Enem Nota Máxima - Ciências Da Natureza e Suas Tecnologias I
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4CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS I
FÍSICA, QUÍMICA E BIOLOGIA
Gilberto DimensteinLuis Carlos de Menezes
Marcelo LeiteMarcos Bagno
Nilson José MachadoRaquel Rolnik
Rodrigo Lacerda
4CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS I
FÍSICA, QUÍMICA E BIOLOGIA
Coleção Enem Nota Máxima
© 2013 Leya
Autores da coleção Enem Nota Máxima
Carlos Alberto Seixas Ciências da Natureza
Maria Sílvia Guimarães Ginde Ciências da Natureza
Adriana Soares Netto Matemática
André Almeida de Souza Cavalcanti Ciências Humanas
Cleide Lucia da Cunha Rizério e Silva Literatura
Davi Fazzolari Redação
José Pablo Zatti Língua Estrangeira | Espanhol
Leonardo Luiz Figueira Cortopassi Língua Estrangeira | Inglês
Maria Isabel Porazza Mendes Matemática
Pedro Sales Ciências Humanas
Vicente Luís de Castro Pereira Língua Portuguesa e Literatura
Direção editorialDuda Albuquerque
Coordenação de arte e capaThais OmettoImagem da capa: Paper Boat Creative/ Getty ImagesImagens da 4.a capa: Gilberto Dimenstein: Arquivo pessoal; Marcos Bagno: Marcos Muzi; Marcelo Leite: Jorge Rosenberg; Luis Carlos de Menezes: Arquivo pessoal; Nilson José Machado: Arquivo pessoal; Raquel Rolnik: Luiz Alonso; Rodrigo Lacerda: Arquivo pessoal.
Criação, edição e produçãoEdições Jogo de Amarelinha
Coordenação pedagógicaCláudia Nucci
Edição de textoAlyne Azuma, Fernando Penteado
Projeto gráfi coLeslie Morais
Iconografi aAngelita Cardoso, Monise Martinez
IlustraçõesMariana Heffner, Rafael Campos Rocha
MapasMário Kanno
Editoração eletrônicaCasa de Ideias
Gerência de revisãoMiriam de Carvalho Abões
Coordenação de revisãoBeto Celli
RevisãoEdições Jogo de Amarelinha
Todos os direitos reservados:
Leya
Rua Dr. Olavo Egídio, 264
CEP 02037-000 – São Paulo – SP – Brasil
Fone + 55 11 3129-5448
Fax + 55 11 3129-5448
www.leya.com.br
ISBN 9788581812861
4CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS I
FÍSICA, QUÍMICA E BIOLOGIA
APRESENTAÇÃO
Atualmente, o ENEM – Exame Nacional do Ensino
Médio – destina-se à avaliação da Educação Bási-
ca, do desempenho das escolas públicas e parti-
culares do país, e facilita ou garante o acesso de alunos a
cerca de 500 universidades, possibilitando a participação
em programas governamentais de acesso ao ensino su-
perior, além de ser um instrumento de autoavaliação. Cria-
do em 1998, o ENEM vem, ano a ano, ganhando importân-
cia por sua abrangência e pelo aumento significativo de
inscrições. Em 2012, foram quase 6 milhões de inscritos
em busca de certificação para complementar seu currícu-
lo, para participar de processos seletivos profissionais, pa-
ra ter acesso a cursos profissionalizantes ou para ingressar
no ensino superior.
Foi pensando nessa abrangência e na preparação para
o exame que organizamos a coleção ENEM Nota Máxima.
Com comentários de especialistas renomados na área de
educação e composta de dez volumes que abrangem as
quatro áreas de conhecimento, a coleção foi pautada pe-
los cinco eixos de conhecimento que todo aluno que con-
clui a Educação Básica precisa ter, quais sejam:
Agora, em suas mãos, o bilhete de acesso para o curso
superior, para o curso pós-Ensino Médio ou ainda para um
emprego melhor.
Bons estudos!
COMO USAR SEU LIVRO
Para você obter o melhor aproveitamento no ENEM, os capítulos deste volume estão organi-
zados da seguinte forma:
1 CONECTE-SE Faz a conexão entre o que você
já sabe e o que vai aprender no capítulo a partir
de um tema que tenha relação com o contexto.
2 OBJETIVOS Expõe rapidamente os objeti-
vos do capítulo que estão associados não
somente aos conhecimentos, mas também
às competências e habilidades relacionadas
na Matriz de Referência do ENEM.
3 DESAFIO Nessa etapa, você será desafia-
do a resolver uma situação-problema. Em
seguida, você entrará na etapa que lhe dará
os subsídios necessários para lidar com ele
através da análise de questões do ENEM.
4 QUESTÃO DO ENEM Os conteúdos serão ex-
plorados a partir de questões publicadas
nas provas do ENEM, relacionadas ao tema
selecionado. A cada questão, você terá aces-
so à resposta comentada e, a partir dela, ini-
cia-se um texto-base que explora os conteú-
dos relacionados ao tema de cada capítulo.
5 TEXTO-BASE Aparecerá inúmeras vezes du-
rante o capítulo, logo após as questões do
ENEM ou nos seus moldes, para explorar os
objetos de conhecimentos (conteúdos) ne-
cessários para resolvê-las e para subsidiar a
resolução do desafio que foi apresentado.
OB
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IVO
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4 MUDANÇAS CLIMÁTICAS
conecte-seSomos bombardeados a todo instante com informações e discussões sobre as altera-
ções climáticas que vêm acontecendo em nosso planeta, sobre o aquecimento global e o
efeito estufa. Não é preciso investir muito para ir atrás de informações, pois nosso organis-
mo consegue perceber que algo está mudando.
Você já deve ter vivido dias de pleno verão que mais parecem de inverno; ou, no inver-
no, passou por um calor escaldante. Por que será que essas mudanças bruscas acontecem?
Observe a figura abaixo: que informação ela lhe traz?
Neste capítulo você poderá interpretar processos naturais ou tecnológicos, avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes
de atividades sociais ou econômicas, relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria,
todos influenciando o clima.
Trânsito infernal, aquecimento global!
“O sistema viário de São Paulo responde por quase metade da
emissão de gases causadores do efeito estufa na cidade, segundo
estudos realizados.
Em 2003 foram produzidos cerca de 16 milhões de toneladas de
gases de efeito estufa; 50% se originaram do setor de transporte
rodoviário da cidade, seguido por aterros sanitários (23%). A emis-
são per capita registrada na metrópole foi de 1,47 tonelada de CO2
por ano.”
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambiente/transito-
infernal-aquecimento-global/?searchterm=efeito%20estufa>. Acesso em: 12 nov. 2011. Texto
adaptado.
Essa problemática preocupa os setores econômicos, sociais e ambientais. Surge co-
mo um grande desafio da sociedade moderna, que deverá preocupar-se cada vez mais
em garantir a produtividade econômica, os avanços sociais e a preservação ambiental.
O efeito estufa apresenta-se como um desafio transdisciplinar, uma vez que se ori-
gina de uma série de processos naturais, industriais, relações de consumo e até mesmo
das influências planetárias, e todos esses aspectos precisam ser considerados na busca
de soluções para o problema.
E você, o que vem fazendo para o planeta?
Você é usuário de transporte particular ou de transporte coletivo?
É hora de estudar e, ao final deste capítulo, pretendemos que você elabore um pla-
no de ação visando atenuar o efeito estufa. Proponha ações individuais e coletivas.
DESAFIO
Sistema viário:
conjunto de estradas,
rodovias e acessos
que cortam
determinada região.
O sistema viário
urbano é denomina-
do malha urbana.
86 87
QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2011, uma questão confrontava um pressuposto do senso comum com pesquisas entomológicas e novas descobertas científicas.
Diferente do que o senso comum acredita, as lagartas de borboletas não possuem
voracidade generalizada. Um estudo mostrou que as borboletas de asas transparentes da
família Ithomiinae, comuns na Floresta Amazônica e na Mata Atlântica, consomem,
sobretudo, plantas da família Solanaceae, a mesma do tomate. Contudo, os ancestrais
dessas borboletas consumiam espécies vegetais da família Apocinaceae, mas a quantidade
dessas plantas parece não ter sido suficiente para garantir o suprimento alimentar dessas
borboletas. Dessa forma, as solanáceas tornaram-se uma opção de alimento, pois são
abundantes na Mata Atlântica e na Floresta Amazônica.
CORES ao vento. Genes e fósseis revelam origem e diversidade de borboletas sul-americanas.
Revista Pesquisa FAPESP, São Paulo, n. 170, 2010. Texto adaptado.
Nesse texto, a ideia do senso comum é confrontada com os conhecimentos científicos,
ao se entender que as larvas das borboletas Ithomiinae encontradas atualmente na Mata
Atlântica e na Floresta Amazônica, apresentam
A facilidade em digerir todas as plantas desses locais.
B interação com as plantas hospedeiras da família Apocinaceae.
C adaptação para se alimentar de todas as plantas desses locais.
D voracidade indiscriminada por todas as plantas existentes nesses locais.
E especificidade pelas plantas da família Solanaceae existentes nesses locais.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Ciência é método
E como o homem conseguiu chegar a um nível de conhecimento em que, além de classi-
ficar os insetos, sabe também que tipo de relação eles mantêm com a natureza: o que comem,
como vivem, em quais ambientes? Como e quando o homem começou a fazer ciência?
“Como tudo começou?” “Como tudo começou?”
Mas o que é ciência? Segundo o dicionário Aurélio, a ciência é:
Conjunto organizado de conhecimentos relativos a certas categorias de fatos ou fe-
nômenos. (Toda ciência, para definir-se como tal, deve necessariamente recortar, no real,
seu objeto próprio, assim como definir as bases de uma metodologia específica: ciências
físicas e naturais.) / Conjunto de conhecimentos humanos a respeito da natureza, da so-
ciedade e do pensamento, adquiridos através do desvendamento das leis objetivas que
regem os fenômenos e sua explicação: o progresso da ciência. / Ciência pura, ciência pra-
ticada independentemente de qualquer preocupação de aplicação técnica.
“Tudo merece ser apreciado, pois tudo merece uma interpretação”, já
dizia Herman Hesse!
O modo pelo qual um cientista se propõe a resolver um novo pro-
blema ou a questionar a validade de um conhecimento anterior é cha-
mado de método científico. O método científico compreende etapas
ou sequências bem definidas:
O problema: com uma observação bem acurada, curiosa, formulam-se perguntas, para as
quais não se encontra uma explicação de imediato. Desta forma, elabora-se um problema.
Em seguida, com o problema elaborado, buscam-se informações relacionadas a ele, organi-
zando-as em tabelas, gráficos e textos, para poder olhá-las criticamente e levantar hipóteses.
As hipóteses são explicações provisórias para a resposta/solução do problema.
O teste de hipóteses e/ou comprovação: para comprovar ou não se as hipóteses levan-
tadas são válidas, os cientistas realizam experimentos ou levantamentos bibliográficos
que venham dar respostas ao problema.
Herman Hesse
(1877-1962): escritor
alemão, naturalizado
suíço. Entre suas
obras, destacam-se
Sidarta e O Lobo da estepe.
MA
RI H
EFF
NE
R
2322
1
2
3
5
4
Para facilitar ou complementar seus estudos, foram inseridas algumas explicações e ativi-
dades complementares. São elas:
6 RADAR Acrescenta informações que com-
plementam o assunto que está sendo apre-
sentado e oferece dicas de livros, filmes e ví-
deos, sites, museus, exposições, músicas etc.
7 PENSE BEM! É um momento para refletir
sobre aspectos relacionados com as atitu-
des e os valores abrangidos nas habilidades
descritas na Matriz de Referência do ENEM,
que expressam uma ação cidadã.
8 PRATICANDO Propõe questões inéditas (si-
mulações), no modelo do ENEM, que exigem
pesquisa ou aplicação dos objetos de conhe-
cimento (conteúdos) abordados.
9 CAMINHOS POSSÍVEIS É o momento de finaliza-
ção do capítulo. Nele você deve resgatar tudo
que aprendeu para responder ao desafio pro-
posto no início e identificar o que precisa fazer
para aprimorar seus conhecimentos.
Biomassa (g/m2)
10000
1000
100
10Consumidores
Terciários
ConsumidoresSecundários
ConsumidoresPrimários
Produtores
Pirâmide de números*
Representa o número de indivíduos em cada nível trófico.
ConsumidoresPrimários
Produtores
ConsumidoresSecundários20
aves
300gafanhotos
1000 plantas
* Os valores numéricos são apenas exemplos ilustrativos.
RADAR
Sites
<www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/
simuladoreseanimacoes/2011/biologia/cadeia_alimentar.swf> – Para visualizar
a dinâmica de uma cadeia alimentar.
Aventura visual documentários – a biodiversidade na floresta tropical: <www.
youtube.com/watch?v=zFYPlnmoAa0> – Para acessar imagens e informações
em números, formas e cores sobre os ecossistemas desse bioma.
PENSE BEM!
O comércio ilegal de animais silvestres é a terceira atividade clandestina que mais movimenta dinhei-
ro, perdendo apenas para o tráfico de drogas e armas.
O Brasil é um dos principais alvos dos traficantes, devido à sua imensa diversidade de peixes, aves, in-
setos, mamíferos, répteis, anfíbios e outros.
Se você for comprar um animal, qual medida deve tomar para se certificar de que não está comprando
um animal silvestre no mercado ilegal?
PRATICANDOPesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) descobriram uma nova
espécie de mamífero. Batizada com o nome científico de Cerradomys goytaca, a espécie já ganhou
também o nome popular de ratinho-goytacá.
O nome se deve ao fato de a espécie estar restrita à região litorânea do norte do Rio de Janeiro,
antigamente habitada pelos índios goytacazes. Estudos morfológicos e genéticos conduzidos
pelos pesquisadores mostraram que as espécies mais aparentadas ao ratinho-goytacá estão no
cerrado, por isso Cerradomys, que quer dizer rato do Cerrado.
A descoberta contrariou as expectativas de que toda a fauna das restingas teria fortes
conexões com a da Mata Atlântica. Apesar das diferenças entre os dois meios, pesquisas científicas
realizadas até então mostravam que as espécies de mamíferos das restingas eram as mesmas
encontradas nas florestas atlânticas adjacentes. Tal hipótese, porém, caiu por terra com a
descoberta dessa nova espécie de roedor.
O ratinho-goytacá habita preferencialmente as moitas de Clusia, a árvore mais comum na
parte mais aberta da restinga, ao contrário de outros mamíferos de pequeno porte, que preferem
as matas mais úmidas. Durante o dia ele permanece em seu ninho em meio às bromélias ou
mesmo nos galhos da Clusia. Já à noite sai para realizar suas atividades e se alimentar de
coquinhos do guriri ou juruba, famosa palmeirinha que deu nome ao parque.
Disponível em: <www.estadao.com.br/noticias/cidades,nova-especie-de-mamifero-e-descoberta-no-
rio,741060,0.htm>. Acesso em: 10 jan. 2012. Texto adaptado.
