Unesp - 1ª fase

O controle biológico é uma técnica na qual se empregam organismos predadores, parasitas ou parasitoides no controle de populações de pragas agrícolas. As joaninhas, sendo predadoras naturais de afídeos, larvas de besouros, ácaros, cigarrinhas, entre outros artrópodes herbívoros e parasitas de plantas, auxiliam na regulação do tamanho populacional de espécies praga. Assim, esses insetos são comumente empregados no controle biológico em fazendas e jardins.

Como as joaninhas são insetos que predam organismos que se alimentam de plantas, elas ocupam o terceiro nível trófico, sendo consumidores secundários. Já os artrópodes herbívoros e parasitas de plantas, por se alimentarem de tecidos e substâncias de origem vegetal, ocupam o segundo nível trófico, sendo consumidores primários. Por fim, as plantas, sendo seres vivos fotossintetizantes, ocupam o primeiro nível trófico das cadeias alimentares, sendo organismos produtores.

As pirâmides ecológicas podem representar o número, a biomassa (matéria orgânica seca contida nos organismos) ou a quantidade de energia dos seres vivos que ocupam cada nível trófico de uma cadeia alimentar. A pirâmide de energia representa a produtividade líquida (em joules, J) de cada nível trófico, apresentando uma forma sempre normal, ou seja, aquela que tem a base larga e que se estreita a medida que se avança nos próximos níveis tróficos, nunca sendo, portanto, invertida. Isso ocorre porque uma parte da energia contida em um nível trófico sempre é perdida na forma de calor (via respiração celular ou fermentação) e acaba não sendo transferida de um nível trófico para outro (segunda lei da termodinâmica). A pirâmide de biomassa representa a massa seca de todos os organismos contidos em um mesmo nível trófico. Assim, a pirâmide de biomassa também apresenta forma normal, sendo a única exceção os ecossistemas aquáticos em algumas regiões do planeta (p. ex. Canal de Mancha), nos quais as pirâmides de biomassa podem ter a sua base mais estreita que o próximo nível (caso em que o nível trófico do zooplâncton possui uma maior biomassa do que o nível trófico do fitoplâncton). De forma semelhante à quantidade de energia, a quantidade de biomassa é sempre maior quanto menor for o nível trófico considerado (e vice-versa), visto que o fluxo de energia é decrescente ao longo da cadeia alimentar. Assim sendo, quanto menos energia fica disponível para os organismos que ocupam níveis tróficos mais altos, menor se torna a biomassa existente nesses níveis.

Portanto, a cadeia alimentar constituída por plantas (produtores), parasitas de plantas (consumidores primários) e joaninhas (consumidores secundários), encontrada nos jardins de Paris, é representada por pirâmides de biomassa e de energia que possuem forma normal (algarismo II). Adicionalmente, o nível trófico ocupado pelas joaninhas, sendo consumidores secundários, é representado pela terceira barra da pirâmide (número 3).

Após a fertilização, que ocorre na região da ampola da tuba uterina, o zigoto é levado em direção ao útero. Até que ocorra a nidação (implantação do embrião no endométrio), passam-se, em média, sete dias. Nesse intervalo, o zigoto sofre diversas clivagens e origina uma massa maciça de células, a mórula. Esta, até a sua chegada ao endométrio, evolui para o estado de blastocisto, fase na qual o embrioblasto e o trofoblasto já iniciam sua diferenciação. O embrioblasto originará o embrião e o trofoblasto originará os tecidos placentários. Com a chegada do blastocisto no endométrio, a porção mais periférica do trofoblasto, o sinciciotrofoblasto, desloca-se em direção ao endométrio, lançando sobre o mesmo enzimas hidrolíticas importantes que permitem a sua escavação e a penetração efetiva do blastocisto nele.

Uma vez que a nidação tenha sido bem sucedida, torna-se então urgente a manutenção do corpo lúteo ovariano ativo que, por meio da produção crescente de progesterona, permite a manutenção do endométrio estável e com características compatíveis a uma gestação. Para tanto, o sinciciotrofoblasto produz rapidamente, e em grande quantidade, o hormônio β-hCG, que cai na corrente sanguínea endometrial e em pouco tempo inunda o corpo feminino. Quando o β-hCG chega ao corpo lúteo ovariano, este hormônio estimula-o a continuar sua produção de progesterona e estrógeno.

Como esse hormônio é encontrado no sangue, o mesmo acaba sendo filtrado pelos rins e, não sendo reabsorvido nos túbulos renais, alcança o tubo coletor e segue o curso das vias excretoras, saindo na urina da mulher.

