijão, uma com produção de 200g e a outra, de 80g por planta, foram obtidas plantas F1 que renderam 140g. Das 12 800 plantas obtidas na F2, 50 renderam 200g e 50 renderam 80g por planta. Em função dos resultados obtidos, responda: a) qual o número de pares de alelos nos genes envolvidos; b) qual é a contribuição de cada gene aditivo; c) quantos fenótipos distintos são esperados? RESOLUÇÃO: a) Proporção de um tipo extremo em F2 = 50/12 800 = 1/256 = 4 pares de genes b) Valor do gene aditivo = diferença entre os extremos / número total de genes = 200-80 = 120 / 8 = 15. c) n = n.º de pares de alelos = 4 2n = n.º de alelos = 2 x 4 = 8 n.º de fenótipos = 2n + 1 = 8 + 1 = 9 2. No ser humano, a presença ou ausência de pigmento (albinismo) e a quantidade, são características autossômicas com os seguintes fenótipos e genótipos: Presença Quantidade RESOLUÇÃO: a) Ccli x CCii CCIi CCii Branca Colorida CcIi Branca Ccii Colorida b) Epistático dominante. Genótipos Normal DD ou Dd Albino dd Negro AABB Mulato escuro AABb ou AaBB Mulato intermediário AAbb ou aaBB ou AaBb Mulato claro Aabb ou aaBb Branco aabb Do casamento entre um homem negro e uma mulher negra, nasceu um menino albino. Do casamento desse rapaz com uma mulher branca, nasceram dois filhos mulatos intermediários e uma filha albina. a) Indique os genótipos de todas as pessoas citadas no texto. b) Se um dos descendentes mulatos intermediários se casar com uma mulher albina, qual será a proporção esperada de filhos albinos? c) A que tipo de herança se refere a presença de pigmentos? d) Qual é a herança envolvida com a quantidade de pigmento? 4. O gato apresenta 19 cromossomos em seus espermatozoides normais. Sabendo-se que essa espécie tem a determinação do sexo idêntica à da espécie humana, responda. a) Quantos autossomos devem ser encontrados em um neurônio de um cão normal? b) Quantos cromossomos sexuais devem ser encontrados em um óvulo de uma gata normal? c) Quantas cromátides devem ser encontradas em uma metáfase de uma célula embrionária normal dessa espécie? d) Quantos cromossomos devem ser encontrados em uma espermatogônia normal? RESOLUÇÃO: a) 36 b) 1 cromossomo X c) 76 d) 38 RESOLUÇÃO: a) Homem e mulher negros: DdAABB Filho albino: ddAABB Mulher branca: Ddaabb Filhos mulatos intermediários: DdAaBb Filha albina: ddAaBb b) 50% albinos. c) Monoibridismo com dominância. d) Herança quantitativa ou cumulativa. – 23 BIOLOGIA BDE Fenótipos 3. A pigmentação da plumagem de galinhas está condicionada por dois pares de genes autossômicos situados em cromossomos diferentes. O gene C determina a síntese de pigmentos e seu alelo c é inativo, determinando a cor branca. O gene I inibe a formação de pigmentos e seu alelo i não o faz. a) Do cruzamento de indivíduos CCii com indivíduos CcIi, quais os genótipos e fenótipos esperados? b) Como deve ser classificado o gene I? Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 24 5. Quantas cromatinas sexuais se espera encontrar nos núcleos das células de cada um dos seguintes arranjos cromossômicos? a) 1-XY 2-XX 3-XXY 4-XXX 5-XYY b) Justifique a sua resposta. RESOLUÇÃO: a) 1-0; 2-1; 3-2; 4-2; 5-0. b) O número de cromatinas sexuais é igual ao número de cromossomos X menos 1. 7. Os locos gênicos A e B localizam-se em um mesmo cromossomo, havendo 10 unidades de recombinação (morganídeos) entre eles. a) Como se denomina a situação acima mencionada? A B a b ––––––– ––––––– Supondo o cruzamento de um indivíduo com outro : ––––––– ––––––– a b a b b) Qual será a porcentagem de indivíduos AaBb na descendência? c) Qual será a porcentagem de indivíduos Aabb? RESOLUÇÃO: a) Ligação fatorial ou Linkage Cruzamento: 6. O esquema a seguir representa os indivíduos de uma família em que ocorrem casos de hemofilia e daltonismo (Essas características são determinadas por genes recessivos h e d, localizados nos cromossomos X.). Os símbolos preenchidos correspondem a indivíduos que têm as duas anomalias. Os não preenchidos indicam indivíduos normais. Os genes para hemofilia e daltonismo situam-se no cromossomo X. BIOLOGIA BDE a) Qual é o genótipo dos indivíduos portadores das anomalias? b) Qual é o genótipo das mulheres de números 3 e 6? c) Qual é o único indivíduo cujo genótipo não pode ser determinado com exatidão? d) Se a mulher 8 casar-se com um homem normal, qual será a probabilidade do nascimento de uma criança daltônica e hemofílica? RESOLUÇÃO: a) 1, 7, 9 e 12 são XhdY. b) d 3 e 6 são XD HXh . c) DXD ou XDX d. 8, que pode ser XH H H h d) DX d e criança X dY) = 1/2 . 1/2 . 1/2 = 1/8. P(8 XH h h 24 – ab b) AB/ab = 45% c) Ab/ab = 5% AB (45%) ab (45%) Ab (5%) aB (5%) AB/ab (45%) ab/ab (45%) Ab/ab (5%) Ab/ab (5%) Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 25 MÓDULO 11 Origem da Vida e Evolução 1. Considere as seguintes informações: I. O gafanhoto é verde porque vive na grama. II. O gafanhoto vive na grama porque é verde. Na sua opinião, qual afirmação seria atribuída a Lamarck e qual seria atribuída a Darwin? RESOLUÇÃO: A frase I é lamarckista porque sugere que os gafanhotos se tornaram verdes para viver camuflados na grama, escapando aos predadores. A frase II é darwinista porque indica que os gafanhotos verdes levam, devido a camuflagem, vantagem sobre as outras cores. 3. Os fatos abaixo estão relacionados ao processo de formação de duas espécies a partir de um ancestral: I. Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações. II. Estabelecimento de isolamento reprodutivo. III.Aparecimento de barreira geográfica. a) Qual é a sequência em que os fatos acima acontecem na formação das duas espécies? b) Que mecanismos são responsáveis pelas diferenças genéticas entre as populações? c) Qual é a importância do isolamento reprodutivo no processo de especiação? 2. Tanto para Lamarck quanto para Darwin, o ambiente tinha um papel importante no processo evolutivo. a) Qual dos dois cientistas admitia que o ambiente seleciona a variação mais adaptativa? b) Qual o pensamento do outro cientista sobre o papel do ambiente no processo evolutivo? RESOLUÇÃO: a) Charles Darwin. b) Lamarck acreditava que o ambiente determinava o rumo da evolução causando adaptações orgânicas para atender às modificações ambientais. 4. A teoria moderna da evolução considera a mutação gênica, a recombinação gênica e a seleção natural como os principais fatores evolutivos. Sobre estes fatores responda a) Que fator ocorre exclusivamente em organimos sexuados? b) Que fator leva a susbtituição de uma base nitrogenada por outra na molécula de DNA? c) Qual o principal fator atuante na eliminação dos indivíduos menos adaptados a um ambiente particular? d) Qual é fonte primária da variabilidade genética? e) O que é recombinação gênica? RESOLUÇÃO: a) Recombinação gênica. b) Erro na replicação do DNA. c) Seleção natural. d) Mutação gênica. e) Formação de novas combinações gênicas através de 3 processos: (1) segregação independente dos cromossomos, (2) crossing over, que ocorreu na meiose e (3) fecundação de diferentes gametas. – 25 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) III – I – II. b) 1. Recombinação genética, através da segregação independente e do crossing over. 2. Mutação. c) O isolamento reprodutivo permite que populações aparentadas, simpátricas, mantenham sua identidade e permaneçam distintas entre si. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 26 5. Um paciente apresentava uma grave infecção bacteriana. Antes da medicação ser administrada, quatro diferentes antibióticos foram testados quanto à eficácia em controlar essa infecção. Nesse teste, uma amostra do material infectado foi semeada em uma placa contendo os nutrientes necessários à multiplicação bacteriana. Nessa placa, foram colocados quatro pequenos discos de papel que apresentavam, cada um deles, um diferente antibiótico. A figura representa esse teste. Os círculos de 1 a 4 representam os discos com antibiótico. A zona escura representa a área da placa na qual houve crescimento bacteriano. 