Com base no texto acima podemos afirmar que
A os índios goytacazes já conheciam o ratinho-goytacá.
B a identificação da nova espécie permitiu aos pesquisadores relacionar o ambiente de cerrado
com o ambiente da restinga.
C a regra de classificação biológica deveria ser aplicada e o nome do novo mamífero relacionado
às restingas.
D a descoberta da nova espécie não é importante para a biodiversidade das restingas.
E com a descoberta desse mamífero, novas pesquisas deverão ser realizadas em busca de novas
espécies.
146 147
PRATICANDO
RITMO SOLAR
Desde que foram observadas por Galileu Galilei (1564–1642), as variações
na superfície solar são acompanhadas atentamente pela ciência. O ciclo
solar se manifesta visualmente através das manchas que aparecem em sua
superfície, mas acompanha variações também na irradiação lançada sobre
a Terra, na intensidade do campo magnético e no lançamento de partículas
no espaço.
Os estudos do ciclo solar são importantes para verificar como essas variações podem afetar o
clima da Terra. ”Se o Sol lança mais energia, a Terra se aquece. A flutuação é muito pequena, da
ordem de uma fração de 1%. Espera-se que afete o clima, mas em pequena monta“, diz
pesquisador.
Historicamente, essa relação pode ser exemplificada pelo período de atividade solar reduzida
que marcou os anos 1700 – período de frio acentuado na Europa e na América do Norte.
Especula-se que haja relação, mas não é algo estabelecido.
É possível que o Sol afete o clima da Terra, mas não é a única causa. Acredita-se que o homem
tenha perturbado o clima a ponto de alterá-lo de forma significativa.
Não resta dúvida de que a atividade humana afetou o clima. A evolução do Sol deve ser
inserida na equação, assim como a evolução natural do próprio clima.
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/podcasts/Ritmo%20Solar.mp3/view?searchterm=
astronomia>. Acesso em: 29 nov. 2011. Texto adaptado.
Irradiação:
transmissão de
energia por
intermédio de ondas
eletromagnéticas.
©C
HA
D B
AK
ER
/PH
OTO
DIS
C/G
ET
TY
IMA
GE
S
Com base no texto apresentado conclui-se que
A as erupções solares são responsáveis pelas alterações climáticas no planeta Terra.
B o homem é o único responsável pelas alterações no planeta Terra.
C as erupções solares não afetam o planeta Terra, em função da distância entre o fenômeno e o
planeta.
D as erupções solares e a ação do homem estão intimamente relacionadas à variação climática
no planeta Terra.
E como as erupções solares pouco impactam o planeta Terra, são desprezíveis e não alteram as
condições climáticas.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . As erupções solares enviam maior
quantidade de ondas eletromagnéticas pelo espaço e, ao
atravessarem a atmosfera terrestre, são capazes de influenciar no
aquecimento global. As ações antrópicas ajudam também nesse
aquecimento.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Agora que você viajou pelas dimensões do universo e das descobertas científicas de
Kepler, Isaac Newton e Galileu, entre outros cientistas, torna-se mais fácil responder aos
questionamentos que envolvam os conhecimentos do cosmos.
Conceitos sobre geocentrismo, heliocentrismo, peso, massa, ação da gravidade e vapo-
rização foram incorporados, facilitando a reflexão sobre questões que envolvam a dimen-
são espacial.
Pensar no cosmos é refletir sobre a formação do Universo no passado, os acontecimen-
tos e fenômenos do Universo na atualidade e o futuro da humanidade.
Quais caminhos você pretende percorrer agora para aprofundar seus conhecimentos
nesta intrigante área do conhecimento científico?
Antrópico: é todo e qualquer
movimento exercido pelo homem
sobre a natureza.
Eletromagnéticas: ondas de campo
magnético com campo elétrico.
Sol, em foto
divulgada pela Nasa.
124 125
6
7
8
9
Matriz de Referência de Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Competência de área 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a
elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos pro-
cessos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.
H1
oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.
H2 – Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro,
com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.
H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso
comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da
vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da
biodiversidade.
Competência de área 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associa-
das às ciências naturais em diferentes contextos.
H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
H6 – Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utiliza-
ção de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.
H7 – Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de
materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalha-
dor ou a qualidade de vida.
Competência de área 3 – Associar intervenções que resultam em degradação
ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumentos ou
ações científico-tecnológicos.
H8 – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou re-
ciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando pro-
cessos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.
H9 – Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia
nesses processos.
H10 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e(ou) des-
tino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais
H11 – Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, consi-
derando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológicos.
H12 – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou
Competência de área 4 – Compreender interações entre organismos e ambien-
te, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conheci-
mentos científicos, aspectos culturais e características individuais.
H13 – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a
manifestação de características dos seres vivos.
H14 -
tenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
H15
biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.
H16 – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos bioló-
Competência de área 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciên-
cias naturais e aplicá-los em diferentes contextos.
H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e
representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto dis-
cursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas
ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
H19 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribu-
Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situa-
ções problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.
H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias,
objetos ou corpos celestes.
H21 – Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tec-
nológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.
H22 -
téria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas
H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambien-
Competência de área 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em situ-
ações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científicotecnológicas.
H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, subs-
tâncias ou transformações químicas.
H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou im-
H26
consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações quími-
cas ou de energia envolvidas nesses processos.
H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimen-
tos químicos, observando riscos ou benefícios.
Competência de área 8 – Apropriar-se de conhecimentos da biologia para, em situa-
ções problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científicotecnológicas.
H28 – Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida
ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em am-
bientes brasileiros.
H29 – Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando
implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias primas ou
produtos industriais.
H30 – Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aque-
las que visam à preservação e a implementação da saúde individual, coletiva
ou do ambiente.
SUMÁRIO
A ciência como construção humana | pág. 14 Biodiversidade | pág. 126
2 7Ameaças à saúde | pág. 30 Máquinas no dia a dia! | pág. 150
3 84 9
Dinâmica ambiental | pág. 56 Dinâmica física | pág. 174
1 6
Mudanças climáticas | pág. 86 Transmissão gênica e adaptação | pág. 206
5 Cosmos | pág. 110 10 Funções vitais | pág. 232
APRESENTAÇÃO | PÁG. 4
COMO USAR SEU LIVRO | PÁG. 6
MATRIZ DO ENEM | PÁG. 8
MÁXIMAS | PÁG. 12
Desafios da pesquisa | pág. 28
A criatividade e a descoberta científica | pág. 54
O saber coletivo e a ciência | pág. 108
MÁXIMAS
O ENEM E A EDUCAÇÃO BÁSICALuis Carlos de Menezes
Afinal, por que fazer mais uma prova? O que ela tem de diferente dos vestibulares?
A seguir, você lerá dois textos sobre o ENEM que ajudam a pensar na importância do Exame
O ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio – está em
processo de construção. Mesmo sem estar em um formato ideal,
o Exame já se transformou em uma importante prova nacional.
Em seu projeto inicial, o ENEM trazia uma Matriz de Referên-
cia muito mais compacta, com cerca de cinco competências e 21
habilidades, o que é bastante diferente do Exame atual. Com algu-
mas alterações, a Matriz do antigo ENCCEJA – Exame Nacional
para Certificação de Competências de Jovens e Adultos – foi in-
corporada ao novo ENEM, que passou a ter, também, uma vocação
certificadora. Quando foi pensado, o ENEM verificava competên-
cias desenvolvidas ao longo da Educação de Base, e também po-
deria, em princípio, certificar. A meu ver, acabará certificando
também. Como o Exame da Ordem dos Advogados certifica a
profissão, este certificará a conclusão da Educação de Base.
A maior parte das nações desenvolvidas possui provas des-
sa natureza, nacionais, como o Maturità italiano, o Baccalauréat
francês e o Scholastic Aptitude Test norte-americano; ou regio-
nais, como os Abitur alemães. Os vestibulares competitivos para
as universidades públicas marcavam uma forte segregação no
acesso ao Ensino Superior de qualidade. Hoje, o novo ENEM tor-
nou-se a mais importante porta de entrada em termos nacio-
nais, razão pela qual mais de 5,5 milhões de jovens se inscrevem
para fazê-lo. Ainda que esteja em processo de construção, não
tenha adotado um formato ideal e seja muito diferente daquilo
que nós concebemos – e eu fui um dos autores da matriz origi-
nal –, olho com simpatia a evolução do País ao promover uma
prova nacional e estabelecer ou consolidar parâmetros. Quando
se passa a ter uma pauta relativamente clara do que se pretende,
essa orientação não é pouca coisa em um país do porte do Brasil,
da extensão territorial, com variedades regionais etc.
É função do Estado promover verificações desse tipo,
mas temos de olhar com mais atenção ao chamado ranking
das escolas. Isso produz uma competição de mercado, e a
educação deve estar acima dessas disputas. Provas dessa na-
tureza são importantes porque fazem uma sinalização neces-
sária, mas é preciso olhar com ressalvas alguns de seus usos.
Uma boa escola não é aquela com o melhor resultado olímpi-
co, é aquela que, de acordo com a circunstância e com o pú-
blico-alvo, executa o melhor serviço. Fazer um belíssimo
trabalho de construção de cidadania, de desenvolvimento de
EM DEFESA DO ENEMMarcos Bagno
Luis Carlos de Menezes é físico e educador da Universidade de São Paulo (USP).
Marcos Bagno é escritor, linguista e professor da Universidade de Brasília (UnB).
habilidades e competências, é um serviço maravilhoso, mas
não é preciso colocar seus alunos em um pódio. É preciso
olhar o resultado da escola de forma comparada – de onde
partiram e aonde chegaram os seus alunos – e não simples-
mente o resultado final. Ainda mais grave é quando a escola
começa a selecionar seus alunos para ter resultados que de-
pois vai ostentar no jornal, nos muros ou na TV.
É preciso, sim, haver um exame bem elaborado e democra-
tizar formas de acesso ao Ensino Superior. A democratização ab-
soluta não acontece porque as fragilidades na formação básica
acabam se revelando em qualquer tipo de exame, até mesmo no
ENEM, portanto isso só vai ocorrer quando melhorar o nível da
escolaridade, de escolarização, e não simplesmente por um exa-
me. Mas ele caminha na direção correta.
O ENEM se apresenta hoje como uma excelente alternativa
para a extinção dessa monstruosidade chamada vestibular. Nada
justifica que uma pessoa, tendo concluído com sucesso o Ensino Mé-
dio, precise se submeter a uma maratona de testes estressantes para
ter acesso ao Ensino Superior. Pior ainda, que alguém que vá, por
exemplo, para um curso de Letras, tenha de fazer provas de Matemá-
tica, Química, Física e Biologia. A monstruosidade também está na
indústria multimilionária que o vestibular criou ao longo de décadas
e que o fez perder qualquer razão de ser, se teve alguma um dia.
Ainda que se alegue que o exame vestibular servia para aferir o que
os estudantes tinham aprendido, o que surgiu na verdade foi
uma preparação para o vestibular, uma distorção absoluta dos su-
postos objetivos do exame. Com isso, os três escassos anos do ensino
médio se tornaram simplesmente uma longa prévia da tortura psi-
cológica que estaria por vir no final do terceiro ano. Fui matricular
certa vez meus filhos recém-alfabetizados numa escola de classe
média em São Paulo e perguntei à diretora qual era a linha educacio-
nal do estabelecimento. Ela respondeu sem titubear: “Aprovar nossos
alunos no vestibular”. Saí correndo de lá com as crianças.
O ENEM se configura como uma interessante ferramenta de
avaliação do Ensino Médio e, ao contrário do vestibular, não tem
como gerar uma indústria de cursinhos, apostilas etc. Sua meto-
dologia rejeita as questões pontuais, conteudísticas, e apela mui-
to mais para as habilidades cognitivas do candidato. Na prova de
linguagem, por exemplo, nada de nomenclatura gramatical, aná-
lise sintática e outras idiotices do gênero, mas questões que ten-
tam mobilizar o raciocínio lógico, a intuição linguística e a
capacidade de leitura e interpretação de textos.
Agora, a perguntinha boba: por que a mídia faz tanto alarde
quando ocorre alguma falha no ENEM? E a respostinha ainda
mais boba: porque ela se entrega de corpo e alma ao lobby pode-
roso da indústria do vestibular. Quem acha que nossa mídia ven-
dida vai apoiar o que quer que seja que venha de um governo
que tenta retirar das oligarquias seus bens mais preciosos?
1A CIÊNCIA COMO CONSTRUÇÃO HUMANA
conecte-sePor que a água do mar é salgada?Carlos Heitor Cony
Noite alta, o capitão do navio, dirigindo-se para o porto, encontrou o Diabo, que lhe
de moer café) que seria como a lâmpada do Aladim. Para qualquer coisa que o capitão pe-
disse, bastaria mover uma pequena manivela, e tudo se realizaria.
Afobado, temendo que o Diabo mudasse de ideia, o capitão foi para o seu navio, onde a
tripulação esperava para comer alguma coisa. Antes que houvesse um motim a bordo, o
capitão ordenou ao moinho: “Põe naquela mesa um banquete digno de um rei!”
Rodou a manivela e o moinho despejou louças e cristais, javalis defumados, faisões, lei-
tões de leite, aves e carnes variadas, além de vinhos das melhores safras. Parou de rodar a
manivela e entrou no festim com redobrada fome.
Depois foram todos dormir, mas uma tempestade se armou, ondas formidáveis cobriam
o convés e os camarotes, o naufrágio era iminente. O capitão aprendera que para dominar
a cólera das ondas, o melhor remédio era deitar sal no mar. Mas não tinha sal. Pegou o moi-
nho, rodou a manivela e pediu sal, muito sal. Na pressa, quebrou a manivela e não sabia o
que fazer para o moinho parar de funcionar. O sal inundou o navio, que, com o peso extra,
foi parar no fundo do mar. Até hoje, o moinho está lá embaixo, produzindo mais sal. Por isso
a água dos mares é salgada.
Era esta toda a minha ampla sabedoria a respeito do assunto. E nunca a questionei. Mas
li que num programa da TV americana a estrela Snooki Polizzi revelou que o mar é salgado
porque está cheio de esperma de baleia. Entre a teoria do moinho do Diabo e a do esperma
das baleias, fico com as duas e fico bem.
CONY, Carlos Heitor. Por que a água do mar é salgada? Folha de S.Paulo, São Paulo, 15 jan. 2012. Disponível em: <www1.
folha.uol.com.br/fsp/opiniao/20183-o-esperma-das-baleias.shtml>. Acesso em: 15 jan. 2012. Texto adaptado.
14
OB
JET
IVO
S
Neste capítulo, você poderá confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum ao
longo do tempo ou em diferentes culturas e avaliar propostas, de alcance individual ou coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.
A atriz Gwyneth Paltrow, 39, acha que uma dieta de desintoxicação é capaz de man-
ter a saúde do fígado.
O apresentador de TV norte-americano Bill O’Reilly, 62, acredita que as marés são
um mistério. E a estrela do reality show “Jersey Shore”, Snooki Polizzi, 24, acha que o mar
é salgado porque está cheio de esperma de baleia.
