GABARITO COMENTADO – BIOLOGIA 3a série do Ensino Médio Identidade funcional da vida – Volume 3 - Revisional CAPÍTULO 20 – Sistema respiratório, trocando gases com o meio 1. a) Os alvéolos são as estruturas responsáveis pelas trocas gasosas. b) Na inspiração os músculos envolvidos com os movimentos respiratórios, o diafragma e os músculos intercostais contraem. Essa contração achata o diafragma e eleva os músculos intercostais. Esses dois movimentos promovem o aumento do volume da caixa torácica, permitindo que o ar invada os pulmões. Na expiração, o relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais provoca a diminuição da caixa torácica, forçando o ar a sair dos pulmões. 2. O automóvel libera monóxido de carbono (CO) que é inspirado pelos pulmões do Fulano e por hematose entra na corrente sanguínea. No sangue, o CO, tendo maior afinidade do que o gás oxigênio, liga-se fortemente a hemoglobina, não permitindo a formação da oxiemoglobina (hemoglobina mais molécula de gás oxigênio). Com menos oxigênio sendo levado às células, Fulano acabou falecendo por asfixia. 3. O animal B está mais adaptado a viver em altas altitudes. Nessas condições a pressão parcial do gás oxigênio é pequena, portanto, os animais que possuírem hemoglobinas com maior afinidade às moléculas desse gás, transportarão maior porcentagem de oxigênio para os tecidos. Analisando o gráfico, percebe que na pressão de 20 mmHg, por exemplo, a hemoglobina do animal B tem maior afinidade ao oxigênio do que a hemoglobina do animal A. 4. a) O texto se refere ao bulbo. Quando o bulbo percebe a diminuição do pH do sangue pelo excesso de CO2, ele envia sinais para que os músculos da respiração aumentem a frequência e a taxa respiratória. Esse mecanismo visa à eliminação do CO2. b) O aumento da frequência respiratória é importante para eliminar o excesso de gás carbônico do sangue que promove a diminuição de seu pH. 5. a) A porcentagem aproximada de saturação da hemoglobina por O2, em um tecido em que a PO2 do sangue é de 30 mmHg e o pH é 7,2 é um pouco maior que 40%. Considerando as mesmas condições, variando somente o pH para 7,6, a porcentagem de saturação da hemoglobina passa ser um pouco menor que 60%. b) Considerando a mesma pressão parcial de O2, quanto maior o pH maior a saturação da hemoglobina com O2. 6. C Comentário: Em um incêndio, devido à intensa queima, ocorre liberação de grande quantidade de monóxido de carbono. Esse gás é tóxico, pois liga-se à hemoglobina, formando a carboxiemoglobina, um composto bastante estável que impede a ligação da hemoglobina ao O2, o que provoca desoxigenação dos tecidos, podendo levar à morte. 7. C Comentário: Os números I, II, III, IV e V correspondem, respectivamente, a laringe, traqueia, pleura, pulmão e diafragma. A inspiração ocorre com a participação do diafragma, e também dos músculos intercostais, não representados na figura (alternativa a). As cordas vocais são encontradas na laringe (alternativa b). A traqueia é formada por anéis cartilaginosos que impedem o colabamento de suas paredes (alternativa d). A hematose, processo de trocas gasosas com o sangue, ocorre no pulmão (alternativa e). A alternativa incorreta é a alternativa c, já que a estrutura representada corresponde a pleura, e não à cavidade peritoneal. 8. 01 + 04 + 08 = 13 Comentário: 01. Item correto. As fossas nasais são responsáveis pela entrada de ar, e estão separadas da boca pelo palato, popularmente chamado de “céu da boca”. 02. Item incorreto. A traqueia é formada por anéis cartilaginosos, e não ósteo-cartilaginosos. Esses anéis são importantes para a sustentação e para manter a traqueia sempre aberta. 04. Item correto. A hematose, processo de trocas gasosas, ocorre nos alvéolos pulmonares. Sistema de Ensino CNEC 08. Item correto. A fenda palatina é uma anomalia genética, que ocorre durante a formação e desenvolvimento do feto, onde o paciente apresenta comunicação buco-nasal, devido à perfuração no palato. Pessoas que possuem essa anomalia produzem sons anasalados, uma vez que o ar sai tanto pela boca quanto pelo nariz. 16. Item incorreto. Os dois pulmões são igualmente importantes, embora, no esquema, apenas o direito esteja representado. 32. Item incorreto. De acordo com a crença popular, quando uma pessoa engasga, deve-se bater nas costas da pessoa para expulsar o objeto estranho. Entretanto, isso não deve ser feito, uma vez que não apresenta resultados satisfatórios. O correto é a pessoa tossir. Caso isso não resolva, deve-se realizar a Manobra de Heimlich, posicionando-se atrás da pessoa engasgada, abraçando-a na altura do estômago e dando empurrões para cima e para dentro ao mesmo tempo, com a função de forçar o desbloqueio da epiglote. 9. a) A digestão dos polissacarídeos produz monossacarídeos (glicose, frutose, galactose); a digestão das proteínas produz aminoácidos e a digestão dos lipídios produz ácido graxo e glicerol. b) A quebra química de uma molécula acontece através de uma hidrolise enzimática, ou seja, a reação é catalisada por uma enzima que atua na presença de água. c) A respiração pulmonar realiza as trocas gasosas com o meio, enquanto na respiração celular ocorre a oxidação das moléculas orgânicas, liberando energia e produzindo ATP. Assim, os pulmões captam gás oxigênio, que é indispensável para a liberação de energia ao nível celular. 10. C Comentário: Quando uma pessoa prende a respiração, a concentração de gás carbônico no sangue começa a aumentar, o que provoca uma redução no pH. Entretanto, o bulbo percebe a redução do pH e envia sinais para os músculos da respiração, aumentando a frequência e a taxa de respiração, visando à eliminação do CO2, com consequente aumento do pH. CAPÍTULO 21 – Sistema cardiovascular, a distribuição de nutrientes e gases 1. a) O sangue venoso chega ao coração pela câmara 9 (átrio direito) b) A câmara 6, o ventrículo esquerdo, bombeia sangue para todo o organismo, sendo o pulmão uma exceção; por isso sua musculatura tem que ser mais desenvolvida que a do ventrículo direito, que manda sangue somente para os dois pulmões. c) A artéria 2 (artéria pulmonar) transporta sangue venoso do coração para os pulmões e as veias 3 (veias pulmonares) transportam sangue arterial dos pulmões para o coração. d) Os sons do coração são produzidos pelo fechamento das válvulas do coração (válvulas atrioventriculares e válvulas semilunares). Nesse esquema do coração as válvulas atrioventriculares estão sinalizadas pelos números 4 (válvula bicúspide) e pelo número 12 (válvula tricúspide). As válvulas semilunares estão sinalizadas pelos números 11 e 5. As válvulas cardíacas são importantes para evitar o retorno do sangue. Assim, as válvulas atrioventriculares impedem que o sangue dos ventrículos retorne para os átrios e as válvulas semilunares impedem que o sangue retorne das artérias para os ventrículos. 2. E Comentário: No enunciado estão presentes as informações que o aluno precisa saber para interpretar os ECG, comparando-se cada um com o batimento cardíaco normal. No ECG 1 observa-se que ocorre um batimento mais rápido que o normal, caracterizando a taquicardia. No ECG 2 os batimentos são mais lentos que o normal, ou seja, há uma bradicardia. No ECG 3 não há padrão de batimentos, caracterizando o batimento irregular do coração. 3. 02 + 16 = 18 Comentário: 01. A velocidade do sangue ao longo dos vasos sanguíneos está representada pela medida X. Quando sai do coração, o sangue tem alta pressão, que vai diminuindo até atingir os capilares. Nas veias, a pressão sanguínea atinge valores muito baixos, e o retorno do sangue ao coração é auxiliado pela contração da musculatura esquelética. Item incorreto. 02. Os vasos tipo IV correspondem aos capilares, locais onde ocorrem as trocas gasosas. Item correto. 04. A pressão sanguínea é representada pela curva Y. Item incorreto 08. Os vasos V e VI correspondem às veias, ou seja, vasos que chegam ao coração, seja trazendo sangue oxigenado (veias pulmonares), seja trazendo sangue não-oxigenado (veia cava). Item incorreto. Sistema de Ensino CNEC 16. O vaso I representa uma artéria, devido à alta pressão, podendo ser artéria aorta ou pulmonar, as que possuem maior pressão, uma vez que estão saindo do coração. Item correto. 32. Os vasos I, II e III partem do coração, devido à alta pressão em seu interior, enquanto que os vasos V e VI levam o sangue para o coração. Item incorreto. 4. a) A aterosclerose é chamado de “assassino silencioso” porque a obstrução das paredes das artérias pode demorar vários anos. b) A técnica dos minúsculos furos no miocárdio funciona somente no ventrículo esquerdo porque por essa câmara passa sangue arterial, diferente do ventrículo esquerdo pelo qual passa sangue venoso. 5. C Comentário: Analisando a figura, podemos concluir que os número 1, 2, 3, 4 e 5 referem-se, respectivamente, a artéria aorta, veia cava, tecidos, veia pulmonar e artéria pulmonar. Pelos vasos 1 e 4 corre sangue oxigenado, ou seja, sangue arterial, enquanto que pelos vasos 2 e 5 corre sangue nãooxigenado (sangue venoso). As veias (2 e 4) possuem válvulas em seu interior para evitar o retorno do sangue, forçando-o a fluir em um único sentido. O circuito coração 5 capilares 4 coração corresponde à circulação pulmonar ou pequena circulação, enquanto que o circuito coração 1 3 2 coração corresponde à circulação sistêmica ou grande circulação. Analisando as alternativas, concluímos que a única alternativa correta é a C. 6. B Comentário: Do lado esquerdo do coração circula sangue rico em oxigênio – cavidades 2 e 3. No lado direito do coração circula sangue rico em gás carbônico – cavidades 1 e 4. Portanto, a relação correta é 2 = 3 > 1 = 4. 7. a) A substância injeta é a adrenalina, pois ela aumenta a frequência cardíaca e o volume de sangue por batimento cardíaco. b) O sangue oxigenado e os nutrientes chegam ao músculo cardíaco através das artérias coronárias. 8. D Comentário: A hematose é o processo de trocas gasosas entre o alvéolo e os capilares que o envolvem, ocorrendo, portanto, nos pulmões. Durante esse processo, o sangue vai tornar-se rico em oxigênio e pobre em gás carbônico (ponto A). Logo, conclui-se que X corresponde ao gás carbônico e Y ao oxigênio. O intervalo B-C, quando ocorre uma redução do oxigênio e aumento do gás carbônico, podese concluir que corresponde aos capilares dos tecidos, e o intervalo C-D corresponde às veias cavas, responsáveis pelo retorno do sangue venoso ao coração. 9. a) 1. Os vasos que aparecem no desenho são veias. 2. O torniquete impede o retorno venoso, levando ao acúmulo de sangue no interior das veias, o que provoca o aumento no volume das mesmas. b) O sangue presente nas veias circula em um único sentido, que é em direção ao coração. A compressão mostrada no desenho esvazia o trecho OH da veia. Lembre-se de que as veias apresentam válvulas que impedem o retorno do sangue. 10. A eritropoietina aumenta a produção de hemácias. Um maior número de hemácias amplia a capacidade de transporte de gás oxigênio, que é necessário para a produção de energia através da respiração celular. Comentário: A eritropoietina é um hormônio produzido pelos rins, em situações de baixa de oxigênio no sangue. O hormônio atua diretamente na medula óssea aumentando a produção de hemácias. Um volume maior de hemácias no sangue transporta o oxigênio com maior facilidade ao tecido muscular, evitando que entre em respiração anaeróbia, produza lactato e causa cãibra no atleta. O doping biológico era usado no passado como transfusão de sangue. 11. a) A coagulação sanguínea depende de um conjunto de reações que ocorrem em cascata e que pode assim ser resumida: a tromboplastina, liberada quando o tecido é lesionado, associada com cálcio e vitamina K, converte a protrombina em trombina. A trombina é uma enzima que catalisa a conversão de fibrinogênio em fibrina. As fibrinas formam uma rede que retém células sanguíneas e plaquetas, formando o coágulo. Sistema de Ensino CNEC b) A hemofilia é uma herança recessiva ligada ao sexo, ou seja, é determinada por um gene recessivo situado no segmento não homólogo do cromossomo X. Por ser uma doença de caráter recessivo, as mulheres têm que apresentar o gene recessivo nos seus dois cromossomos X para serem hemofílicas. Os homens, como têm apenas um X, serão hemofílicos se apresentarem o gene recessivo neste X. 12. C Comentário: I. No ponto A, a pressão sanguínea é mais elevada do que aquela no ponto D, devido à proximidade do ponto A ao coração, a bomba do sistema circulatório. Item incorreto. II. No ponto B, parte do líquido irá passar para o espaço intersticial para banhar o tecido. No ponto C, ocorre o processo inverso. Cabe salientar que parte do líquido não retorna aos vasos, sendo retirado através do sistema linfático. Item correto. III. O retorno do sangue oxigenado em E se dá pelas veias pulmonares, uma vez que o termo veia refere-se a um vaso que chega ao coração, enquanto artéria refere-se a todo vaso que sai do coração. Item incorreto. IV. Uma das características do músculo estriado cardíaco é a presença de discos intercalares entre duas células. Item correto. 13. A Comentário: Os números 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a artéria pulmonar, veia pulmonar, artéria aorta e veia cava. A artéria pulmonar (1) leva o sangue venoso (rico em gás carbônico) do coração aos pulmões, onde ocorre a hematose e, em seguida, o sangue volta oxigenado ao coração através da veia pulmonar (2). Em seguida, a artéria aorta (3) leva sangue oxigenado para todas as partes do corpo, retornando para o coração através da veia cava (4). 14. B Comentário: A obstrução dos vasos que nutrem o coração causa o infarto do miocárdio devido à redução do aporte de oxigênio para o músculo cardíaco, o que provoca a lesão das células musculares (e não endoteliais), comprometendo a produção de energia por essas células, o que faz com que o coração não funcione adequadamente. Um dos fatores de risco associados à essa doença é a ingestão de gordura animal e o sedentarismo, pois auxiliam na produção de placas de ateromas. 15. a) O fechamento das válvulas atrioventriculares ocorre durante as etapas de E a H (ou de E a I). b) Enquanto o ventrículo direito bombeia sangue para os dois pulmões, o esquerdo bombeia sangue para todo o organismo. Por isso, a musculatura do ventrículo esquerdo necessita ser mais desenvolvida. Comentário: A etapa E do gráfico é o momento no qual a pressão começa a aumentar, sinal de que a sístole ventricular teve início, e é nesse momento que começa o fechamento das válvulas atrioventriculares. O ventrículo esquerdo apresenta parede muscular mais espessa, pois deve pressionar o sangue para a grande circulação (circulação sistêmica), ou seja, para todos os órgãos do corpo. Já o ventrículo direito bombeia sangue para a pequena circulação (circulação pulmonar), como nesse caso o trajeto é menor, a parede muscular do ventrículo direito pode ser menos espessa. CAPÍTULO 22 – As defesas do organismo 1. E Comentário: Os responsáveis pela produção de anticorpos são os plasmócitos, células que se originam a partir dos linfócitos B. Portanto, a alternativa E é incorreta. 