Biologia 1ª série Simulado
Simulado ENEM: origem da vida, células e energia
Simulado com 12 questões no estilo ENEM sobre evolução química, origem dos elementos nas estrelas, hipóteses sobre os primeiros seres vivos, endossimbiose e biogás.
- 12 questões
- cerca de 40 minutos
Biologia, 1ª série: Simulado ENEM: origem da vida, células e energia
Em 1953, Stanley Miller e Harold Urey montaram um aparelho com metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, submetidos a descargas elétricas contínuas. Após alguns dias, a água acumulada no sistema continha aminoácidos. Esse resultado apoia a ideia de que
- aminoácidos só podem ser produzidos dentro de células, pela ação de enzimas
- a atmosfera primitiva da Terra era rica em gás oxigênio, como a atmosfera atual do planeta
- moléculas orgânicas podem surgir de substâncias simples nas condições da Terra primitiva
- a vida surgiu por geração espontânea em caldos nutritivos expostos à luz e ao ar da Terra primitiva
- os primeiros seres vivos eram autotróficos e produziam seus próprios aminoácidos por fotossíntese
Rochas com cerca de 2,4 bilhões de anos registram a oxidação do ferro em grande escala, sinal de que o gás oxigênio começava a se acumular na atmosfera, que antes praticamente não o continha. Os principais responsáveis por essa mudança foram
- fungos decompositores, que produziam O2 ao degradar matéria orgânica
- animais aquáticos primitivos, que liberavam oxigênio durante a respiração
- organismos fotossintetizantes, como as cianobactérias, que liberam O2
- vulcões, que expeliam grandes quantidades de gás oxigênio puro
- bactérias fermentadoras, que liberavam oxigênio ao produzir álcool
Na busca por vida fora da Terra, astrônomos procuram planetas na chamada "zona habitável" de suas estrelas, a faixa de distância em que a temperatura permitiria a existência de água no estado líquido. A importância da água líquida para a vida está no fato de ela
- ser a única substância capaz de armazenar informação genética
- ser a principal fonte de energia química utilizada pelas células para produzir ATP
- formar a cadeia principal das proteínas e dos ácidos nucleicos
- impedir a chegada de qualquer tipo de radiação nociva à superfície do planeta
- atuar como solvente das reações do metabolismo e no transporte de substâncias
"Somos poeira de estrelas." A frase, comum na divulgação científica, refere-se ao fato de que a maior parte do carbono, do oxigênio e do nitrogênio presentes em nosso corpo
- formou-se na própria Terra, pelo decaimento radioativo das rochas do manto
- foi produzida por reações químicas na atmosfera primitiva, por meio de descargas elétricas
- originou-se da fotossíntese das primeiras cianobactérias, que transformavam hidrogênio em carbono
- foi produzida por fusão nuclear no interior de estrelas, espalhada no espaço quando elas morreram
- surgiu no Big Bang, junto com o hidrogênio e o hélio, nos primeiros minutos do Universo
Em 1969, caiu na Austrália o meteorito de Murchison. Análises posteriores encontraram nele dezenas de aminoácidos, alguns dos quais não fazem parte das proteínas dos seres vivos terrestres. Essa descoberta é compatível com a ideia de que
- moléculas orgânicas podem se formar fora da Terra e chegar aqui em meteoritos
- a vida na Terra foi trazida por bactérias que viajaram dentro desse meteorito
- aminoácidos só se formam em planetas que já possuem vida
- todos os aminoácidos do meteorito vieram de seres vivos da Terra que o contaminaram
- os seres vivos terrestres usam os mesmos aminoácidos encontrados em qualquer meteorito
Segundo a hipótese heterotrófica, os primeiros seres vivos obtinham energia de moléculas orgânicas disponíveis no ambiente. Considerando também a ausência inicial de gás oxigênio na atmosfera, qual sequência de surgimento dos processos energéticos é a mais coerente com essa hipótese?