As pérolas de celebridades sobre saúde e ciências são alvo do grupo inglês Sense
Science. Todo ano, eles fazem uma lista com as maiores bobagens ditas pelos famosos e
explicam o que a ciência diz sobre cada assunto.
A cantora norte-americana Suzi Quatro, 61, diz que parou de ter dor de garganta
após adotar o hábito de tomar fibra solúvel para limpar o intestino. Para Suzi, “toda
doença começa no intestino”.
Disponível em: <www1.folha.uol.com.br/ciencia/1032912-grupo-desmente-perolas-cientificas-
-divulgadas-por-celebridades.shtml>. Folha de S.Paulo, São Paulo, 10 jan. 2012. Acesso em: 15 jan.
2012. Texto adaptado.
Qual papel o fígado desempenha no funcionamento do corpo humano?
Como se formam as marés?
Por que a água do mar é salgada?
Como manter um corpo em equilíbrio, saudável e em pleno funcionamento?
Como funcionam os telefones celulares? E os equipamentos que fazem ultrassom?
Essas e outras perguntas podem ser respondidas por você ao mergulhar nas discus-
sões que ocorrerão ao longo dos nossos livros. Assim, arregace as mangas e bom estudo!
DESAFIO
As explicações relacionadas no texto são factíveis? Podem ser consideradas científicas?
O que é ciência? Como se “faz” ciência?
15
QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2010 apareceu uma questão que explora o uso de duas palavras que, na linguagem corrente, são utilizadas com um sentido e, no meio científico, com outro. Leia, analise a questão e confirme qual é a maneira mais adequada de usar os termos.
Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente
de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado
como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses
significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser
verificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos
corriqueiros de calor e temperatura?
A A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo.
B Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura
da água.
C A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma
panela.
D A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir
sua temperatura.
E Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior, com
menor temperatura do que a dele.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Calor e temperatura
Calor é o nome dado à energia térmica quando ela é transferida de um corpo a outro,
motivada por uma diferença de temperatura entre eles. É energia térmica em trânsito. Por
exemplo, a água de uma piscina recebe calor durante o dia e assim armazena energia
térmica que será transferida ao ambiente, na forma de calor, à noite.
Temperatura é a grandeza física que permite medir o quanto um corpo está quente ou
frio. Está relacionada à energia cinética das partículas de um corpo, à energia de movimento
das partículas.
A chama de uma vela pode estar numa temperatura mais alta que a água do lago, mas
o lago tem mais energia térmica para ceder ao ambiente na forma de calor.
Esses conceitos, formulados pela física, foram desenvolvidos por pesquisadores ao lon-
go do tempo, dando origem a uma área de conhecimento chamada termodinâmica.
Termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre o calor, a temperatura,
o trabalho e a energia. Essa área surgiu da necessidade de compreender como a energia
térmica poderia ser transformada em trabalho mecânico, por meio de máquinas, e ser utili-
zada pelo homem.
-
pio, com o objetivo de medir, de forma mais objetiva, as sensações fisiológicas de calor e
frio. Na época, acreditava-se que a temperatura fosse uma potência motriz que provocava a
transmissão de um certo fluido sutil que emanava de um corpo quente para outro mais frio.
Mas não se sabia explicar ainda o que exatamente era transmitido entre os corpos.
-
tura, o que, em 1770, foi demonstrado pelo químico Joseph Black, ao misturar massas iguais
de líquidos com diferentes temperaturas, demonstrando que a variação de temperatura
em cada uma das substâncias misturadas não é igual em termos quantitativos. Assim, for-
mulou a teoria segundo a qual o calor é um fluido invisível chamado calórico. Um objeto se
aquecia quando recebia fluido calórico e se esfriava quando o perdia.
Entre o final do século XVIII e o começo do século XIX, Benjamin Thompson e outros
cientistas demonstraram que o que se troca entre corpos de temperaturas diferentes é a
energia cinética (energia térmica) de seus átomos e moléculas.
Em 1824, Sadi Carnot, um engenheiro militar francês, tornou-se o primeiro pesquisador
a preocupar-se com as características básicas das máquinas térmicas e a estudar o proble-
ma de seu rendimento. Ele demonstrou que:
a máquina recebe, de uma fonte qualquer, uma certa quantidade de calor a temperatu-
rejeita calor à temperatura mais baixa do que a correspondente ao calor recebido.
Na década de 1840, James Prescott Joule formulou as bases da primeira lei da termodi-
nâmica ao mostrar que a quantidade de trabalho necessária para promover uma determi-
nada mudança de estado é independente do tipo de trabalho realizado (mecânico, elétrico,
magnético etc.), do ritmo e do método empregado. Ele concluiu que o trabalho pode ser
17
convertido em calor e vice-versa. Com pesquisas subsequentes, as Leis da Termodinâmica
foram definidas. São elas:
A primeira Lei da Termodinâmica traduz a conservação da ener-
pode ser alterada. A lei pode ser assim traduzida:
“Num sistema fechado, a energia interna permanece constante.”
A segunda Lei da Termodinâmica expressa a relação entre a en-
-
possível transformar totalmente energia térmica em trabalho
útil, uma parte é sempre degradada:
“A entropia do Universo aumenta numa transformação espon-
tânea e mantém-se constante numa situação de equilíbrio.”
A terceira Lei da Termodinâmica pode ser enunciada da se-
guinte forma:
“A entropia de todos os corpos tende a zero quando a temperatura
tende a zero absoluto.”
RADAR
Site
<http://sme.dcm.fct.unl.pt/u/carmo/fii/hist.pdf>
Conheça mais sobre a história da termodinâmica e os cientistas que investigaram
esta ciência.
PENSE BEM!
Há uma grande diferença entre nossas certezas cotidianas e o conhecimento científico.
Diríamos que o senso comum não se caracteriza pela investigação e pelo questionamento, ao contrá-
rio da ciência. Ele fica no imediato das coisas, é ditado pelas circunstâncias. É subjetivo, isto é, permeado
pelas opiniões, emoções e valores de quem o produz.
E você, tem por hábito indagar, questionar? Quais meios utiliza para fazer suas investigações e pesqui-
sas quando aparece uma dúvida?
Entropia: quantidade de
energia ou calor que se
perde num sistema físico
ou termodinâmico quando
ocorrem mudanças de um
estado a outro desse
sistema.
Sistema fechado: não sofre
interferência externa, não
perdendo nem ganhando
energia para o exterior.
Zero absoluto: 0o Kelvin,
que equivale a cerca de
-273,15o Celsius, o estado
de agitação molecular.
18
QUESTÃO DO ENEM
Na prova anulada ENEM 2009 apareceu uma questão que explora o uso da expressão – “meio ambiente”, e a dúvida que algumas pessoas têm sobre a aplicação correta do termo. Leia a questão atentamente, marque a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Suponha que o chefe do departamento de administração de uma empresa tenha feito
um discurso defendendo a ideia de que os funcionários deveriam cuidar do meio ambiente
no espaço da empresa. Um dos funcionários levantou-se e comentou que o conceito de
meio ambiente não era claro o suficiente para se falar sobre esse assunto naquele lugar.
Considerando que o chefe do departamento de administração entende que a empresa
é parte do meio ambiente, a definição que mais se aproxima dessa concepção é
A região que inclui somente cachoeiras, mananciais e florestas.
B apenas locais onde é possível o contato direto com a natureza.
C locais que servem como áreas de proteção onde fatores bióticos são preservados.
D apenas os grandes biomas, por exemplo, Mata Atlântica, Floresta Amazônica, Cerrado
e Caatinga.
E qualquer local em que haja relação entre fatores bióticos e abióticos, seja ele natural
ou urbano.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Ecologia
Você sabe por que 5 de junho é o Dia Mundial do Meio Ambiente?
Atualmente, devido à preocupação mundial com os desmatamentos, com a extinção de
muitas espécies animais e vegetais, com o aquecimento global e muitas outras alterações
ocorridas no planeta, fala-se muito em meio ambiente. Mas afinal, o que é meio ambiente?
O termo surgiu quando o biólogo alemão Ernest Haeckel, em 1869, pela primeira vez
empregou o termo ecologia.
Ecologia é o “estudo do ambiente”, que inclui todos os fatores quí-
micos, físicos e biológicos do meio que interferem na vida dos organis-
mos. A ecologia trata de problemas muito complexos, por isso precisa
dos conhecimentos de outras ciências como a Física, a Química, a Geo-
grafia, a História, a Biologia, a Matemática, a Estatística, a Economia, a
Antropologia etc.
Desde o início da história da humanidade, o homem observa e acu-
mula informações sobre o ambiente ao seu redor para dele tirar sua
sobrevivência. Já na Grécia antiga pensadores como Hipócrates e Aris-
tóteles se referiam a temas relacionados ao que hoje se denomina ecologia.
Nos séculos XVIII e XIX cientistas estudaram cadeias alimentares e regulação de popu-
lações. Darwin anunciou as ideias básicas sobre inter-relações entre organismos. Na segun-
da metade do século XIX os estudos na área da ecologia avançaram e ela passou a ser divi-
dida em Ecologia Animal e Ecologia Vegetal. Outros estudos dessa mesma época apresen-
tam a ligação funcional entre plantas e animais de ambientes aquáticos e terrestres. Seres
-
ceitos e princípios vão se agregando à nova ciência e hoje encontramos para ela várias
definições:
estudo das inter-relações entre as coisas vivas e seu ambiente físico, juntamente com
ciência que estuda as condições de existência dos seres vivos e as interações, de qual-
estudo das inter-relações entre os organismos e seus ambientes, e tantas outras.
Em 1972, no dia 5 de junho, em Estocolmo, a Organização das Nações Unidas (ONU),
promoveu uma reunião internacional, a Primeira Conferência Mundial sobre o Homem e o
Meio Ambiente, a fim de tratar de questões ambientais relacionadas a todo o planeta, devi-
do à constatável degradação ambiental, e alertar o mundo sobre o fato de que os recursos
naturais não são inesgotáveis.
Após vinte anos, outro grande evento foi organizado pela ONU, a Conferência das Na-
ções Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada entre os dias 3 e 14 de
Ecologia: é a ciência
que estuda as
interações entre os
organismos e seu
ambiente, ou seja, é o
estudo científico da
distribuição e
abundância dos seres
vivos e das interações
que determinam sua
distribuição.
20
junho de 1992, na cidade do Rio de Janeiro, Brasil. O evento ficou conhecido como ECO-92
ou Rio-92 e teve a participação de muitos chefes de Estado e de Organizações Não Gover-
namentais (ONGs). Dele surgiram documentos importantes como a Agenda 21 e a Carta
da Terra. A partir de então, novos encontros, seminários e convenções com temas específi-
cos sobre questões ambientais vêm ocorrendo pelo mundo, contemplando dimensões
Novamente no Brasil, entre 13 e 22 de junho de 2012, a cidade do Rio de Janeiro foi sede
da Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, a Rio+20. A cidade se
preparou, as ONGs e os movimentos sociais e empresariais se mobilizaram para pressionar e
propor pautas de políticas públicas, a fim de que a Rio+20 pudesse resultar em ações efetivas.
Para complementar o conceito de meio ambiente, leia o capítulo 3 – Dinâmica ambien-
tal deste volume.
RADAR
Para conhecer mais sobre a vida do naturalista Ernst Haeckel, acesse o site:
<www.multilingualarchive.com/ma/enwiki/pt/Ernst_Haeckel>.
Para conhecer a Carta da Terra, fruto das discussões da ECO-92, visite o site:
<www.cartadaterrabrasil.org/prt/what_is.html>.
Para conhecer a Agenda 21, fruto também da ECO-92, veja o site:
<www.crescentefertil.org.br/agenda21/index2.htm>.
PENSE BEM!
Você tem acompanhado as discussões sobre as temáticas abordadas na Conferência das Nações Uni-
das sobre Desenvolvimento Sustentável – Rio +20? Conhece as que estiveram em pauta?
Como você acompanhou ou participou desse evento?
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2011, uma questão confrontava um pressuposto do senso comum com pesquisas entomológicas e novas descobertas científicas.
Diferente do que o senso comum acredita, as lagartas de borboletas não possuem
voracidade generalizada. Um estudo mostrou que as borboletas de asas transparentes da
família Ithomiinae, comuns na Floresta Amazônica e na Mata Atlântica, consomem,
sobretudo, plantas da família Solanaceae, a mesma do tomate. Contudo, os ancestrais
dessas borboletas consumiam espécies vegetais da família Apocinaceae, mas a quantidade
dessas plantas parece não ter sido suficiente para garantir o suprimento alimentar dessas
borboletas. Dessa forma, as solanáceas tornaram-se uma opção de alimento, pois são
abundantes na Mata Atlântica e na Floresta Amazônica.
CORES ao vento. Genes e fósseis revelam origem e diversidade de borboletas sul-americanas.
Revista Pesquisa FAPESP, São Paulo, n. 170, 2010. Texto adaptado.
Nesse texto, a ideia do senso comum é confrontada com os conhecimentos científicos,
ao se entender que as larvas das borboletas Ithomiinae encontradas atualmente na Mata
Atlântica e na Floresta Amazônica, apresentam
A facilidade em digerir todas as plantas desses locais.
B interação com as plantas hospedeiras da família Apocinaceae.
C adaptação para se alimentar de todas as plantas desses locais.
D voracidade indiscriminada por todas as plantas existentes nesses locais.
E especificidade pelas plantas da família Solanaceae existentes nesses locais.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Ciência é método
E como o homem conseguiu chegar a um nível de conhecimento em que, além de classi-
ficar os insetos, sabe também que tipo de relação eles mantêm com a natureza: o que comem,
como vivem, em quais ambientes? Como e quando o homem começou a fazer ciência?
“Como tudo começou?” “Como tudo começou?”
Mas o que é ciência? Segundo o dicionário Aurélio, a ciência é:
Conjunto organizado de conhecimentos relativos a certas categorias de fatos ou fe-
nômenos. (Toda ciência, para definir-se como tal, deve necessariamente recortar, no real,
seu objeto próprio, assim como definir as bases de uma metodologia específica: ciências
físicas e naturais.) / Conjunto de conhecimentos humanos a respeito da natureza, da so-
ciedade e do pensamento, adquiridos através do desvendamento das leis objetivas que
regem os fenômenos e sua explicação: o progresso da ciência. / Ciência pura, ciência pra-
ticada independentemente de qualquer preocupação de aplicação técnica.
“Tudo merece ser apreciado, pois tudo merece uma interpretação”, já
dizia Herman Hesse!
O modo pelo qual um cientista se propõe a resolver um novo pro-
blema ou a questionar a validade de um conhecimento anterior é cha-
mado de método científico. O método científico compreende etapas
ou sequências bem definidas:
O problema: com uma observação bem acurada, curiosa, formulam-se perguntas, para as
quais não se encontra uma explicação de imediato. Desta forma, elabora-se um problema.