2. 02 + 16 = 18 Comentário: A associação correta é: Pele (I) – Previne a entrada de patógenos e de outras substâncias estranhas. (C) Cílios (II) – Movem o muco e retêm materiais longe do trato respiratório. (D) Ácido na vagina (III) – Limitam o crescimento de fungos e de bactérias no trato reprodutivo feminino. (E) Secreções mucosas (IV) – Prendem bactérias e outros patógenos no trato digestivo e respiratório. (B) Flora normal (V) – Competem com os patógenos; pode produzir substâncias tóxicas para os patógenos. (A) 3. a) A primeira aplicação aconteceu por volta do 10º dia e a segunda por volta do 35º dia. Sistema de Ensino CNEC b) O segundo pico é mais alto porque o organismo do indivíduo já estava imunizado, ou seja, o organismo, ao entrar em contato pela primeira vez com os antígenos, foi capaz de produzir células de memória que, no segundo contágio, proporcionou uma resposta mais rápida e potente. 4. A vacina é considerada uma imunização ativa por estimular o sistema imune a produzir seus próprios anticorpos e, principalmente, por criar memória imunológica. O soro é uma imunização passiva por fornecer anticorpos já prontos ao organismo. É um processo importante contra antígenos que agem rápido não dando tempo do sistema imune produzir seus próprios anticorpos. Esse tipo de imunização não permite a formação de memória imunológica. 5. B Comentário: Sabe-se que os anticorpos são específicos para alguns antígenos, o que está representado na charge, uma vez que o anticorpo em questão não “encaixa” em todos os antígenos da loja (item I correto). O anticorpo é composto por duas cadeias pesadas ligadas entre si por pontes dissulfeto e duas cadeias leves, também unidas por pontes dissulfeto (item II correto). A especificidade do anticorpo deve-se à variação de parte da cadeia pesada e parte da cadeia leve. Não existe nenhuma região do anticorpo denominada cadeia longa (item III incorreto). 6. D Comentário: Apesar de estarem listadas nas outras alternativas alguns processos ou sistemas que fazem parte da defesa do organismo contra patógenos, deve-se observar atentamente que o enunciado solicita apenas elementos naturais contra a penetração de patógenos no organismo, ou seja, impedem a entrada, mas não os combatem. O item D responde corretamente a questão: cílios do epitélio respiratório, pele, ácidos e enzimas digestivas. 7. B Comentário: Todas as afirmativas estão corretas. A inflamação é uma resposta imune do corpo na tentativa de destruir agentes invasores. Durante o processo, o tecido lesado libera histaminas e prostaglandinas, que agem como sinais químicos promovendo a vasodilatação na área lesada, de modo que chegue maior quantidade de sangue e, assim, maior quantidade de leucócitos possa atravessar a parede dos capilares por diapedese, atingindo o tecido e iniciando o processo de defesa. 8. A Comentário: Para resolver a questão deve-se analisar atentamente a frase, onde cita “o sistema de defesa reage produzindo”. A partir desse produzindo, e analisando as alternativas dadas, observamos que as opções são soro e vacina. Quando o soro é utilizado, o sistema de defesa não sofre influência, nem é estimulado a produzir nenhuma substância. Ao contrário, a vacina estimula o organismo a produzir anticorpos e células de memória de modo que, no próximo contato com o antígeno, estas células irão imediatamente reconhecê-lo e iniciar a produção de anticorpo. 9. a) A resposta imunológica ativa resulta da reação desenvolvida pelo próprio indivíduo quando estimulado pela presença de antígenos, enquanto a passiva ocorre quando o indivíduo recebe anticorpos produzidos por outro organismo. A resposta imunológica ativa comumente é mais duradoura do que a passiva. b) Poderá ser apresentada uma destas opções para cada exemplo solicitado, entre outras. • Imunização ativa artificial: o Vacinação preventiva (vacina antitetânica, vacina tríplice, vacina BCG, vacina Sabin, etc). • Imunização passiva natural: o Anticorpos adquiridos via aleitamento neonatal. o Anticorpos adquiridos via placentária. 10. a) Porque o soro antiofídico já apresenta os anticorpos apropriados prontos, produzidos em outro animal. Quando administrado logo após a picada, atingem rapidamente níveis elevados no sangue, neutralizando prontamente a toxina da serpente. No entanto, esses níveis também caem rapidamente, como mostrado no gráfico 1. Por essa razão, nos casos mais graves, a aplicação deve ser repetida até que toda a toxina inoculada seja neutralizada, como acontece no gráfico 3. Sistema de Ensino CNEC b) O feto deve ser capaz de produzir fator Rh, ou seja, ser Rh+. Como a produção inicial de anticorpos pela mãe Rh­ contra o fator Rh fetal é pequena, esses anticorpos não chegarão a transpor com eficiência, na primeira gestação, a barreira placentária que separa a circulação materna da fetal. CAPÍTULO 23 – A reprodução animal 1. No lagarto whiptail (cauda de chicote) a reprodução é assexuada por partenogênese. Afinal, não formando espermatozoides, não existe a possibilidade de ocorrer reprodução sexuada. Consequentemente, a reprodução só pode ser assexuada. Como se trata de um vertebrado a única reprodução assexuada possível é a partenogênese. 2. 02 + 04 + 08 + 32 = 38 Comentário: Os números presentes nas figuras correspondem a: I – epidídimo, II – testículo, III – canal (ducto) deferente, IV – vesícula seminal, V – bexiga, VI – próstata, VII – corpos cavernosos do pênis, VIII – vagina, IX – útero, X – tuba uterina, XI – ovário. 01. Os espermatozoides são produzidos no testículo – II (e não no epidídimo – I) e liberados passando pelo canal deferente e pela uretra. Item incorreto. 02. Durante a ejaculação, acrescenta-se uma secreção viscosa amarelada produzida pelas grândulas (ou vesículas) seminais (IV) e pela secreção prostática, produzida pela próstata (VI). Item correto. 04. Para que ocorra a ereção, os corpos cavernosos precisam estar cheios de sangue e, para isso acontecer, ocorre uma dilatação das artérias e uma contração das veias, impedindo o retorno sanguíneo. Item correto. 08. Durante o ato sexual, os espermatozoides são liberados na vagina (VIII), percorrem o útero (IX) e a tuba uterina (X), onde ocorre a fecundação. Item correto. 16. O gameta feminino inicia a meiose durante o desenvolvimento embrionário, no ovário (XI). O processo meiótico continua até a metáfase II, sendo liberados sob a forma de ovócito II. O término da meiose ocorre apenas após a fecundação. Item incorreto. 32. A menstruação corresponde à descamação da camada mais interna do útero (IX), chamada de endométrio. Item correto. 3. a) O esquema representa a gametogênese masculina. Pode-se chegar a essa conclusão observando que cada célula que inicia a meiose (célula II) forma quatro gametas. b) As células I e II são diploides (2n) e as células III e IV são haploides (n) c) No período A, conhecido como fase de multiplicação, ocorre mitose e no período C, conhecido como fase de maturação, ocorre meiose. 4. C Comentário: Os gêmeos Antônio Bento e Vitor Gabriel são formados a partir de dois óvulos e dois espermatozoides diferentes, uma vez que foram implantados três embriões diferentes no útero de Rozinete. Nessa situação, os gêmeos são chamados de dizigóticos ou bivitelinos. Apesar da idade avançada de Rozinete, não existe grande chance de as crianças serem portadoras de Síndrome de Down, uma vez que as crianças foram formadas a partir dos óvulos de Cláudia, que possui apenas 27 anos. Rozinete, nesse caso, está servindo como uma “barriga de aluguel”, emprestando apenas o útero para o desenvolvimento das crianças. Sabe-se que o DNA extranuclear, que é representado pelo DNA mitocondrial, apresenta herança materna, ou seja, o DNA extranuclear das crianças é o mesmo de Cláudia que, por sua vez, é o mesmo de Rozinete, caracterizando o item C como correto. Os gêmeos, por serem netos da parturiente (Rozinete), apresentam cerca de 25% do material genético proveniente da avó. Antônio Bento e Vitor Gabriel não são clones de Cláudia, uma vez que não possuem exatamente a mesma característica genética dela. São apenas filhos dela, uma vez que foram formados a partir da fecundação do óvulo de Cláudia com os espermatozoides de seu marido, ainda que a fecundação tenha sido in vitro. 5. A Comentário: I. O período fértil, geralmente por volta do 14° dia do ciclo, ocorre devido à liberação do óvulo – ovulação – em virtude de uma grande quantidade de LH. Item correto. II. O hormônio utilizado por Cláudia para estimular a produção de leite é a prolactina, junto com a ocitocina, que estimula a liberação do leite produzido. Item incorreto. Sistema de Ensino CNEC III. Durante a gravidez, os níveis de progesterona permanecerão altos, uma vez que este hormônio impede que o corpo amarelo se transforme em corpo branco, o que desencadeia a menstruação. Item incorreto. 6. a) As letras A, B, C e D correspondem, respectivamente, aos hormônios luteinizante (LH), folículo estimulante (FSH), estrogênio e progesterona. b) O hormônio A (LH) é responsável por estimular a ovulação, ou seja, dispara a ruptura do folículo maduro e a liberação do ovócito secundário. O hormônio B (FSH) promove o desenvolvimento dos folículos ovarianos. c) A concentração sanguínea do hormônio A atinge seu ponto máximo por volta do 14º dia do início do ciclo menstrual, época em que ocorre a ovulação. 7. a) O método da temperatura corporal basal consiste em um processo natural para evitar a gravidez. b) O gráfico mostra que a mulher provavelmente ovulou no dia 14. c) Como a ovulação dessa mulher ocorreu no dia 14, no mês analisado, ela teria maior probabilidade de engravidar entre os entre o dia 11 ao dia 17. 8. a) As curvas A e B representam, respectivamente, os hormônios estrogênio e progesterona. b) O momento I indica o período de ovulação e o momento II o período de menstruação. Comentário: A alta concentração de estrogênio (hormônio A) no meio do gráfico é importante para estimular o desenvolvimento do endométrio e a eliminação, pela hipófise anterior, de grande quantidade de FSH e LH. O pico máximo de LH, que acontece por volta do décimo quarto dia, estimula a ovulação (momento I). Após a ovulação a concentração de progesterona (hormônio B) aumenta, inibindo a liberação de LH. Sem esse hormônio o corpo lúteo degenera e transforma-se em corpo branco ou corpo albicans, que é inativo. Assim, cai a concentração de progesterona, e o útero descama, o que caracteriza a menstruação (momento II). 9 a) Os indivíduos com a trissomia do 21 ou síndrome de Down apresentam uma única prega palmar, olhos puxados, tendência à obesidade, língua fissurada, esterelidade e Q.I. abaixo da média. b) Analisando o gráfico percebe-se que quanto maior a idade materna maior a ocorrência de nascimentos de crianças com síndrome de Down. Analisando, por exemplo, mães de 20-24 anos, percebe-se que quase 30% dos nascimentos são de crianças sem síndrome de Down e enquanto cerca de 10% apresentam a trissomia do 21. Analisando agora mães de faixa etária de 40-44 anos, os nascimentos de criança sem síndrome de Down caem para menos de 5%, enquanto os nascimento com essa síndrome passam para cerca de 25%. c) Segundo o gráfico 2 o local não interfere de forma significativa na incidência de crianças com síndrome de Down. Observe que as duas curvas apresentam oscilação semelhante. 10. a) Sendo a mulher daltônica e com síndrome de Turner seu cariótipo é: 22A + Xd b) Sendo o pai daltônico ele somente pode enviar para sua filha o cromossomo Xd. Sendo sua mãe normal e sem nenhum caso de daltonismo na família ela deveria enviar para sua filha um cromossomo XD, o que determinaria que sua filha fosse normal para o daltonismo. Como a filha apresenta o daltonismo, isso significa que ela recebeu somente o cromossomo X de seu pai, o que indica que o lote cromossômico anômalo seja de sua mãe. Sistema de Ensino CNEC Xd Y X d x Y XDXD 0 XDXD Xd 0 11. 02 + 04 + 32 = 38 Comentário: 01. A gametogênese feminina dá origem a apenas um óvulo, cuja divisão meiótica só termina após o encontro com o espermatozoide. Item incorreto. 02. A reprodução assexuada origina clones, ou seja, indivíduos idênticos ao genitor, e é observada em bactérias, algas, fungos, plantas e animais, apesar de receber diferentes nomes, como fissão binária, cissiparidade e bipartição. Item correto. 04. A reprodução sexuada é importante, pois promove a variabilidade genética. Esse fato é obtido através do pareamento de cromossomos homólogos, com consequente ocorrência de crossing over, que ocorre durante a meiose I. Item correto. 08. A reprodução assexuada também pode ser encontrada em plantas e animais. Item incorreto. 16. A clonagem de seres vivos é uma técnica antiga, podendo ocorrer naturalmente (reprodução assexuada), através de técnicas “caseiras” (produção de mudas de vegetais) ou em laboratório, utilizando a biotecnologia (como a clonagem da ovelha Dolly). Entretanto, o termo passou a ser utilizado mais recentemente, quando foi possível realizar a clonagem de mamíferos. Item incorreto. 32. Gêmeos monozigóticos correspondem a clones, uma vez que possuem o mesmo material genético. Item correto. 64. A fertilização in vitro não é um tipo de clonagem, trata-se apenas de uma fecundação, ou seja, união de gametas masculino e feminino fora do organismo humano. Não ocorre a produção de um organismo com o mesmo material genético de outro. Item incorreto. 12. B Comentário: A cauda do espermatozoide corresponde a um flagelo, que por sua vez foi originado a partir dos centríolos da célula. 13. C Comentário: Através do esquema, podemos concluir que os números 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, à fase de multiplicação e de crescimento das espermatogônias, à meiose I e à meiose II. As células A, B e C correspondem a espermatócito I, espermatócito II e espermátides, respectivamente. Sabendo-se disso, podemos dizer, ainda, que nas células A e B os cromossomos estão duplicados, ou seja, possuas duas cromátides. A célula A é diploide (2n) e as células B e C são haploides (n). Todos os processos, desde a espermatogônia, até a formação dos espermatozoides, ocorrem a partir da puberdade. 14. C O enunciado cita as etapas da espermatogênese: germinativo, de crescimento, de maturação e de diferenciação. A fase de maturação envolve a meiose em si. Cada célula antes dessa etapa dará origem a quatro espermatozoides, enquanto cada espermátide dará origem a apenas um espermatozoide. Sendo assim, 80 espermatócitos I originarão 320 espermatozoides e 80 espermátides originarão 80 espermatozoides. 15. a) Os mamíferos são vertebrados amnióticos que apresentam ovos oligolécitos (embora grande parte dos autores considere que seu ovo seja alécito). Nessa classe os embriões são nutridos pela placenta, não necessitando assim de grande quantidade de vitelo. Sistema de Ensino CNEC b) Os répteis são vertebrados amnióticos que apresentam ovo telolécito. Nesses animais, a grande quantidade de vitelo é justificada pelo fato do desenvolvimento embrionário ocorrer fora do corpo materno, dentro de um ovo com casca calcária. Assim, é o próprio vitelo que nutre o embrião durante todo o desenvolvimento embrionário. 