Fuvest - 1ª fase

Os carboidratos são produzidos geralmente nas folhas através do processo de fotossíntese. Neste processo, o CO₂ e a água são utilizados como substratos e, na presença de energia luminosa, pigmentos fotossintetizantes, em especial a clorofila, e um complexo sistema de enzimas e compartimentos celulares, são finalmente convertidos no produto final, a triose gliceraldeído-3-fosfato, que será convertida futuramente em sacarose e amido. Via de regra, a folha produz o açúcar, consome uma pequena fração, pois suas células necessitam de ATP para permanecerem vivas e metabolicamente ativas, e o excedente é transportado para outros órgãos da planta, tanto para armazenamento, quanto para também manter as células destes outros órgãos vivas.

O lançamento da sacarose no floema ocorre por transporte ativo, e recebe o nome de carregamento do floema. Neste processo, ocorre pequeno gasto de energia por parte de um transportador de prótons e a sacarose é lançada por cotransporte (também chamado de simporte) no floema, como mostrado na figura a seguir:

Disponível em: http://uenf.br/cbb/lbt/files/2014/09/Transporte-pelo-Floema-atualizado-em-20-Fev13.pdf

O movimento do açúcar é geralmente descendente, ou seja, das folhas para a raiz, nos momentos em que a produtividade das folhas está elevada, e a maior parte do açúcar está sendo armazenado nas raízes e/ou caule. Porém, se a planta passar por um período de baixa na produtividade, geralmente ocorrendo em invernos rigorosos, podendo ou não apresentar a perda das folhas, a tendência é ocorrer a inversão do transporte, ou seja, as reservas passarão a ser consumidas para lançar, da mesma maneira que foi feita na folha, o açúcar de volta ao floema, que neste caso desloca-se de forma ascendente para manter o restante da planta viva, até que as condições ambientais sejam adequadas para reiniciar a fase de metabolismo mais intenso.

O armazenamento geralmente é feito em órgãos especializados, como o caule da cana-de-açúcar, ou caules e raízes de armazenamento, como beterraba, mandioca, cenoura, batata, batata-doce, e muitos outros. No entanto, todas as células vivas da planta contém pequenas reservas, geralmente em plastos diferenciados chamados amiloplastos, para que o uso imediato na geração de ATP possa ser possível.

a) Incorreta.

b) Incorreta.

c) Correta.

d) Incorreta.

e) Incorreta.

Na evolução dos animais a transição dos vertebrados do ambiente aquático para o terrestre foi marcada pelo aparecimento de pulmões, mudanças nas formas de excretas, estratégias reprodutivas, formas de desenvolvimento e outros aspectos fisiológicos.

Os anfíbios, embora tenham conquistado o ambiente terrestre, ainda guardam características fisiológicas que limitam a colonização desse meio e os deixam dependentes de ambientes úmidos, obrigando-os o retorno a ambientes aquáticos. Seus pulmões saculiformes, ainda pouco eficientes, tornam indispensável a respiração cutânea, característica fisiológica limitante na colonização de ambientes mais secos, já que a necessidade de manter a superfície corporal úmida é uma exigência para a manutenção de uma taxa de difusão gasosa adequada para sua sobrevivência. Na maioria das espécies de anfíbios a fecundação é externa, ou seja, os gametas masculinos encontram os femininos fora do corpo da fêmea, assim um ambiente líquido para viabilizar a fecundação é imperativo. Soma-se ainda o ovo sem casca e a ausência de âmnio e alantoide, esses dois últimos são anexos embrionários indispensáveis à vida terrestre. O desenvolvimento indireto, ou seja, com fase larval, também exige o ambiente aquático, pois essas excretam amônia e respiram por brânquias.