7. Diversas espécies de seres vivos se reproduzem assexuadamente quando o ambiente é favorável e estável. Quando as condições ambientais se tornam desfavoráveis, esses organismos passam a se reproduzir sexuadamente. Justifique a importância de mudança do tipo de reprodução na sobrevivência dessas espécies. RESOLUÇÃO: A reprodução sexuada permite a variabilidade genética, permitindo maior adaptação em relação às condições ambientais desfavoráveis. a) Qual(is) o(s) antibiótico(s) mais indicado(s) para combater a infecção desse paciente? Justifique. b) Considerando o(s) antibiótico(s) que você indicou, sugira o modo pelo qual poderia(m) atuar sobre as bactérias, controlando a infecção. RESOLUÇÃO: a) Os mais indicados são os de número 1 e 4. As áreas claras em torno dos discos 1 e 4 significam que os antibióticos neles contidos conseguiram eliminar as bactérias semeadas. b) Esses antibióticos poderiam atuar, por exemplo, impedindo a síntese proteica bacteriana. BIOLOGIA BDE 6. Mariposas da espécie Biston betularia de cor escura (melânicas) eram raras em Manchester, Inglaterra, por volta de 1895. Predominavam os espécimes de cor clara, que se camuflavam sobre os liquens das cascas das árvores. Em 1950, porém, verificou-se que quase 90% das mariposas eram melânicas nas áreas que se tornaram industriais, onde fuligem negra produzida pelas fábricas recobriu o tronco das árvores. a) Explique esse aumento das mariposas melânicas entre 1895 e 1950 com base na seleção natural. b) Por que é possível afirmar que a coloração dessas mariposas é um caráter determinado geneticamente? RESOLUÇÃO: a) A partir do desenvolvimento industrial, a fuligem que recobriu as cascas das árvores fez com que as mariposas de colaração escura ficassem camufladas aos seus predadores, justificando o aumento populacional. b) De acordo com o neodarwinismo ou “teoria sintética”, as variações são submetidas à ação do meio ambiente no processo de seleção natural. Essas variações surgem através da recombinação gênica e pelas mutações, ou seja, mudanças no material genético. 26 – 8. Em consequência do aparecimento de uma barreira geográfica, duas populações de uma mesma espécie ficaram isoladas por milhares de anos, tornando-se morfologicamente distintas uma da outra. a) Como se explica o fato de as duas populações terem se tornado morfologicamente distintas no decorrer do tempo? b) Cite as duas situações que podem ocorrer, no caso de as populações voltarem a entrar em contato pelo desaparecimento da barreira geográfica. Em que situação se considera que houve especiação? RESOLUÇÃO: a) A seleção natural diferencial, ocorrida durante milhares de anos, resultou nas diferenças morfológicas observadas nas populações. b) Caso as diferenças não levem ao isolamento reprodutivo, as populações constituirão raças geográficas de uma mesma espécie. Ao contrário se for interrompido o fluxo gênico, devido aos mecanismos de isolamento reprodutivo, pode-se considerar que houve especiação. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 15:26 Página 27 MÓDULO 12 Biologia Animal – I 1. (UNIFESP-2011) – Analise a informação nutricional contida no rótulo de dois alimentos, considerando que um deles será totalmente ingerido por uma pessoa que sofre de hipertensão arterial. ALIMENTO 1 Informação nutricional Quantidade %VD (*) Valor energético 84 kcal = 353 kJ 4 Carboidratos 9,8 g 3 Proteínas 2,1 g 3 Gorduras totais 4,0 g 7 Gorduras saturadas 2,3 g 10 Gorduras trans 0g ** Fibra alimentar 1,2 g 5 Sódio 1 262 mg 53 2. O gráfico mostra as curvas de dissociação do oxigênio da hemoglobina e da mioglobina. Qual deles é o da hemoglobina e qual, o da mioglobina? Justifique. * Valores diários com base em um dieta de 2 000 kcal ou 8 400 kJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas. ** VD não estabelecido. Quantidade %VD (*) Valor energético 79 kcal = 332 kJ 4 Carboidratos 13 g 4 Proteínas 1,2 g 2 Gorduras totais 2,6 g 5 Gorduras saturadas 1,4 g 6 Gorduras trans 0g ** Fibra alimentar 4,8 g 20 Sódio 612 mg 26 * Valores diários com base em um dieta de 2 000 kcal ou 8 400 kJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas. ** VD não estabelecido. a) Por qual dos dois alimentos um hipertenso deveria optar? Justifique. b) Cite dois componentes do rótulo que podem influenciar no aumento da pressão arterial e explique de que forma exercem essa influência. RESOLUÇÃO: A mioglobina (I) tem um maior poder de captação do O2 do que a hemoglobina (II). Ela, a mioglobina, capta O2 da oxiemoglobina, reservando-o para a atividade aeróbia muscular. BIOLOGIA BDE ALIMENTO 2 Informação nutricional 3. Qual a relação entre o pH sanguíneo e o ritmo respiratório humano? RESOLUÇÃO: Normalmente o pH sanguíneo é cerca de 7,4 (aproximadamente). Uma elevação de acidez sanguínea (diminuição do pH) ocasiona um aumento do ritmo. A elevação da alcalinidade sanguínea (aumento do pH) ocasiona uma diminuição no ritmo. RESOLUÇÃO: a) O indivíduo hipertenso deverá optar pelo alimento 2. O alimento 1 não é recomendável, pois contém maior quantidade de gorduras totais e de sódio. b) Gorduras totais e sódio. As gorduras podem provocar o aparecimento de placas que obstruem as artérias. O sódio, em níveis elevados, aumenta o volume sanguíneo por alteração da pressão osmótica do sangue. – 27 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 28 4. (FUVEST-2010) – O esquema abaixo representa o coração de um mamífero. Indique, com os números correspondentes, a) as câmaras do coração em que o sangue apresenta maior concentração de gás carbônico; b) as câmaras do coração às quais chega sangue trazido por vasos; c) o vaso que sai do coração com sangue venoso; d) a câmara da qual o sangue arterial sai do coração. RESOLUÇÃO: a) 7 e 8 b) 4 e 8 c) 3 RESOLUÇÃO: 7. O esquema abaixo representa o percurso do sangue no corpo humano. d) 6 BIOLOGIA BDE 5. (UNIFESP-2010) – Acidentes cardiovasculares estão entre as doenças que mais causam mortes no mundo. Há uma intricada relação de fatores, incluindo os hereditários e os ambientais, que se conjugam como fatores de riscos. Considerando os estudos epidemiológicos até agora desenvolvidos, altas taxas de colesterol no sangue aumentam o risco de infarto do miocárdio. a) Em que consiste o “infarto do miocárdio” e qual a relação entre altas taxas de colesterol e esse tipo de acidente cardiovascular? b) Considerando a relação entre os gases O2 e CO2 e o processo de liberação de energia em nível celular, explique o que ocorre nas células do miocárdio em uma situação de infarto. RESOLUÇÃO: a) O infarto do miocárdio consiste na morte de uma parte do músculo estriado cardíaco. As altas taxas de colesterol provocam obstrução e perda da elasticidade das artérias coronárias, diminuindo a chegada de oxigênio e nutrientes. b) Em situação de infarto, as células do miocárdio deixam de receber oxigênio. Sem este gás, as células não realizam respiração aeróbica, processo que libera CO2 e fornece energia para a contração muscular. 28 – 6. Esquematize a coagulação sanguínea. Em que regiões espera-se encontrar as maiores concentrações de O2, CO(NH2)2 e C6H12O6? RESOLUÇÃO: Respectivamente: II, V e IV. O sangue da veia pulmonar (II) é rico em oxigênio, proveniente do alvéolo pulmonar onde ocorreu a hematose. A ureia é produzida pelo fígado, no ciclo da ornitina, e lançada no sangue (V). No intestino delgado, a glicose proveniente da digestão é absorvida e passa ao sangue (IV). Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 29 Texto para as questões 8, 9 e 10 O hemograma é um exame solicitado pelos médicos em geral para auxiliá-los no diagnóstico de determinadas patologias ou no acompanhamento de tratamentos. A tabela abaixo mostra os resultados de um hemograma hipotético de um paciente, bem como os valores de referência. Eritrograma Valores encontrados Valores de referência Unidades Hemácias Hematócrito Hemoglobina 3,0 38 12 4,5 a 6,0 41 a 51 14 a 18 Tera/l % G/dl Leucócitos totais 15.000 8.500 100 100 5.800 500 4.500 a 10.000 2.300 a 6.500 45 a 400 0 a 100 900 a 3.300 90 a 800 mm3 mm3 mm3 mm3 mm3 mm3 100 150 a 400 Giga/l – Neutrófilos Leuco- – Eosinófilos grama – Basófilos – Linfócitos – Monócitos Plaquetas 10. O indivíduo é anêmico? Justifique. RESOLUÇÃO: Sim. A queda do número de hemácias, a diminuição do hematócrito e a menor quantidade da hemoglobina indicam uma anemia. 8. Qual é o elemento sanguíneo que sugere problemas na coagulação? Justifique. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: Plaquetas porque a trombopenia, ou seja, o número baixo desses componentes podem provocar uma hemorragia. A plaqueta libera a enzima tromboplastina, que na presença de cálcio, ativa a trombina. 9. Qual é o elemento sanguíneo que indica uma provável infecção? RESOLUÇÃO: Leucócitos. A leucocitose, ou seja, o aumento do número de glóbulos brancos é um indicador de uma provável infecção. – 29 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 30 MÓDULO 13 Biologia Animal – II 1. (FUVEST-2011) – Os néfrons são as unidades funcionais dos rins, responsáveis pela filtração do sangue e pela formação da urina. Complete a Tabela na folha de respostas, comparando as concentrações de aminoácidos, glicose e ureia, no sangue que chega ao néfron, com as concentrações dessas substâncias na urina e no sangue que deixa o néfron, em uma pessoa saudável. Marque com “X” os espaços da Tabela correspondentes às alternativas corretas. Substância 3. Qual(is) amostra(s) é(são) indicativa(s) de anormalidade(s)? Justifique. RESOLUÇÃO: Amostras II e III. A amostra II indica a presença de macromolécula (proteína) na urina, sugerindo problemas nos néfrons. A amostra III indica glicosúria elevada, ou seja, taxa alta de glicose na urina, sugerindo quadro diabético. Concentração no sangue Concentração no sangue que chega ao néfron que chega ao néfron relativa à concentração relativa à concentração no sangue que deixa o néfron na urina Maior Menor Equivalente Maior Menor Equivalente Aminoácidos Glicose Ureia RESOLUÇÃO: Substância Concentração no sangue que Concentração no sangue que chega ao néfron relativa à chega ao néfron relativa à concentração concentração no sangue que na urina deixa o néfron BIOLOGIA BDE Maior Menor Equivalente Maior Menor Equivalente Aminoácidos X X Glicose X X Ureia X X Texto para as questões 2 e 3 Um laboratório de análises clínicas recebeu três amostras de urina, de três homens diferentes. Após as análises, as amostras revelaram a seguinte composição: Amostra I – ureia, ácido úrico, água e cloreto de sódio. Amostra II – ácido úrico, proteína, água e cloreto de sódio. Amostra III – proteínas, ureia, água e glicose. 2. Qual(is) amostra(s) é(são) indicativa(s) de funcionamento renal normal? RESOLUÇÃO: A amostra I. 30 – 4. São conhecidos diferentes tipos de sistema excretor nos invertebrados, os quais estão enumerados a seguir: I. metanefrídeos II. glândula verde III. solenócito, célula-flama ou protonefrídeo IV. glândula coxal V. túbulos de Malpighi Dê exemplos de animais que possuem, respectivamente, essas estruturas. RESOLUÇÃO: Minhoca, camarão, planária, aranha e mosquito. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 31 5. Explique como o neurônio transmite o impulso nervoso ao músculo. RESOLUÇÃO: A transmissão do impulso nervoso é realizada graças à liberação de neurotransmissores, exemplo acetilcolina, pelos axônios, na placa motora ou sinapse neuromuscular. 6. Para saltar, é necessária a integração das estruturas ósseas (esqueleto) com os tendões e os músculos. Explique como ocorre a integração dessas três estruturas para propiciar à atleta a execução do salto. RESOLUÇÃO: A ação do sistema nervoso central coordena a movimentação, que é facilitada porque os músculos se fixam ao esqueleto através dos ligamentos ou tendões. 7. Analise a tabela abaixo: Cultura de Mielinização tecido nervoso Quantidade de nódulos de Ranvier ATP disponível A ++ +++ +++ B – – +++ C ++ ++ + D ++ ++ +++ Qual é a sequência de cultura de tecidos de neurônios, do mais veloz para o menos veloz? RESOLUÇÃO: A–D–C–B Para neurônios que possuem o mesmo diâmetro, a velocidade de condução do impulso nervoso será maior, segundo: 1.º) a quantidade de mielina no estrato mielínico; 2.º) a quantidade dos nós neurofibrosos (nódulos de Ranvier); 3.º) a quantidade de ATP disponível. 8. Com relação ao sistema nervoso humano, resolva os seguintes itens: a) Além dos neurônios, o tecido nervoso apresenta outras células fundamentais para o seu funcionamento. Como se denominam, em conjunto, essas células? b) Na sinapse química, a transmissão do impulso nervoso ocorre pela liberação de mediadores químicos. Cite dois exemplos desses mediadores. RESOLUÇÃO: a) Neuróglia (cada célula é um gliócito). b) Adrenalina e acetilcolina. – 31 BIOLOGIA BDE Texto para as questões 5 e 6. Com a manchete “O Voo de Maurren”, O Estado de São Paulo noticiou, no dia 23 de agosto de 2008, que a saltadora Maurren Maggi ganhou a segunda medalha de ouro para o Brasil nos últimos Jogos Olímpicos. No salto de 7,04m de distância, Maurren utilizou a força originada da contração do tecido muscular estriado esquelético. Para que pudesse chegar a essa marca, foi preciso contração muscular e coordenação dos movimentos por meio de impulsos nervosos. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 32 Texto para as questões 9 e 10. O texto abaixo se refere ao relato de um viajante inglês que esteve em Minas Gerais entre 1873 e 1875: O bócio é muito comum entre os camponeses mais pobres, mas raramente é visto nos fazendeiros mais prósperos. A presença de cal nas águas dos córregos e uma atmosfera úmida são consideradas as causas primárias do mal, mas hábitos indolentes e uma ausência de toda higiene e limpeza, seja na própria pessoa ou na casa, são sem dúvida grandes promotores da doença. Pode ser, e possivelmente é, hereditária, pois está principalmente confinada àqueles nascidos nas áreas afetadas, e os colonos vindos de outras localidades não são muito sujeitos a ela. (Adaptado de James W. Wells, Explorando e viajando três mil milhas através do Brasil, do Rio de Janeiro ao Maranhão. v. 1. Belo Horizonte: Fundação João Pinheiro, 1995). Questões 11 e 12 As fases iniciais do desenvolvimento embrionário do anfioxo estão representadas nas figuras abaixo: 11. Identifique essas fases. RESOLUÇÃO: A = ovo (zigoto); B = mórula; C = blástula; D = gástrula; E = nêurula 9. Das causas mencionadas pelo autor, alguma é realmente responsável pelo aparecimento do bócio? Justifique. RESOLUÇÃO: Nenhuma das explicações constantes do texto é correta, já que o bócio é causado pela deficiência de iodo na alimentação. BIOLOGIA BDE 12. Descreva as diferenças de cada uma delas em relação à fase anterior. 10. Que medida foi tomada pelos órgãos de saúde brasileiros para combater o bócio endêmico? RESOLUÇÃO: Os órgãos de saúde tornaram obrigatório o acréscimo de iodo ao sal de cozinha (cloreto de sódio). 32 – RESOLUÇÃO: A mórula (B) é pluricelular e o zigoto (A), unicelular. A blástula (C) é oca e a mórula (B), maciça. A gástrula (D) possui dois folhetos germinativos e a Blástula (C) um. A nêurula (E) possui três folhetos germinativos e a gástrula (D), dois. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 33 MÓDULO 14 Biologia Animal – III 1. (UNIFESP) – Em abril de 2005, a revista Pesquisa FAPESP reforçava a importância da aprovação da Lei de Biossegurança para as pesquisas brasileiras com células-tronco e, ao mesmo tempo, ponderava: Nos últimos anos, enquanto os trabalhos com células-tronco embrionárias de origem humana permaneciam vetados, os cientistas brasileiros não ficaram parados. Fizeram o que a legislação permitia: desenvolveram linhas de pesquisa com células-tronco de animais e células-tronco humanas retiradas de tecidos adultos, em geral de medula óssea e do sangue de cordão umbilical. (...) Não há evidências irrefutáveis de que as células-tronco adultas possam exibir a mesma plasticidade das embrionárias. (...) Menos versáteis que as embrionárias, as células-tronco adultas têm uma vantagem: parecem ser mais seguras. Nas terapias experimentais são injetadas nos pacientes células-tronco extraídas, em geral, deles mesmos. 