16. a) Os números 2 e 3 correspondem, respectivamente, ao hormônio luteinizante (LH) e ao hormônio estrogênio. O primeiro é responsável pela ovulação e formação do corpo lúteo; e o segundo estimula o desenvolvimento do endométrio e aumenta o instinto sexual (libido). b) Não é possível que essa mulher tenha ocorrido fertilização do óvulo e nem nidação após a ovulação, porque o seu nível de progesterona no sangue sofreu uma profunda queda. Na fecundação, nidação e gestação a concentração de progesterona se mantém alta. 17. a) A estrutura A é o corpo lúteo, responsável pela produção de progesterona e estrogênio. b) Na fase C ocorre o crescimento do endométrio. c) Na fase D a progesterona mantém o endométrio preparando-o para uma eventual gestação. d) Como o endométrio permaneceu intacto (não descamou) depois de 28 dias e como percebe-se a implantação do embrião após esse período, chega-se a conclusão que ocorreu a fecundação. 18. a) A afirmação está correta. O homem elimina seus gametas (espermatozoides) na ejaculação, que ocorre durante um estímulo sexual. A mulher, por sua vez, ovula (ovócito secundário) de acordo com seu ciclo menstrual, que é determinado pela oscilação de seus hormônios. b) Além da penetração, o batimento do flagelo dos espermatozoides, a liberação de fluidos pela vagina e as contrações do útero e das tubas uterinas contribuem para o encontro entre os gametas feminino e masculino. 19. a) A camisinha realmente contribui com o planejamento familiar e a prevenção de doenças sexualmente transmissíveis. No entanto, as pílulas anticoncepcionais apenas contribuem com o planejamento familiar, afinal esse tipo de contraceptivo não impede que ocorra mistura de fluidos sexuais entre parceiros. Tais fluidos podem ser um meio de transmissão de doenças como Aids, gonorreia, sífilis, entre outras. b) A camisinha é um método contraceptivo de barreira, ou seja, ela impede que o esperma, fluido sexual masculino em que encontramos os espermatozoides, entre em contato com os fluidos femininos. Já a pílula é um método contraceptivo hormonal. Ela mantém alta a concentração de hormônios ovarianos no sangue. Assim, a hipófise é inibida e não ocorre liberação do hormônio luteinizante (LH) nem do hormônio folículo estimulante (FSH). Sem o FSH não ocorre a maturação do folículo e sem o LH não há ruptura desse folículo. 20. A Comentário: O primeiro dia do ciclo menstrual corresponde ao primeiro dia da menstruação. Portanto, se a menstruação se encerrou no dia 25 de novembro, com duração de 5 dias, conclui-se que o ciclo menstrual iniciou dia 20 de novembro. Sabe-se que o período fértil corresponde ao 14º dia, considerando 3 dias a menos e 3 dias a mais. O 14 dia, a partir do dia 20 de novembro, é o dia 4 de dezembro. Considerando-se o período de “desvio”, temos 4 – 3 = dia 1 de dezembro e 4 + 3 = 7 de dezembro. Logo, se deseja engravidar, essa mulher deve manter relação sexual entre os dias 1 e 7 de dezembro. 21. Porque a testosterona é liberada diretamente no sangue; por esse motivo, ela continua atuando normalmente sobre as células mesmo após a interrupção (corte) dos vasos deferentes. 22. E Comentário: A frase será corretamente preenchida da seguinte forma: “As técnicas de laqueadura e a vasectomia são métodos cirúrgicos com reabsorção de gametas, alta eficiência anticoncepcional e ineficiente contra as doenças sexualmente transmissíveis.” As técnicas de laqueadura e vasectomia envolvem a secção das tubas uterinas e dos ductos deferentes, respectivamente. São, portanto, métodos cirúrgicos que não impedem a produção de gametas, que serão e reabsorvidos pelo próprio organismo. São métodos irreversíveis e de alta eficácia. Entretanto, não são eficazes contra as doenças sexualmente transmissíveis (DSTs). O único método eficaz na proteção contra DSTs é a camisinha, que também funciona como método anticoncepcional. Sistema de Ensino CNEC 23. a) Não ocorrendo a não-disjunção dos cromossomos sexuais na primeira divisão meiótica a constituição cromossômica dos espermatozoides formados, no que se refere aos cromossomos sexuais será: 50% XY e 50% sem cromossomo sexual. b) Os descendentes gerados pelos espermatozoides produzidos nessa meiose e por óvulos normais serão: XXY (síndrome de Klinefelter) e XO (síndrome de Turner). 24. D Comentário: Analisando o idiograma, percebemos que a criança possui síndrome de Klinefelter, pois seu cariótipo é XXY. Para determinar onde ocorreu o erro na formação dos gametas, precisamos observar os pais e a criança: sabe-se que os pais eram normais e geraram uma criança daltônica. O daltonismo é uma síndrome recessiva ligada ao X. Sendo assim, o pai é XDY (normal), e a criança é XdXdY. Por ter recebido o alelo recessivo, se a mãe é normal, a criança é heterozigota, ou seja, XDXd. Sendo assim, ocorreu erro durante a ovulogênese, processo de formação de gametas materno, através da não disjunção. Para determinar se o erro foi na meiose I ou na meiose II, devemos lembrar que: • A não disjunção dos cromossomos homólogos, na meiose I, faria com que os cromossomos X (duplicados) contendo o alelo D e o alelo d permanecessem no mesmo gameta, ocorrendo separação das cromátides irmãs na meiose II. Nessa situação, o gameta formado seria XDXd, o que não iria gerar daltonismo, caso fosse fecundado. • Ocorrendo a disjunção dos cromossomos homólogos na meiose I, teremos duas células iniciando a meiose I, uma com um cromossomo duplicado com o alelo D e uma um cromossomo duplicado com o alelo d. A não disjunção na meiose II, geraria a não separação das cromátides irmãs durante a meiose II, apenas após o seu término. Sendo assim, formaria um gameta XdXd que, ao ser fecundado por um gameta Y, geraria um indivíduo XdXdY, com síndrome de Kleinefelter e daltônico, situação apresentada no enunciado e pela alternativa D. 25. E Comentário: Através da figura pode-se observar a presença de duas cromatinas sexuais por célula. Sabe-se que a cromatina sexual corresponde ao(s) cromossomo(s) X excedente(s), de modo que apenas um cromossomo X fique ativo. Em mulheres normais, existe apenas uma cromatina sexual (ou Corpúsculo de Barr). No caso em questão, como existem duas cromatinas sexuais, conclui-se que a mulher possui três cromossomos X, ou seja, ela possui a síndrome do triplo X (47, XXX), totalizando 47 cromossomos, dos quais três são sexuais. CAPÍTULO 24 – Embriologia: o milagre da vida 1. E Comentário: Todas as alternativas estão corretas. Analisando os dois experimentos e comparando-os, podemos observar que o determinismo genético, ou seja, a determinação de qual o destino de cada célula, ocorre durante a gastrulação, uma vez que no experimento 1, apesar de ser retirado um fragmento da provável ectoderma neural e transplantado na região da provável epiderme em uma gástrula recém-formada, não alterou o resultado final. Pelo contrário, o mesmo experimento em uma gástrula tardia promove a formação de duas placas neurais, ou seja, as células, durante a gastrulação, já sofreram diferenciação e foram determinadas a formar a placa neural. Essa diferenciação sofre maior interferência do microambiente, ou seja, do local de onde a célula está. Como ela ocorre no início da gastrulação, pode-se dizer que o microambiente tem maior influência sobre a diferenciação nessa etapa. Além disso, observa-se, através do experimento 2, que um erro de migração celular nas gástrulas tardias pode resultar em malformações do embrião, resultado, até mesmo, em aborto. 2. a) O embrião 1 encontra-se na fase de gástrula. b) As estruturas a1, b1, c1 e d1 representam, respectivamente: o ectoderma, o mesentoderma, o arquêntero e o blastóporo. c) O embrião 2 está no início da organogênese (ou neurulação). d) As estrutura a2, b2, c2, d2, e2 e f2 representam, respectivamente: o ectoderma, o mesoderma, o arquêntero, o celoma, o sulco neural e a notocorda. 3. C Comentário: São estruturas derivadas da ectoderme, além do sistema nervoso e do cristalino, a epiderme e seus anexos, a retina e a córnea, o epitélio de revestimento da boca, do nariz e do ânus e o esmalte dos dentes. As alternativas A e D apresentam tecidos e órgãos originados a partir da Sistema de Ensino CNEC endoderme. A alternativa E possui origem na mesoderme e a alternativa B, a epiderme origina-se a partir da ectoderme, e a derme a partir da mesoderme. 4. a) As letras A, B, C, D e E representam, respectivamente: vilosidades coriônicas da placenta, alantoide, saco vitelínico, âmnio e cório. As vilosidades coriônicas (A) da placenta são responsáveis pela nutrição, respiração e excreção dos embriões de grande parte dos mamíferos. A placenta ainda tem função de proteção (transfere anticorpos aos embriões e fetos) e hormonal (produz durante a gravidez a gonadotrofina coriônica e a progesterona). O alantóide (B) é o anexo responsável pelas trocas gasosas e pelo armazenamento de excretas nitrogenadas. O saco vitelínico (C) é responsável por armazenar o vitelo, a substância nutritiva do embrião. O âmnio (D) contém o líquido amniótico que protege o embrião contra a desidratação e contra choques mecânicos, além de evitar as variações bruscas de temperatura. O cório (E) é outro anexo de proteção mecânica. b) O saco vitelínico é encontrado em todos os vertebrados. O âmnio, o alantoide e o cório são encontrados nos répteis, aves e nos mamíferos. 5. a) O desenvolvimento embrionário de uma ave depende das estruturas I (cório), II (âmnio), III (alantoide) e IV (saco vitelínico). b) Na maioria dos mamíferos o alantoide e o saco vitelínico são atrofiados. Nos mamíferos placentários as funções dessas estruturas são desempenhadas pela placenta. 6. A Comentário: Sabe-se que as células de um embrião irão se diferenciar de acordo com um padrão e também de acordo com a localização dentro da célula, caracterizando o microambiente, que age como fator extrínseco durante a diferenciação celular. 7. D Comentário: A implantação ou nidação do embrião ocorre no quinto ou sexto dia. Entretanto, diferente do que se afirma na alternativa D, ele encontra-se no estágio de blástula, e não no estágio de mórula. 8. C Comentário: Analisando as alternativas, observamos que as alternativas I e V estão corretas. Os erros apresentados pelas demais alternativas são: II. Durante a formação do zigoto não ocorrem divisões meióticas, e sim divisões mitóticas. Excetuandose essa afirmação, o restante da alternativa está correto. III. A mórula e a blástula estão presentes na fase de segmentação. Apenas a blástula também está presente na gastrulação. IV. O arquêntero origina o intestino, e não o sistema digestório completo. Deve-se observar que o exercício pede as alternativas incorretas, e não as corretas. 9. E Comentário: Como as células marcadas no indivíduo eram as células nervosas, conclui-se que o pesquisador marcou o tecido presente na ectoderme, uma vez que este folheto origina o sistema nervoso. Além disso, sabe-se que a diferenciação ocorre a partir da organogênese, que ocorre na fase de gástrula. 10. C Comentário: Os erros presentes nas alternativas são: a. Os folhetos diferenciam-se na blástula, e não na mórula. b. Os folhetos presentes em animais diblásticos são ectoderme e endoderme; não se forma mesoderme. d. Os cordados são animais deutorostômios, nos quais o blastóporo origina o ânus. e. O celoma, presente apenas nos animais triblásticos, é originado a partir da mesoderme. 11. Os ovos dos répteis protegem os embriões da desidratação e permitem a reprodução fora do ambiente aquático, possibilitando a colonização dos ambientes terrestres. Sistema de Ensino CNEC 12. E Comentário: A placenta é uma estrutura de origem mista, ou seja, possui um componente fetal e um materno, com diversas funções, dentre as quais as trocas gasosas, que ocorrem através de simples difusão, sem a mistura de sangue materno com sangue fetal. O vírus da rubéola é um grande problema para mulheres grávidas, pois pode atravessar a placenta, atingir o feto e causar anomalias congênitas. Sendo assim, as alternativas I, III e IV estão corretas. A alternativa II está incorreta por afirmar que há mistura de sangue. 13. A Comentário: O âmnio e o alantoide estão presentes em répteis, aves e mamíferos, e o saco vitelínico está presente em todos os vertebrados, sendo reduzido nos mamíferos. Sendo assim, os animais que possuem os três anexos embrionários citados são vertebrados que apresentam postura no ambiente terrestre, de modo que esses anexos apresentam função de proteção mecânica e contra desidratação. 14. D Comentário: Não há mistura de sangue materno e sangue fetal, como afirmado na alternativa D. Todas as trocas entre os organismos materno e fetal ocorrem por difusão. 15. a) A casca é importante para proteger o embrião contra choques mecânicos e desidratação. O âmnio também é importante contra a desidratação e na proteção contra choques mecânicos, além de evitar aderências ou adesões. b) O endosperma ou albúmen é equivalente ao conteúdo do saco vitelínico. Sua função é de reserva nutritiva. Sistema de Ensino CNEC GABARITO COMENTADO – BIOLOGIA 3a série do Ensino Médio Diversidade da vida – Volume 3 - Revisional CAPÍTULO 16 – Os deuterostomados mais evoluídos Exercícios de sala 1) C Comentário: Os animais pertencentes ao grupo I são triblásticos, protostômios, esquizocelomados e com simetria bilateral. No grupo II os animais são triblásticos, deuterostômios, enterocelomados e com simetria bilateral. Portanto, de acordo com os itens presentes no exercício, apenas a alternativa C está correta. 2) A Comentário: A termos que completam corretamente a tabela são: I. Ausente. A notocorda está ausente nos equinodermos. II. Presente. A metameria está presente em todos os cordados. III. Bilateral. Urocordados apresentam simetria bilateral. IV. Ausente. Cefalocordados não possuem coluna vertebral. Apenas nos craniados ocorre a formação da coluna vertebral. V. Presente. A notocorda está presente em todos os cordados, pelo menos no período embrionário. 3) a) As características 1 (cauda), 2 (tubo nervoso dorsal), 3 (notocorda) e 4 (fendas faringeanas) são exclusivas dos cordados. b) A estrutura 4 é responsável pelas trocas gasosas. Comentário: São características exclusivas dos cordados: cauda pós-anal, tubo nervoso dorsal, notocorda e fendas faringeanas (ou branquiais). Elas estão presentes pelo menos durante o desenvolvimento embrionário dos cordados. 4) B Comentário: I. Os animais representados pertencem ao filo cordados, subfilo vertebrados e a 6 classes (condrictes, osteíctes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos). Alternativa incorreta. II. Todos os animais apresentados pertencem ao subfilo vertebrados, no qual os indivíduos possuem coluna vertebral e crânio. Alternativa correta. III. De todos os animais conhecidos atualmente, a maioria (4/5) pertence ao Filo Arthropoda, e não aos vertebrados. Alternativa incorreta. 