Em seguida, com o problema elaborado, buscam-se informações relacionadas a ele, organi-
zando-as em tabelas, gráficos e textos, para poder olhá-las criticamente e levantar hipóteses.
As hipóteses são explicações provisórias para a resposta/solução do problema.
O teste de hipóteses e/ou comprovação: para comprovar ou não se as hipóteses levan-
tadas são válidas, os cientistas realizam experimentos ou levantamentos bibliográficos
que venham dar respostas ao problema.
Herman Hesse
(1877-1962): escritor
alemão, naturalizado
suíço. Entre suas
obras, destacam-se
Sidarta e O Lobo da estepe.
MA
RI H
EF
FN
ER
23
A síntese e a conclusão: as análises dos dados coletados nos testes possibilitam a análise das
informações para se chegar a uma conclusão provisória, mas cabal naquele momento.
A comunicação das conclusões: todo conhecimento adquirido pela ciência deve ser
comunicado para a sociedade.
documentação
conclusões
seguiraprendendo
novasperguntas
hipóteses
experimentação
descobrimentos
observações
perguntas
Para demonstrar como o conhecimento se constrói, usemos o exemplo da questão do
ENEM sobre a alimentação das borboletas, que são classificadas como insetos.
O que são insetos?
O conhecimento que o homem tem sobre os insetos é bastante antigo. Esses seres vi-
vos foram retratados em pinturas, esculturas e monumentos do Egito antigo, com destaque
para as representações feitas para abelhas e escaravelhos. Os gafanhotos, por exemplo, são
MA
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citados no Antigo Testamento como a décima praga a atingir o Egito durante a escravidão
dos hebreus. Porém, como ciência, a entomologia só ganhou impulso com Aristóteles (384-
322 a.C.), que escreveu o resumo mais fiel sobre os insetos daquela época.
Na Renascença, período da história da humanidade caracterizado
pela renovação científica, artística e literária, entre os séculos XV e XVI,
as pesquisas dos entomologistas se ocuparam, principalmente, da ob-
servação das características e da criação de uma classificação, sendo
que somente a partir do início do século passado as pesquisas visaram
o conhecimento dos grandes fundamentos biológicos. Hoje sabe-se
que os insetos são seres vivos que pertencem ao Reino Animal, Filo
Arthropoda, Classe Insecta. Insectum significa “animal segmentado”.
E as borboletas o que são? O que comem? Onde vivem?
Por que vivem em um ambiente e não em outro?
São perguntas que vão sendo paulatinamente respondidas e acompanhando essas res-
postas é possível perceber como os conhecimentos vão sendo construídos ao longo do
tempo, com a participação de muitos cientistas, em diferentes épocas, como novas pergun-
tas vão surgindo e como a busca de respostas é inerente à evolução do conhecimento. É
um ciclo permanente!
RADAR
Quantas espécies de animais dependem de uma única árvore? Veja no infográfico a
vida se entrelaçando:
<http://planetasustentavel.abril.com.br/infograficos/popup.shtml?file=/
imagem/mundo_arvore_pop925x2757.jpg&img_src=/imagem/thumb-
infografico-mundo-arvore.jpg>
PRATICANDOAlguns cozinheiros sabem que o forno não pode ser aberto enquanto o bolo está assando,
senão ele “sola”; sabem também que a determinados pratos, cozidos em banho-maria, deve-se
acrescentar algumas gotas de vinagre ou de limão para que a forma de alumínio não fique escura.
São conhecimentos transmitidos de geração em geração, que não só foram assimilados, mas
também incorporados ao dia a dia, sem questionamento.
Entomologia: ciência
que estuda os insetos
em todos os seus
aspectos em relações
com o ser humano, com
as plantas e os outros
animais. A palavra é
formada por dois
radicais gregos,
entomon = inseto e
logos = estudo.
25
Suponha que você está encarregado de explicar ao confeiteiro o porquê destes fenômenos.
Você diria que
A ao abrir a porta do forno ocorrem mudanças bruscas de temperatura, causando a contração
das moléculas expandidas de gás carbônico no bolo, deixando-o solado. Tanto o vinagre
como o limão impedem a oxidação do alumínio por terem efeito acidificante.
B o bolo só sola se o fermento que for utilizado estiver fora do prazo. O uso do vinagre ou limão
não evita a oxidação do alumínio, isso é mito.
C o ar frio que entra no forno é que deixa o bolo solado. Apenas o vinagre impede a oxidação do
alumínio; o limão não interfere e não tem qualquer função para evitar a oxidação.
D o ar frio que entra no forno é o responsável pelo bolo solar. Apenas o limão impede a oxidação
do alumínio; o vinagre não interfere no processo.
E o bolo sola somente se a porta do bolo for aberta nos primeiros 10 minutos, e não existe
qualquer relação com a mudança de temperatura. Somente a associação do vinagre e do
limão é que impede a oxidação do alumínio.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa A , veja por quê:
Quando a porta do forno é aberta, o ar aquecido do forno é liberado e ocorre um resfriamento da
superfície do bolo. Esse resfriamento é responsável pela contração das moléculas expandidas de gás
carbônico e por fazer o bolo ficar solado.
Utensílios de alumínio, ao ser aquecidos, liberam íons que se oxidam em contato com a água fervente.
Ao adicionar vinagre ou limão, estes acidificam a água e impedem a liberação de íons responsáveis pela
oxidação da forma.
CAMINHOS POSSÍVEIS
No caminho percorrido neste capítulo você pode compreender que o conhecimento
não é espontâneo, imediatista, mas é construído com estudo, método e colaboração entre
os homens. Há, portanto, uma grande diferença entre nossas certezas cotidianas e o conhe-
cimento científico, porque o senso comum não se caracteriza pela investigação nem pela
crítica, e carece de método. É ditado pelas circunstâncias. É subjetivo, isto é, permeado por
opiniões, emoções e valores de quem o produz.
26
Portanto, você, que está estudando e tendo contato com uma gama de conhecimentos
hoje estruturados e aceitos universalmente, precisa, sempre que se deparar com alguma
coisa que ainda não conheça, lançar perguntas que comecem com: o que é...? Como é...?
Por que...? Assim você alimenta sua curiosidade e aprende sempre mais.
Bom estudo!
Respostas das questões
A resposta da questão da página 16 é a alternativa A . Veja por quê:
Cientificamente sabe-se que a temperatura da água (massa líquida) em ebulição, mesmo
recebendo energia (calor), permanece constante. Se a temperatura medisse a quantidade de
calor de um corpo, toda vez que um corpo recebesse calor, sua temperatura deveria aumen-
tar. Este é, portanto, um bom exemplo de equívoco da linguagem corrente, de senso comum.
A resposta da questão da página 19 é a alternativa E . Veja por quê:
Meio ambiente é qualquer local, natural ou urbano, que envolve as relações entre todas
as coisas vivas (fatores bióticos) e não vivas (fatores abióticos). Portanto, o local de trabalho,
a empresa, pode ser considerado meio ambiente!
A resposta da questão da página 22 é a alternativa E . Veja por quê:
O senso comum acredita que as lagartas de borboletas, indiscriminadamente, sejam
vorazes, ou seja, se alimentem de qualquer tipo de folhas. O texto deixa claro que as lagar-
tas da família Ithomiinae têm preferência pelas plantas da família Solanaceae encontradas
ANOTAÇÕES
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MÁXIMAS
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DESAFIOS DA PESQUISAO desenvolvimento da ciência é imprescindível ao desenvolvimento tecnológico e social de
todo país. Para que ele seja possível, é necessária uma série de fatores, como grupos de
pesquisadores, centros de pesquisa, plano de desenvolvimento, cooperação internacional. A
ciência brasileira já tem uma história e pode fazer jus aos objetivos do País, para isso o empenho
estatal é muito importante. É o que nos explica o comentador no texto abaixo.
A ciência no BrasilLUIS CARLOS DE MENEZES
O Brasil – especialmente a partir dos anos 50 do sé-
culo passado, quer dizer, nos últimos 60, 70 anos –
tem tido uma política científica exercida como
atividade do Estado. A Fundação e o Conselho Na-
cional de Pesquisa, além de outros órgãos como
CAPES, FINEP, de âmbito federal; e fundações de
amparo à pesquisa de âmbito estadual, em São
Paulo a FAPESP, no Rio de Janeiro a FAPERJ, em Mi-
nas Gerais a FAPEMIG, são financiadoras e fomenta-
doras de atividade científica de forma centralizada,
concedendo bolsas de estudo no País e no exterior,
e financiando pesquisas. Esse é um aspecto. A reali-
zação dessas pesquisas como atividade do Estado
tem se dado em universidades públicas e em algu-
mas instituições públicas de pesquisa como o Insti-
tuto Manguinhos, no Rio de Janeiro, e o Instituto
Butantã, em São Paulo. A tradição mais antiga, que
vem do século XIX, é formada por instituições vol-
tadas para coisas da vida e da saúde – Manguinhos
e Butantã são dois exemplos, mas havia também o
(antigo Museu do Ipiran-
ga), em São Paulo, que são instituições de pesquisa
e museus ligados a universidades. No século XIX, os
museus e as faculdades de Medicina eram os cen-
tros de pesquisa, e hoje as universidades públicas
O Brasil – especialmente a partir dos anos 50 do sé-
culo passado, quer dizer, nos últimos 60, 70 anos –
tem tido uma política científica exercida como
atividade do Estado.
museus e as faculdades de Medicina eram os cen-
No século XIX, os
tros de pesquisa, e hoje as universidades públicas
É necessário ter uma base de pesquisa para
que a pesquisa se torne pesquisa
aplicada, e haja uma consistência nessas
aplicações
MÁXIMAS
29
são os principais espaços de construção dessa
pesquisa. O Brasil tem tido um acompanhamento
parelho, com especialistas em todas as áreas de
pesquisa que há no mundo aqui no País. Não há
candidatos ao Nobel, mas também não passamos
mos programas de cooperação. Em temas como
altas energias, há pesquisadores cooperando com
o CERN (European Organization for Nuclear Research)
e o Fermilab (Fermi National Accelerator Labora-
tory), viajando, trocando experiências, e especialistas
desses centros de pesquisa nos visitam. Esses
exemplos são somente da Física, mas o mesmo
ocorre em todas as especialidades. Isso sim tem an-
dado relativamente bem, mas não se pode descui-
dar. Se houver descuido por uma década ou duas,
nuidade de formação humana, de financiamento
etc. Onde nós somos particularmente frágeis? Na
interface entre esse desenvolvimento científico e o
mundo da produção e dos serviços. Com exceção
de algumas áreas em que nós temos um dinamis-
mo e um protagonismo global importante, a inter-
face entre o desenvolvimento científico-tecnológico
e as práticas é muito frágil. Por exemplo, em uma
área em que nós fomos capazes de ligar o desen-
volvimento científico-tecnológico e a produção:
petróleo. A Petrobras, grande empresa estatal e
agora também com interesses privados, abriga até
mais que as universidades e tem uma proximidade
com algumas instâncias, por exemplo com a COPPE
(Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação
e Pesquisa de Engenharia), que é uma coordenação
das pós-graduações em Engenharia do Rio de Ja-
neiro. Em outras áreas, como a Saúde, isso também
ocorre, precisamente porque temos uma tradição
de institutos como Oswaldo Cruz, Manguinhos e
Butantan, que têm feito essa interface e a produ-
ção de vacinas. Mas a internacionalização da pro-
dução, a globalização, e parte da indústria
farmacêutica que nós tínhamos e que era muito
dinâmica sucumbiu pela entrada das multinacio-
nais que têm centros de pesquisa nas suas sedes.
É importante que o Brasil desenvolva conhecimentos
para além das suas fronteiras. A pesquisa espacial
no País tem tido muitos percalços. Por quê? Por
descuido. Há quem diga que o Brasil não precisa
fazer pesquisa espacial! Claro que precisa! Para ter
autonomia para satélites de comunicação. É
necessário ter uma base de pesquisa para que a
pesquisa se torne pesquisa aplicada, e haja uma
consistência nessas aplicações. Em alguns campos
nós fomos gravemente inconsistentes e pagamos o
preço por isso.
pesquisa. O Brasil tem tido um acompanhamento
parelho, com especialistas em todas as áreas de
pesquisa que há no mundo aqui no País.
área em que nós fomos capazes de ligar o desen-
volvimento científico-tecnológico e a produção:
Por exemplo, em uma
petróleo.
para além das suas fronteiras.
É importante que o Brasil desenvolva conhecimentos
são os principais espaços de construção dessa
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2 AMEAÇAS À SAÚDE
conecte-seuma das maiores revoltas urbanas ocorridas no país. Milhares de habitantes tomaram as
ruas do Rio de Janeiro em violentos conflitos com a polícia. O motivo era uma polêmica
medida adotada pelo governo de então: a vacinação obrigatória.
De uma lado, os representantes do povo, armados de objetos de trabalho e domésticos,
de outro, uma figura bastante conhecida na época, o médico Oswaldo Cruz, que co manda
um exército de profissionais armados com lancetas e seringas. O palco da batalha são as
ruas da cidade.
Com uma população de mais de 800 mil habitantes, boa parte morando em cortiços sem
condições mínimas de higiene, o Rio era vitimado por surtos de febre amarela, varíola, peste
-
ves convocou o médico sanitarista Oswaldo Cruz, que criou um plano de saneamento e hi-
gienização da cidade. Seu projeto, porém, envolvia controvertidas medidas de controle da
população e de seus hábitos de higiene, entre elas a operação “mata mosquitos” para com-
-
varíola. A falta de comprovação in-
viabilizaria a matrícula de estudan-
tes em escolas, a admissão em em-
pregos, a realização de casamentos
e diversas outras atividades.
Concomitantemente, a cidade
adotou um programa de reurbani-
zação idealizado pelo prefeito, Pe-
reira Passos, que promoveu a de-
molição de cortiços, desalojando
centenas de famílias. A justificativa
foi a promoção de medidas de hi-
giene e saúde. Charge de Leônidas, 1904.
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Diariamente você lê nos jornais, nas revistas, na internet notícias relacionadas a ques-
tões de saúde. As manchetes a seguir falam de doenças que apareceram recentemente, que
ainda afligem as pessoas ou que aparentemente estavam controladas, mas ressurgiram:
DETECÇÃO DE HEPATITE C SALVARIA MILHARES DE VIDAS
PROFISSIONAIS DA SAÚDE SÃO TREINADOS
PARA O COMBATE DA DENGUE EM SÃO PAULO
AUMENTAM OS CASOS DE TUBERCULOSE NA FAVELA DA ROCINHA
“NARIZ ELETRÔNICO” PODERIA
DETECTAR TUBERCULOSE
HOSPITAL RECRUTA VOLUNTÁRIOS PARA TESTAR DROGA CONTRA HIV
ANVISA APROVA REMÉDIO
PARA A HEPATITE TIPO C
UMA EM CADA DEZ JOVENS ATENDIDAS PELO
SUS EM SÃO PAULO TEM CLAMÍDIA, DIZ PESQUISA
ESTAMOS PREPARADOS PARA ENFRENTAR UM VÍRUS IGUAL AO DO FILME “CONTÁGIO”?