2. (UNICAMP) – Notícias recentes informam que, no Brasil, há mais de quatro milhões de pessoas contaminadas pela esquistossomose. A doença, que no século passado era comum apenas nas zonas rurais do país, já atinge mais de 80% das áreas urbanas, sendo considerada pela Organização Mundial de Saúde uma das doenças mais negligenciadas no mundo. A esquistossomose é causada pelo Schistosoma mansoni. Marcos Pivetta (www.revistapesquisa.fapesp.br Adaptado.) RESOLUÇÃO: a) As células-tronco adultas são “menos versáteis que as embrionárias”, porque podem originar muitas estruturas diferentes, mas não são totipotentes, como as células-tronco embrionárias, capazes de formar qualquer estrutura do corpo. b) A vantagem do uso de células-tronco, extraídas do próprio paciente nas terapias experimentais, diminui o risco de uma rejeição. a) O ciclo do Schistosoma mansoni, acima esquematizado, está dividido em três fases. Em qual das três fases ocorre a infestação do homem? Explique como ocorre a infestação. b) O Schistosoma mansoni pertence ao Filo Platyhelminthes, assim como outros parasitas, como Taenia saginata, Taenia solium e Fasciola hepatica. Esses parasitas apresentam características relacionadas com o endoparasitismo. Indique duas dessas características e dê a sua função. Resolução a) A infestação do homem ocorre na Fase 2 por meio da penetração ativa da cercária pela pele do indivíduo. b) • Ventosas para fixação no hospedeiro. • Respiração anaeróbica devido à ausência do oxigênio. • Sistema digestório ausente ou reduzido, devido à absorção direta do alimento do hospedeiro. • Revestimento corpóreo pela cutícula dando proteção contra o sistema de defesa desenvolvido pelo hospedeiro. – 33 BIOLOGIA BDE Considerando o texto da revista, responda: a) O que se quer dizer ao se afirmar que as células-tronco adultas são “menos versáteis que as embrionárias”? b) Qual a vantagem de se injetar nos pacientes células-tronco extraídas deles mesmos? Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 34 3. (FUVEST) – O quadro abaixo mostra diferenças que ocorrem no reino animal quanto ao plano corporal e aos sistemas digestório, circulatório e nervoso: 1 2 3 A- Simetria na fase adulta Ausente Radial Bilateral B- Sistema digestório Ausente Incompleto Completo C- Sistema circulatório Ausente Aberto Fechado D- Sistema nervoso Ausente Cordão nervoso ventral Dorsal b) A capacidade de voar ocorre não só em aves mas também em mamíferos, como os morcegos, e em insetos. Os pesquisadores explicam que as asas podem ser órgãos homólogos, em alguns casos, e órgãos análogos, em outros. Indique em quais dos animais citados as asas são orgãos homólogos e em quais são órgãos análogos. Em que diferem esses dois tipos de órgãos? RESOLUÇÃO: a) As aves modernas possuem sacos aéreos e ossos pneumáticos, diminuindo o peso específico do animal. b) Órgãos homólogos são aqueles que apresentam a mesma origem embrionária; é o caso das asas das aves e dos morcegos. Órgãos análogos apresentam a mesma função, como ocorre entre as asas dos insetos e as das aves e morcegos. Os anelídeos, por exemplo, apresentam as características A3, B3, C3 e D2. a) Que grupo animal apresenta as características A1, B1, C1 e D1? b) Que características de A, B, C e D estão presentes em um crustáceo? c) Que características de A, B, C e D estão presentes em um anfíbio? RESOLUÇÃO: a) Porífero ou Espongiário. b) A3, B3, C2, D2. c) A3, B3, C3, D3. BIOLOGIA BDE Texto para a questão 5. (UNIFESP-2011) – Os répteis foram o primeiro grupo de vertebrados a conquistar o ambiente terrestre de forma plena. 5. Explique quais foram as adaptações necessárias para que os répteis pudessem viver no ambiente terrestre. 4. (UNICAMP) – Várias evidências científicas comprovam que as aves são descendentes diretas de espécies de dinossauros que sobreviveram ao evento de extinção em massa que assolou o planeta 65 milhões de anos atrás. O achado mais recente, um dinossauro emplumado chamado Epidexipteryx hui, foi apresentado na revista Nature. Alguns dinossauros menores adquiriram a capacidade de voar, e foram eles, provavelmente, que sobreviveram ao cataclismo e deram origem às aves modernas. (Adaptado de Herton Escobar, Curiosidades e maravilhas científicas do mundo em que vivemos. http://www.estadao.com.br/vidae/imagineso_265208,0.htm. Acessado em 27/10/2008.) a) Conforme o texto, as aves provavelmente seriam descendentes de um grupo de dinossauros, relação cada vez mais evidenciada pelo estudo dos fósseis. Contudo, as aves modernas diferem dos répteis quanto ao sistema respiratório, diferença essa que pode ser considerada uma adaptação ao vôo. Que diferença é essa e como ela está relacionada ao vôo? 34 – RESOLUÇÃO: A pele muito queratinizada; a presença de ovo com casca calcárea, âmnio, cório e alantoide; a fecundação interna; e a excreção de ácido úrico facilitaram a conquista no ambiente terrestre. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 35 6. (UNICAMP-2011) – Doenças graves como o botulismo, a lepra, a meningite, o tétano e a febre maculosa são causadas por bactérias. As bactérias, no entanto, podem ser úteis em tecnologias que empregam a manipulação de DNA, funcionando como verdadeiras “fábricas” de medicamentos como a insulina. a) Explique como a bactéria pode ser utilizada para a produção de medicamentos. b) O botulismo e o tétano decorrem da ação de toxinas produzidas por bactérias que são adquiridas de diferentes formas pelos seres humanos. Como pode ocorrer a contaminação por essas bactérias? De acordo com o cartaz, as recomendações são válidas apenas para a gripe suína? Qual é o agente etiológico da gripe suína? RESOLUÇÃO: Todas as recomendações feitas no cartaz valem para a gripe suína e para a gripe comum. O agente etiológico da gripe suína e o vírus H1N1. 8. A dengue, que é uma virose transmitida pelo mosquito Aedes aegypti, pode se manifestar na forma clássica ou na hemorrágica. Esta é bem mais grave do que a primeira, causando problemas circulatórios e alta incidência de mortes. Cite duas medidas profiláticas relacionadas a essa virose. 7. RESOLUÇÃO: Evitar água parada (caixa-d’água aberta, vasos com água) para diminuir os criadouros do vetor. Combater o inseto adulto, usando, por exemplo, inseticida. – 35 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) A bactéria, fruto da manipulação de DNA, é transgênica, isto é, recebe, incorpora e expressa um gene que lhe é estranho. Tal gene implantado tem a codificação genética que leva à síntese de uma proteína com uso de interesse do ponto de vista médico. b) O botulismo e o tétano são exemplos de infecções provocadas por bactérias que liberam exotoxinas. No caso do botulismo, a contaminação faz-se por intermédio de alimentos que apresentam a exotoxina botulínica, como, por exemplo, palmito em conserva. No tétano, a contaminação é feita por esporos do Clostridium tetani, que penetra o organismo através de ferimentos na pele, feita por objetos contaminados. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 36 9. Qual é o agente etiológico da febre maculosa? Quem é o vetor? RESOLUÇÃO: É a bactéria denominada Rickettsia rickettsi. A transmissão ocorre quando o vetor, carrapato-estrela, suga o indivíduo. 11. Analise os itens que apresentam uma correspondência entre a doença, o agente etiológico e o vetor, justificando o(s) falso(s). I. Febre amarela, vírus e Aedes aegypti. II. Dengue, vírus e Aedes aegypti. III. Malária, protozoário e Anopheles. IV. Elefantíase, protozoário e Culex. V. Doença de Chagas, protozoário e Triatoma. RESOLUÇÃO: Todos os itens estão corretos, exceto o IV. O agente etiológico da elefantíase é um verme nematoide, denominado Wuchereria bancrofti. BIOLOGIA BDE 10. (FUVEST) – Em entrevista concedida à revista eletrônica ComCiência, publicada pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, Carlos Vogt afirmou: “O combate à doença de Chagas, à febre amarela, à leishmaniose, à malária, à dengue, tem mobilizado a sociedade e os governos na busca de soluções mais permanentes e no estabelecimento de políticas públicas que conduzam a medidas de prevenção mais dinâmicas e eficientes.” (http://www.comciencia.br/reportagens/2005/06/01.01shtml) a) O controle da proliferação de mosquitos é uma medida adotada para combate a doenças. Para qual(is) das cinco doenças citadas no texto acima essa estratégia pode ser efetiva? b) Distribua as cinco doenças em grupos, de acordo com o tipo de agente causador. Justifique os grupos formados. RESOLUÇÃO: a) Essa estratégia seria efetiva para a febre amarela, leishmaniose, malária e dengue. b) Dengue e febre amarela são provocadas por vírus. Doença de Chagas, leishmaniose e malária são causadas por protozoários (protoctistas). 