5) B Comentário: Sabe-se que o filo dos cordados possui três subfilos: cefalocordados, urocordados e vertebrados. Portanto, todo vertebrado é um cordado, mas nem todo cordado é um vertebrado, já que pode ser cefalocordado ou urocordado. Exercícios propostos 6) B Comentário: Os cordados são animais caracterizados pela presença de notocorda, tubo nervoso dorsal, fendas faringeanas e cauda. A notocorda é um cordão maciço de sustentação que se forma durante o desenvolvimento embrionário e que pode permanecer ou no animal adulto. O tubo nervoso dorsal (ou cordão nervoso dorsal) é um tubo oco que permanece na região dorsal dos indivíduos. 7) D Sistema de Ensino CNEC Comentário: Pertencem aos cordados: tubarão (1), peixe ósseo (2), sapo (3), cobra (4) e tartaruga (5), todos pertencentes ao subfilo vertebrados. O caracol (4) é um molusco, a estrela-do-mar (5) é um equinodermo, a minhoca (6) é um anelídeo e a medusa (6) é um cnidário, todos invertebrados. 8) B Comentário: Para a resolução dos exercícios, é importante relembrar alguns termos e relacionar quais grupos apresentam cada característica: - eumetazoários são os grupos cujos indivíduos formam tecidos verdadeiros. Incluem todos os grupos animais, exceto os poríferos, classificados como parazoários (não formam tecidos verdadeiros). - diploblásticos (ou diblásticos) são os indivíduos que formam apenas dois folhetos embrionários - a ectoderme (ou o ectoderma) e a endoderme (ou o endoderma) -, e correspondem apenas aos cnidários. - triploblásticos (ou triblásticos): formam três folhetos embrionários (ectoderme, endoderme e mesoderme). Incluem platelmintos, nematelmintos, moluscos, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados. - protostômio: são os animais cujo blastóporo origina a boca. Incluem: cnidários, platelmintos, nematelmintos, moluscos, anelídeos e artrópodes. - deuterostômios: aqueles nos quais o blastóporo origina o ânus. Incluem: equinodermos e cordados. - acelomados: aqueles que não apresentam o celoma, representados pelos platelmintos. - pseudocelomados: indivíduos que formam uma cavidade interna parcialmente delimitada pela mesoderme e parcialmente delimitada pela endoderme. Incluem os nematelmintos. - celomados: formam o celoma propriamente dito. São indivíduos celomados os pertencentes aos moluscos, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados. - simetria radial: grupos nos quais é possível dividir o corpo do animal em vários planos, originando várias partes semelhantes. Ocorre em poríferos, cnidários e equinodermos (nestes, ocorre apenas no adulto). - simetria bilateral: um único plano divide o corpo do animal em duas partes semelhantes: lados direito e esquerdo. Possuem simetria bilateral os platelmintos, nematelmintos, moluscos, anelídeos, artrópodes e cordados. Os equinodermos possuem simetria bilateral nas larvas. Com esses dados, é possível analisar os três espécimes colhidos pelo biólogo. Espécime 1: por se tratar de um animal diploblástico, pode-se afirmar que este espécime é, obrigatoriamente, um cnidário, representado pela anêmona. Espécime 2: com todas as características, não é possível afirmar, com certeza, a que filo pertence esse animal. Ele pode ser molusco, anelídeo ou artrópode. Espécime 3: Por ser deuterostômio e apresentar simetria bilateral, trata-se, obrigatoriamente, de um equinodermos ou de um cordado, representados, respectivamente, pela estrela-do-mar e pela lampreia. No caso dos equinodermos, dizemos que eles possuem simetria bilateral nas larvas e, secundariamente, possuem simetria radial, pois ela ocorre apenas nos adultos. Como o exercício afirma em “simetria primária bilateral”, podemos considerar os equinodermos. 9) a) Deuterostomia. b) Presença de mandíbula. c) III. d) Classe Amphibia. e) II e III. Comentário: a) A característica que aproxima os cordados aos equinodermos é a deuterostomia, pois apenas nesses dois filos o blastóporo origina o ânus. b) IV representa um agnato, ou seja, um animal sem mandíbula, como a lampreia e a feiticeira. A mandíbula surgiu a partir de V e é uma novidade evolutiva importante por facilitar a captura de alimentos. c) Nos vertebrados, todos os animais do subfilo vertebrata apresentam crânio. Na imagem, I representa uma ascídia (subfilo urocordata) e II, um anfioxo (subfilo cefalocordata), ambos sem crânio. d) Ovulíparos são os animais com fecundação externa. Entre os tetrápodes (anfíbios, répteis, aves e mamíferos), apenas os anfíbios (VII) apresentam essa característica. e) O anfioxo (II) e a feiticeira (III) possuem notocorda tanto na fase larval quanto no adulto. Sistema de Ensino CNEC 10) As características são: a notocorda presente como esqueleto axial no corpo e o tubo nervoso dorsal. A denominação do táxon Cephalochordata refere-se à presença da notocorda até a cabeça, ou região mais anterior do corpo. A notocorda, característica que denomina o táxon, é originada embriologicamente, na etapa de organogênese, pois na etapa anterior, a gastrulação, os três folhetos germinativos já foram determinados. Comentário: Os Cephalochordata apresentam várias características comuns com os vertebrados, entre elas a notocord, o tubo nervoso dorsal, as fendas branquais na faringe e a cauda pós-anal, todas presentes em pelo menos uma das etapas do ciclo de vida desses animais. CAPÍTULO 17 – Agnatos e peixes: os vertebrados tipicamente aquáticos Exercícios de sala 1) C Comentário: As lampreias e as feiticeiras não são consideradas, por alguns pesquisadores, como peixes primitivos, pois são animais desprovidos de mandíbulas, de nadadeiras pares e de escamas, estruturas presentes nos peixes. 2) 01 + 16 + 64 = 81 Comentário: A tabela pode ser completada corretamente pelos temos: I. Presente. O opérculo, cuja função é proteger as brânquias, está presente nos peixes ósseos. II. Anterior. A boca dos peixes ósseos é anterior. III. Amônia. Peixes ósseos excretam amônia, diferente de peixes cartilaginosos, que excretam ureia. IV. Simples e completo. O sistema circulatório de todos os peixes, sejam ósseos ou cartilaginosos, é simples e completo. V. Homocerca. A nadadeira caudal dos peixes ósseos, diferente da presente nos peixes cartilaginosos, é homocerca, ou seja, possui dois ramos simétricos. VI. Pares. A nadadeira pélvica está presente aos pares nos peixes ósseos e nos cartilaginosos. VII. Interna. Os peixes cartilaginosos apresentam fecundação interna, graças à presença do clásper, uma modificação da nadadeira pélvica que funciona como órgão copulador. Analisando os itens apresentados, concluímos que apenas 01, 16 e 64 são corretos. 3) C Comentário: A circulação dos peixes, tanto os ósseos quanto os cartilaginosos, é simples e completa, ou seja, o sangue passa apenas uma vez pelo coração e não há mistura de sangue venoso e arterial. O sangue sai do corpo rico em dióxido de carbono (sangue venoso), passa no coração (chega no átrio e passa para o ventrículo), de onde é bombeado para as brânquias, local onde ocorre a hematose e o sangue torna-se rico em oxigênio (sangue arterial). Em seguida, o sangue vai para todo o corpo, onde ocorrem as trocas gasosas, e o sangue torna-se, novamente, rico em dióxido de carbono. Baseando-se nisso e analisando a imagem, conclui-se que I representa o sangue arterial, rico em oxigênio e II, o sangue venoso, pobre em oxigênio, que irá passar pelo coração e, em seguida, será encaminhado para as brânquias. Analisando as alternativas, percebemos que a única correta é a alternativa C. 4) a) Como o fígado do cação é rico em óleo, a sua densidade é baixa, o que facilita a sua flutuabilidade, pois diminui a densidade relativa do seu corpo. b) Os tecidos corporais (3/4 do peso do corpo): 3 x 1,08 g/mL = 3,24 g/mL. O fígado (1/4 do peso do corpo): 1 x 0,9 g/mL = 0,9 g/mL. Densidade do corpo: 3,24 g/mL + 0,9 g/mL = 4,14 / 4 = 1,03 g/mL. Essa densidade é a mesma da água do mar, o que permite ao cação uma flutuabilidade sem gasto energético. Sistema de Ensino CNEC Comentário: Como ¼ do peso do corpo do cação equivale ao fígado, calculamos a densidade do fígado e a do corpo, em quantidades equivalentes. Como a densidade do animal é igual à da água, ele não gasta energia para controlar sua flutuabilidade. 5) a) O grupo que produz mais gametas é o I. b) Os embriões sofrem menos o ataque de predadores no grupo V. Comentário: a) A presença de fecundação externa exige maior produção de gametas, uma vez que esses gametas, ao serem depositados no ambiente, estão sujeitos à pressão do próprio ambiente, ou seja, sujeitos à predação e à dessecação, por exemplo. Por isso, há maior produção de gametas. b) As espécies ovíparas depositam ovos no ambiente, onde ocorre o desenvolvimento. Nas ovivíparas, os ovos permanecem dentro do organismo materno, onde se desenvolvem, sem necessidade de nutrição materna. Nas vivíparas, o desenvolvimento ocorre dentro do organismo materno, dependendo dele para proteção e para nutrição. Por isso, em V (vivíparos) há menor ataque de predadores. Exercícios propostos 6) A Comentário: Fazendo-se a correspondência correta, temos: Subfilo Vertebrata: Animais dotados de crânio e vértebras. (I) Superclasse Pisces: Vertebrados desprovidos de pernas. São exclusivamente aquáticos e pecilotérmicos. (II) Classe Agnatha: Peixes com esqueleto cartilaginoso e desprovido de mandíbula. (III) Classe Chondrichthyes: Peixes mandibulados com esqueleto cartilaginoso. Corpo recoberto com escamas de origem epidérmica. (VI) Classe Osteichtyes: Peixes mandibulados com esqueleto ósseo. Corpo recoberto por escamas de origem dérmica. (V) A descrição IV refere-se às aves. 7) A Comentário: Todas as alternativas estão corretas. I. Lampreias e feiticeiras são animais agnatos. As lampreias são ectoparasitas de peixes e baleias, enquanto que as feiticeiras são animais carnívoros que se alimentam de vermes marinhos ou peixes em geral. II. Os ágnatos são peixes sem mandíbula e, por isso, têm desvantagens sobre os gnatostomados, peixes que possuem mandíbula, pois essa estrutura permite a obtenção de alimentos maiores, conforme citado no enunciado. III. Os principais agnatos conhecidos são as lampreias e as feiticeiras. Existem poucos agnatos, provavelmente devido à desvantagem que esses animais possuem devido à ausência de mandíbula. IV. As mandíbulas são estruturas importantes para a captura de alimento, além da manipulação de objetos e alimentos e também para cavar buracos. 8) E Comentário: A informação I refere-se aos peixes ósseos, cujos exemplos são atum, sardinha, bacalhau, lambari e outros. A informação II refere-se aos agnatos, representados pelas lampreias e pelas feiticeiras. A informação III é sobre os peixes cartilaginosos, ou seja, tubarões, raias e cações. 9) A Comentário: O caçador de crocodilos por atingido por uma raia marinha, animal pertencente à classe Chondrichthyes, ou seja, aos peixes cartilaginosos. 10) C Sistema de Ensino CNEC Comentário: Todas as diferenças apresentadas na tabela estão corretas. Bexiga natatória e esqueleto ósseo estão presentes apenas nos osteíctes (ou peixes ósseos), enquanto que prega espiral (ou válvula em espiral) e boca ventral estão presentes apenas nos condrícties (ou peixes cartilaginosos). 11) C Comentário: O órgão responsável pela manutenção do equilíbrio hidrostático nos peixes ósseos é a bexiga natatória, capaz de encher de ar ou de se esvaziar. Cabe salientar que, nos peixes cartilaginosos, essa função é realizada pelo fígado, que possui capacidade de armazenamento de óleo. 12) A Comentário: A bexiga natatória é um órgão capaz de inflar-se com a entrada de ar. Quando a bexiga natatória enche-se de ar, o peixe fica menos denso do que a água e sobe à superfície. Quando ela esvazia-se, o peixe torna-se mais denso que a água e desce. 13) A Comentário: O sistema circulatório dos peixes é fechado e completo, diferente do que está afirmando na alternativa A. O coração é bicavitário e por ele passa sangue venoso, que é bombeado para as brânquias, local de trocas gasosas. O sangue, agora arterial, nutre todo o organismo e retorna ao coração novamente. As brânquias, além das trocas gasosas, também são responsáveis pela osmorregulação, devido à excreção ou absorção ativa de sais. Como não há mistura de sangue arterial com sangue venoso, a circulação é completa. 14) a) As brânquias permitem aos peixes manter-se vivos apenas na água. As brânquias permitem a respiração do animal por ser capaz de retirar oxigênio da água. b) A temperatura da água é importante devido à dissolução dos gases; quando a temperatura da água se eleva, a dissolução de gases diminui. Comentário: As brânquias necessitam da passagem de água continuamente. Caso sejam retirados da água, elas se colapsam, além de o animal não ser capaz de retirar gás oxigênio do ar. Na alternativa b, é importante lembrar, também, que os peixes são animais ectotérmicos e que, casos estejam em água muito fria, seu metabolismo será baixo. 15) A Comentário: A alternativa A está incorreta, pois nas espécies vivíparas o desenvolvimento do embrião ocorre no interior do organismo materno, dependendo dele para a proteção e nutrição. Apenas nos ovíparos o desenvolvimento até a formação dos jovens ocorre fora do corpo materno. Nos ovivíparos, o ovo permanece dentro do organismo materno, mas não depende dele nutricionalmente. CAPÍTULO 18 – Anfíbios: a passagem do ambiente aquático para o terrestre Exercícios de sala 1) A respiração cutânea, a fecundação externa e a ausência de casca nos ovos são características que impedem a ocupação definitiva do ambiente terrestre. Comentário: Outros fatores podem ser citados, como a presença de uma fase larval e pele permeável. 2) A Comentário: O sapo em questão precisa de um ambiente com muita umidade em virtude de apresentar apenas respiração cutânea. Caso eles apresentassem pulmão e não utilizassem a pele para a respiração, não seria necessário um ambiente tão úmido, já que os pulmões têm capacidade de reter umidade. Sistema de Ensino CNEC 3) Os sapos respiram principalmente pela pele, que se mantém úmida. A presença de sal na pele provoca a desidratação das células, o que dificulta bastante as trocas gasosas. Comentário: O sal torna o meio externo hipertônico, o que provoca a saída de água das células através de osmose. As células desidratadas não são capazes de realizar trocas gasosas de forma eficaz. 4) a) O texto fala sobre o nicho ecológico dos anfíbios anuros. b) O coaxar funciona como comunicação intra e interespecífica. c) O coaxar utilizado para atrair a fêmea ocorre próximo aos locais adequados à fecundação. d) O canto pode atrair a atenção de predadores. Comentário: O texto refere-se ao nicho ecológico, pois mostra a interação desses animais com o ambiente através da vocalização, um importante fator para comunicação com indivíduos da mesma espécie e, até mesmo, de outras espécies. Entre outros fatores, o coaxar é responsável pela atração da fêmea para reprodução e, por isso, essa vocalização ocorre próximo a lagos ou a charcos, onde ocorre a fecundação e o desenvolvimento dos ovos. 5) D Comentário: A alternativa I está incorreta, pois os sapos, ao utilizarem insetos como alimento, atuam, em geral, como consumidores secundários, e não consumidores primários. As alternativas II e III estão corretas. Exercícios propostos 6) C Comentário: Os anfíbios atuais, assim como a maioria dos peixes ósseos, apresentam desenvolvimento indireto: os primeiros foram os girinos e os segundos foram os alevinos. Portanto, esta característica não é uma novidade evolutiva dos anfíbios. 