- Respiração aeróbia → fotossíntese → fermentação
- Fermentação → fotossíntese → respiração aeróbia
- Fotossíntese → fermentação → respiração aeróbia
- Respiração aeróbia → fermentação → fotossíntese
- Fotossíntese → respiração aeróbia → fermentação
Em uma propriedade rural, o esterco do gado é colocado em um biodigestor, um tanque fechado sem contato com o ar. O gás produzido alimenta um gerador que fornece energia elétrica para a ordenha e a iluminação. O processo biológico que produz esse gás é
- a decomposição anaeróbia feita por microrganismos, que gera principalmente metano
- a respiração aeróbia, que transforma o gás oxigênio presente no tanque em metano
- a fermentação alcoólica realizada por leveduras, que produz etanol na forma de gás
- a combustão espontânea do esterco no interior do tanque fechado
- a fotossíntese realizada por bactérias do esterco, que libera gás oxigênio
Em muitas propriedades rurais, biodigestores transformam o esterco do gado em biogás, usado para gerar eletricidade. Uma vantagem ambiental desse sistema é
- eliminar toda a emissão de gás carbônico, já que a queima do metano não produz CO2
- dispensar cuidados com o tanque, pois o metano não oferece nenhum risco de explosão ou incêndio
- aproveitar resíduos, gerar energia e biofertilizante e evitar a emissão direta de metano
- transformar o esterco em petróleo, um combustível renovável de alta qualidade
- substituir completamente a fotossíntese das pastagens na produção de oxigênio
Em 1855, Rudolf Virchow resumiu uma ideia que se tornaria parte da teoria celular: omnis cellula e cellula, isto é, "toda célula provém de outra célula". Essa ideia se relaciona à biogênese porque
- contradiz a biogênese, já que células não são organismos completos
- demonstra que as células surgem espontaneamente a partir de líquidos nutritivos
- prova que as células atuais se formaram no Big Bang e se dividem desde então
- mostra que as células podem ser produzidas em laboratório a partir de moléculas simples
- estende ao nível celular o princípio de que a vida se origina de vida preexistente
Mitocôndrias e cloroplastos têm DNA próprio, circular como o das bactérias, ribossomos semelhantes aos bacterianos, membrana dupla e se multiplicam por divisão dentro da célula. Essas evidências apoiam a hipótese de que essas organelas
- são restos de células mortas que ficaram presos no citoplasma de células vivas
- surgiram por geração espontânea no citoplasma, a partir de moléculas orgânicas livres
- foram produzidas pelo núcleo da célula eucariótica, que copiou parte de seu DNA para elas
- vieram de procariontes que passaram a viver dentro de outras células (endossimbiose)
- são vírus que infectaram as células eucarióticas e permanecem nelas como parasitas
A bactéria Thermus aquaticus, descoberta em fontes termais com temperatura próxima de 70 °C, forneceu uma enzima que copia DNA, a Taq polimerase. Ela é usada em laboratórios na técnica de PCR, que exige ciclos de aquecimento a cerca de 95 °C. Essa enzima é útil porque
- não é formada por aminoácidos e, por isso, não sofre desnaturação
- mantém sua forma e atividade em temperaturas que desnaturam a maioria das enzimas
- produz DNA a partir de proteínas, sem precisar de um molde
- só funciona em temperaturas baixas, abaixo de 10 °C, o que evita a degradação do DNA
- é capaz de transformar RNA em proteína sem a participação de ribossomos
A hipótese do "mundo de RNA" propõe que as primeiras formas de vida usavam RNA tanto para guardar informação quanto para acelerar reações, antes do surgimento do DNA e das proteínas. Essa hipótese ganhou força com a descoberta de que
- o RNA é mais estável que o DNA e não sofre mutações
- os ribossomos são formados apenas por proteínas, sem nenhum RNA
- certas moléculas de RNA, as ribozimas, catalisam reações químicas
- as proteínas armazenam a informação genética de todos os vírus
- o DNA é capaz de se formar sem nenhum tipo de molde ou catalisador
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