O teste de gravidez consiste na detecção do hormônio β-hCG, de origem embrionária, o qual não poderia ter sido produzido pela mãe. Devido a esse fato, o teste de gravidez comumente vendido em farmácias é confiável na confirmação da gestação.

Como mencionado, este hormônio pode ser encontrado em grande quantidade tanto no sangue quanto na corrente sanguínea da mulher, o que valida a alternativa E.

a) Incorreta. Em caso de gravidez, a concentração de progesterona é alta e se mantém assim na corrente sanguínea materna. Além disso, a alternativa está incorreta também pelo fato de que o hormônio β-hCG é detectável no teste de gravidez de farmácia, o que também invalida a alternativa C.

b) Incorreta. A concentração do β-hCG é alta, tanto no sangue, como na urina.

c) Incorreta. Conforme explicado na alternativa a.

d) Incorreta. Em caso de gravidez, a concentração do hormônio hipofisário FSH é baixa na corrente sanguínea e, também, por não ser este o hormônio detectável nos testes de farmácia.

e) Correta.

As orelhas-de-pau são fungos basidiomicetos conhecidos como políporos. Os corpos de fruficação (basidiocarpo) desses fungos diferem dos demais basidiomicetos devido à formação de poros, ou tubos em sua face inferior. Esses fungos têm um papel ecológico extremamente relevante nos ecossistemas terrestres florestais, pois eles são importantes agentes decompositores de celulose e lignina encontradas nos troncos de árvores mortas, auxiliando na ciclagem de nutrientes.

De maneira análoga ao que ocorre nos líquens, muitos gêneros de fungos políporos (p. ex. Trametes, mostrado na foto abaixo, e Trichaptum) estabelecem relações simbióticas benéficas com uma variedade de organismos epifíticos, como algas (organismos autótrofos fotossintetizantes). Devido à estrutura do corpo de frutificação das orelhas-de-pau, as algas conseguem ocupar sua superfície superior, onde encontram um ambiente propício ao seu crescimento e no qual podem realizar fotossíntese e doar parte da matéria orgânica produzida ao parceiro heterótrofo. É importante ressaltar, no entanto, que a interação ecológica entre os fungos políporos e as algas não é obrigatória, como é o caso dos líquens, constituindo, portanto, um caso de protocooperação.

Fonte: Wikipedia. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stumpfungus.jpg. Acesso em nov. 2017.

a) Incorreta. Os fungos não são organismos fotossintetizantes, pois, caso fosse esse o caso, eles não seriam classificados heterótrofos.

b) Incorreta. Fungos são organismos heterótrofos que se alimentam por meio da digestão enzimática do substrato orgânico onde crescem, cujos nutrientes resultantes são posteriormente absorvidos.

c) Incorreta. Musgos são plantas terrestres classificadas como briófitas, vegetais basais dentro do clado Embryophyta, que não apresentam vasos condutores de seiva.

d) Correta. A estrutura observada pelos alunos era constituída por dois organismos: um fungo heterótrofo (orelha-de-pau) e uma alga autótrofa (em geral, algas verdes).

e) Incorreta. Os líquens são associações entre fungos ascomicetos (e não basidiomicetos, como as orelhas-de-pau) e algas, ou cianobactérias. Além disso, os líquens constituem interações mutualísticas, ou seja, relações simbióticas obrigatórias e benéficas para ambos os participantes. Adicionalmente, o parceiro autótrofo (alga) fornece compostos orgânicos para o parceiro heterótrofo (fungo).

As plantas terrestres possuem mecanismos para perceber alterações no meio ambiente e gerar respostas fisiológicas adequadas, que as aclimatem às novas condições. O sistema que coordena tais respostas é constituído por um conjunto de moléculas orgânicas que funcionam como hormônios vegetais, sendo capazes de induzir processos fisiológicos por todo o corpo das plantas. Um desses hormônios é o ácido abscísico, produzido pelas raízes e pelas folhas e que se acumula nessas últimas em condições de estresse hídrico, ou seja, quando a quantidade de água no solo se torna muito baixa. A deficiência hídrica leva à desidratação das plantas, cuja água perdida deixa as folhas por meio de estruturas epidérmicas denominadas estômatos (os quais são constituídos por um par de células, chamadas de células-guarda). Para evitar a desidratação, o ácido abscísico induz a abertura de canais de potássio (K⁺) presentes na membrana das células-guarda, levando a uma grande perda de soluto por essas células. Com a perda de íons, as células-guarda ficam hipotônicas em relação às células acessórias (contíguas a ela), o que provoca a perda de água por osmose pelas primeiras, deixando-as flácidas. A diminuição do volume celular, em decorrência da perda de água, acarreta no fechamento do poro estomático (ostíolo), resposta fisiológica que reduz a transpiração, promovendo a economia de água. A importância dessa resposta é melhor apreciada quando levamos em conta que 95% da água perdida pelas plantas sai através dos estômatos.