BUTANTÃ LANÇARÁ SORO ANTIOFÍDICO EM PÓ
SURTO DE MENINGITE EM OURO BRANCO – MG É CONTROLADO
MAIS DE 10 MILHÕES DE PRESCRIÇÕES DE
ANTIBIÓTICOS SÃO DESNECESSÁRIAS
Ao ler essas manchetes, reflita e responda:
Quais são as doenças mais recorrentes no município onde você reside?
De que forma ocorre a transmissão delas?
Que propostas mais eficazes poderiam ser implementadas para promover a saúde
do indivíduo, da coletividade e do ambiente?
DESAFIO
-
ças que deflagraram a Revolta da Vacina, ainda são grandes ameaças à saúde da sociedade?
O que a população sabe atualmente que não sabia em 1904? Apareceram novas doenças?
Surgiram novas resistências e novos preconceitos? Qual é a postura e a atitude da popula-
ção, de um modo geral, diante das questões de saúde pública?
Neste capítulo, você vai avaliar propostas que têm como objetivo a preservação e a implementação da saúde do indivíduo, de um
grupo social ou do ambiente. Você identificará os agentes que interferem na saúde e os fatores ambientais e sociais que
interferem na qualidade de vida da população. Conhecerá os avanços da ciência e da tecnologia para o controle desses agentes,
visando à prevenção e à promoção da saúde.
31
QUESTÃO DO ENEM
A febre amarela, uma das doenças que afligia a população do Rio de Janeiro em 1904, ainda é ativa e exige cuidados. O exame do ENEM 2010 trouxe uma questão com esta temática.
A vacina, o soro e os antibióticos submetem os organismos a processos biológicos
diferentes. Pessoas que viajam para regiões em que ocorrem altas incidências de febre
amarela, de picadas de cobras peçonhentas e de leptospirose e querem evitar ou tratar
problemas de saúde relacionados a essas ocorrências devem seguir determinadas
orientações.
Ao procurar um posto de saúde, um viajante deveria ser orientado por um médico a
tomar preventivamente ou como medida de tratamento
A antibióticos contra o vírus da febre amarela, soro antiofídico caso seja picado por uma
cobra e vacina contra a leptospirose.
B vacina contra o vírus da febre amarela, soro antiofídico caso seja picado por uma cobra
e antibiótico caso entre em contato com a Leptospira sp.
C soro contra o vírus da febre amarela, antibiótico caso seja picado por uma cobra e soro
contra toxinas bacterianas.
D antibiótico ou soro, tanto contra o vírus da febre amarela como para veneno de cobras,
e vacina contra a leptospirose.
E soro antiofídico e antibiótico contra a Leptospira sp e vacina contra a febre amarela
caso entre em contato com o vírus causador da doença.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Para responder a esta pergunta, você deve ler atentamente a questão e anotar a sequên-
cia das incidências de doenças, acidentes ambientais e agentes patológicos – a saber: febre
amarela, picadas de cobras e leptospirose – para poder decidir sobre as medidas de preven-
ção e de tratamento que poderá adotar.
Febre amarela é causada por um vírus, não existe soro contra
esta moléstia, mas há uma vacina. Para picadas de cobras, não há
prevenção imunológica, sendo necessário adotar cuidados pessoais
como o uso de roupas adequadas, dando preferência às botas de
cano alto, calças compridas e camisas de mangas longas, além de
não colocar as mãos em buracos de morros e pedras e ocos de árvo-
res, evitar deixar mochilas no chão ou outros pertences onde a cobra
possa se alojar e, ao se deparar com uma, manter a calma. Entretanto,
se mesmo com todos os cuidados uma pessoa for picada, deve ten-
tar reconhecer se ela é ou não peçonhenta, não tentar extrair o ve-
neno com a boca, manter-se em repouso e se dirigir para uma unida-
de de saúde mais próxima para receber os primeiros socorros. Mes-
mo que a cobra não tenha injetado seu veneno, o local da picada
pode infeccionar. O paciente pode tomar soro antiofídico na unida-
de de saúde, caso não tenha levado o soro liofilizado.
A Leptospira sp é uma bactéria, e a pessoa contaminada deve to-
mar antibiótico.
Febre amarela
A febre amarela é uma doença que ainda faz milhares de vítimas
em nosso país. É provocada por um tipo de vírus, o flavivírus, que pode
ser transmitido aos seres humanos de duas formas:
pela picada da fêmea do mosquito que precisa de sangue de
mamíferos para amadurecer seus óvulos, conhecido por Aedes
aegypti, desde que o inseto esteja contaminado (após picar um
ser humano com a doença). Esta doença é conhecida como fe-
bre amarela urbana.
pela picada do mosquito Haemagogus sp, conhecida como febre
amarela silvestre.
Regiões de maior incidência: esta enfermidade ocorre princi-
palmente nas regiões tropicais e subtropicais, em função das condi-
ções climáticas favoráveis para a procriação e o desenvolvimento
Antibióticos: são
substâncias que
interagem com bactérias
que infectam o organismo
de outros seres vivos,
matando-as, diminuindo
sua reprodução ou
atenuando sua toxidade.
Os antibióticos podem ser
naturais ou sintéticos.
Soro: é usado como
tratamento depois que a
doença já se instalou em
um organismo ou após a
contaminação com
agente tóxico específico,
como venenos ou toxinas.
Os soros são fabricados a
partir de organismos
vivos, e por isso são
chamados de imunobioló-
gicos. Os soros antiofídi-
cos neutralizam os efeitos
tóxicos do veneno de
animais peçonhentos,
como cobras e aranhas.
Vírus: não podem ser
considerados seres vivos,
por não apresentarem
características fundamen-
tais desses seres. Eles são
constituídos por um
envoltório proteico, DNA
ou RNA como material
genético (jamais os dois
juntos), e necessitam de
uma célula hospedeira
para conseguir se
reproduzir. São
considerados parasitas
intracelulares obrigató-
rios. Portanto, os vírus
não se replicam, mas são
replicados pelas células.
33
disseminação da doença, pois o clima quente, as chuvas e a grande quantidade de rios faci-
litam a reprodução desse inseto e o alastramento da doença.
Transmissão da doença e sintomas: após ser picada pelo mosquito, a pessoa contami-
-
tos, problemas no fígado e hemorragias. A doença provoca o derramamento da bilirrubina
em diversos tecidos do corpo – icterícia –, e o doente adquire um tom amarelado (pele e
olhos) – daí advém o nome pelo qual é conhecida a doença.
A febre amarela se prolonga por aproximadamente duas semanas e, em alguns casos,
pode provocar a morte.
Prevenção: a vacina para febre amarela, que foi criada em 1937 pelo médico sanitarista
e virologista sul-africano Max Theiler, é elaborada com o vírus vivo atenuado – que são vírus
vivos enfraquecidos por ação de calor ou agentes químicos que, quando inoculados em um
organismo, não provocam doença, mas podem ser reconhecidos pelo sistema imune, que
começa a produzir anticorpos específicos –, sendo produzida no Brasil pela Fiocruz (Funda-
ção Oswaldo Cruz). É aplicada por via intramuscular e, em pessoas que sofrem de distúrbio
do sistema sanguíneo, por via subcutânea.
O efeito protetor ocorre uma semana após a aplicação e confe-
re imunidade por, pelo menos, dez anos. No Brasil, está incluída nos
Calendários de Vacinação para regiões endêmicas e pode ser utili-
zada a partir dos nove meses de idade. Deve ser aplicada também
em pessoas que viajam para qualquer região de risco, pelo menos
dez dias antes. A vacina geralmente produz poucos efeitos colaterais, como febre, dor de
cabeça, dor muscular e, raramente, reações no local de aplicação. A vacina é contraindicada
para crianças menores de nove meses, mulheres que estejam amamentando, pessoas com
doenças agudas sem diagnóstico ou que tenham feito uso recente de outras vacinas com
vírus atenuados ou contra a cólera, devido à interferência na indução imunológica.
ANOTAÇÕES
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Endemia: quando uma
doença existe frequente-
mente em determinadas
regiões.
34
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2012 trouxe uma questão que também relaciona os sintomas apresentados por um paciente e as condições de saneamento da localidade onde ele vive. Ela solicita que você, mediante as informações apresentadas, identifique a doença desenvolvida pelo paciente.
Medidas de saneamento básico são fundamentais no processo de promoção de saúde
e qualidade de vida da população. Muitas vezes, a falta de saneamento está relacionada
com o aparecimento de várias doenças. Nesse contexto, um paciente dá entrada em um
pronto atendimento relatando que há 30 dias teve contato com águas de enchente. Ainda
informa que nesta localidade não há rede de esgoto e drenagem de águas pluviais e que
a coleta de lixo é inadequada. Ele apresenta os seguintes sintomas: febre, dor de cabeça e
dores musculares.
Disponível em: <http://portal.saude.gov.br>. Acesso em: 27 fev. 2012. Texto adaptado.
Relacionando os sintomas apresentados com as condições sanitárias da localidade, há
indicações de que o paciente apresenta um caso de
A difteria.
B botulismo.
C tuberculose.
D leptospirose.
E meningite meningocócica.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta correta é a alternativa D . Veja por quê:
A descrição do local nos leva a supor que nele há muitos ratos, principalmente pelo acú-
mulo de lixo, o que torna o ambiente propício para sua proliferação. O texto afirma também
que há falta de drenagem das águas pluviais. Estes fatores indicam que a doença apresenta-
da pelo paciente que deu entrada no pronto atendimento é a Leptospirose, doença cujo
agente etiológico é uma bactéria, Leptospira sp, encontrada na urina de ratos contaminados.
Leptospirose
É uma doença infecciosa causada por bactérias chamadas Leptospira sp, sendo uma zo-
onose, isto é, uma doença que é transmitida por animais. São animais hospedeiros da Lep-
tospira sp: roedores, cães, suínos e equinos.
Transmissão da doença e sintomas: a contaminação pelos humanos, na maioria das
vezes, está associada ao contato com água, alimentos ou solo contaminados pela urina de
animais portadores da bactéria Leptospira sp. A doença aparece muitas vezes em locais su-
jeitos a alagamentos ou com infraestrutura precária: regiões sem
saneamento básico, acúmulo de lixo em locais públicos, falta de
controle da população de ratos. Nos centros urbanos, a doença po-
de aparecer após períodos de chuvas e de enchentes, quando as
águas acumuladas nos alagamentos são contaminadas com a uri-
na dos ratos que vivem na rede de esgoto ou nas ruas, devido ao
acúmulo de lixo ou de esgoto a céu aberto.
As bactérias são ingeridas ou entram em contato com a mucosa
ou com a pele. Após um período médio de duas semanas desde a
contaminação, surgem os primeiros sintomas: febre, calafrios, conjun-
tivite, dor nos músculos, fotofobia, dor de garganta, inchaço dos gân-
glios linfáticos
a 7 dias. Quando parece que o paciente está curado, ocorre uma piora,
agora envolvendo vários órgãos e o sistema vascular, com sintomas
como icterícia e hemorragia. Esse quadro persiste por 1 ou 3 semanas.
O tratamento é feito com o uso de antibióticos.
Conjuntivite: é a inflamação
da conjuntiva (membrana
que envolve grande parte
do globo ocular). A causa da
conjuntivite pode ser
infecciosa, alérgica ou
tóxica.
Gânglios linfáticos: também
conhecidos como
linfonodos, são órgãos que
consistem de vários tipos
de células e fazem parte do
sistema linfático. São
encontrados em várias
regiões do corpo, possuem
glóbulos brancos e agem
como filtro e armadilha
para partículas invasoras do
organismo.
Filmes
As doenças tematizadas nesse capítulo, assim como os períodos históricos do
surgimento dos principais sanitaristas e das primeiras vacinas, estão retratados em
algumas produções de cinema, das quais selecionamos duas:
RADAR
36
Sonhos Tropicais. Direção de André Sturm. Brasil: Flashstar, 2001. (120 min).
Baseado em livro do sanitarista brasileiro Moacyr Scliar, a história é ambientada
no Rio de Janeiro na época da chegada de Oswaldo Cruz, vindo da França, depois
de ter estudado no Instituto Pasteur. Ele relata a Revolta da Vacina que citamos
logo no começo do capítulo.
A Vida de Louis Pasteur (The Story of Louis Pasteur). Direção de Willian Dieterle.
Estados Unidos: Classicline, 1936. (87 min).
História da vida do cientista Louis Pasteur e da sua dificuldade em convencer as
autoridades da França sobre a Teoria dos Germes. Retrata também suas
descobertas sobre as vacinas.
Site
Instituto Butantan: <www.butantan.gov.br>
Acesse o site do Instituto Butantan. Além de conhecer um bom exemplo de
instituição de pesquisa brasileira, você vai saber mais sobre os produtos que lá
são pesquisados e sobre o soro antiofídico.
ANOTAÇÕES
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37
QUESTÃO DO ENEM
A dengue é uma doença que vem castigando o país nos últimos anos. Sua transmissão é semelhante à da febre amarela, mas ela deixa vulnerável quase toda a população do território nacional. As medidas preventivas dependem da conscientização e participação da população. Frente ao expressivo número de casos e aos diferentes tipos da doença, o ENEM 2011 trouxe uma questão específica sobre o assunto. Leia o texto e depois responda a questão apresentada.
Durante as estações chuvosas, aumentam no Brasil as campanhas de prevenção à
dengue, que têm como objetivo a redução da proliferação do mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue. Que proposta preventiva poderia ser efetivada para
diminuir a reprodução desse mosquito?
A Colocação de telas nas portas e janelas, pois o mosquito necessita de ambientes
cobertos e fechados para a sua reprodução.
B Substituição das casas de barro por casas de alvenaria, haja visto que o mosquito se
reproduz na parede das casas de barro.
C Remoção dos recipientes que possam acumular água, porque as larvas do mosquito se
desenvolvem nesse meio.
D Higienização adequada de alimentos, visto que as larvas do mosquito se desenvolvem
nesse tipo de substrato.
E Colocação de filtros de água nas casas, visto que a reprodução do mosquito acontece
em águas contaminadas.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
Recipientes que acumulam água, tais como latas e garrafas vazias, pneus, calhas, caixas
d’água descobertas, pratos de vasos de planas ou qualquer outro que possa armazenar
água de chuva, são ambientes propícios para que as fêmeas do mosquito coloquem seus
ovos. Colocar telas nas portas e janelas impede a entrada do mosquito dentro de casa, mas
ele não necessita de ambientes cobertos e fechados para sua reprodução. Lavar bem os
alimentos e filtrar são atitudes imprescindíveis para uma boa saúde, mas não porque o ali-
mento seja substrato para o desenvolvimento do mosquito e água contaminada seja seu
Dengue
A dengue é uma doença infecciosa causada por um arbovírus (existem quatro tipos
diferentes de vírus: DEN-1, DEN-2, DEN-3 e DEN-4), que ocorre principalmente em áreas
tropicais e subtropicais do mundo, inclusive no Brasil. As epidemias geralmente acontecem
no verão, durante ou imediatamente após períodos chuvosos. A febre amarela e a dengue
são doenças classificadas como reemergentes, pois ambas eram consideradas erradicadas.