7) B Comentário: Como os anfíbios necessitam de água para sua reprodução, o período mais propício para que ela ocorra envolve os meses onde há maior precipitação, ou seja, de novembro a fevereiro. 8) C Comentário: A alternativa I apresenta a informação invertida: na fase larval a respiração é principalmente branquial e na fase adulta a respiração é principalmente cutânea. A alternativa II está correta, o que demonstra uma certa independência de água dos adultos, ao menos quando se considera a excreta nitrogenada, uma vez que a ureia não necessita de água para ser eliminada. A alternativa III está incorreta, pois os ovos não possuem casca impermeável e, portanto, os anfíbios precisam de um ambiente aquático para sua reprodução, o que evita a sua desidratação. A alternativa IV está correta, pois as larvas alimentam-se de algas e o adulto, de insetos. 9) E Comentário: As glândulas responsáveis pela produção de veneno pelos anfíbios são as glândulas paratoides. 10) A Comentário: As afirmativas I e II estão corretas e as afirmativas III e IV estão incorretas. Na afirmativa III afirma-se que estudando o fungo, pode-se descobrir venenos e administrar aos anfíbios para salvá-los de sua extinção. Entretanto, o maior problema relacionado ao fungo deve-se ao aquecimento global, que causa o avanço desse parasita. A afirmativa IV afirma que as pesquisas com o fungo poderiam ajudar a esclarecer as causas do aquecimento global, o que é falso. A única relação entre esses dois fatores é que o aquecimento global Sistema de Ensino CNEC causa um crescimento desenfreado do fungo. As causas do aquecimento global são muito claras: emissão de dióxido de carbono, o que agrava o efeito estufa. CAPÍTULO 19 – Répteis: equipados para a vida terrestre 1) C Comentário: De acordo com o esquema e com os conhecimentos sobre os répteis, sabe-se que eles não apresentam grande variabilidade nos processos respiratórios, uma vez que apresentam apenas respiração pulmonar, enquanto que os anfíbios possuem, além da respiração pulmonar, a respiração cutânea e a gular. 2) Os répteis são animais pecilotérmicos, e que, portanto, têm sua temperatura corporal controlada pela temperatura do meio. Logo após as refeições, procuram-se deitar sob o sol para aquecer o corpo, o que facilita a ação das enzimas digestivas. Comentário: Por serem animais pecilotérmicos, a temperatura do corpo oscila de acordo com a temperatura ambiente. Como a digestão e vários outros processos que ocorrem no corpo dos seres vivos dependem de enzimas e estas, por sua vez, possuem uma temperatura ótima de ação, eles “descansam” ao sol para aumentar a temperatura corpórea e aumentar a atividade enzimática e, consequentemente, otimizar a digestão. 3) a) Nas tartarugas, o aumento da temperatura aumenta a proporção de fêmeas, enquanto em lagartos, o aumento da temperatura reduz a proporção de fêmeas. b) A utilização de temperatura adequada pode aumentar a proporção de fêmeas, condição útil nas tentativas de preservação da espécie. c) O aquecimento global pode induzir a formação de indivíduos de um único sexo e, com isso, provocar uma redução drástica dessas populações. Comentário: Para analisar o gráfico deve-se observar a proporção de fêmeas de acordo com a temperatura de incubação. Esse conhecimento é importante para permitir o manejo dessas espécies e analisar a influência do aquecimento global sobre esses organismos. 4) O ataque presa-predador ocorrerá entre a cascavel e o rato. A cascavel apresenta a fosseta loreal, estrutura termorreceptora que percebe facilmente a presença de animais de sangue quente (homotermos). Comentário: A fosseta loreal (ou lacrimal) é um orifício entre o olho e a narina responsável pela detecção de uma temperatura diferente entre animais e o ambiente. Ela está presente exclusivamente nas cobras venenosas, que detectam as suas presas para atacá-las. Os animais homeotermos ou endotermos são as aves e os mamíferos. 5) B Comentário: O erro paleontológico apresentado no desenho animado Os Flintstones é o fato de homens e dinossauros não serem contemporâneos e, portanto, não terem convivido. Exercícios propostos 6) a) A respiração cutânea e a excreção de ureia, na fase adulta, permitiram a ocupação do meio terrestre. b) A respiração exclusivamente pulmonar, a presença de queratina na pele, a excreção de ácido úrico, a fecundação interna e o desenvolvimento de ovos com casca tornaram os répteis independentes da água. Comentário: As características que tornam os répteis independentes da água estão relacionadas à menor perda desse fator abiótico. Sistema de Ensino CNEC 7) C Comentário: As populações partenogenéticas possuem menor variabilidade genética quando comparadas com populações biparentais, uma vez que estas apresentam maior probabilidade de combinação entre os genes. A partenogênese consiste do desenvolvimento do embrião a partir de um óvulo que não sofreu fecundação. Em decorrência disso, as populações partenogenéticas possuem menor variabilidade genética em comparação às populações biparentais. 8) 1) Anatomia comparada entre os fósseis e a datação. 2) a) Testudines (répteis). b) Actinopterygii (peixes ósseos ou osteícties) c) Condrichthyes (peixes cartilaginosos ou condrícties) d) Testudines (répteis) e) Actinopterygii (peixes ósseos ou osteícties) 3) a) “Os bichos teriam perdido suas patas como forma de se adaptar à vida colada ao solo...” b) Trecho 1: “E o novo fóssil, descoberto na Argentina, seria justamente o golpe decisivo para mostrar que essa origem rés do chão, e não uma suposta gênese marinha...” Trecho 2: “Em segundo lugar, o fato de a Najash ter sido encontrada em sedimentos terrestres indica que a origem marinha das cobras (bem como a explicação para a progressiva diminuição dos membros) deve ser abandonada”. Comentário: Além das evidências citadas no item 1, pode ser utilizada a análise bioquímica, ou seja, a comparação entre a sequencia de DNA, de RNA ou de proteínas dessas espécies. 9) E Comentário: O réptil da figura 1 apresenta oviparidade (desenvolvimento total fora do corpo da mãe, dentro de um ovo), fecundação interna e desenvolvimento externo. O animal da figura 2 apresenta viviparidade (desenvolvimento no interior da mãe) e, consequentemente, fecundação interna e desenvolvimento interno. 10) C Comentário: A ordem correta dos acontecimentos é: origem das plantas gimnospermas extinção dos dinossauros origem da espécie humana. CAPÍTULO 20 – Aves: descendentes dos répteis I 1) E Comentário: Se o coração possui quatro cavidades, supõe-se que não há mistura de sangue venoso e de sangue arterial, pelo menos no coração. 2) 2 + 16 + 32 + 64 = 114 Comentário: Os itens 1 e 4 estão incorretos. O item 1 afirma que o âmnio é responsável pela conquista do meio terrestre e está presente exclusivamente em aves. Entretanto, o âmnio está presente em répteis, aves e mamíferos e apresenta função de proteção. O item 4 informa que a quilha tem a função do voo e está presente em aves e répteis. Apesar da informação de que quilha tem função de voo estar correta, ela não está presente em répteis, apenas em aves. 3) B Comentário: A glândula uropigiana produz óleo que impermeabiliza a pele das aves, impedindo que elas se encharquem durante o nado, e a siringe é importante para o canto. Essas duas estruturas estão presentes nas aves, mas não têm relação com o voo. Sistema de Ensino CNEC 4) I) Papo II) Glândulas anexas III) Moela IV) Proventrículo. Comentário: 5) a) Os machos exibem penas vistosas porque precisam atrair a atenção das fêmeas e serem escolhidos para a cópula. b) Para as fêmeas, a vantagem é não atrair a atenção de possíveis predadores enquanto ela cuida do filhote. Comentário: O processo em que as fêmeas possuem cores em tom pastel para serem confundidas com o ambiente é chamado de camuflagem. Exercícios propostos 6) Estão corretos os itens 2 e 4. Comentário: No item 0 afirma-se que os ovos têm casca impermeável que impede as trocas gasosas, o que é falso, já que ocorrem trocas gasosas através da casca. A casca é importante, pois evita a desidratação, mas não impede as trocas gasosas. O item 1 afirma que a bexiga urinária armazena as excretas nitrogenadas, mas as aves não possuem bexiga urinária. O item 3 apresenta as informações invertidas, o correto é: a quilha é bem desenvolvida nas aves carenatas e atrofiada nas aves ratitas. 7) E Comentário: Das afirmativas citadas, a única exclusiva de aves, ou seja, não é comum às aves e aos répteis é a presença de esterno com quilha e arco aórtico. 8) a) O coração de lagarto tem três cavidades, sendo o ventrículo parcialmente dividido; o de jacaré tem quatro cavidades, pois ventrículo é completamente dividido e o coração das aves também apresenta quatro cavidades. b) As penas poderiam estar relacionadas com controle da temperatura corporal. Comentário: As penas podem criar um “bolsão” de ar próximo à pele, o que auxilia o controle da temperatura corporal. 9) a) Os pinguins não apresentam dispersão, pois possuem baixo potencial biótico, isto é, reproduzemse pouco e não se adaptam bem às variações de temperatura ambiental, não constituindo um novo grupo, separado por barreiras geográficas. b) A ausência de bexiga urinária e a ausência de dentes contribuem para a redução do peso e, portanto, para o voo. Comentário: Podem ser mencionadas ainda: ossos pneumáticos (leves e ocos, preenchidos com ar), a presença de sacos aéreos que contribuem para redução da densidade corporal) ou atrofia de um dos lados do aparelho reprodutor. 10) A Comentário: As cobras alimentam-se de tempos em tempos e, em geral, alimentos um pouco maiores, devido à digestão mais lenta, que fornece energia aos poucos para esses animais. Já para as aves, como os gaviões, devido à necessidade de energia imediata para o voo, esses animais alimentam-se frequentemente. Além disso, as cobras são animais ectotérmicos, o que deixa o metabolismo e a própria digestão mais lenta, diferente dos gaviões, que são endotérmicos. Sistema de Ensino CNEC CAPÍTULO 21 – Mamíferos: descendentes dos répteis II Exercícios de sala 1) a) Em I, ocorreu o surgimento da mandíbula. b) Em III, a fecundação passou a ser interna e o desenvolvimento embrionário passou a ocorreu no interior de ovos com casca, âmnio, alantoide e cório. c) Em IV, os animais passaram a apresentar endotermia, o que permitiu um controle muito mais eficiente do metabolismo. Comentário: O II pode representar a conquista do ambiente terrestre, apesar de ainda se limitar ao ambiente terrestre úmido e a presença de 4 patas. 2) Os indivíduos da espécie humana mantêm a temperatura corporal constante. Para isso, quando a temperatura ambiente é mais baixa, eles necessitam produzir uma maior quantidade de calor para compensar as perdas que são maiores. No caso dos crocodilos, a temperatura corporal é controlada pela temperatura ambiente, não havendo necessidade de maiores gastos energéticos para produzir calor. Comentário: Além do homem, todos os mamíferos e as aves são homeotérmicos, ou seja, mantêm a temperatura corporal constante graças a alterações no metabolismo. Já no jacaré e em todos os répteis, além dos peixes e dos anfíbios, são pecilotérmicos e, por isso, sua temperatura corpórea varia de acordo com a temperatura do ambiente e, por isso, o gasto energético é baixo. 3) B Comentário: Peixe-boi, bacalhau e vaca representam, respectivamente, mamífero, peixe e mamífero. Portanto, peixe-boi e vaca possuem mais semelhanças entre si do que quando comparados ao bacalhau. A alternativa que apresenta corretamente essa informação é a B. A afirmativa A está incorreta já que o peixe-boi, por ser mamífero, também é homeotermo. Na afirmativa C, podemos dizer que o número de cavidades cardíacas do peixe-boi e da vaca (4) superam a do bacalhau (apenas duas cavidades). As hemácias são anucleadas nos mamíferos, e não no bacalhau, e o maior parentesco filogenético é dentro dos mamíferos. 4) C Comentário: As afirmativas I e III estão incorretas. A fecundação interna, presente na afirmativa I, aumenta o tipo de habitat das espécies, e não limita, conforme está escrito. Além disso, a fecundação interna reduz a necessidade de gametas liberados, já que há maior chance de sobrevivência. 5) a) Antes do nascimento, os filhotes recebem alimento do organismo materno, através da placenta. b) Além da presença de glândulas mamárias, os mamíferos apresentam glândulas sudoríparas e glândulas sebáceas. Comentário: É importante lembrar que a placenta transfere nutrientes para o bebê sem que haja mistura de sangue do bebê com a mãe. Na pergunta b, podem ser citados, ainda, a presença de pelos, de hemácias anucleadas e de diafragma, também exclusivos dos mamíferos. Exercícios propostos 6) C Comentário: O item I apresenta características de mamíferos, II dos anfíbios, III dos répteis, IV das aves e V dos condrícties. Sistema de Ensino CNEC 7) a) Os exemplos de I e IV são, respectivamente, lampreia e jacaré. b) V representa o grupo dos anfíbios e VII representa o grupo do tubarão. c) A classe II apresenta penas e ossos pneumáticos. Comentário: Analisando a chave dicotômica, conclui-se que I representa os ágnatos; II, as aves; III, os mamíferos; IV, os répteis; V, os anfíbios; VI, os peixes ósseos e VII os peixes cartilaginosos. 8) C Comentário: Como os morcegos são mamíferos, as características exclusivas dessa classe são: pelos, glândulas mamárias e diafragma. Aves também são endotérmicas e possuem coração com quatro cavidades. 9) D Comentário: Nas aves, a pele é rica em glândulas produtoras de óleo, e não de muco. Nos répteis, a pele não é responsável pelas trocas gasosas, que ocorrem exclusivamente através dos pulmões. Nos anfíbios, a pele apresenta a principal estrutura de trocas gasosas. As glândulas sudoríparas dos mamíferos têm a função de regulação da temperatura corporal. A única alternativa correta é a D, já que os répteis realmente têm a pele seca e impermeável, coberta por escamas ou placas ósseas. 10) C Comentário: Na afirmativa I, o erro está na afirmação que existem dois filos, mas existem três: sapos, onça, tartaruga e araras pertencem ao filo dos cordados, minhocas ao filo dos anelídeos e aranhas ao filo dos artrópodes. A afirmativa II está correta, pois mamíferos excretam principalmente ureia, enquanto que nas aves a excreta é o ácido úrico. Na afirmativa III, o erro está na afirmação que 3 e 6 apresentam o mesmo tipo de circulação sanguínea. As minhocas apresentam sistema circulatório fechado e aas aranhas possuem o sistema circulatório aberto. No item IV afirma-se que foram observadas 3 classes de um mesmo filo, o que está incorreto, pois foram observadas 4 classes do filo dos cordados: anfíbios (sapo), mamíferos (onça), répteis (tartaruga) e aves (arara). A afirmativa V está correta, pois os anfíbios adultos e os mamíferos possuem a ureia como principal excreta nitrogenada, mas os anfíbios possuem circulação simples e completa, com coração bicavitário, e os mamíferos possuem circulação simples e completa, com coração tetracavitário. 