Quando as plantas possuem um aporte adequado de água, ocorre o fenômeno inverso: há o transporte de íons potássio (além de íons cloro, Cl^-, e malato) das células acessórias para as células-guarda, as quais se tornam hipertônicas em relação às primeiras. Devido a maior pressão osmótica das células-guarda, elas ganham água por osmose, tornando-se túrgidas e, assim, promovendo a abertura do poro estomático.

Fonte: Wikipedia. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Stoma. Acesso em nov. 2017.

a) Incorreta. Plantas em condições hídricas adequadas mantêm seus estômatos abertos.

b) Incorreta. Plantas com estômatos abertos apresentam bombeamento de íons K⁺ das células acessórias para as células-guarda.

c) Incorreta. Plantas com estômatos fechados apresentam bombeamento de íons K⁺ das células-guarda para as células acessórias.

d) Correta. Plantas em condições hídricas adequadas mantêm seus estômatos abertos, o que ocorre devido ao bombeamento íons K⁺ das células acessórias para as células-guarda, tornando-as túrgidas.

e) Incorreta. Plantas em condições de estresse hídrico mantêm seus estômatos fechados.

Esta questão aborda um assunto clássico em fisiologia vegetal, que consiste na relação da intensidade luminosa com as taxas de respiração celular e fotossíntese realizadas por um vegetal. A respiração celular é um fenômeno realizado pelas mitocôndrias, a partir do qual moléculas de glicose são consumidas na presença de O₂, culminando na liberação de CO₂ e moléculas de ATP. Veja a equação resumida do processo abaixo:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 6CO₂ + 6H₂O + ATP

A fotossíntese é um importante mecanismo de síntese de carboidratos realizado pelos cloroplastos. Este processo depende da energia luminosa absorvida a partir de pigmentos fotossintetizantes como clorofila e carotenoides, e da fixação de moléculas de CO₂ pela enzima RubisCO. Como resultado deste processo, há formação de glicose e O_2, que será liberado para o meio.

Veja a equação resumida do processo abaixo:

12 H₂O + 6CO₂ C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

A velocidade e eficiência da fotossíntese depende de diversos fatores externos, como a disponibilidade de CO₂ e H₂O, temperatura, comprimento de onda da luz fornecida e intensidade luminosa que incide sobre o vegetal.

O gráfico fornecido pelo exercício mostra a relação da intensidade luminosa com as taxas de respiração e fotossíntese. Uma vez que a respiração independe da presença de luz para sua ocorrência, a alteração da intensidade luminosa não influencia esse processo e, portanto, ele se mantém constante, como exibido pelo gráfico pela linha 2. Diferente da respiração, a fotossíntese é diretamente influenciada pela intensidade luminosa, sendo então representada pela linha 1. É valido notar que a partir do ponto C, mesmo com aumento da intensidade luminosa, a taxa fotossintética não se altera, provavelmente devido à existência de um fator limitante (como disponibilidade de CO₂, RubisCO e clorofila). Analisando os trechos do gráfico, pode-se concluir que:

- entre A e B: a taxa de respiração é superior à taxa de fotossíntese e, portanto, o consumo de glicose pela respiração é maior do que a formação desta molécula pela fotossíntese. Logo, o saldo de glicose do vegetal tem valor negativo e a planta tende a utilizar suas reservas de amido, não crescer e mostrar sinais de fragilidade, uma vez que seu aporte energético é insuficiente para manutenção de suas atividades vitais.

- ponto B: a taxa de respiração é igual à taxa de fotossíntese e, portanto, a planta consome toda a glicose que produz, situação que se mantida no longo prazo é também prejudicial para o vegetal, uma vez que não há excedente de glicose para investimento. Este ponto é denominado ponto de compensação fótica (PCF) ou ponto de compensação luminoso.