36 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 37 MÓDULO 15 Botânica I 1. Analise os esquemas a seguir: RESOLUÇÃO: a) A fotossíntese ocorreu nos recipientes A e B; a respiração, nos recipientes A, B e C. b) A solução de cresol mudou a cor em A e C. Em A, sob luz solar intensa, a fotossíntese é mais veloz do que a respiração e ocorreu a absorção de CO2, reduzindo a sua concentração no meio ambiente. Em C, no escuro, a respiração eliminou CO2, aumentando a sua concentração no ambiente. Pergunta-se a) Escreva uma equação do fenômeno representado nos esquemas. b) Em quais estruturas do cloroplasto ocorrem: b1) Liberação do oxigênio e a produção de ATP e NADPH2? b2) Síntese do carboidrato? RESOLUÇÃO: a) 12H2O + 6CO2 → (C6H12O6) + 6H2O + 6O2 b) b1) Tilacoide do cloroplasto. b2) Matriz ou estroma do cloroplasto RESOLUÇÃO: Não. A fotossíntese é realizada por seres dos reinos Monera, Protoctista e Plantae, podendo ser unicelulares ou pluricelulares. Os seres produtores (autótrofos) podem realizar a fotossíntese ou a quimiossíntese como acontece em alguns grupos de bactérias. 2. (UNESP) – Um pesquisador montou um experimento com 3 recipientes de vidro transparente: A, B e C. Em cada um deles, colocou uma planta de mesmo tipo e tamanho e, ao lado da planta, um chumaço de algodão embebido na solução vermelho de cresol, que indica, por mudança de cor, alterações na concentração de CO2 no ambiente. Os recipientes foram lacrados, e cada um deles permaneceu por algumas horas sob diferentes condições: o recipiente A foi mantido sob luz solar intensa; o recipiente B foi mantido sob luz de intensidade suficiente para que a planta se mantivesse em seu ponto de compensação fótico; o recipiente C foi mantido no escuro. a) Em qual(is) recipiente(s) ocorreu fotossíntese? Em qual(is) recipiente(s) ocorreu respiração? b) Em quais recipientes a solução de vermelho de cresol mudou de cor? Justifique. – 37 BIOLOGIA BDE 3. A fotosssíntese é realizada apenas pelos seres pluricelulares pertencentes ao reino Plantae e por esse motivo são os únicos produtores do nosso planeta. Você concorda com essa frase? Explique. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 38 4. (FUVEST) – Em um experimento foram obtidos dados que permitiram a construção do gráfico abaixo. Interprete o gráfico, explicando o significado do ponto x e das áreas hachuradas A e B. RESOLUÇÃO: A curva de absorção de CO2 é a fotossíntese; e a liberação de CO2, a respiração. No ponto x a fotossíntese é exatamente igual à respiração e corresponde na abscissa à intensidade luminosa correspondente ao ponto de compensação luminoso (fótico). A área B representa intensidades luminosas onde a fotossíntese supera a respiração vegetal. A área A representa intensidades abaixo do P.C.F. onde a respiração é maior do que a fotossíntese. Nomeie os compartimentos celulares I, II e III. Em seguida, identifique o compartimento que mais produz ATP e o que mais consome ATP. RESOLUÇÃO: I – citosol II – mitocôndria Produção: mitocôndria (II) Consumo: cloroplasto (III) III – cloroplasto 6. (UFRJ) – O gráfico a seguir mostra a variação de concentração de lactato (ácido láctico), CO2 e O2 no sangue de uma foca, antes, durante e depois de um mergulho de 20 minutos de duração. Identifique a curva correspondente a cada soluto (lactato, CO2 e O2). Justifique suas escolhas. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: Curva 1, CO2; curva 2, O2; curva 3, lactato. Durante o mergulho, não ocorreram trocas gasosas com o ambiente. Logo, a curva 2, a única que mostra consumo, representa o oxigênio. De forma análoga, a curva 1, que aumenta no mergulho, representa o CO2. O exercício em anaerobiose aumenta a produção de lactato, que é posteriormente metabolizado, o que é mostrado pela curva 3. 5. (UFRJ) – Algumas funções metabólicas opostas são realizadas por células eucariotas específicas. Nos compartimentos I, II e III de uma dessas células, ilustrados no esquema abaixo, ocorrem reações que levam tanto à degradação de glicose, gerando CO2, quanto à síntese desse carboidrato, a partir de CO2. 7. (UNICAMP) – Analise o gráfico a seguir, no qual é mostrada a variação do nível de oxigênio na atmosfera terrestre em função do tempo em bilhões de anos. (Figura adaptada de Alberts, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 4ª. ed., New York: Garland Publ. Inc., 2002, p. 825.) a) Em que período (A ou B) devem ter surgido os primeiros organismos eucariotos capazes de fazer respiração aeróbica? E os primeiros organismos fotossintetizantes? Justifique as duas respostas. 38 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 39 b) Qual organela celular foi imprescindível para o aparecimento dos organismos eucariotos aeróbicos? E para os organismos eucariotos fotossintetizantes? c) Explique a teoria cientificamente mais aceita sobre a origem dessas organelas. Dê uma característica comum a essas organelas que apoie a teoria. RESOLUÇÃO: a) Período A: organismos fotossintetizantes. Período B: respiração aeróbica. No período B, a concentração atmosférica de oxigênio já era alta, em virtude da atividade fotossintética iniciada em A. b) Mitocôndria para os aeróbicos e cloroplastos para os fotossintetizantes. c) A teoria endossimbiôntica: explica a origem desses organoides a partir de bactérias que foram fagocitadas por células heterotróficas. Características comuns: presença de DNA circular, RNA e ribossomos, permitindo a autoduplicação dessas organelas. 9. (UNIFESP) – Na produção de cerveja, são usadas principalmente duas linhagens de leveduras: I. Saccharomyces cerevisae, que apresenta altos índices de formação de gás carbônico; II. Saccharomyces carlsbergensis, que possui índices mais baixos de formação desse gás. Em geral, as cervejas inglesas contêm maior teor alcoólico que as cervejas brasileiras e cada uma delas usa uma linhagem diferente de levedura. a) Qual linhagem de levedura é usada para produzir a cerveja brasileira? Justifique sua resposta. b) Um estudante argumentou que, para aumentar a quantidade de gás carbônico produzido, bastaria aumentar a quantidade de leveduras respirando no meio de cultura. O argumento é válido ou não? Por quê? RESOLUÇÃO: a) As leveduras utilizadas nas cervejarias brasileiras pertencem à espécie Saccharomyces carlsbergensis, que apresenta uma atividade fermentativa menor, o que leva à menor produção de gás carbônico e álcool etílico. b) Sim. As leveduras são seres anaeróbios facultativos. Em presença de O2, a respiração é aeróbia e na ausência deste, realiza fermentação. O aumento da biomassa de leveduras levaria à maior produção de CO2, desde que os outros fatores fossem mantidos em níveis ótimos e constantes. 10. O esquema a seguir representa reações químicas que podem ocorrer no metabiolismo celular: Responda: a) Quais as organelas estão representadas em I e II e quais as suas funções. b) Identifique as substâncias A, B, C e D. c) Quais elementos químicos estão representados na “reciclagem química” mencionados no texto? a) As reações químicas mencionadas são típicas do metabolismo celular de bactérias ou de fungos? b) Qual a importância dessas reações químicas para o homem? BIOLOGIA BDE 8. A figura abaixo representa a reciclagem química e o fluxo de energia que ocorrem nos ecossistemas. RESOLUÇÃO: a) I – cloroplasto – fotossíntese II – mitocôndria – respiração b) A + B ⇒ CO2 + H2O C + D ⇒ compostos orgânicos (glicose) e O2. c) Ciclagem do carbono e do oxigênio. RESOLUÇÃO: a) As reações químicas representam a fermentação etílica realizada por fungos do gênero Saccharomyces (leveduras ou fermentos biológicos). b) Produção de álcool combustível (etanol), de bolos e pães e bebidas alcóolicas. – 39 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 40 MÓDULO 16 Botânica II 1. (UFRJ) – O gráfico a seguir mostra a variação do volume celular em função do tempo em dois tubos contendo suspensões de células animais. A seta indica o momento em que foi adicionada uma solução do soluto A no tubo 1 e uma solução B no tubo 2. a) As soluções adicionadas eram inicialmente hipertônicas (mais concentradas) ou hipotônicas (menos concentradas) em relação às células? Justifique sua resposta. b) Qual dos solutos (A ou B) foi capaz de atravessar a membrana plasmática? Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) As soluções eram hipertônicas, pois foram capazes de reduzir o volume celular por perda de água devida à osmose. b) O soluto A foi capaz de atravessar a membrana, pois, após algum tempo, o volume celular foi restaurado, indicando que as concentrações intracelulares e extracelulares se igualaram. BIOLOGIA BDE 40 – 2. (UFJF) – O hábito que algumas pessoas têm de riscar os troncos das árvores, imprimindo marcas, como as iniciais dos seus nomes ou recados do tipo “estive aqui”, pode provocar lesões nas plantas, deixando áreas expostas ao ataque de micro-organismos causadores de doenças e também à perda de água do vegetal para o meio externo. Com base no enunciado, responda às questões abaixo: a) Que tecido do tronco da árvore é lesionado no caso descrito acima? b) Se a lesão for mais profunda, além da casca, que tecido pode se tornar aparente? c) O local da lesão logo é cicatrizado, pois as células vizinhas às que se romperam entram em intensas divisões celulares, formando um tecido de cicatrização. Qual o tipo de célula adulta que entra em divisão celular? d) Que produto é extraído, a partir de lesões às cascas de árvores, e qual a sua utilidade na indústria? RESOLUÇÃO: a) Líber ou floema. b) Lenho ou xilema. c) Células do parênquima. d) Súber, ou cortiça, utilizado para vedação e isolante térmico e acústico. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 41 3. (UNICAMP) – Estima-se que uma única planta de milho, com 0,4kg de peso seco, absorva 130 a 180 litros de água ao longo de sua vida. Sabendo-se que apenas cerca de 2% de toda a água absorvida é utilizada na fotossíntese e em outras atividades metabólicas, qual o destino do excedente de água? Indique a trajetória da água na planta e as estruturas envolvidas. 4. (FMJ-2010) – Observe as figuras que representam tecidos que têm sua origem em organismos diferentes, sendo um deles responsável pela condução da seiva elaborada. RESOLUÇÃO: A maior parte da água absorvida pelas raízes é perdida por transpiração. A água é principalmente absorvida através dos pelos epidérmicos radiculares. A água circula lateralmente pelas células do parênquima cortical, atravessa o endoderma, o periciclo, para finalmente alcançar as células do xilema (lenho). Conduzida pelo xilema, atravessa a raiz, o caule e alcança as folhas. Saindo dos vasos condutores, será utilizada na fotossíntese e em outros processos metabólicos. A maior parte da água, no entanto, é perdida por transpiração. (Fig. I – Zulmira Modesto & Nilza Siqueira, Botânica) (Fig. II – www.cnaturais9. files.wordpress.com/2008/05/) a) Identifique o tecido responsável pela condução da seiva elaborada. Explique sucintamente a teoria que tornou claro o transporte de seiva nesse tecido. b) Que tipo de tecido produz a célula indicada por II? Explique a principal característica dessa célula que lhe permite desempenhar sua função no organismo. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) Tecido I é o floema (líber). A seiva elaborada circula de regiões de maior concentração (órgão produtor de açúcar) para as de menor concentração (órgão consumidor de açúcar ou de reserva). b) Célula II – Hemácia. Célula rica em hemoglobina que permite o transporte do oxigênio. A hemácia é produzida pelo tecido hematopoético: mieloide. – 41 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 42 5. Considere duas plantas de uma mesma espécie nas seguintes situações: I. A planta 1 encontra-se em ambiente bem iluminado e, em determinado momento, o suprimento de água do solo começa a se tornar insuficiente. II. A planta 2 está em solo muito irrigado. Começa a anoitecer e a intensidade de luz declina rapidamente. Descreva sucintamente o comportamento dos estômatos das plantas 1 e 2. RESOLUÇÃO: I. A planta deve fechar os estômatos por deficiência hídrica (mecanismo hidroativo). II. A planta tende a fechar os estômatos no escuro (fechamento fotoativo). 6. (UFL) – Analise o esquema abaixo e responda: a) Qual o tipo de ciclo reprodutivo representado e em qual(is) grupo(s) de seres vivos ele ocorre? b) Na formação dos esporos qual tipo de divisão celular ocorre? c) Os indivíduos (2n) e (n) representam qual geração, respectivamente? d) Em qual(is) grupo(s) de plantas a geração (2n) constitui a fase duradoura? RESOLUÇÃO: a) Ciclo haplodiplobionte ou metagenético. Ocorre em algas, briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. b) Meiose. c) 2N = geração esporofítica (assexuada) N = geração gametofítica (sexuada). d) Pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. BIOLOGIA BDE 42 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 43 7. (FMJ-2010) – Observe as figuras. 8. (FMT) – As plantas, como todos os seres vivos, têm ancestrais aquáticos, e a sua história evolutiva acha-se inseparavelmente ligada à progressiva ocupação do ambientre terrestre e ao aumento da sua independência da água para a reprodução. Complete o quadro a seguir com as adaptações que permitiram às plantas, ao longo de sua evolução, sobreviver no ambiente terrestre. Problemas RESOLUÇÃO: a) I – Briófita, II – Pteridófita, III – Gimnosperma e IV – Angiosperma. Nas briófitas o vegetal duradouro é o gametófito e nos demais, o esporófito (III e IV). II – Gametófito de pteridófita transitório. b) Ovário só ocorre em angiosperma. Vasos condutores em pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. 1 Dessecação 2 Trocas gasosas 3 Absorção de água e de nutrientes 4 Translocação de nutrientes e fotoassimilados 5 Dependência da água para o transporte de gametas masculinos 6 Independência de água para a fecundação RESOLUÇÃO: 1 – Epiderme com cutícula 2 – Epiderme com estômatos. 3 – Raízes com pelos absorventes. 4 – Tecido vascular (floema e xilema). 5 – Gametas flagelados. 6 – Tubo polínico. BIOLOGIA BDE a) Analise as figuras e indique a que grupos vegetais pertencem. Em quais desses vegetais representados é possível observar ao menos parte da geração duradoura? b) Agrupe os grandes grupos vegetais, segundo a presença de ovário e vasos condutores. Adaptações 9. (UNICAMP) – A polinização das angiospermas é feita por agentes abióticos (vento e água) ou por vários tipos de animais. Nesse processo se observa relação entre as características florais e os respectivos agentes polinizadores. a) Considerando as informações sobre as flores das quatro espécies apresentadas na tabela abaixo, escolha, para cada uma delas, o possível agente polinizador dentre os seguintes: vento, morcego, beija-flor e abelha. b) Explique o papel do grão de pólen no processo de sementes. Características Florais Período de Espécies abertura da flor Corola (pétalas) Perfume vermelha ausente abundante Néctar 1 diurno 2 diurno 3 noturno branca desagra- abundante dável 4 diurno amarela presente agradável ou ausente ausente ou branco- ausente esverdeada ausente – 43 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 44 RESOLUÇÃO: a) Espécie 1: beija-flor (ornitofilia) Espécie 2: vento (anemofilia) Espécie 3: morcego (quiropterofilia) Espécie 4: abelha (entomofilia) b) O grão de pólen germina, dando origem ao tubo polínico; este, por sua vez, transporta os núcleos espermáticos que vão fecundar o óvulo. A semente é resultado de um óvulo fecundado e desenvolvido. 10.(UFU-2010) – A figura abaixo refere-se a um processo ecológico muito importante para a manutenção dos ecossistemas naturais e agrícolas. Analise essa figura e responda às questões a seguir. BIOLOGIA BDE a) Como são denominadas as estruturas I, II e III? b) Como o processo ilustrado na figura é denominado e qual sua consequência para a planta A? c) Por que é importante que a estrutura II seja transportada pelo inseto entre flores de plantas diferentes, em vez de ser transportada para outra flor da mesma planta? d) Quanto à evolução das angiospermas, cite duas adaptações das flores relacionadas à atração de insetos que promovem o processo evidenciado na figura. RESOLUÇÃO: a) I – Antera do estame; II – Grão de pólen; III – Gineceu. b) Polinização por inseto (entomofilia); Fecundação cruzada. c) Fecundação cruzada cria variação genética. d) Secreção de néctar (solução adocicada) que serve de alimento para o agente polinizador. Glândulas odoríferas e corolas coloridas para atração dos polinizadores. 