11) C Comentário: Os itens II e IV são incorretos. A foca, por ser um mamífero, apresenta apenas respiração pulmonar e, portanto, não realiza trocas gasosas com o meio durante a submersão (item II), eles apenas apresentam uma adaptação reduzindo o consumo de oxigênio, o que ocorre sob ação do sistema nervoso (item IV). Os demais itens estão corretos: esses animais apresentam uma adaptação para que haja menor consumo de oxigênio durante o mergulho, permitindo ficar mais tempo submerso. 12) 02 + 32 = 34 Comentário: Apenas os itens 02 e 32 são corretos. No item 01, o erro está no coração com três cavidades e a circulação aberta: nos mamíferos, o coração é tetracavitário e a circulação é fechada. Diferente do que se afirma no item 04, os mamíferos tiveram sua origem a partir dos répteis. Além disso, os próprios cetáceos são mamíferos. O diafragma (item 08) não separa o coração dos pulmões, apenas separa a cavidade abdominal da cavidade torácica. A notocorda (item 16) não origina o tubo nervoso, e sim a coluna vertebral. Os mamíferos que conviveram com os dinossauros eram pequenos, não grandes como os mamutes e tigres-dentes-de-sabre. Sistema de Ensino CNEC 13) a) A presença de pelos e a presença de glândulas mamárias são características que diferem os mamíferos dos outros vertebrados. b) O gambá é um animal metatério, que tem a placenta pouco desenvolvida. Por isso, embora o desenvolvimento tenha início no interior do organismo materno, ele se completa fora, no marsúpio. No rato, o desenvolvimento embrionário ocorre completamente no corpo materno, e a placenta se encarrega de realizar a nutrição e as trocas gasosas durante todo o período. c) A hibernação corresponde a uma alteração temporária no controle da temperatura e do metabolismo. A temperatura corpórea iguala-se a temperatura do meio e o animal diminui o metabolismo (incluindo frequências respiratória e cardíaca, capacidades sensorial e preceptiva). A vantagem da hibernação é reduzir os gastos energéticos em um período em que as disponibilidades de alimento encontram-se bastante reduzidas. d) Membros anteriores transformados em nadadeiras e cauda achatada, que funciona como remo. Comentário: Outras características que distinguem os mamíferos dos demais vertebrados são: glândulas sudoríparas, glândulas sebáceas, hemácias anucleadas e diafragma. Diferente do que a maioria das pessoas pensa, o urso é um animal que não hiberna. Ele reduz o seu metabolismo, mas não atinge o que é chamado de metabolismo basal, ou seja, aquele em que são mantidas apenas as condições vitais. 14) B Comentário: Nas diferentes classes de vertebrados, encontramos: Peixes: há predomínio de oviparidade. Anfíbios: há predomínio de ovos sem casca e larvas aquáticas. Répteis: há predomínio de fecundação interna. Aves: há predomínio de oviparidade. Mamíferos: há predomínio de útero. 15) E Comentário: Elefantes são da ordem proboscídea, morcegos são da ordem Chiroptera, leões são da ordem Carnívora, castores são da ordem Rodentia, Macacos são da ordem Primata e baleias são da ordem Cetácea. Sistema de Ensino CNEC GABARITO COMENTADO – BIOLOGIA 3a série do Ensino Médio Histórico e interações da vida – Volume 3 - Revisional CAPÍTULO 1 – A origem da vida na Terra Exercícios de sala 1) A Comentário: O conjunto de características que os seres vivos possuem é: reprodução (sexuada ou assexuada), evolução, composição bioquímica (moléculas orgânicas e inorgânicas), estrutura celular (célula procariótica ou eucariótica), homeostase e metabolismo, nutrição (autotrófica ou heterotrófica) e crescimento. Para que tais glóbulos sejam seres vivos, eles devem apresentar esse conjunto de características. 2) a) Esse experimento refere-se à teoria da abiogênese. b) Van Helmont não utilizou o grupo controle, ou seja, o experimento deveria ser também realizado em um quarto fechado, que não permitisse a entrada de ratos. Comentário: Segundo a Teoria da Abiogênese (a=sem, bio = vida, gênese = formação), a matéria bruta apresenta um princípio ativo capaz de originar seres vivos. Essa teoria também é conhecia como Teoria da Geração Espontânea. O experimento refere-se à abiogênese, visto que propõe a transformação da camiseta suja e do germe de trigo em ratos. O grupo controle permite que as outras variáveis que possam interferir no resultado do experimento sejam desconsideradas. 3) D Comentário: A atmosfera primitiva possuía condições (radiação ultravioleta, alta temperatura e descargas elétricas) de romper os gases H2O, CH4, H2 e NH3. As moléculas rompidas liberaram os átomos que, por sua vez, recombinaram-se formando os aminoácidos glicina e alanina. 4) a) O processo UHT torna o leite estéril porque elimina todos os micro-organismos. b) Depois de aberto, o leite pode ser contaminado por micro-organismos presentes no ar e que proliferam a temperatura ambiente. Por isso, o leite deve ser mantido sob refrigeração. Comentário: É importante lembrar que, mesmo em geladeira, pode acontecer de o leite estragar, visto que a refrigeração apenas retarda a proliferação dos micro-organismos. Por isso, se o leite (ou qualquer outro alimento) for deixado muito tempo em geladeira depois de aberto, ele pode estragar. 5) C Comentário: O ambiente em que vivemos possui uma grande quantidade de esporos de fungos, entre outros microorganismos. Quando encontram um ambiente favorável, os esporos iniciam o seu desenvolvimento. O pote de requeijão, após aberto, entra em contato com o ambiente e, portanto, em contato com os esporos de fungos. O requeijão é um ambiente favorável para o desenvolvimento dos fungos, pois possui água e nutrientes. Assim, mesmo submetido a baixas temperaturas, os fungos se reproduzem lentamente e, por isso, se o pote for guardado por muito tempo, haverá um grande desenvolvimento desses fungos. Exercícios propostos 6) Itens corretos: 01, 02, 04 e 16 (Soma: 23) Comentário: Item 01: Os estímulos físicos e químicos do ambiente, como temperatura e concentração de gases, geram respostas dos seres vivos. Item correto. Item 02: A capacidade de crescimento é uma característica base de todo ser vivo. Item correto. Sistema de Ensino CNEC Item 04: Uma característica inerente a todos os seres vivos é a capacidade de reprodução, ou seja, gerar descendentes iguais ou semelhantes, através de reprodução sexuada ou assexuada. Item correto. Item 08: O item não deixa claro se está se referindo a um único organismo que pode possuir uma ou mais células, ou se refere a diferentes organismos. Considerando a primeira situação, o item está incorreto. Além disso, se consideramos os vírus como seres vivos, eles são acelulares, o que corrobora com o fato de o item estar incorreto. A UEPG considerou esse item incorreto. Item 16: Através da ciclose, o conteúdo celular está em constante movimento para garantir a distribuição dos nutrientes para toda a célula. Item correto. A soma 23 é considerada com gabarito oficial da UEPG. 7) E Comentário: As larvas vermiformes dentro da goiaba são provenientes de ovos colocados na casca da fruta. Assim, de acordo com a teoria da biogênese (comprovadamente correta), sabe-se que o “bicho de goiaba” nada mais é do que a larva de algum inseto que se desenvolve utilizando-se, como alimento, a goiaba. Essa larva é proveniente de ovos colocados na superfície da goiaba. 8) E Comentário: A Teoria da Biogênese, proposta por Redi, afirma que um ser vivo só pode se formar a partir de outro ser vivo. Portanto, nos recipientes à esquerda, cobertos com gaze, não houve formação de larvas, pois as moscas não tiveram acesso à carne em decomposição. Entretanto, nos recipientes abertos, as moscas tiveram acesso à carne podre e depositaram os seus ovos, que se desenvolveram, formando larvas. 9) C Comentário: Considerando-se que a presença de água na Terra parece ter sido fundamental para o surgimento dos seres vivos, a presença de água em Marte ou em outros locais pode sugerir a possibilidade de existência de vida semelhança à existente em nosso planeta. 10) C Comentário: A embalagem de leite “longa-vida” recomenda que, após aberto, o leite seja guardado em geladeira. Essa recomendação é feita, pois, após ser aberto, há contato do leite com os micro-organismos presentes no ar, que encontram no leite um ambiente favorável para a sua multiplicação. Caso o leite não seja guardado em geladeira, ele permanecerá em temperatura ambiente, adequada para a multiplicação dos micro-organismos. Portanto, os itens II, III e V são os fatores que provocam a deterioração rápida do leite caso ele não seja colocado em geladeira. É importante salientar que os cinco fatores (I a V) são corretos em relação à conservação dos alimentos. No entanto, o fato de os micro-organismos dependerem de água líquida para a sua sobrevivência e de que existem algumas substâncias que atuam como conservantes, não estão diretamente relacionados com a conservação do leite em geladeira. CAPÍTULO 2 – Os seres vivos e a ocupação do planeta Exercícios de sala 1) B Comentário: Os organismos autótrofos são aqueles que realizam fotossíntese, ou seja, utilizam a água e o dióxido de carbono presentes no ambiente para produção de alimento e, como consequência, liberam gás oxigênio. Portanto, pode-se afirmar que o aparecimento dos organismos autótrofos permitiu o reabastecimento do ambiente com substâncias orgânicas (devido à produção de glicose), o aparecimento da respiração aeróbica (devido à liberação de gás oxigênio), a maior liberação de oxigênio molecular (graças à liberação de gás oxigênio proveniente da quebra das moléculas de água) e o maior aproveitamento da energia contida nas ligações químicas das moléculas orgânicas (visto que a respiração aeróbia possui maior rendimento energético). A alternativa B está incorreta, pois a Sistema de Ensino CNEC presença de gás oxigênio no ambiente propiciou a conquista de novos ambientes, tanto pela respiração aeróbica quanto pelo surgimento da camada de ozônio. 2) a) Sem a utilização da água na fotossíntese, a respiração aeróbia não poderia ter surgido, uma vez que esse processo depende de gás oxigênio, liberado pela quebra da água durante a fotossíntese. b) As espécies de bactérias chamadas de sulforosas realizam a fotossíntese utilizando o sulfeto de hidrogênio. Comentário: As bactérias sulfurosas, como as pertencentes aos gêneros Chromatium e Thiospirillum, são organismos fotossintetizantes geralmente encontrados em locais quentes ou em água parada que, diferente dos vegetais, não usam a água como agente redutor (doador de hidrogênios), mas sim o sulfeto de hidrogênio (H2S). Como consequência, essas bactérias não liberam gás oxigênio, mas sim S2, que é instável e pode reagir com outras moléculas dentro da célula. Assim, caso essas fossem os primeiros autótrofos a surgir na Terra, não liberariam gás oxigênio para a atmosfera e, consequentemente, não seria possível o surgimento da respiração aeróbia. 3) a) O texto faz referência às mitocôndrias e aos cloroplastos. b) Acredita-se que as mitocôndrias e os cloroplastos originaram-se a partir de bactérias primitivas que se associaram de modo mutualístico com as primeiras células eucarióticas. Comentário: A origem das mitocôndrias e dos cloroplastos é explicada a partir do Modelo endossimbiótico, proposto por Lynn Margullis. Além da presença de material genético próprio, outros argumentos defendem essa teoria: essas organelas possuem DNA circular, igual ao encontrado nas bactérias; ribossomos 70S, igual ao das bactérias (nas células eucarióticas o ribossomo é 80S); membrana dupla (uma proveniente da bactéria e outra do processo do englobamento dessas bactérias) e capacidade de duplicação independente da duplicação da célula. 4) E Comentário: A fotossíntese é anterior à respiração celular, pois o ambiente não apresentava quantidade de oxigênio suficiente para a realização da respiração aeróbia. Portanto, a refere-se à fotossíntese, e b, à respiração celular. O item c refere-se à origem da célula eucariótica a partir da célula procariótica. Somente após a formação da camada de ozônio (d) foi possível a conquista do ambiente terrestre (e). 5) A Comentário: A distribuição de cada grupo mede-se pela largura das áreas. Assim, observa-se que o grupo A está distribuído principalmente na era III (é o grupo mais largo nessa era) e, portanto, deixa o maior número de espécies nessa era, comparado com os outros grupos. Exercícios propostos 6) a) Miller e Urey verificavam se as condições da atmosfera primitiva poderiam ter dado início à formação de compostos orgânicos simples. b) A obtenção de aminoácidos confirmou a hipótese dos pesquisadores. c) O gás O2 deve ter surgido a partir da quebra da água realizada pelos primeiros organismos fotossintetizantes. Comentário: Miller e Urey, em seu aparato, verificavam se as condições da atmosfera primitiva proposta por Oparin e Haldane (apresentadas na imagem) possibilitariam o surgimento de moléculas orgânicas simples. Como resultado, obtiveram os aminoácidos alanina e glicina, os mais comuns na atualidade, comprovando que a teoria de Oparin e de Haldane pode, efetivamente, ter acontecido na atmosfera primitiva. 7) A Comentário: No gráfico, observa-se que a linha verde (referente à quantidade de oxigênio na atmosfera) aparece somente após a linha 2, referente ao aparecimento da vida. Assim, as primeiras formas de vida surgiram na ausência de oxigênio. Sistema de Ensino CNEC 8) B Comentário: De acordo com o texto, o “avanço verdadeiramente criativo (...) ocorreu quando uma molécula de ácido nucleico ‘aprendeu’ a orientar a reunião de uma proteína, que, por sua vez, ajudou a copiar o próprio ácido nucleico”. Esse trecho corresponde ao surgimento do ácido nucleico e à sua capacidade de replicação, o que coincide com o surgimento da própria vida. No esquema, observa-se que os primeiros ácidos nucleicos surgiram entre 4,5 e 3,5 bilhões de anos. 9) B Comentário: Como a atmosfera da Terra primitiva não possuía dióxido de carbono, não era possível que os primeiros seres vivos realizassem fotossíntese ou quimiossíntese. Assim, a hipótese heterotrófica, atualmente mais aceita, sugere que os primeiros organismos formados eram heterótrofos e nutriam-se das moléculas orgânicas livres nos mares (na chamada “sopa nutritiva”), que eram quebradas através da fermentação para obtenção de energia. Apenas com a liberação de CO2 através da fermentação, tornou-se possível a realização da fotossíntese. Esta, por sua vez, produziu gás oxigênio, tornando possível a respiração aeróbia. 