Transmissão da doença e sintomas: a doença é causada por um vírus da família Flaviri-
dae e é transmitida, no Brasil, pelo mosquito Aedes aegypti, também infectado pelo ví-
rus. Esta espécie de mosquito é originária da África e chegou ao continente americano
na época da colonização. Não há transmissão pelo contato de um doente ou suas secre-
ções com uma pessoa sadia, nem fontes de água ou alimento. Após ser picada pelo
mosquito, a pessoa contaminada começa a apresentar uma série de sintomas.
Na dengue clássica, os sintomas são: febres altas, dores de cabeça, cansaço, dor muscu-
abdominal (principalmente em crianças), sintomas que duram de 5 a 7 dias.
Na dengue hemorrágica são: inicialmente os sintomas são semelhantes aos da dengue
clássica, mas, após o terceiro ou quarto dia de evolução da doença, surgem hemorragias
em virtude do sangramento de pequenos vasos na pele e nos órgãos internos. O trata-
mento da dengue requer bastante repouso e a ingestão de muito líquido. No tratamen-
to também são usados medicamentos antitérmicos, que devem ser recomendados por
um médico.
Prevenção: A melhor forma de se combater a dengue é eliminar os locais onde o mos-
quito se reproduz (os criadouros).
39
Mantenha
bem tampados
tonéis e barris
d’água.
Mantenha a caixa
d’água bem fechada.
Coloque também
uma tela no ladrão
da caixa d’água.
Encha de areia até a
borda os pratos das
plantas ou lave-os
semanalmente com
escova.
Troque a água dos
vasos de plantas
aquáticas e lave-os
com escova, água e
sabão uma vez
por semana.
Remova folhas,
galhos e tudo que
possa impedir a
água de correr
pelas calhas.
Vire todas as
garrafas com a boca
para baixo, evitando
que se acumule água
dentro delas.
Lave com sabão
a parte interior dos
utensílios usados
para guardar água
em casa.
Não deixe água
acumulada
sobre a laje.
Feche bem o saco de
lixo e deixe-o fora do
alcance de animais.
Coloque no lixo
todo objeto não
utilizado que possa
acumular água.
Lave com sabão
os tanques
utilizados para
armazenar água.
Coloque o lixo em
sacos plásticos e
mantenha a lixeira
bem fechada.
Combater a dengue é uma tarefa séria que deve ser realizadatodos os dias. O mosquito da dengue se reproduz onde há
água parada, por isso, é preciso eliminar todos os objetos quepodem acumular água para evitar que o mosquito nasça.
Veja a seguir quais são os principais focos domosquito da dengue e aprenda como se prevenir:
MA
RI H
EF
FN
ER
40
RADAR
Você pode obter informações mais detalhadas sobre os diferentes vírus da dengue:
Sites
Ministério da Saúde: <http://portal.saude.gov.br/portal/saude/visualizar_texto.
cfm?idtxt=23620&janela=1>
Saiba como se faz uma armadilha para combater a dengue acessando o site:
<www.dengue.org.br/dengue_prevenir.html>
Vídeo
Canal Saúde da Fiocruz, no YouTube, que traz entrevistas com médicos e técnicos
do Ministério da Saúde que fornecem dados e informações sobre as ondas de
dengue nas várias regiões do Brasil: <www.canal.fiocruz.br/video/index.php?v
=dengue>
Artigo
Vale a pena ler uma notícia sobre novos mecanismos de controle biológico para
combate à dengue no seguinte endereço: <http://g1.globo.com/luta-contra-a-
dengue/noticia/2011/10/grupo-usa-mosquitos-geneticamente-modificados-
para-combater-dengue.html>
PENSE BEM!
Você acompanha as notícias sobre as epidemias de dengue em sua região?
Você soube de algum caso de dengue no município em que reside?
O que você tem feito para evitar a dengue: ações individuais, coletivas e para o ambiente? Você está
engajado em alguma campanha de combate à doença?
ANOTAÇÕES
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41
QUESTÃO DO ENEM
Os números do Ministério da Saúde, em 2011 mostraram que o Brasil já registrou mais de 600 mil casos de AIDS no país. Desde o primeiro caso, em 1980, o país busca desenvolver pesquisas e implementar programas para combater a doença. Essa preocupação, porém, é da comunidade científica do mundo todo. Na prova válida do ENEM 2009, foi publicada uma questão sobre o assunto. Analise-a e assinale a resposta certa.
Estima-se que haja atualmente no mundo 40 milhões de pessoas infectadas pelo HIV
(o vírus que causa a AIDS), sendo que as taxas de novas infecções continuam crescendo,
principalmente na África, Ásia e Rússia. Nesse cenário de pandemia, uma vacina contra o
HIV teria imenso impacto, pois salvaria milhões de vidas. Certamente seria um marco na
história planetária e também uma esperança para as populações carentes de tratamento
antiviral e de acompanhamento médico.
Vacina contra AIDS: desafios e esperanças. Ciência Hoje (44)
26, 2009. Texto adaptado.
Uma vacina eficiente contra o HIV deveria
A induzir a imunidade, para proteger o organismo da contaminação viral.
B ser capaz de alterar o genoma do organismo portador, induzindo a síntese de enzimas
protetoras.
C produzir antígenos capazes de se ligarem ao vírus, impedindo que este entre nas
células do organismo humano.
D ser amplamente aplicada em animais, visto que esses são os principais transmissores
do vírus para os seres humanos.
E estimular a imunidade, minimizando a transmissão do vírus por gotículas de saliva.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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42
A resposta é a alternativa A . Veja por quê:
A vacina leva o sistema imunológico a produzir anticor-
pos contra um antígeno específico, no caso, contra o vírus
da AIDS, lembrando que vacina é um tipo de imunidade ar-
tificial em que o próprio antígeno é inoculado no organis-
mo. Uma vacina não altera o genoma do organismo porta-
dor do vírus, e sim estimula a produção de anticorpos.
Proteger-se!
Ser e estar saudável é importantíssimo para evitar doenças ou para superá-las mais ra-
pidamente. Veja como o nosso organismo funciona:
Sistema imunológico: quando você faz um corte, vários tipos de corpos estranhos
podem entrar no seu organismo, como bactérias, fungos ou vírus. Seu sistema imu-
nológico responde e elimina os invasores, enquanto a pele cicatriza e sela o corte.
Outras vezes, o sistema imunológico não dá conta de evitar que corpos estranhos se
instalem no seu corpo e acaba ocasionando uma infecção. O local inflama e fica
cheio de pus. A inflamação e o pus são efeitos colaterais do sistema imunológico fa-
zendo o seu trabalho.
e outros corpos estranhos tentam entrar no seu organismo. Seu sistema imunológico tem
de estar atento para lidar com todos estes problemas/invasores e assim manter a integrida-
de do organismo.
Mecanismos de defesa do organismo: pele e mucosas que revestem o organismo têm
como função protegê-lo de bactérias, fungos ou vírus. Caso algum desses micro-orga-
nismos entre no corpo, células específicas de defesa têm a capacidade de reconhecer o
invasor e passam a combatê-lo. O micro-organismo estranho recebe o nome de antíge-
no. O sistema imunológico responde ao antígeno produzindo um anticorpo, que é uma
proteína específica para cada tipo de antígeno.
Os linfócitos, células de defesa do organismo, atacam
os micro-organismos e assim começa a produção de an-
ticorpos, denominados imunoglobulinas.
O sistema imunológico tem a capacidade de reco-
nhecer um mesmo antígeno e produzir anticorpos para
reagir contra ele. Você já sabe que as vacinas são micro-
-organismos mortos ou atenuados na sua patogenicida-
de, ou às vezes apenas nas suas toxinas, cuja inoculação
provoca no organismo uma reação de imunização. Neste
Linfócito: é uma variedade de leucócito
(glóbulo branco) que mede de 6 a 8 mícrons,
de núcleo arredondado, produzido pelos
gânglios linfáticos e tecido linfoide.
Linfócito TDCD4+: é um linfócito auxiliar,
que reconhece o antígeno e passa
informação sobre ele a todos os outros
linfócitos, que desta forma são ativados,
atacando todos os antígenos idênticos.
Anticorpo: é uma proteína específica
que é produzida em resposta a um
antígeno.
Antígeno: é toda partícula ou
molécula capaz de iniciar uma
resposta imune.
Genoma: é o conjunto das informa-
ções contidas no DNA das células.
43
processo estão envolvidos os linfócitos B, que pro-
duzem anticorpos, e os linfócitos T, que se unem às
células infectadas e as destroem. Atualmente, a co-
munidade científica está voltada para a produção de
vacina para proteger a população contra o vírus HIV.
AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome)
Mesmo com a maciça divulgação das formas de prevenção, notícias
com dados informando sobre o aumento de casos de AIDS no Brasil e
no mundo ainda invadem o noticiário. Ainda hoje, após décadas de seu
diagnóstico, é considerada uma pandemia.
A AIDS é um conjunto de sinais e sintomas associados a doenças in-
fecciosas e não infecciosas chamadas de oportunistas, por se instalarem
no ser humano em consequência da diminuição de sua resistência, do
enfraquecimento de sua imunidade. Esse conjunto de sinais e sintomas é
chamado de síndrome (porque aparece como um conjunto de doenças)
da imunodeficiência (porque diminui a capacidade do organismo se de-
fender das doenças) adquirida (porque é decorrente do HIV).
Agente causador: HIV – vírus da deficiência imunológica humana
(Human Immunodeficiency Virus).
Como age no organismo humano: as células mais atingidas são os
linfócitos TDCD4+. É alterando o DNA dos linfócitos que o HIV faz
cópias de si mesmo. Depois de se multiplicar, rompe os linfócitos
em busca de outros linfócitos para continuar a infecção. Ter o HIV
não é a mesma coisa que ter a AIDS. Há muitos soropositivos que
são assintomáticos.
Sinais e sintomas da doença:
-
de candidíase, Sarcoma de Kaposi e pneumonia.
Transmissão: o vírus da AIDS é transmitido por via sexual: sexo va-
ginal, anal ou oral nas relações heterossexuais, bissexuais e ho-
de mãe para filho por via perinatal
cortante não esterilizado. É sempre bom lembrar que o vírus HIV
não é transmitido pelo contato diário, nem por abraços e beijos,
Candidíase: é uma
infecção Fonseca
(micose) causada pelas
espécies de Candida. A
Candida albicans é
hospedeira natural do
tubo digestivo e da
genitália feminina. É
patogênica quando,
por fatores diversos,
aumenta em excesso.
Pode infectar a
mucosa da boca,
conhecida como
sapinho.
Pandemia: é quando
uma determinada
doença atinge
grandes proporções,
podendo se espalhar
por um ou mais
continentes ou por
todo o mundo.
Perinatal: período que
se inicia na idade
gestacional na qual o
feto atinge o peso de
1 kg (equivalente a 28
semanas de gestação),
até o final completo
do sétimo dia (168
horas) de vida.
Sarcoma de Kaposi: é
um tipo de câncer que
acomete as camadas
mais internas dos
vasos sanguíneos,
acarretando lesões na
pele, no fígado, nos
pulmões e em outros
órgãos.
Síndrome: conjunto
dos sintomas que
caracterizam uma
doença.
HIV: é um retrovírus, classificado na subfamília dos
Lentiviridae. Esses vírus compartilham algumas
propriedades comuns: período de incubação
prolongado antes do surgimento dos sintomas da
doença, infecção das células do sangue e do
sistema nervoso e supressão do sistema imune.
44
aperto de mãos, água, picada de mosquitos ou outros insetos, uso de assentos sanitá-
rios, telefones, louças, talheres, roupas de cama e banho. A principal medida profilática
e de controle da AIDS é o uso de preservativo nas relações sexuais. Outras medidas são:
orientar as mulheres grávidas contaminadas para que façam um pré-natal cuidadoso
-
mente instrumentos perfurantes e cortantes.
Tratamento: o antirretroviral, um coquetel de drogas, não cura,
mas a mortalidade e morbidade da infecção pelo HIV. Estes medi-
camentos são caros e o acesso não está disponível em todos os
países, portanto a prevenção da contaminação é a principal bar-
reira contra o HIV.
Os portadores do HIV dispõem de tratamento oferecido gratuitamente pelo governo
brasileiro. Ao procurar ajuda médica, em um dos hospitais especializados em DST/AIDS, o
paciente terá acesso ao tratamento antirretroviral. O SUS distribui 15
medicamentos antirretrovirais. Os objetivos do tratamento são pro-
longar a sobrevida e melhorar a qualidade de vida do paciente, pela
redução da carga viral e reconstituição do sistema imunológico.
PENSE BEM!
Mudanças ambientais, vida agitada, aglomeração de pessoas em centros urbanos e intensa mobili-
dade humana podem deixar seu organismo mais vulnerável. Você dá atenção ao seu corpo? Quais os
cuidados pessoais que toma para manter-se saudável? Tem uma alimentação variada e rica em nutrien-
tes? Faz uma atividade física para desestressar e manter-se em forma? Está com sua caderneta de vaci-
nação em dia?
A AIDS está classificada como uma doença viral sexualmente transmissível, assim como o HPV e a he-
patite B. Outras doenças sexualmente transmissíveis causadas por bactérias são gonorreia e sífilis. Você
conhece e convive com pessoas infectadas pelo vírus da AIDS? Já refletiu sobre o preconceito que existe na
sociedade em relação aos soropositivos? Como você se previne contra o HIV e outras doenças sexualmente
transmissíveis?
Antirretroviral:
terapêutica utilizada
para tratar e tentar
eliminar o retrovírus no
organismo infectado.
SUS: Sistema Único de
Saúde.
45
RADAR
Filme
E a vida continua (And the band played on). Direção de Roger Spottiswoode.
Estados Unidos: Lume Filmes, 1993. (140 min).
Os primeiros momentos da pandemia da AIDS na história. Questões políticas,
sociais, de saúde e científicas se entrelaçam neste filme para contar como tudo
começou. Narrado na forma de semidocumentário, mostra as angústias, os
medos diante do desconhecido.
Livro
POLIZZI, Valéria. Depois daquela viagem. São Paulo: Ática, 2003.
Autobiografia da autora que, aos 16 anos, contraiu o vírus HIV. Ela relata na
forma de diário suas angústias e medos, seu cotidiano com os amigos, namorados
e familiares e sua determinação de levar a vida adiante, mesmo sendo
soropositiva.
Site
Cartilha do Ministério da Saúde para mulheres: <http://bvsms.saude.gov.br/
bvs/publicacoes/eu_gosto_de_ser_mulher.pdf>
Cartilha para mulheres: Eu gosto de ser mulher! Com ilustrações do Miguel Paiva,
conta a história de mulheres ocupadas e que se cuidam.
ANOTAÇÕES
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46
PRATICANDO
A tuberculose, que era doença praticamente controlada, voltou a aparecer de forma expressiva
no Brasil.