44 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 45 MÓDULO 17 Botânica III 1. O gráfico abaixo representa o efeito da concentração de auxina (AIA – Indol-Acético) sobre o crescimento de diferentes estruturas de uma planta. Responda: a) O ótimo de concentração de auxina é o mesmo para raiz, gemas e caule? b) A concentração de auxina, que causa um crescimento ótimo do caule, inibe fortemente o crescimento da raiz. Certo ou errado? Justifique. a) A partir da análise dessas figuras e considerando outros conhecimentos sobre o assunto, elabore duas conclusões a que se pode chegar com base nos resultados das experiências descritas. b) Represente, no espaço próprio da ampliação, a alteração morfológica das células do segmento da planta destacado na figura abaixo. RESOLUÇÃO: a) Conclusão 1: A ponta do coleóptilo produz alguma substância (hormônio) responsável pela distensão celular. Conclusão 2: A iluminação lateral provoca a curvatura da ponta do coleóptilo. b) 3. (FUVEST) – Por que os agricultores cortam a extremidade apical de certas plantas, como mostra a figura abaixo? Que mecanismo explica o resultado que obtêm com esse processo? 2. (UFMG-2010) – Buscando explicar a ocorrência do fototropismo, Charles Darwin realizou, juntamente com Francis Darwin, seu filho, várias experiências, mostradas nas figuras I e II, utilizando sementes de gramíneas. Analise estas duas figuras: RESOLUÇÃO: O corte da gema apical estimula o brotamento das gemas laterais, provocando maior ramificação da planta. A gema apical produz auxina (AIA) hormônio inibidor da multiplicação celular das gemas lateriais. – 45 BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) Não. O gráfico mostra que as concentrações que estimulam com maior intensidade o crescimento desses órgãos são diferentes. b) Certo. O gráfico mostra que as concentrações que provocam máximo crescimento do caule inibem fortemente o crescimento da raiz. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 46 4. (UNESP) – Considere uma plântula sendo iluminada lateralmente como indica a figura, desde o ápice da folha até a extremidade da raiz. Responda: a) Para que lado se inclinarão o caule e a raiz, durante o crescimento dessa plântula? b) Por quê? RESOLUÇÃO: a) Caule curva-se na direção da fonte luminosa (fototropismo positivo) e a raiz na direção oposta (fototropismo negativo). b) A iluminação unilateral provoca o transporte lateral de auxinas (AIA) que se concentram no lado escuro do caule e da raiz. O aumento da auxina estimula o crescimento do caule e inibe o crescimento da raiz. BIOLOGIA BDE 5. (FMT) – Uma planta de dia curto (PDC) foi enxertada com uma planta de dia longo (PDL) e esta também foi enxertada a outra idêntica a ela, como ilustra a figura. A seta indica a folha da planta de dia curto que recebeu o fotoperíodo indutivo adequado. As plantas II e III não receberam o fotoperíodo indutivo adequado para florescerem. a) Após submetê-la à indução do fotoperíodo, espera-se que ocorra a floração em quais plantas (I, II, III)? Justifique sua resposta. b) Supondo que a planta I seja uma laranjeira e as plantas II e III, limoeiros, pode-se afirmar que haverá a formação de frutos híbridos? Justifique sua resposta. RESOLUÇÃO: a) As plantas I, II e III florescerão. A planta I recebeu o fotoperíodo indutor da floração e passou a produzir o hormônio florígeno, o qual, por meio da enxertia, passou para as plantas II e III que também irão florescer. b) Não. As flores produzidas pela laranjeira são diferentes daquelas produzidas pelos limoeiros. Após a fecundação dessas flores, os frutos continuarão a ser laranjas e limões não ocorrendo hibridação dos frutos. 46 – 6. (UNICAMP) – Um agricultor decidiu produzir flores em sua propriedade, localizada perto da cidade de Fortaleza (CE). Devido à sua proximidade com a Linha do Equador, nesta cidade os dias mais longos do ano (janeiro) são de 12 horas e 30 minutos de luz, e os mais curtos (julho) são de 11 horas e 30 minutos de luz. O agricultor tem dúvida sobre qual flor deve cultivar: uma variedade de crisântemo, que é uma planta de dia curto e tem um fotoperíodo crítico de 12 horas e 30 minutos, ou uma variedade de “brinco de princesa” (Fucsia sp), que é planta de dia longo e tem fotoperíodo crítico de 13 horas. a) Qual espécie de planta o agricultor deveria escolher? Justifique. b) Com relação à floração, o que aconteceria com a espécie de dia curto (crisântemo) se fosse dado um período de 15 minutos de luz artificial no meio da noite (“flash de luz”)? Explique. RESOLUÇÃO: a) Crisântemo, porque apresenta fotoperíodo crítico de 12 horas e 30 minutos e essas plantas só florescem em fotoperíodo igual ou abaixo do crítico. b) A planta deixa de florescer. As PDC precisam de uma noite contínua para a produção do florígeno, hormônio que induz à floração. A interrupção do período noturno pela luz inibe a produção de florígeno. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 47 7. (UFRS) – As figuras a seguir representam comportamentos de uma espécie vegetal submetida a diferentes tipos de fotoperíodos. No círculo a fase clara representa o período diurno, e a escura o período noturno. 8. O esquema a seguir mostra uma experiência realizada sobre a ação de hormônios vegetais. Ramos de sibipiruna (Caesalpinia sp), contendo alguns folíolos, foram colocados dentro de 2 frascos, num deles com um pedaço de maçã, e no outro sem maçã. Analise também o gráfico a seguir: Após alguns dias o que deve ocorrer com os folíolos dos ramos de sibipiruna nos frascos 1 e 2? Explique. BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: Os folíolos no frasco 1 deverão cair mais rapidamente do que aqueles do frasco 2 porque o pedaço de maçã está produzindo o gás etileno, hormônio que acelera a abscisão dos folíolos. a) A observação das figuras permite concluir que a planta analisada é de dia curto, dia longo ou indiferente. Justifique. b) Em qual dos gráficos (I, II ou III) você incluiria essa espécie vegetal? Justifique. RESOLUÇÃO: a) A planta é de dia longo, pois floresce em regimes de dias longos e noites curtas e também quando, em regime de dia curto, a noite é interrompida pela luz. b) Gráfico III. A planta de dia longo floresce quando recebe luz por fotoperíodos acima do fotoperíodo crítico. – 47 Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:24 Página 48 MÓDULO 18 Botânica IV (FMJ-2011) – Texto para as questões 1 a 3 Quando você abre a garrafa de um bom vinho ou usa um dos muitos produtos feitos de cortiça, alguma vez pensou qual a origem desse produto tão singular? Se não pensou, venha conosco conhecer o sobreiro (Quercus suber) – uma das árvores mais extraordinárias da Terra. Esteja completamente coberta de uma casca espessa, cinzenta e fissurada – a cortiça – ou, se recentemente descortiçada, com o tronco vermelho vivo, essa árvore tem uma grande beleza, charme e mistério… Ter folhas verdes durante todo o ano, apresenta vantagens e inconveniências para uma árvore. Uma das vantagens é poder realizar a fotossíntese durante mais dias ao longo do ano, uma das inconveniências, a presença de folhas verdes em períodos de escassez de alimento torna-as apetecíveis para muitos herbívoros, especialmente insetos. Para resistirem aos herbívoros, os sobreiros desenvolveram defesas químicas e estruturais (como, por exemplo, folhas coriáceas e espinhosas) que os protegem. As folhas espessas e densas são designadas como esclerófitas (do grego, skleros = duro e phyllon = folha). A azinheira (Quercus rotundifolia) e o carvalho cerquinho (Quercus faginea) são duas das espécies que frequentemente coabitam com o sobreiro. O sobreiro está bem adaptado à típica escassez de água do Verão Mediterrânico. Durante o verão, o sobreiro e outras árvores das regiões de clima mediterrânico reduzem as perdas de água pelas folhas e, simultaneamente, diminuem o metabolismo e o crescimento. (in Editores – Aronson J., Pereira J. S., Pausas J., 2009. Adaptado) BIOLOGIA BDE Observe a figura para responder às questões de números 1 a 3. Ela representa um caule do sobreiro em corte transversal, mostrando as camadas de tecidos que o compõem. b) Proteção contra choques mecânicos, isolante térmico e proteção contra a perda de água. O tecido suberoso apresenta lenticelas encarregadas da difusão de O2 para o interior do caule. 