10) D Comentário: Devido à ausência de oxigênio molecular, os organismos primitivos não podem realizar respiração aeróbia, que utiliza esse gás, nem fotossíntese, a qual libera gás oxigênio. Além disso, como utilizam moléculas orgânicas obtidas do meio, para obtenção de energia, conclui-se que eles são heterotróficos. Assim, pode-se afirmar que a quebra de moléculas orgânicas para a obtenção de energia ocorre através da fermentação, processo de nutrição heterotrófica. 11) A Comentário: I: Como não existe oxigênio antes de 2,9 bilhões de anos, não podem ser detectados fósseis de seres aeróbicos. Item correto. II: As grandes florestas não podem ter existido há aproximadamente 3,5 bilhões de anos devido à ausência de oxigênio na atmosfera, essencial para a respiração aeróbia. Item incorreto. III: Há aproximadamente 2,5 bilhões de anos, a quantidade de oxigênio na atmosfera era muito pequena, e a de dióxido de carbono, muito grande. Em virtude disso, o ser humano não poderia existir nessa atmosfera. Além disso, é importante lembrar que o Homo sapiens surgiu entre 100 e 200 mil anos. Item incorreto. 12) E Comentário: Os dinossauros desapareceram entre 66 e 144 milhões de anos, enquanto que os anfíbios surgiram entre 360 e 408 milhões de anos. Assim, um fóssil com idade estimada entre 5,2 e 5,8 milhões de anos é de um organismo que viveu em época posterior ao desaparecimento dos dinossauros e também posterior ao surgimento dos anfíbios. CAPÍTULO 3 – A evolução biológica como causa da biodiversidade Exercícios de sala 1) a) Como o náilon era o único alimento disponível, as bactérias desenvolveram enzimas capazes de digeri-lo, e essa capacidade foi transmitida às gerações seguintes. b) Algumas bactérias apresentavam, como variabilidade individual, a capacidade de digerir o náilon. Como esse era o único alimento disponível, apenas as bactérias portadoras dessa capacidade sobreviveram e deixaram descendentes. As outras foram eliminadas. Comentário: Para resolver a questão, é importante lembrar as teorias de Lamarck e Darwin. Para Lamarck, a necessidade provocaria a mudança, que seria transmitida aos descendentes. Já para Darwin, a seleção natural atua sobre variabilidade individual preexistente, selecionando aqueles indivíduos capazes de sobreviver naquela situação. Sistema de Ensino CNEC 2) Essa descrição se enquadra melhor na corrente de pensamento lamarckista: os organismos desenvolvem características, na tentativa de se adaptarem ao ambiente, e essas características são transmitidas aos descendentes. Comentário: Estão presentes no texto as duas leis propostas por Lamarck. No trecho “para consegui voar, os ossos de sua cauda diminuíram até se tornarem finos como palha”, observa-se a lei do uso e desuso. Já no fragmento “a cada geração, esses ossos se tornaram mais finos até desaparecerem totalmente”, observa-se, também, a herança dos caracteres adquiridos. 3) a) Essa semelhança é vantajosa, pois, assim, as borboletas P. dardanus são também evitadas pelos pássaros. b) Mutações aleatórias tornaram alguns representantes da espécie P. dardanus semelhantes à espécie D. chrysippus. Esses mutantes tinham maiores chances de sobrevivência por serem menos predados e, com isso, tinham também maiores chances de deixar descendentes. Comentário: É importante lembrar que o fato de ambas as borboletas serem semelhantes – processo conhecido como mimetismo – é totalmente aleatório. As borboletas P. dardanus não sofreram a mutação com a finalidade de se tornarem semelhantes à borboleta D. chrysippus. As mutações são aleatórias e ao acaso, e não direcionadas. Após a ocorrência da mutação, a semelhança física das borboletas foi um fator selecionado pelo ambiente. 4) Os iguanas, alimentando-se de cactos, atuam como fator de seleção natural. Na ilha onde esses animais estão presentes, os cactos rasteiros tiveram menores chances de sobrevivência, predominando os cactos arborescentes. Nas ilhas onde não existem os iguanas, os cactos rasteiros conseguem sobreviver e deixar descendentes. Comentário: Os iguanas apenas atuam sobre a variabilidade existente nos cactos, que podem ser rasteiros ou arborescentes. Assim, os animais são o fator de seleção natural na situação descrita. 5) C Comentário: Os “fósseis vivos” representam organismos perfeitamente ajustados ao ambiente em que vivem, de modo que as mutações que ocorrem ocasionalmente são eliminadas do ambiente, visto que são menos vantajosas. Assim, os organismos hoje são muito semelhantes àqueles de milhões de anos atrás. É importante salientar que nenhum material genético está isento de mutações e que todos os organismos sofrem pressão da seleção natural, ainda que não haja alterações nas frequências fenotípicas e genotípicas ao longo das gerações. Exercícios propostos 6) A Comentário: I: A seleção natural atua sob variantes fenotípicas. Se elas forem vantajosas para o indivíduo, sua frequência irá aumentar. Entretanto, se elas não foram vantajosas, a frequência irá diminuir. Item correto. II: A seleção natural pode atuar sem que haja alteração no ambiente. Caso ocorra alguma mutação aleatória que gere uma variação favorável, pode ocorrer seleção, sem que ocorra mudança do ambiente. Item incorreto. III: A seleção natural apenas irá eliminar as mutações herdadas da geração anterior caso estas sejam desfavoráveis. No entanto, caso elas sejam favoráveis, elas permanecerão na população. Item incorreto. Item IV: A atuação da seleção natural resulta na adaptação da população ao ambiente. Portanto, o item está correto. 7) a) Os comportamentos inatos são transmitidos geneticamente. Cada espécie de aranha produtora de teia, por exemplo, age sempre de acordo com um padrão. Suas descendentes, mesmo quando crescem separadas da mãe, agem exatamente da mesma forma. b) Esses comportamentos de defesa ajudam na sobrevivência do indivíduo e, consequentemente, na transmissão de seu patrimônio genético às próximas gerações. Sistema de Ensino CNEC Comentário: Comportamentos aprendidos são aqueles dependentes de experiências prévias para que sejam realizados. Podem ser aprendidos através da própria experiência ou pela convivência com genitores ou outros indivíduos semelhantes. Os comportamentos de defesa são importantes, pois permitem a sobrevivência do indivíduo. Como são comportamentos instintivos e, portanto, geneticamente determinados, são transmitidos aos descendentes. São, portanto, selecionados pela natureza. 8) O antibiótico, de início, provocou a morte de algumas bactérias, mas não de todas. Aquelas que sobreviveram apresentam alguma variabilidade que lhes confere resistência ao antibiótico. Essas resistentes se reproduzem, e a população volta a crescer. O antibiótico, portanto, funcionou como agente de seleção natural: selecionando as bactérias resistentes e eliminando aquelas sensíveis. Comentário: Salienta-se que a variabilidade individual (bactérias resistentes ou sensíveis ao antibiótico) surgiu aleatoriamente, através de mutações ao acaso, anteriormente ao contato com o antibiótico. 9) A Comentário: De acordo com a evolução biológica, os indivíduos melhor adaptados transmitem as características aos seus descendentes. Esses indivíduos conseguem sobreviver na natureza e gerar descendentes que terão as características dos genitores. Não ocorre seleção de características morfológicas adquiridas pelo uso frequente nem mutações dirigidas (conceito Lamarckista). Além disso, as mutações aleatórias podem produzir fenótipos mais vantajosos ao ambiente e, portanto, serem selecionados, e não eliminados. 10) C Comentário: A histona é uma proteína essencial para a célula, pois participa no processo de espiralização da cromatina durante a divisão celular, além de fazer parte da estrutura do cromossomo. Portanto, qualquer alteração na sua composição irá afetar diretamente a divisão celular e a estrutura do cromossomo. Em virtude disso, quando ocorrem mutações que modificam essa proteína, o organismo torna-se inviável, por não conseguir realizar divisão celular. Assim, essas mutações não são transmitidas aos descendentes, fazendo com que a proteína possua praticamente a mesma composição e sequência dos aminoácidos nos diferentes organismos. CAPÍTULO 4 – Evolução, especiação e filogenia Exercícios de sala 1) D Comentário: O processo de especiação ocorre na seguinte sequência: populações se cruzam livremente (I) aparecimento de barreira geográfica entre as populações (IV) acúmulo de diferenças genéticas entre as populações (II) estabelecimento de isolamento reprodutivo entre as populações (III). É importante lembrar que o que evidencia a ocorrência de especiação é o isolamento reprodutivo entre as populações. Caso não ocorra isolamento reprodutivo, pode ter ocorrido a formação de duas subespécies diferentes, mas não de duas espécies. 2) a) D. pseudobscura e D. persimilis pertencem a espécies diferentes, pois, no ambiente natural, apresentam isolamento reprodutivo. b) Essas espécies apresentam o isolamento do tipo pré-zigótico; mais especificamente, etológico, pois comportamentos diferentes evitam a fecundação e a formação do zigoto. Comentário: Dois organismos são de espécies diferentes quando, em condições naturais, não conseguem se cruzar ou gerem descendentes estéreis. Em virtude de não conseguirem cruzar na natureza, essas drosófilas pertencem a espécies diferentes. O isolamento reprodutivo, nesse caso, ocorre em decorrência do som emitido pela vibração das asas pelos machos durante o comportamento de corte, que é característico de cada espécie. Logo, é um isolamento reprodutivo pré-zigótico comportamental ou etológico (etologia é o estudo do comportamento). Sistema de Ensino CNEC 3) Esse fóssil apresenta 11 460 anos. Comentário: Observa-se, através do gráfico, que a meia vida do Carbono 14 é de 573 décadas, ou seja, 5730 anos. Isso significa que, a cada 5730 anos, metade da massa de carbono 14 é transformada em nitrogênio 14. A datação utilizando-se o carbono 14 parte do princípio de que, ao morrer, o organismo tem a mesma massa de carbono 12 e 14. No entanto, apenas o carbono 14 tem sua massa reduzida ao longo do tempo. Como o valor obtido para o Carbono 14 observado no fóssil foi de 0,25g, sua quantidade caiu pela metade do original (1g) duas vezes (1 0,5 0,25g). Portanto, foram observadas duas meias-vidas, o que corresponde a 11.460 anos. 4) O número de aminoácidos diferentes, com relação à hemoglobina do homem e os outros animais, macaco, camundongo, ave, rã e lampreia é de, aproximadamente, 5, 25, 45, 70 e 125. b) O grau de parentesco é maior entre o macaco e o homem, pois a diferença entre os aminoácidos da hemoglobina de ambos é menor do que quando comparamos o homem e o camundongo. Comentário: Para determinar o número de aminoácidos diferentes, basta observar o vértice comum entre o homem e cada animal, e analisar o valor referente no gráfico, como mostrado a seguir, através da linha vermelha: Sabe-se que, quanto maior o parentesco, menor a diferença de aminoácidos. Entre o macaco Rhesus e o homem, existem apenas cinco aminoácidos de diferença. Já entre o homem e o camundongo, a diferença é de cerca de 25 aminoácidos. Logo, conclui-se que há maior parentesco entre o macaco e o homem do que entre o macaco e o camundongo. 5) A Comentário: I: A anagênese é caracterizada por um conjunto de processos que modificam uma população original, conforme se observa a modificação do ancestral na espécie 1 e esta, por sua vez, na espécie 2. Item correto. II: Cladogênese é um conjunto de eventos que separam uma população em duas, bloqueando a troca de genes. Como a espécie 2 originou duas outras – 3 e 4, conclui-se que ocorreu isolamento geográfico. Item correto. III: Ao longo de uma cladogênese, ou seja, uma população geograficamente isolada, podem ocorrer processos anagenéticos independentes, o que pode gerar especiação, ou seja, a formação de duas espécies diferentes. Assim, a espécie 3 poderia modificar-se, formando uma nova espécie. Item correto. IV: Clados são linhagens filogenéticas que originalmente pertenciam a uma mesma espécie e sofreram diferenciação por cladogênese. No esquema apresentado, apenas as espécies 3 e 4 podem ser consideradas clados. Item incorreto. Exercícios propostos Sistema de Ensino CNEC 6) a) As modificações observadas nas populações isoladas geograficamente são devidas à seleção natural diferencial atuando sobre as variações produzidas aleatoriamente por mutações e recombinações gênicas. b) O processo de especiação é evidenciado pelo isolamento reprodutivo, fenômeno que interrompe o fluxo gênico entre as populações. Comentário: O processo inicial para a diferenciação das populações foi o isolamento geográfico. A partir dele, ocorre seleção natural diferencial, além de mutações e recombinações gênicas distintas. Assim, há um acúmulo das diferenças gênicas. Quando essas duas populações não forem capazes de se cruzar ou produzirem descendentes estéreis, afirma-se que ocorreu isolamento reprodutivo e, portanto, as populações pertencem a espécies diferentes. 7) As três espécies de pássaros, mesmo vivendo em simpatria, podem constituir entidades biológicas distintas em função do isolamento reprodutivo. Comentário: Quando duas ou mais espécies vivem em simpatria, diz-se que elas vivem no mesmo local, ou seja, sem separação geográfica. O que caracteriza que elas sejam espécies diferentes é o isolamento reprodutivo, independente da forma que ele ocorra. 8) A Comentário: Dentre os comportamentos citados, o único que favorece a dispersão é a ocupação de novos nichos, a qual pode gerar um isolamento geográfico e, portanto, desencadear a especiação. 9) Itens corretos: 02, 08 (soma: 10). Comentário: 01: O fato de encontrarmos a enzima tripsina desde protozoários até mamíferos não serve como evidência bioquímica do processo evolutivo. Para que seja possível utilizá-la para este propósito, devese analisar a sequência de aminoácidos (ou, preferencialmente, do DNA) de cada espécie e suas diferenças, como mostrado no quadro para a hemoglobina. Item incorreto. 02: Como as proteínas são produzidas a partir do RNA, e este, por sua vez, tem como molde o DNA, o sequenciamento do DNA também pode ser utilizado para a realização de estudos evolutivos. Item correto. 04: Considerando-se apenas o quadro apresentado, podemos dizer que homem e chimpanzé não apresentam diferenças evolutivas para a hemoglobina, enquanto que entre homem e gorila existem dois aminoácidos diferentes. Em virtude disso, o chimpanzé é a espécie mais próxima do homem do que o gorila. Item incorreto. 08: As análises cromossômicas incluem análises de genes e de cromossomos e, por isso, podem ser utilizadas para traçar linhas evolutivas. Item correto. 16: A hemoglobina do cavalo possui 45 aminoácidos diferentes em relação à do gorila, e 43 em relação à do homem, o que o torna mais próximo do homem, e não do gorila. Item incorreto. 32: Não podemos afirmar que chimpanzé e homem pertencem ao mesmo gênero observando-se apenas a similaridade da hemoglobina. Outras características precisam ser analisadas. Item incorreto. 