Por causa dessas características mencionadas a conquista “definitiva” mencionada no texto da questão se deu por parte dos Répteis. Esses animais possuem pulmões parenquimatosos, com área superficial interna, disponível para trocas gasosas, muito maior que a dos anfíbios. Tais pulmões dispensam a respiração cutânea, permitindo que tenham um tegumento seco, impermeável e compatível com a colonização de ambientes secos e áridos. Outras características como a fecundação interna e a presença de ovos com casca, que evitam o ressecamento dos mesmos, mas que ainda permite o fluxo de gases, também são características marcantes do grupo, dispensando o retorno desses animais a ambientes úmidos para completarem seus ciclos reprodutivos. Soma-se ainda o desenvolvimento direto e a existência nesses ovos de anexos como o alantoide, que armazena excretas, e o âmnio, uma bolsa líquida que envolve o embrião e cria um microambiente líquido propício para seu desenvolvimento. Em termos de excretas os répteis também apresentam novidades. São uricotélicos, pois eliminam o ácido úrico, uma excreta insolúvel e atóxica, característica que dispensa a água como solvente e permite grande economia de água.

a) Incorreta. A o desenvolvimento de características compatíveis com o ambiente terrestre se deu primariamente pelos répteis, na história evolutiva dos vertebrados os mamíferos surgiram depois, a partir de um ancestral comum reptiliano. Anexos embrionários poderiam preencher o espaço II.

b) Incorreta. Conforme mencionamos inicialmente, os anfíbios não possuem características suficientes para garantir uma vida exclusivamente terrestre. Ovo com casca impermeável não é característica de anfíbios.

c) Incorreta. Anfíbios não são os conquistadores plenos do ambiente terrestre e a fertilização interna não é uma característica presente em todos os grupos e, mesmo se fosse, o desenvolvimento continua exigindo ambiente aquático.

d) Correta. Os répteis são os conquistadores definitivos do ambiente terrestre, possuem uma série de características ajustadas à sobrevivência nesse ambiente, entre elas o ovo com casca impermeável, aquisição evolutiva que permitiu o desenvolvimento do embrião longe de rios, lagos, poças de água e outros ambientes líquidos.

e) Incorreta. A fertilização externa é uma das características dos anfíbios que os torna dependentes do ambiente aquático.

No corpo humano, o sistema nervoso pode ser dividido anatomicamente em Sistema Nervoso Central (SNC), que é composto pelo encéfalo e medula, e Sistema Nervoso Periférico (SNP), que consiste nos nervos e gânglios, estruturas e prolongamentos que estão fora do SNC. O SNP, por sua vez, pode ser dividido funcionalmente em Somático e Autônomo. O primeiro é constituído de nervos sensitivos, que levam ao SNC impulsos coletados por células sensitivas, e também por nervos motores, que levam impulsos oriundos do SNC até a musculatura esquelética, a qual está sob nosso controle voluntário.

O segundo, o Autônomo, é composto totalmente por nervos motores e involuntários. Exercem controle sobre órgãos e estruturas, como coração, fígado, intestino, glândulas salivares, brônquios e muitos outros.

Quando desejamos movimentar nossos braços ou pernas, impulsos nervosos são gerados em neurônios presentes em nosso córtex cerebral e, em seguida, são conduzidos até certa altura da medula, local de onde partem, via nervo raquidiano, por neurônios motores até chegarem em células musculares esqueléticas. Essa cadeia de eventos permite o controle voluntário da musculatura e está sendo representada no lado A da figura abaixo:

Embora os neurônios motores sejam utilizados predominantemente em comportamentos voluntários, existem situações excepcionais nas quais tais neurônios são recrutados e utilizados em contrações involuntárias da musculatura esquelética. Quando recebemos estímulos muito intensos e nocivos o suficiente para resultarem em lesões, como é o caso do contato com um espinho ou um objeto muito quente, entra em ação um comportamento reflexivo denominado arco reflexo. Conforme mostrado no lado B da figura acima, no arco reflexo os estímulos nocivos são coletados perifericamente e posteriormente conduzidos por um neurônio sensitivo até a medula. Em seguida, via neurônio associativo, passam para o neurônio motor que estimula a contração da musculatura. Trata-se de uma resposta reflexiva pré-programada, pouco elaborada e involuntária, controlada por poucos neurônios do SNP somático e medula. Mesmo sendo descoordenado, tem como valiosa qualidade a velocidade na geração de uma resposta, pois dispensa o envolvimento de áreas cerebrais em sua geração. A rapidez citada é fundamental para reduzir a extensão do dano e, em determinadas situações, podem ser cruciais para a sobrevivência do organismo. Mesmo sendo um comportamento involuntário, este chega à nossa consciência, bem como a dor é percebida assim que neurônios medulares conduzem ao encéfalo impulsos nervosos que nos informam do evento ocorrido. A consciência e a sensação de dor são posteriores ao comportamento reflexivo.

Portanto, de acordo com a questão, a afirmativa I está correta, pois assim que pisamos em um espinho, neurônios sensitivos (ou eferentes) são ativados e conduzem um impulso nervoso da periferia para o SNC, na região medular.

A afirmativa II também está correta, pois após o processamento medular, neurônios motores (ou eferentes) conduzem o impulso nervoso até a musculatura, a qual retira o pé na tentativa de evitar o estímulo e prevenir maiores danos.

Já a afirmativa III está incorreta, o SNP autônomo está relacionado ao controle involuntário de órgãos, não sendo envolvido no arco-reflexo proposto na questão.

O fato do arco-reflexo ser involuntário poderia confundir o candidato levando-o a considerar como parte do SNP autônomo. Entretanto, essa associação não está correta, pois, como pode ser visto na figura, tanto no controle voluntário como no involuntário da musculatura esquelética, estão envolvidos neurônios motores típicos do SNP somático e a diferenciação se deve apenas quanto à situação que desencadeia a contração muscular.

Por estarem corretas apenas as afirmativas I e II, a letra B é a correta.

O DNA extranuclear pode ser encontrado em algumas organelas nas células eucariotas. A saber: plastos e mitocôndrias. Estas duas organelas originaram-se por um mecanismo de endossimbiose. Esta hipótese considera que, em um passado muito remoto, um organismo procarionte teria se integrado a outro organismo, e ambos passaram a conviver e se beneficiar desta associação. O que teria começado como mutualismo ou até mesmo como protocooperação levou à formação de uma organela totalmente integrada à célula onde está localizada, pois atualmente depende inclusive da expressão de alguns genes nucleares para a sua função normal. No entanto, ambas as organelas nunca perderam a totalidade de seu genoma próprio, e este é o DNA extranuclear ao qual a questão se refere.

Os vegetais apresentam plastos, e também apresentam mitocôndrias, pois são organismos respiradores. Os fungos são organismos heterótrofos, considerados decompositores, que se alimentam por digestão extra-corpórea da matéria orgânica presente no local onde estiverem se desenvolvendo. Como também são organismos capazes de respiração aeróbica, apresentam mitocôndrias, mas não apresentam cloroplastos. Finalmente, os animais, também organismos capazes de respiração aeróbica e incapazes de produzir seu próprio alimento, apresentam mitocôndrias e não apresentam cloroplastos.

Assim, no caso das plantas o DNA extranuclear poderia vir de plastos e de mitocôndrias; no caso dos fungos e dos animais poderia vir apenas das mitocôndrias.

a) Incorreta.

b) Incorreta.

c) Incorreta.

d) Incorreta.

e) Correta.

As plantas carnívoras, como já explicado no enunciado da questão, complementam suas necessidades de nitrogênio aprisionando e digerindo pequenos animais que caem em suas armadilhas. Porém, da mesma forma que a maioria das plantas, fazem fotossíntese, produzindo desta maneira o carboidrato de que necessitam.

No caso descrito, a larva de mosca é uma predadora das presas capturadas pela planta drósera. Neste caso, ela aproveita-se do trabalho da planta. Como o texto não dá mais detalhes, não fica claro se seria um caso de esclavagismo ou de competição interespecífica.