O coordenador do Fórum de ONGs na Luta Contra a Tuberculose se mostra insatisfeito com a
epidemia de tuberculose na favela da Rocinha – recordista nacional do número de casos da
doença que era tida como mortal no século XIX. Segundo dados, a tuberculose mata mais no Rio
do que em qualquer outro estado, principalmente na favela de São Conrado, onde 55 novos
doentes são diagnosticados todo mês. A tuberculose é típica das altas concentrações
demográficas, como favelas com pouca ventilação e sem saneamento básico. Os índices da
Rocinha são muito altos, comparáveis aos de países da África, onde não há programas de atenção
básica à saúde.
Jornal do Brasil, 12 abr. 2009.
Em relação ao texto, os fatores que podem explicar a epidemia de tuberculose são
A o fato de a cidade do Rio de Janeiro ser litorânea e apresentar más condições de saneamento.
B o bacilo de Koch, agente transmissor da tuberculose, preferir lugares altos e ventilados.
C o ambiente abafado e úmido e a alta concentração populacional encontrados na favela da
Rocinha.
D a rapidez com que os diagnósticos são feitos e o registro estatístico desses casos.
E a localização da Rocinha, em lugar quente e montanhoso.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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47
A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A tuberculose é causada por uma bactéria, o bacilo de Koch, que se desenvolve, preferencialmente, em
ambientes abafados, com alta densidade demográfica e onde as condições de saneamento básico são
precárias. Não basta ter o diagnóstico, é preciso fazer tratamento com antibióticos, repouso, boa
alimentação e manter os ambientes ventilados.
Tuberculose
A tuberculose é uma das doenças mais antigas da humanidade. A Organização Mundial
da Saúde (OMS) estima que ocorram no mundo cerca de 8 a 9 milhões de casos novos por
ano e ao redor de 3 milhões de óbitos pela doença. Para o Brasil, estima a incidência de 124
mil casos por ano. É uma infecção bacteriana que afeta principalmente os pulmões. As le-
sões decorrentes da tuberculose podem localizar-se também nos ossos, rins, coração e ou-
tros órgãos. É causada pela bactéria Mycobacterium tubecurculosis, conhecida como bacilo
(devido à sua forma de bastonete) de Koch, o cientista que a identificou.
Sinais e sintomas: a pessoa infectada com o bacilo de Koch apresenta falta de apetite,
perda de peso significativa, febre, geralmente no final da tarde, transpiração noturna e
tosse, que persiste por mais de quinze dias, com escarro e sangue. A transmissão do
bacilo ocorre pela inalação de gotículas expelidas por portadores de bactérias através
da fala, da tosse e do espirro. Pacientes com tuberculose nos ossos ou em outros órgãos
que não sejam os pulmões não transmitem o bacilo.
Prevenção: as principais medidas para evitar a tuberculose são a imunização por meio da
vacina BCG e boas condições de alimentação, higiene pessoal e ambiental e de moradia.
As crianças devem receber a primeira dose da vacina na primeira semana de vida.
Tratamento: a tuberculose, se tratada, tem cura. O tratamento consiste em medicamento,
sob supervisão médica, e dura por volta de seis meses. No Brasil, os remédios para tubercu-
lose são distribuídos gratuitamente pelo SUS, no programa de combate à doença. Os agen-
tes de saúde e os parentes de pacientes infectados precisam ficar atentos, pois como os
pacientes começam a se sentir bem dispostos depois de quinze dias a um mês do início do
medicamento, acreditam que estão curados e abandonam o tratamento. Isso faz com que
haja um baixo percentual de cura. Devido a esse fato, o Ministério da Saúde, por intermédio
do SUS, implantou um programa de atendimento individualizado ao paciente.
PENSE BEM!
Toda doença causada por bactéria, para ser debelada, exige que o tratamento seja à base de antibió-
tico. Algumas regras precisam ser respeitadas:
1. Mesmo que o paciente se sinta melhor, precisa continuar a tomar o antibiótico, exatamente como o
médico prescreveu.
48
2. Os antibióticos não são tão eficazes se não forem tomados com os intervalos de horas indicados na
prescrição médica.
3. Sobras de antibióticos devem ser descartadas.
4. Resfriados e gripes são causados por vírus e não respondem a antibióticos.
Você segue à risca a prescrição do seu médico? Costuma ler as bulas dos medicamentos para verificar
os efeitos colaterais e reações adversas?
RADAR
Neste site você vai conhecer o programa do governo federal para diminuir os casos
de tuberculose no país:
<http://scielo.iec.pa.gov.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-16732001
000300004&lng=pt>
PENSE BEM!
Observe o calendário de vacinação válido para todo o território nacional. Veja quais vacinas são obri-
gatórias, em que idade devem ser tomadas, quais precisam de reforço, e claro, se você está em dia com sua
imunização artificial.
Calendário de vacinação infantil
Idade Vacinas Doses Doenças Evitadas
Ao
nascer
BCG – ID
Vacina BCGDose única
Formas graves de tuberculose
(principalmente nas formas miliar
menigea)
Hepatite B
Vacina Hepatite B (recombinante)1a dose Hepatite B
1 mêsHepatite B
Vacina Hepatite B (recombinante)2a dose Hepatite B
2
meses
Tetravalente (DTP + Hib)
Vacina Adsorvida Difteria, Tétano,
Pertussis e Haemophihus influenzae B
(conjugada)
1a dose
Difteria, tétano, coqueluche,
meningite e outras infecções
por Haemophilus influenzae tipo B
49
Idade Vacinas Doses Doenças Evitadas
2
meses
Vacina Oral Poliomielite (VOP)
Vacina Poliomielite 1, 2 e 3 (atenuada)
1a dose
Poliomielite ou paralisia infantil
Vacina Oral de Rotavírus
Humano (VORH)
Vacina Rotavírus Humano G1P1[8]
(atenuada)
Diarreia por rotavírus
Vacina Pneumocócica 10
(conjugada)
Pneumonia, otite, meningite e outras
doenças causadas pelo Pneumococo
3
meses
Vacina Meningocócica C (conjugada)
Vacina Meningocócica C (conjugada)1a dose
Doença invasiva causada por
Neisseria meningitis do sorogrupo C
4
meses
Vacina Tetravalente (DTP + Hib)
Vacina Adsorvida Difteria, Tétano,
Pertussis e Haemophihus influenzae B
(conjugada)
2a dose
Difteria, tétano, coqueluche,
meningite e outras infecções
por Haemophilus influenzae tipo B
Vacina Oral Poliomielite (VOP)
Vacina Poliomielite 1, 2 e 3 (atenuada)Poliomielite ou paralisia infantil
Vacina Oral de Rotavírus Humano
(VORH)
Vacina Rotavírus Humano G1P1[8]
(atenuada)
Diarreia por rotavírus
Vacina Pneumocócica 10
(conjugada)
Vacina Pneumocócica 10 – valente
(conjugada)
Pneumonia, otite, meningite e outras
doenças causadas pelo Pneumococo
5
meses
Vacina Meningocócica C (conjugada)
Vacina Meningocócica C (conjugada)2a dose
Doença invasiva causada por
Neisseria meningitis do sorogrupo C
6
meses
Hepatite B
Vacina Hepatite B (recombinante)
3a dose
Hepatite B
Vacina Oral Poliomielite (VOP)
Vacina Poliomielite 1, 2 e 3 (atenuada)Poliomielite ou paralisia infantil
Vacina Tetravalente (DTP + Hib)
Vacina Adsorvida Difteria, Tétano,
Pertussis e Haemophihus influenzae B
(conjugada)
Difteria, tétano, coqueluche,
meningite e outras infecções
por Haemophilus influenzae tipo B
Vacina Pneumocócica 10
(conjugada)
Vacina Pneumocócica 10 – valente
(conjugada)
Pneumonia, otite, meningite e outras
doenças causadas pelo Pneumococo
50
Idade Vacinas Doses Doenças Evitadas
9
meses
Vacina Febre Amarela
Vacina Febre Amarela (atenuada)Dose inicial Febre amarela
12
meses
Vacina Tríplice Viral (SCR)
Vacina Sarampo, Caxumba e Rubéola
(atenuada)
1a dose Sarampo, rubéola e caxumba
Vacina Pneumocócica 10
(conjugada)
Vacina Pneumocócica 10 – valente
(conjugada)
ReforçoPneumonia, otite, meningite e outras
doenças causadas pelo Pneumococo
15
meses
Vacina Tríplice Bacteriana (DTP)
vacina Adsorvida Difteria, Tétano e
Pertussis
1o reforço Difteria, tétano e coqueluche
Vacina Oral Poliomielite (VOP)
Vacina Poliomielite 1, 2 e 3 (atenuada)Reforço
Poliomielite ou paralisia infantil
Vacina Meningocócica C (conjugada)
Vacina Meningocócica C (conjugada)
Doença invasiva causada por
Neisseria meningitis do sorogrupo C
4 anos
Vacina Tríplice Bacteriana (DTP)
Vacina Adsorvida Difteria, Tétano e
Pertussis
2o reforço Difteria, tétano e coqueluche
Vacina Tríplice Viral (SCR)
Vacina Sarampo, Caxumba e Rubéola2a dose Sarampo, rubéola e caxumba
10
anos
Vacina Febre amarela
Vacina Febre Amarela (atenuada)
Uma dose a
cada 10
anos
Febre amarela
Fonte: Ministério da Saúde.
PRATICANDO
Moda de não vacinar traz de volta à Europa doenças quase erradicadas
São vários os países europeus onde a moda de não vacinar os filhos está fazendo voltar doenças
quase erradicadas, como o sarampo. A Europa retrocede anos na luta contra doenças infecciosas.
Um alerta emitido pelo Centro Europeu para a Prevenção e Controle de Doenças revela que o
declínio da vacinação, defendido por grupos de pessoas antivacinas, está na origem do aumento
da incidência de antigas doenças infecciosas.
51
Doenças como o sarampo e a rubéola, que estavam quase erradicadas, estão retornando em
novos surtos.
Disponível em: <www.jn.pt/blogs/emletramiuda/archive/2011/06/08/moda-de-n-227-o-vacinar-
traz-de-volta-224-europa-doen-231-as-quase-erradicadas.aspx>. Acesso em: 28 nov. 2011.
O texto aponta uma preocupação em relação a novos surtos de doenças quase extintas. Essa
preocupação se deve
A à ineficácia de vacinas na Europa.
B à necessidade do uso de vacinas de última geração e mais eficazes.
C ao crescimento do número de pessoas não imunizadas, que aumenta a disseminação dos
patógenos no ambiente.
D a um modismo localizado.
E a um fenômeno conhecido como doenças reemergentes.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A disseminação dos patógenos no ambiente ocorre devido ao alto número de pessoas não imunizadas e,
portanto, propensas a serem contaminadas, desenvolverem a doença e disseminarem os patógenos no
ambiente. Apenas o modismo não seria suficiente para o aumento de casos, pois se torna necessário que
o patógeno apresente livre circulação, portanto pessoas infectadas. A eficácia das vacinas é satisfatória
em todos os continentes, e os avanços em relação à novas vacinas são contínuos.
As doenças reemergentes são aquelas que por um logo período estiveram controladas, mas que voltaram a
ocorrer com maior virulência, aventando-se a hipótese de que algumas mutações possam estar ocorrendo.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Agora que você respondeu as questões, checou as respostas, leu
os textos complementares do capítulo, acessou os sites indicados e
assistiu aos filmes sugeridos, deve ter encontrado mais informações
e feito a relação delas com outras questões sobre este tema que apa-
receram nas provas dos últimos exames do ENEM. Neste momento,
você já deve ser capaz de avaliar propostas de promoção e preven-
ção de saúde, não é mesmo? Com certeza, este é um tema recorrente
nas provas, e isso indica que há necessidade de leitura e compreen-
Prevenção de saúde: ação
destinada a impedir a
ocorrência de limitações
físicas, intelectuais,
psiquiátricas ou
sensoriais e/ou evitar
que os impedimentos
causem uma deficiência
ou limitação funcional
permanente.
52
são dos conhecimentos específicos da Biologia, interpretação e refle-
xão para compreender os enunciados, entender o que é solicitado e dar
respostas corretas.
Pois bem, para fazer uma revisão e lhe dar mais apoio em suas refle-
xões, observe o quadro a seguir, que relaciona várias doenças, suas res-
pectivas vias de transmissão e as ações de prevenção e promoção de
saúde correspondentes.
Doença Via de transmissão Ação de promoção e prevenção de saúde
AIDS
Relação sexual, materiais
cortantes e perfurantes, sangue
e derivados
Uso de preservativos, controle do sangue doado e
de seus derivados, realização de exames durante a
gravidez, não amamentar a criança caso a mãe seja
soropositiva
CandidíaseNão tem via de transmissão.
A infecção é geralmente endógenaMedidas de higiene pessoal
Conjuntivite Ar, contato direto e indireto
Manter as mãos sempre limpas,
lavar os olhos com colírio quando estiver em
Dengue Vetor – mosquito Aedes aegyptiSaneamento básico, evitar água parada, educação
ambiental
Febre amarela
Vetor silvestre – mosquito
Haemagogus janthinomys ou
Sabetes chloropterus
Vetor urbano: Aedes aegypti
Medidas de controle do vetor, tela nas janelas, mos-
quiteiro nas camas e vacina
Leptospirose Água contaminada
Não andar em enxurradas, controlar ratos, vacinar
os animais e, caso se lide com animais como suínos,
equinos e bovinos, usar botas e luvas de borracha
Pneumonia Pelo ar Vacina BCG, alimentação saudável, habitação
ventilada e com incidência de sol
Sarampo
Secreção do nariz e da boca
transmitida pelo ar para as vias
respiratórias da pessoa sadia
Não beijar pessoas infectadas ou levar à boca
objetos que possam ter sido utilizados por elas e
vacinação
SífilisRelação sexual e transfusão de
sangue
Uso de camisinhas, controle do sangue doado e de
seus derivados, realização de exames durante a
gravidez e lavagem dos órgãos sexuais masculinos
TuberculosePelo ar, por meio das gotículas
de saliva
Vacinação, saneamento básico, moradias ventiladas
e com incidência de sol
Promoção de saúde:
capacitação de
pessoas e comunida-
des para modificar os
determinantes da
saúde em benefício
da qualidade de vida.
53
MÁXIMAS
54
A CRIATIVIDADE E A DESCOBERTA CIENTÍFICA A educação tem uma relação dialética com o desenvolvimento da realidade: educa aqueles que
transformam o mundo e é transformada pelas mudanças que engendrou. Desse processo se constitui
o futuro. Assim a educação também está em constante mudança, embora às vezes não tenhamos
essa impressão. Por exemplo, não há dúvida de que a internet tem alterado o processo educacional,
mas em diferentes níveis. Você concorda? O texto a seguir nos apresenta uma experiência avançada
nessa direção.