10) A Comentário: Para analisar este exercício, devemos lembrar que órgãos análogos apresentam as mesmas funções, mas possuem origens diferentes; enquanto que órgãos homólogos apresentam, em geral, funções diferentes, mas possuem a mesma origem evolutiva. Assim, os órgãos homólogos são os únicos que possuem significado nos estudos de evolução e filogenia dos seres vivos. Portanto, considerando-se que o exercício diz que as aves futuras seriam as descendentes modificadas de espécies atuais de aves, as quais possuem apenas um par de asas, pode-se deduzir que o mais provável é que o novo par de asas seja homólogo ao par de pernas das aves atuais. Este novo par de asas não poderia ser análogo ao par de pernas das aves atuais, pois apresentariam funções diferentes; nem homólogo ao par de asas das aves atuais, pois apresentariam origens diferentes. 11) D Comentário: Sistema de Ensino CNEC Por se tratarem de espécies diferentes, Ursus artcos e Ursus maritimus não se cruzam na natureza ou, caso isso ocorra, não originarão descendentes férteis. Este é um conceito básico que caracteriza dois indivíduos como pertencentes a espécies diferentes. 12) B Comentário: De acordo com o enunciado, pode-se dizer que a sequência evolutiva para a proteína em questão é P PX PY, sendo que cada seta corresponde a uma mutação. Os retângulos presentes na árvore filogenética apresentam as mutações ocorridas durante a evolução da proteína (ver árvore filogenética a seguir). Como os grupos IV e V não apresentam retângulos anteriores à sua origem, eles possuem a proteína P. O primeiro retângulo, na escala evolutiva, refere-se à primeira mutação, que originou a proteína PX. Portanto, os grupos I e III apresentam a proteína PX. O segundo retângulo representa a mutação que originou a proteína PY, presente apenas no grupo II. 13) No diagrama, DEF é monofilético, BCD é polifilético e AB é parafilético. Comentário: Para responder à questão, deve-se analisar a árvore filogenética baseando-se exclusivamente na localização dos ancestrais comuns mais recentes (“bolinhas”), desconsiderando-se o ancestral comum antigo. DEF inclui todos os descendentes de um único ancestral comum mais recente e, portanto, é um grupo monofilético. BCD contém membros com mais de um ancestral e, portanto, é polifilético. AB é um grupo parafilético, pois inclui alguns descendentes de um ancestral comum, mas não todos (a espécie C também é originada do mesmo ancestral comum recente). 14) As duas árvores representam relações evolutivas entre lagartos, crocodilos e aves. Em I, crocodilos e lagartos são mais próximos entre si, por compartilharem maior número de características morfológicas. Em II, aves são mais próximas de crocodilos, por apresentarem maior semelhança em nível molecular. A árvore que melhor reflete as relações de parentesco entre os grupos é a representada por II, porque as mudanças evolutivas dependem de alterações no material genético, representado pelo DNA e expresso em proteínas. Semelhanças morfológicas podem ser reflexo de processo de convergência adaptativa e não necessariamente indicam relação de parentesco. Comentário: Para interpretar as árvores, deve-se buscar o ancestral comum mais recente. Em I, esse ancestral aponta maior proximidade entre lagarto e crocodilo, enquanto que em II essa proximidade é entre Sistema de Ensino CNEC crocodilo e aves. A árvore I, baseada em semelhanças e diferenças morfológicas, pode refletir analogias e, portanto, não representar corretamente as relações de parentesco. 15) V - V - F - V - V Comentário: Item 1. O Homo habilis foi a espécie que iniciou a fabricação de ferramentas, além de ser a primeira espécie a usar a linguagem para a comunicação. Verdadeiro. Item 2: O gênero Australopithecus deu origem ao gênero Homo e, portanto, está extinto. Verdadeiro. Item 3: Os referidos epítetos específicos referem-se a espécies pertencentes ao gênero Australophitecus. Falso. Item 4: Apesar de alguns autores considerarem o cérebro dos Australophitecus de tamanho semelhante ao dos chimpanzés, ele é um pouco maior. Verdadeiro. Item 5: O Homo sapiens surgiu há cerca de 100 ou 200 mil anos, a partir de um grupo de Homo erectus. Verdadeiro. (Alguns autores consideram que o ancestral é o Homo ergaster.) 16) C Comentário: Os hábitos alimentares do Homo sapiens começaram a modificar-se a partir do domínio do fogo. A sua utilização permitiu cozinhar os alimentar e, consequentemente, torná-los mais moles. Assim, aqueles dentes maiores não eram mais utilizados, e os indivíduos com dentes menores também conseguiam sobreviver da mesma maneira, visto que não apresentavam mais nenhuma desvantagem em relação aos demais. É importante salientar que não foi o cozimento dos alimentos que reduziu o tamanho dos dentes. Essa variabilidade já existia anteriormente. 17) C Comentário: Sabe-se que existe uma grande semelhança anatômica e, até mesmo, genética, entre os diferentes primatas. Isso sugere a presença de um ancestral comum entre humanos e alguns macacos. No entanto, sabe-se que os macacos não originaram o homem. 18) E Comentário: O Homo erectus surgiu há cerca de 1 milhão de anos e deu origem ao H. sapiens. Logo, o número 7 corresponde ao Homo erectus. 19) D Comentário: Atualmente, observa-se que as características físicas das diferentes etnias da espécie humana estão relacionadas com a distribuição geográfica dos indivíduos. Assim, foi necessário que a espécie estivesse plenamente adaptada ao ambiente, para que, então, essas características fossem selecionadas de acordo com as características ambientais. Logo, essas características começaram a variar apenas após o pleno estabelecimento das populações humanas nas diferentes regiões do planeta. 20) Itens corretos: 01, 08 (Soma: 09). Comentário: 01: O primeiro ancestral apresentado na figura é comum aos camundongos e à espécie humana. Verdadeiro. 02: Os chimpanzés compartilham maior número de genes com a espécie humana do que com os gorilas, visto que o ancestral comum entre eles é mais recente. Falso. 04: A espécie humana e os chimpanzés se originaram na mesma época. Portanto, não podemos falar que um é mais evoluído que outro. Falso. 08: Para analisar a proximidade evolutiva, deve-se observar o ancestral comum. Assim, os chimpanzés são os mais próximos da espécie humana, seguidos dos gorilas e, depois, dos orangotangos. Verdadeiro. 16: A espécie humana e os chimpanzés compartilham um ancestral comum, e surgiram de maneira independente. Não se pode afirmar que ambos se originaram dos gorilas. Falso. Sistema de Ensino CNEC CAPÍTULO 5 – As bases genéticas da evolução Exercícios de sala 1) a) Após a catástrofe, as frequências serão: f(A) = 0 e f(a) = 1. b) Não. Nesse caso, a catástrofe selecionou aleatoriamente um dos alelos. Comentário: a) Como após a catástrofe restaram apenas indivíduos homozigotos recessivos (aa), eles cruzarão entre si, gerando apenas descendentes homozigotos recessivos (aa). Devido à ausência de indivíduos que possuem o alelo dominante A, a frequência do alelo A é zero. Portanto, as frequências serão: f(A) = 0 e f(a) = 1. b) O fator evolutivo observado é a deriva gênica, no qual ocorre a morte de grande parte de indivíduos e sobrevivência de poucos. Nesses casos, não há seleção das características mais adaptativas, e sim uma seleção aleatória, devido à sorte. 2) Nesse caso, temos as seguintes frequências gênicas: f(i) = 0,3 e f(I) = 0,7. Temos também as seguintes frequências fenotípicas: f(II) = 0,49 ou 49%, f(Ii) = 0,42 ou 42% e f(ii) = 0,09 ou 9%. Comentário: Para a resolução deste exercício, devemos lembrar que f(I) = p e f(i) = q, e que p + q = 1. Além disso, f(II) = p2; f(Ii) = 2pq; f(ii) = q2. Segundo os dados do exercício, existem 72 indivíduos insensíveis num total de 800. Assim, temos: f (ii ) = q 2 = 72 = 0,09 ⇒ q = 0,3 800 Como p + q = 1, temos que p = 0,7. Portanto, as frequências gênicas são: f(i) = 0,3 e f(I) = 0,7. As frequências fenotípicas são: f(II) = 0,49 ou 49%, f(Ii) = 0,42 ou 42% e f(ii) = 0,09 ou 9%. 3) a) A frequência de heterozigotos é de 3,92% , ou seja, f(Ff) = 0,0392 ou 3,92%. b) Essa população está sofrendo os efeitos da seleção natural, pois alguns indivíduos afetados não sobrevivem. Comentário: a) Os indivíduos com fibrose cística possuem genótipo ff. Assim, a frequência desse genótipo é f(ff) = 1/2500 = q2. Logo, temos que q = 0,02. Logo, p = 0,98. Portanto, a frequência de heterozigotos é f(Ff) = 2pq = 0,0392 ou 3,92%. b) Segundo o enunciado, a fibrose cística “às vezes provoca a morte do indivíduo ainda jovem”. Em virtude disso, esses indivíduos que morrem não geram descendentes e não transmitem o alelo recessivo às gerações seguintes. Esse é um exemplo de seleção natural e, portanto, a população não está em equilíbrio gênico. 4) As frequências dos homozigotos de visão normal e dos heterozigotos são, respectivamente, 49% e 42%. Comentário: De acordo com o enunciado, 91% da população não é míope, enquanto que as demais (9%) são míopes, característica condicionada pelo alelo autossômico m. Assim, a frequência de mm é de 9% ou 0,09. Logo, temos que: f (mm) = 0,09 f (m) = 0,3 Sabe-se que a f (m) = q e f (M) = p e que p + q = 1. Assim, f (M) = p = 0,7. Para calcular as frequências dos homozigotos de visão normal (MM) usa-se a fórmula p2, e para os heterozigotos, utiliza-se 2pq: f (MM) = p2 = (0,7)2 = 0,49 = 49% F (Mm) = 2pq = 2 . 0,7 . 0,2 = 0,42 = 42%. 5) A Comentário: I: O exemplo refere-se à seleção de genótipos da anemia falciforme em regiões onde a malária é endêmica, ocorrendo eliminação dos genótipos homozigotos recessivos devido à forte anemia, e dos homozigotos dominantes, pois são susceptíveis à malária. Esse tipo de seleção é chamada de Sistema de Ensino CNEC estabilizadora, e ocorre em populações adaptadas a ambiente relativamente estável com a eliminação dos fenótipos extremos, enquanto que os fenótipos intermediários são selecionados. II: O exemplo refere-se ao desenvolvimento de plantas em locais contaminados e não-contaminados por metais. Observa-se que, nos locais contaminados, há predomínio de um tipo de planta, que não consegue competir em locais não contaminados com as plantas adaptadas para aquele local. O processo de seleção que ocorre quando pequenas subpopulações estão sujeitas a pressões seletivas opostas, desfavorecendo os fenótipos intermediários, culminando na seleção dos fenótipos extremos, é denominado seleção disruptiva ou diversificadora. III: O exemplo refere-se à sobrevivência diferencial de bactérias mutantes resistentes ao antibiótico. No caso, o antibiótico age como fator de seleção das bactérias. O processo de seleção que ocorre após uma alteração ambiental, determinando a direção da seleção em um sentindo, é denominado seleção direcional. Nesses casos, uma característica antes desfavorável passa a ser vantajosa, gerando mudanças na população. Exercícios propostos 6) a) Para que o equilíbrio seja atingido, a população deve estar isenta de fatores evolutivos, e os cruzamentos devem ser aleatórios. b) A evolução representa a alteração progressiva das frequências gênicas em uma população. A população de jabutis ficou mais sujeita a variações gênicas aleatórias (deriva genética). Comentário: Pode-se utilizar o termo panmítica para se referir à população com cruzamentos evolutivos. O outro fator que também pode ser citado é a necessidade de as populações serem infinitamente grandes. 7) Os chitas ou guepardos têm menores chances de sobrevivência, pois sua baixa heterozigose indica reduzida variabilidade genética. Essa reduzida variabilidade pode dificultar a adaptação a um novo ambiente. Comentário: Sabe-se que, quando há menor variabilidade genética, a população fica mais sujeita às variações do ambiente, pois pode acontecer de a população não ter características adaptativas para sobreviver no novo ambiente. 8) a) Nessa população, 20 indivíduos devem ser afetados. b) A probabilidade é de 0,01%. c) A frequência do alelo dominante é 0,99: f(A) = 0,99. d) Devem existir 3.960 indivíduos heterozigotos. e) O número estimado de afetados para a próxima geração é o mesmo: 20 indivíduos. Comentário: a) Considerando-se que f(aa) = 1/10.000, e que a população da cidade é de 200.000 habitantes, 20 habitantes dessa cidade devem ser afetados. Para isso, utiliza-se regra de três simples: População Afetados 10.000 1 200.000 x b) A probabilidade é de 20 (número total de afetados) para 200.000, ou seja, 1/10.000 ou 0,01%. c) Para calcular a frequência do alelo dominante, devemos primeiro calcular a frequência do alelo recessivo. Para isso, utilizados o seguinte: f(aa) = q2 = 1/10.000; ou seja, q = 0,01. Como p + q = 1, temos que p = 0,99, ou 99%. d) A frequência de indivíduos heterozigotos é igual a 2pq = 0,0198 ou 1,98%. Considerando a população total de 200.000, temos 3960 indivíduos heterozigotos. e) Como a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, o número estimado de afetados para a próxima geração permanece constante, ou seja, 20 individuos. Isso ocorre porque as frequências gênicas não se alteram. 9) A Comentário: Como o Plasmodium malariae tem dificuldade em sobreviver nas hemácias dos indivíduos portadores do genótipo HsH, ao longo do tempo, este genótipo HsH é selecionado em virtude da presença da Sistema de Ensino CNEC malária. Esses organismos são heterozigotos para a anemia falciforme, possuindo apenas “traço falcêmico”, podendo viver naturalmente. Os indivíduos normais HH são mais vulneráveis à malária, que pode causar a morte. Os indivíduos homozigotos HsHs são portadores da anemia falciforme e não atingem a idade adulta. Portanto, o aumento do número de indivíduos HsH está diretamente associado ao aparecimento de casos de malária. 10) a) Nas duas populações, a frequência dos alelos é igual, ou seja, 55% para A e 45% para a. b) A população 1 apresenta 160 homozigotos, e a população 2 apresenta 70 homozigotos. Comentário: Inicialmente, temos que observar que o enunciado do exercício não afirma que a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg e não podemos utilizar as fórmulas. Portanto, para se calcularem as frequências em ambas as populações, realiza-se a soma dos alelos A e a. De acordo com o enunciado do exercício, temos: População 1: f(AA) = 90/200; f(Aa) = 40/200; f(aa) = 70/200 População 2: f(AA) = 45/200; f(Aa) = 130/200; f(aa) = 25/200 200 indivíduos correspondem a 400 alelos. Para a população 1, temos: Quantidade de indivíduos em cada genótipo 90 AA 40 Aa 70 aa Total de genes A Total de genes a 180 40 0 220 220/400 = 0,55 0 40 140 180 180/400 = 0,45 Quantidade de indivíduos em cada genótipo 45 AA 130 Aa 25 aa Total de genes A Total de genes a Total de genes Frequência Para a população 2, temos: 90 0 130 130 0 50 Total de genes 220 180 Frequência 220/400 = 0,55 180/400 = 0,45 Portanto, nas duas populações, a frequência dos alelos é igual, ou seja, 55% para A e 45% para a. b) Os indivíduos homozigotos têm os dois alelos iguais: AA ou aa. Assim, somando-se os homozigotos de ambas as populações, observa-se que a população 1 tem 160 homozigotos, enquanto a 2 tem somente 70 homozigotos, apesar de as frequências serem as mesmas. Sistema de Ensino CNEC