Em relação ao questionado, a planta é considerada autótrofa, mesmo sendo uma predadora. Ela é capaz de fazer fotossíntese, o que a classifica como tal, e apenas complementa a oferta de nitrogênio do ambiente, que neste caso é baixa, com as presas. Sendo autótrofa, é considerada um organismo produtor, que é a base de uma cadeia alimentar.

A larva de mosca é uma predadora, e sendo um animal, só pode ser heterótrofa.

Os peixes são vertebrados que possuem circulação fechada, completa e simples. Seu sistema circulatório pode ser representado como na figura abaixo, na qual a cor vermelha representa o sangue arterial (rico em oxigênio) e a cor azul representa o sangue venoso (pobre em oxigênio):

Fonte: http://www.bbc.co.uk/education/guides/zg2xxnb/revision/4 (adaptado).

a) Correta. Como podemos observar pela figura acima, o coração dos peixes possui somente duas cavidades: um átrio e um ventrículo. O sangue que chega ao átrio, proveniente dos capilares sistêmicos, é venoso, pois ele deixou a maior parte de seu oxigênio nos tecidos que foram irrigados. Esse sangue então passa para o ventrículo, que o bombeia para as brânquias para ser oxigenado. Portanto, o coração dos peixes recebe e bombeia somente sangue pobre em oxigênio.

b) Incorreta. Nos répteis não-crocodilianos, o coração apresenta três cavidades: dois átrios e um ventrículo. O sangue venoso (pobre em oxigênio), proveniente dos capilares sistêmicos, chega ao átrio direito, enquanto o sangue arterial (rico em oxigênio), proveniente dos capilares pulmonares, chega ao átrio esquerdo. Ambos os átrios esvaziam seu conteúdo no único ventrículo cardíaco, resultando, assim, na mistura entre sangue arterial e venoso. Portanto, o sistema circulatório dos répteis não-crocodilianos é classificado como incompleto, devido à mistura de sangue que ocorre no ventrículo. Os peixes, entretanto, como possuem apenas um átrio, apresentam circulação completa, na qual não ocorre mistura de sangue venoso e arterial (como mostrado na figura acima).

c) Incorreta. Em qualquer sistema circulatório, seja ele de vertebrados, ou de invertebrados, o sangue nunca mantém constante a concentração de gases ao longo de seu percurso (excetuando-se alguns artrópodes, como insetos, nos quais o sistema circulatório não transporta gases respiratórios). Como uma das funções do sangue é transportar oxigênio (O₂) e gás carbônico (CO₂), as concentrações dessas moléculas mudam conforme esse tecido percorre órgãos que realizam as trocas gasosas (onde aumenta a concentração de O₂ e diminui a de CO₂) e tecidos corporais (onde diminui a concentração de O₂ e aumenta a de CO₂).

d) Incorreta. Em anfíbios, répteis, aves e mamíferos, a circulação é dupla. Isso significa que o sangue percorre dois circuitos diferentes, passando duas vezes pelo coração. No circuito pulmonar (ou pulmocutâneo, no caso dos anfíbios), o sangue é bombeado pelo ventrículo até os órgãos que realizam as trocas gasosas, retornando, rico em oxigênio, ao coração. No circuito sistêmico, o sangue é bombeado pelo ventrículo para todos os tecidos e órgãos do corpo, retornando, pobre em oxigênio, também ao coração. Diferentemente do que ocorre em tetrápodes, os peixes possuem circulação simples: o sangue percorre apenas um circuito, que envolve sua passagem pelos órgãos que realizam as trocas gasosas e, em seguida (sem retornar ao coração), pelos tecidos corporais (como mostrado na figura acima).

e) Incorreta. Em todos os vertebrados (e também em anelídeos e cefalópodes), o sistema circulatório é fechado, ou seja, o fluido circulante sempre se encontra confinado aos vasos sanguíneos, sendo chamado de sangue. Já nos animais que apresentam sistema circulatório aberto (como a maioria dos moluscos e artrópodes), o fluido circulante ora se encontra no interior dos vasos sanguíneos, ora se encontra fora deles, banhando diretamente os tecidos. Neste caso, o fluido circulante é chamado de hemolinfa, já que não há diferença entre esse fluido e o fluido intersticial.