- entre B e C: a taxa de fotossíntese é superior à taxa de respiração e, portanto, a quantidade de glicose sintetizada é superior àquela consumida. Assim, o saldo de glicose será positivo e o excedente deste carboidrato poderá ser utilizado para atividades como crescimento, reprodução e formação de reservas de amido.

a) Incorreta. A linha 1 representa a fotossíntese e a linha 2 representa a respiração celular.

b) Correta. No intervalo A-B, a taxa de respiração é maior que a taxa de fotossíntese e a planta consome mais matéria orgânica do que é capaz de produzir. A partir do ponto B, a taxa de fotossíntese supera a taxa de respiração, o que permite aumento da biomassa vegetal devido ao aumento no suprimento de glicose.

c) Incorreta. A intensidade luminosa não afeta a taxa de respiração, conforme explicado anteriormente.

d) Incorreta. A semente é uma estrutura vegetal que abriga o embrião nutrido pelo endosperma. Ou seja, a reserva energética disponível na semente tem a exclusiva função de nutrir o embrião e manter o mesmo viável. Normalmente, a reserva energética de um vegetal é mantida em estruturas como raízes tuberosas e tubérculos, órgãos que normalmente armazenam carboidratos na forma de amido.

e) Incorreta. A planta só consegue crescer quando mantida em intensidade luminosa superior à B, uma vez que no trecho A-B o consumo de glicose é maior que a síntese, o que torna seu crescimento inviável. Como no trecho B-C a planta está acima do seu ponto de compensação fótico, espera-se haver crescimento do vegetal.

Os répteis conquistaram definitivamente o ambiente terrestre e características como pulmões eficientes, tegumento queratinizado impermeável, ácido úrico como excreta nitrogenada, ovo com casca, fecundação interna, desenvolvimento direto, novos anexos embrionários, entre muitas outras, foram essenciais para essa conquista.

Além do saco vitelínico, também presente nos embriões de peixes e anfíbios, os novos anexos embrionários, âmnio, cório e alantoide foram de essencial importância para permitir o desenvolvimento embrionário fora do ambiente aquático. O saco vitelínico armazena substâncias nutritivas que serão utilizadas durante todo o desenvolvimento do embrião. O alantoide possui função de armazenar as excretas nitrogenadas produzidas como resultado do catabolismo de proteínas e ácidos nucleicos. Além disso, ele possui a função de facilitar as trocas gasosas, pois forma, com o cório, a membrana corioalantoica, que também é responsável pela absorção do cálcio presente na casca do ovo para sua utilização na formação dos ossos do animal em desenvolvimento. Por fim, o âmnio, presente nos répteis, aves e mamíferos, corresponde a uma membrana que envolve todo o embrião e que encerra dentro de si uma grande quantidade de líquido. A necessidade de um ambiente líquido no entorno das células e tecidos em desenvolvimento é uma característica que foi mantida na história evolutiva dos vertebrados amniotas. Essa bolsa líquida é praticamente um simulacro, em pequena escala, do ambiente aquático onde ocorre o desenvolvimento típico de peixes e anfíbios. Além de prevenir o ressecamento, tem como função a proteção contra choques e agitações às quais o ovo possa ser submetido. Eventuais perturbações externas não são transmitidas integralmente ao embrião devido à absorção exercida pela fluidez do líquido, garantindo um ambiente adequado ao seu desenvolvimento.

Referência: AMABIS, Jose Mariano; Martho, Gilberto Rodrigues. Fundamentos da Biologia Moderna. Editora: Moderna, 4ª Edição, 1998.

a) Incorreta. O armazenamento de resíduos metabólicos é realizado pelo alantoide.

b) Incorreta. As trocas gasosas são realizadas via membrana corioalantoica.

c) Correta. Conforme detalhado acima.

d) Incorreta. Os vasos que transportam nutrientes ao embrião se estendem ao saco vitelínico e são originados a partir da mesoderme extraembrionária, não possuindo relação com os tecidos que originam o âmnio (ectoderme e mesoderme do embrião).

e) Incorreta. O armazenamento de vitelo fica a cargo do saco vitelínico.

Para chegar à resposta, o aluno deve conhecer o tipo de sistema respiratório presente nos animais mencionados.

A lagartixa é um animal cordado (filo Chordata), da classe dos répteis e da ordem dos escamados (Squamata). A lagartixa respira exclusivamente por pulmões parenquimatosos eficientes e, diferente dos anfíbios que precisam da respiração cutânea, dispensam esse mecanismo para as trocas gasosas, apresentando um tegumento queratinizado e impermeável.

Já a barata é um artrópode (filo Arthropoda) da classe dos insetos (Insecta) e apresenta respiração traqueal, um sistema de túbulos ramificados espalhados pelo corpo do animal que leva o oxigênio existente no ar diretamente até as células, dispensando a necessidade de um sistema circulatório dotado de pigmentos respiratórios transportadores de gases. O oxigênio do ar adentra esse sistema de túbulos ramificados através de numerosas aberturas, denominadas espiráculos, existentes na superfície do abdome e do tórax do inseto. A imagem abaixo mostra os espiráculos de uma mosca.