2. Na Península Ibérica, principalmente em Portugal, terra dos sobreiros, é possível encontrar muitos organismos pertecentes ao grupo dos Ascomicetos e Basidiomicetos que se associam às raízes dessas árvores e recebem alimento orgânico. Para o sobreiro, essa associação é essencial, pois sem ela dificilmente as árvores poderiam assimilar o fósforo e outros minerais dos solos pobres onde as encontramos. a) Qual a composição química do envoltório celular mais externo, normalmente encontrado nesses organismos? Como é conhecido o tipo de interação ecológica entre organismos e as árvores? b) O fósforo é um elemento químico essencial para qualquer ser vivo e entra na composição de várias substâncias. Cite duas substâncias intracelulares em que a presença do fósforo é necessária. Qual o número do tecido que transporta esse elemento químico do solo até a copa do vegetal? RESOLUÇÃO: a) Os organismos pertencem ao reino dos fungos. Neles as células são revestidas por uma parede celular constituída por quitina. A interação entre as hifas dos fungos e as raízes da planta chama-se micorriza, constituindo um caso de mutualismo. b) Substâncias que contêm fósforo: DNA, RNA e ATP. O fósforo é transportado pelo xilema apontado pelo número VI. (biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br) 1. A cortiça, muito usada na confecção de rolhas e outros objetos, é retirada do tronco de vegetais que apresentam crescimento secundário. a) Qual o número de tecido, na figura, que é retirado do vegetal para a confecção da rolha? Apresente uma característica morfológica da célula que forma esse tecido. b) Visto ser um tecido impermeabilizante, que funções exerce no vegetal? Como o gás oxigênio atinge os tecidos vivos subjacentes à cortiça? RESOLUÇÃO: a) Número 1. (Súber ou cortiça). Célula morta, cheia de ar com paredes celulares impregnadas com suberina (substância graxa). 48 – Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:25 Página 49 RESOLUÇÃO: a) O CO2 é transformado em glicose. Número IV (floema). b) Cloroplasto. As células I (células guarda) perdendo potássio tornam-se hipotônicas em relação as suas vizinhas. Em consequência perdem água e a tendência é provocar o fechamento do ostíolo. 4. O mofo que ataca os alimentos, os cogumelos comestíveis e o fermento de fazer o pão são formados por organismos que pertencem ao reino Fungi. Os fungos representam um grupo de seres vivos que sempre gerou polêmica, principalmente em relação ao seu grau de proximidade evolutiva com plantas ou animais. Há uma relação muito importante entre o homem e os fungos, assumindo, inclusive, esses, um papel econômico de relevância para a humanidade. Por outro lado, a própria reciclagem da matéria nos ecossistemas depende, além das bactérias, também dos fungos. Com relação a esse grupo foram realizadas algumas afirmações: I. São organismos eucariontes, unicelulares ou pluricelulares, autotróficos facultativos. II. O material nutritivo de reserva é o glicogênio. III.Em função da nutrição heterótrofa, esses seres podem viver em mutualismo, em saprobiose ou em parasitismo. Nutrem-se por digestão extracorpórea, isto é, liberam enzimas digestivas no ambiente, que fragmentam macromoléculas em moléculas menores, permitindo sua absorção pelo organismo. IV. Alguns fungos são utilizados na obtenção de medicamentos. V. São utilizados na alimentação humana por exemplo, na fabricação de queijos, como o roquefort e o gorgonzola. VI. Reproduzem-se, apenas assexuadamente por meio de esporos, formados em estruturas denominadas esporângios, ascos e basídios. O mofo que ataca os alimentos, os cogumelos comestíveis e o fermento de fazer o pão são formados por organismos que pertencem ao reino Fungi. Dentre as frases numeradas de I a VI quais estão corretas? Assinale o(s) erro(s) cometido(s) na(s) frase(s) falsa(s), justificando-os. RESOLUÇÃO: Estão corretas as frases: II, III, IV, V Frase I – O erro está autotróficos facultativos. Sabe-se que todos os fungos são heterotróficos. Frase VI – O erro cometido em reproduzem-se apenas assexuadamente. Os fungos apresentam reprodução sexuada e assexuada. 5. Os tecidos vegetais são divididos em tecido de formação (meristemáticos) e tecidos adultos (permanentes ou diferenciados). Associe a primeira coluna de acordo com a segunda (1) Meristema apical ou ( ) Responsável pelo crescimento em espessura; localiza-se no interior primário da raiz e do caule das gimnos(2) Parênquima paliçádico e permas, de algumas monocotiparênquima lacunoso ledôneas (arbustos) e na maior parte das dicotiledôneas. (3) Tecido de revestimento ( ) Esclerênquima e colênquima. e proteção ( ) Responsável pelo crescimento em comprimento da planta; localiza(4) Meristema lateral ou se na ponta da raiz e do caule. secundário ( ) Epiderme e súber. (5) Tecido de sustentação ( ) Responsável pela assimilação (fotossíntese); localiza-se nas folhas e nos caules. Responda: a) Qual a sequência de algarismos, de cima para baixo na segunda coluna? b) Cite duas diferenças entre o esclerênquima e o colênquima. RESOLUÇÃO: a) Sequência correta: 4 – 5 – 1 – 3 – 2 b) Esclerênquimas: Colênquima: – células mortas – células vivas com cloroplastos – parede celular – parede celular reforçada com celulose reforçado com lignina – 49 BIOLOGIA BDE 3. O sobreiro, através de um processo, tem um papel importante no sequestro de carbono. Sobretudo, por serem árvores de grande longevidade (por exemplo, até centenas de anos), promovem o armazenamento de carbono durante períodos muito longos. a) No processo fotossintético, o CO2 absorvido pelo vegetal dará origem inicialmente a que substância? Qual o tecido numerado na figura do caule que apresentará essa substância em alta concentração? b) A estrutura do vegetal que está diretamente relacionada com o sequestro de carbono está representada na figura a seguir. Qual o nome dessa estrutura? Explique o que ocorrerá se a célula de número I perder potássio. Revisao 2_BDE_BIOLOGIA_PROF_2011_Tony 11/10/11 14:25 Página 50 6. (UFG-2011) – Os cloroplastos e as mitocôndrias são organelas importantes no metabolismo dos seres vivos de diferentes reinos. Em quais organismos essas organelas estão presentes e em quais estão ausentes? 7. A fotossíntese e a respiração são dois processos imprescindíveis para as plantas, e do equilíbrio entre eles depende, em grande parte, a nutrição e o crescimento do vegetal. No gráfico a seguir está representada a variação das taxas de fotossíntese e respiração em função da intensidade luminosa. RESOLUÇÃO: Os cloroplastos estão presentes em todos os organismos eucariotos autotróficos clorofilados e estão ausentes nos organismos heterotróficos eucariotos e procariotos, enquanto as mitocôndrias estão presentes em todos os organismos eucariotos heterotróficos e autotróficos, e estão ausentes nos procariotos. LOPES, Sônia. Bio. V. 2. São Paulo: Saraiva, 2006. p. 259. Após a análise do gráfico, responda: a) Qual o significado do ponto x, representado no gráfico, para as plantas? b) Estabeleça a relação representada no gráfico entre a fotossíntese, a respiração e a intensidade luminosa. c) Que outros fatores, além do abordado no gráfico, podem influenciar a fotossíntese? BIOLOGIA BDE RESOLUÇÃO: a) O x significa o ponto de compensação fótica, ou seja, o ponto no qual a taxa de fotossíntese se iguala à taxa de respiração. Nesse ponto (intensidade luminosa), todo o carboidrato e o O2 produzidos pela fotossíntese são consumidos pela respiração, e todo o CO2 produzido na respiração é utilizada na fotossíntese. Diz-se, então, que a planta está em equilíbrio energético. b) Até certo ponto, aumentando-se a intensidade de luz, ocorre aumento na intensidade da fotossíntese. Já a respiração independe da intensidade luminosa, a qual pode aumentar sem que haja aumento da taxa respiratória. c) Temperatura e concentração de CO2. 50 –