Devemos observar, inicialmente, que é pedido a velocidade do parafuso em relação ao chão do elevador. Nesse caso, entre os instantes 0 e t₀, o parafuso está em preso no teto do elevador, assim em relação ao chão a sua velocidade é nula para esse intervalo de tempo.

A partir do instante t₀, o parafuso se desprende do teto passando a descrever uma queda livre com a velocidade variando com o tempo obedecendo a seguinte relação:

$V=V_0+a\cdot t$, com $V_0=0$ e $a=\pm g$,

Como estamos interessados no comportamento do módulo da velocidade, ficamos com;

$\left|V\right|=g\cdot t$

Com isso, a partir do instante t₀, o módulo da velocidade aumenta linearmente com o tempo, sendo o gráfico uma reta.

O decaimento é um evento que ocorre sem a presença de uma força externa, nesse sentido podemos interpretar como sendo um Sistema Isolado, obedecendo a conservação da quantidade de movimento.

${\overrightarrow{Q}}_{Antes}={\overrightarrow{Q}}_{Depois}\Rightarrow$

${\overrightarrow{Q}}_{He}={\overrightarrow{Q}}_{Li}+{\overrightarrow{Q}}_e+{\overrightarrow{Q}}_v$

Como o Isótopo de Hélio está inicialmente em repouso, temos:

$0={\overrightarrow{Q}}_{Li}+{\overrightarrow{Q}}_e+{\overrightarrow{Q}}_v\Rightarrow$

${\overrightarrow{Q}}_v=-\left({\overrightarrow{Q}}_{Li}+{\overrightarrow{Q}}_e\right)$

Ou seja, o vetor quantidade de movimento do antineutrino tem sentido oposto ao vetor que representa a soma dos vetores quantidade de movimento do Lítio e do elétron. Representamos essa soma abaixo.

A partícula de poeira, ao cair, fica sujeita a ação de duas forças: o seu peso ($\overrightarrow{P}$) e a força de resistência do ar ($\overrightarrow{F_{Ar}}$), como na figura abaixo

Assim, a força resultante ($\overrightarrow{F_R}$) sobre essa partícula é a diferença entre o Seu peso e a força de resistência do ar:

$F_R=P-F_{ar}\Rightarrow$

$F_R=P-b\cdot v$

Do gráfico, da força resultante em função da Velocidade e da equação acima obtemos:

1. Para velocidade nula

$v=0\Rightarrow$

$F_R=P\Rightarrow$

$P=3\times {10}^{-14}\text{N}$

2. Para resultante nula

$F_R=0\Rightarrow$

$P-b\cdot v=0\Rightarrow$

$b=\frac{P}{v}=\frac{3\times {10}^{-14}}{1\times {10}^{-4}}\Rightarrow$

$b=3\times {10}^{-10}\text{ N}\cdot \text{s/m}$

Adotando o referencial para cálculo da energia potencial gravitacional no ponto onde pretendemos calcular a velocidade, e considerando o sistema conservativo, temos:

$E_{Me{c}_{Inicial}}=E_{Me{c}_{Final}}\Rightarrow$

$m\cdot g\cdot h=\frac{k\cdot x^2}{2}+\frac{m\cdot v^2}{2}\Rightarrow$

$50\cdot 10\cdot 25=\frac{250\cdot {10}^2}{2}+\frac{50\cdot v^2}{2}\Rightarrow$

$12500=12500+25\cdot v^2\Rightarrow$

$v=0\text{ m/s}$

Portanto, alternativa A.