Considerando que o sal de alumínio é pequeno o suficiente para bloquear os poros das glândulas sudoríparas da pele humana e que também seriam eficazes para penetrar os espiráculos do inseto, o efeito obstrutivo esperado seria o mesmo, impedindo as trocas gasosas e levando o artrópode à morte.

Quanto à lagartixa, que possui um tegumento impermeável, os efeitos respiratórios seriam desprezíveis.

Assim sendo, a experiência proposta pelo aluno levaria a barata à morte e não causaria nenhum efeito à lagartixa.

a) Incorreta. A barata morreria.

b) Correta.

c) Incorreta. A lagartixa continuaria respirando. A impregnação de desodorante em seu tegumento não impede a entrada do ar pelas vias aéreas e a chegada do oxigênio às células.

d) Incorreta. A barata morreria.

e) Incorreta. Conforme explicado na alternativa c.

A primeira lei de Mendel, ou lei da segregação, consiste na separação, durante a meiose I, dos alelos de um mesmo gene presentes em cromossomos homólogos, permitindo que os gametas formados tenham apenas um alelo de cada gene. Tome como exemplo um indivíduo Ee para o gene “E”; durante a formação de gametas, estes serão portadores do alelo dominante E ou do alelo recessivo e. Portanto, esses alelos se segregaram na formação de células reprodutivas:

A segunda lei de Mendel, ou lei da segregação independente, estabelece que os pares de alelos para genes diferentes se segregam de forma independente na meiose, uma vez que os genes estão localizados em cromossomos diferentes. Tome como exemplo um indivíduo duplo-heterozigoto para dois genes, “E” e “D” (ou seja, um indivíduo de genótipo EeDd); durante a formação dos gametas, o cromossomo onde está localizado o gene “D” segrega-se de forma independente do cromossomo onde está o gene “E”, o que permite quatro possibilidades de combinações dos alelos, como mostra o esquema abaixo:

Em alguns casos, dois genes podem estar localizados em um mesmo cromossomo, tratando-se de um caso de ligação gênica (linkage), no qual os genes não se segregam independentemente. Assim, esses alelos, na ausência de crossing over, mantém-se juntos nos gametas originados. Neste caso, como se trata de apenas um par de cromossomos, a segregação segue a primeira Lei de Mendel:

Tome como base as células fornecidas pelo exercício, mostradas abaixo:

Na espécie 1, os genes (loci gênicos) “A” e “B” estão localizados no mesmo cromossomo e, portanto, seus alelos não se segregam independentemente. A segregação de tais genes segue a 1ª lei de Mendel.

Na espécie 2, é possível serem feitas duas observações:

Quando se observa, isoladamente, o gene “A”, ou o gene “B”: a separação de seus alelos segue a 1ª lei de Mendel.

Quando se observa, simultaneamente, os genes “A” e “B”: como estão localizados em cromossomos distintos, segregam-se independentemente de acordo com a 2ª lei de Mendel.

Diante do exposto pelo enunciado, verifica-se que as propriedades periódicas densidade e eletronegatividade, possuem o seguinte comportamento:

Figura 1

Para o cálculo da densidade de um elemento químico, leva-se em consideração a massa correspondente ao átomo-grama, ou seja, a massa em gramas numericamente igual à massa atômica do elemento, assim como o volume ocupado por um átomo-grama, que depende do tamanho de cada átomo e do arranjo desses átomos na substância simples.

Já a eletronegatividade é a tendência de um átomo em atrair elétrons compartilhados numa ligação química

A questão pede que sejam assinalados os elementos com a maior densidade e a maior eletronegatividade para os elementos do 4º período. Na figura 2, abaixo, estão os elementos do 4º período.

Figura 2

Sendo assim, como todos os elementos solicitados (em destaque) são de um mesmo período, leva-se em consideração apenas a família em que cada um se encontra. Portanto, segundo o comportamento apontado pela figura 1, o elemento de maior densidade será o Co e o de maior eletronegatividade o Br.

Utilizando o ponto $\left(\mathrm{40,27}\right)$

, que faz parte do gráfico indicado no enuncidao, temos:

$m_{N{a}_{2}C{O}_3}=k\cdot m_{NaHC{O}_3}\iff k=\frac{m_{N{a}_{2}C{O}_3}}{m_{NaHC{O}_3}}$

$\iff$

$k=\frac{27}{40}=\mathrm{0,675}\approx \boxed{\mathrm{0,7}}$