Brincando com o futuroGILBERTO DIMENSTEIN
Em seu laboratório repleto de brinquedos e peças
coloridas espalhadas pelas mesas, o físico Mitchel
Resnick, formado em Ciência da Computação, está
ajudando a reinventar o jeito como as crianças
aprendem e, assim, formar adultos mais produtivos
e interessantes. “Era da informação é coisa do passado.
Estamos entrando na era da criatividade”, aposta.
Dentre os vários brinquedos que nasceram em
seu laboratório, há uma plataforma na internet
em que as crianças montam seus próprios games
e histórias digitais. As invenções são compartilha-
das mundialmente, formando uma rede planetá-
ria de programadores mirins. “Queremos que eles
não se satisfaçam apenas em jogar, mas em pro-
duzir seus games.”
A tradução do que significaria “era da criatividade”,
na qual o essencial é ser um permanente inovador,
começa na própria arquitetura em que está esse
laboratório de brinquedos.
É uma escola sem sala de aula, onde todos, profes-
sores e alunos, estão sempre inventando alguma
coisa. A sensação que temos é que todos ali brin-
cam com o futuro.
De todos os espaços educativos que conheci, pou-
cas coisas me impressionaram tanto como o
Media Lab, subordinado à faculdade de arquitetu-
ra do MIT (Michigan Institute of Technology). O
lugar consiste em uma escola criada, como o nome
diz, para reinventar a transmissão de informações.
São centenas de estações de trabalho espalhadas
“Era da informação é coisa do passado.
Estamos entrando na era da criatividade”,
De todos os espaços educativos que conheci, pou-
cas coisas me impressionaram tanto como o
Media Lab, subordinado à faculdade de arquitetu-
ra do MIT (Michigan Institute of Technology). O
lugar consiste em uma escola criada, como o nome
diz, para reinventar a transmissão de informações.
MÁXIMAS
55
pelos andares, reunindo engenhocas de todos os
formatos. Como não há quase divisórias, temos, à
medida que vamos subindo os andares, uma visão
geral ao mesmo tempo caótica e organizada.
A arquitetura transmite a mensagem de que cria-
tividade depende de uma combinação de caos,
flexibilidade, diversidade e es-
tímulo ao contato humano.
Na semana passada, assisti à
apresentação dos projetos dos
alunos realizados com seus
professores. Celulares criados
para detectar problemas de vi-
parados para executar uma
poluem e cujos motores ficam
nas rodas. Descobriram como
fazer da mão humana um mou-
se. Projeta-se um teclado em
qualquer parte do corpo e você
passa a funcionar como um computador.
Estão desenvolvendo o que eles chamam de
“computação afetiva”, sistemas que permitiriam às
maquinas entender as emoções humanas. Isso
significa que um carro pode ajudar a prever quan-
do alguém está tenso ou cansado pelas feições do
rosto e pode enviar um sinal ao motorista. Dá até
para traduzir as batidas do coração.
Mais importante de tudo é arquitetura curricular,
da qual o prédio serve como ilustração. Os alunos
de mestrado e doutorado do Media Lab criam suas
próprias metas e dizem como vão atingi-las.
Podem, por exemplo, ter aulas em diversas univer-
sidades americanas sem precisar comprovar nada.
Fazem também seu pró-
prio tempo. “Podemos
escolher não fazer nenhu-
ma aula”, conta Leo Burd,
formado no ITA e na Uni-
camp, que desenvolve
pesquisas no MIT para uso
da tecnologia para inclu-
são social. “Acabamos
atraindo gente muito apai-
xonado”, acrescenta.
O professor não tem sala
de aula. Trabalha em pe-
quenos grupos, desenvol-
vendo as experiências.
A flexibilidade tem um
preço muito mais alto do que a disciplina. O aluno
tem de apresentar algo realmente consistente,
inovador e criativo – o que, claro, exige muita lei-
tura e experimentação.
A mensagem essencial está no laboratório de
brinquedos de Mitchel: para formar adultos criati-
vos, é preciso mantê-los sempre como se fossem
crianças, brincando com o conhecimento.
Mais importante de tudo é arquitetura curricular,
da qual o prédio serve como ilustração. Os alunos
de mestrado e doutorado do Media Lab criam suas
próprias metas e dizem como vão atingi-las.
inovador e criativo – o que, claro, exige muita lei-
tura e experimentação.
A flexibilidade tem um
tem de apresentar algo realmente consistente,
preço muito mais alto do que a disciplina. O aluno
A arquitetura transmite
a mensagem de
que criatividade
depende de uma
combinação de caos,
flexibilidade,
diversidade e estímulo
ao contato humano.
3 DINÂMICA AMBIENTAL
conecte-seImpactos ambientais e questões ecológicas passaram a ser tema recorrente em qual-
quer mídia, no Brasil e no mundo, nas últimas décadas. Basta abrir um jornal, ligar o rádio
ou a televisão e logo nos deparamos com notícias sobre desmatamentos, incêndios em
áreas florestais, derramamento de petróleo nos oceanos, aterramento de manguezais, es-
goto nos rios etc.
A relação do homem com o meio ambiente vem se modificando, e as reservas naturais
estão sob constante ameaça.
O crescimento da população, que atingiu a casa de 7 bilhões de pessoas, aliado à neces-
sidade de alimentar todo esse contingente, exigem contínua expansão agrícola e, conse-
quentemente, ocorrem mudanças nas condições climáticas, nos ciclos biogeoquímicos e
na quantidade de poluentes lançados no meio ambiente.
Estamos atravessando um momento único na história da humanidade, em que é preci-
por ele, a extinção de espécies em decorrência desse quadro e, consequentemente, a pró-
pria sobrevivência do homem.
Não podemos negar os avanços alcançados pela humanidade nem imaginar que pos-
samos voltar a um padrão de exploração, produção e consumo como aconteciam a vinte,
cinquenta ou mais anos atrás. Talvez o grande segredo para as futuras gerações consista em
obter equilíbrio entre a preservação e o uso racional dos recursos.
Você faz parte da geração que deve se preocupar mais com os impactos ambientais e
as formas de minimizar ou reverter esses impactos.
Nossa caminhada está apenas começando.
56
OB
JET
IVO
S
Belo Monte afeta toda a humanidade, diz Nobel da Paz Rigoberta Menchú
Recentemente, a vencedora do Prêmio Nobel da Paz, Rigoberta Menchú, afirmou que
a construção da usina de Belo Monte, no Rio Xingu, no Pará, não afeta
apenas os indígenas, mas toda a humanidade, e considera a obra como
“uma relação comercial que se impõe acima da vida racional da natureza”.
A defensora de causas indígenas na América Latina ressaltou a im-
portância de se preservar a natureza e de “não cometer genocídio” por
finalidades econômicas.
Disponível em: <http://g1.globo.com/swu/2011/noticia/2011/11/belo-monte-afeta-toda-
humanidade -diz-nobel-da-paz-rigoberta-menchu.html>. G1, 12 nov. 2011. Acesso em: 27 nov.
2011. Texto adaptado.
O desenvolvimento do país está atrelado à sua capacidade de gerir seus recursos
naturais e à sua produção energética. Pensar no futuro do Brasil, como nação em franco
crescimento, exige que se pense também em uma demanda energética em escala expo-
nencial. Quem não se lembra do período de ocorrência frequente de apagões, que exi-
giram repensar e buscar novas fontes de energia para o país?
Belo Monte desponta como um dos maiores desafios já enfrentados pelo país na
busca de seu potencial energético; se por um lado representa uma grande quantidade
de energia potencial, por outro, sua construção pode modificar não só o ambiente em
que será instalada a hidrelétrica como a relação da população local com seus rios.
O desafio está lançado para o governo e para a sociedade civil: como preservar o
ambiente e gerar a energia primordial ao desenvolvimento da nação?
Você se preocupa com as relações ambientais?
Acredita que outras formas de gerar energia possam causar menor impacto? Quais
as que você pode relacionar?
Os ambientes que você frequenta (escola, trabalho, bairro, cidade) adotam compor-
tamentos compatíveis com princípios considerados sustentáveis?
Que ações, no seu cotidiano, você promove para garantir a preservação ambiental?
DESAFIO
Genocídio: crime
cometido para
aniquilar um
grupo de
indivíduos.
Neste capítulo, você vai avaliar propostas de intervenção no ambiente; identificar etapas em processos de obtenção,
transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais; analisar perturbações ambientais; avaliar impactos em ambientes
naturais e o transporte e destino dos poluentes. Poderá pensar sobre a qualidade da vida humana, identificando medidas de conservação,
recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade.
57
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2010 abordou nessa questão alguns dos principais conceitos ecológicos. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Dois pesquisadores percorreram os
trajetos marcados no mapa. A tarefa deles
foi analisar os ecossistemas e, encontrando
problemas, relatar e propor medidas de
recuperação. A seguir, são reproduzidos
trechos aleatórios extraídos dos relatórios
desses dois pesquisadores.
Trechos aleatórios extraídos do relatório
do pesquisador P1:
I. “Por causa da diminuição drástica das
espécies vegetais deste ecossistema, como os
pinheiros, a gralha-azul também está em
processo de extinção”.
II. “As árvores de troncos tortuosos e cascas
grossas que predominam nesse ecossistema
estão sendo utilizadas em carvoarias”.
Trechos aleatórios extraídos do relatório
do pesquisador P2:
III. “Das palmeiras que predominam nesta
região podem ser extraídas substâncias
importantes para a economia regional”.
IV. “Apesar da aridez desta região, em que
encontramos muitas plantas espinhosas, não
se pode desprezar a sua biodiversidade”.
Ecossistemas brasileiros: mapa da distribuição dos ecossistemas. Disponível em: <http://
educação.uol.com.br/ciencias/ult168u52.jhtm>. Acesso em: 20 abr. 2010. Texto adaptado.
Os trechos I, II, III e IV referem-se, pela ordem, aos seguintes ecossistemas
A Caatinga, Cerrado, Zona dos cocais e Floresta Amazônica.
B Mata de Araucárias, Cerrado, Zona dos cocais e Caatinga.
C Manguezais, Zona dos cocais, Cerrado e Mata Atlântica.
D Floresta Amazônica, Cerrado, Mata Atlântica e Pampas.
E Mata Atlântida, Cerrado, Zona dos cocais e Pantanal.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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58
A resposta é a alternativa B , pois apresenta a correlação certa entre os biomas, suas
características próprias e a localização geográfica.
Ecossistema e biomas
Um dos principais conceitos de ecologia refere-se a ecossistema, definido como as re-
lações entre os seres vivos e o ambiente, em linguagem coloquial, e, em linguagem científi-
ca própria da biologia, como a relação entre os fatores bióticos (que apresentam vida) e os
fatores abióticos (conjunto de todas as influências do meio: umidade, pressão, temperatura,
luminosidade, pH) atuantes sobre os organismos, podendo ainda ser apresentado como a
relação entre biótopo (conjunto de aspectos físicos e químicos em determinado ambiente)
e biocenose ou comunidades biológicas (conjunto de seres vivos de diferentes espécies
que coabitam uma mesma região).
Ainda hoje é muito comum a confusão entre a definição de ecossistemas e biomas, uma
vez que os critérios para identificá-los não são tão claros. O Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatística (IBGE) define ecossistema como um sistema integrado e autofun-
cionante que consiste em interações dos elementos bióticos e abióticos e
bioma como um con-
junto de vida (vegetal e animal) definida pelo agrupamento de tipos de ve-
getação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geo-
climáticas similares e história compartilhada de mudanças, resultando em
uma diversidade biológica própria.
Mas a vida em um ambiente não se restringe às formas animal e vege-
-
pendência. Não é também o tamanho que determina um ecossistema, e
simples lago!
Os ecossistemas apresentam uma íntima relação com os níveis trófi-
cos, fluxos de energia e, portanto, com organismos interdependentes.
É importante salientar que, quanto maior a biodiversidade presente
em um ecossistema, maior será a possibilidade de recuperação ou mini-
mização dos impactos ambientais. Entretanto, se estes impactos ocorrem
em regiões com pequena biodiversidade e envolvendo espécies endêmi-
cas, o risco de extinção torna-se iminente.
O conceito de bioma, amplamente utilizado hoje, refere-se ao con-
junto de ecossistemas com um certo nível de homogeneidade entre si.
Em um bioma, as características locais, como o dimensionamento e a es-
trutura, e os fatores ambientais climáticos, tais como índice pluviométri-
co e oscilações de temperatura e altitude, apresentam maior relação.
-
sam ser classificados como florestas tropicais, apresentam características
próprias, e, para alguns pesquisadores, ambos são formados por biomas
menores e regionais.
Endêmico: nativo
de, restrito a
determinada
região geográfica
(diz-se de espécie,
organismo ou
população).
Geoclimática:
características
climáticas
relacionadas a
determinada
região geográfica.
Índice pluviomé-
trico: é uma
medida
em milímetros,
resultado do
somatório da
quantidade
da precipita-
ção de água (chu-
va, neve, granizo)
num determinado
local durante um
dado período de
tempo.
Níveis tróficos:
relacionado
às cadeias
alimentares e
níveis de energia.
59
O Ministério do Meio Ambiente brasileiro, em parceria com o Instituto Brasileiro de Geo-
grafia e Estatística, divide em seis os biomas terrestres do Brasil:
Biomas Continentais
Brasileiros
Área aproxi-
mada (km²)
Área /
Total Brasil
4.196.943 49,29%
Bioma Cerrado 2.036.448 23,92%
Bioma Mata Atlântica 1.110.182 13,04%
Bioma Caatinga 844.453 9,92%
Bioma Pampa 176.496 2,07%
Bioma Pantanal 150.355 1,76%
Área Total Brasil 8.514.877
Disponível em: <www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/images/
169_231_715366.gif>. Aceso em: 30 abr. 2012.
Além dos apresentados no mapa, o MMA e o IBGE reconhecem o bioma de zona costeira
ou marinha, em toda região litorânea, que envolve restingas, falésias, costões rochosos e os
manguezais. A marinha brasileira utiliza o termo “amazônia azul” para designar a platafor-
ma marinha brasileira compreendida no limite das 200 milhas náuticas.
Principais características dos biomas brasileiros
Caatinga – clima semiárido, vegetação arbustiva bem retorcida,
cactáceas e algumas gramíneas.
Cerrado – clima tropical sazonal, vegetação formada por gramíneas, arbustos e árvores
retorcidas com raízes longas que podem retirar água e nutrientes de solos profundos.
Apresenta uma grande biodiversidade.
Amazônia – clima predominantemente tropical, muito úmido e quente, com enorme bio-
diversidade, sendo considerada a maior floresta tropical do mundo. Vegetação formada
por árvores de grande porte e mata fechada. Dentro deste bioma encontra-se a Mata de
Cocais, considerada um bioma de transição por apresentar características de Caatinga,
-
baçu. Localizada na região norte dos estados do Maranhão, Tocantins e Piauí. Nos estados
de Roraima, Amazonas e Pará também existem algumas regiões de campos abertos, com
vegetação formada por gramíneas, herbáceas e pequenos arbustos.
Mata Atlântica – clima tropical e subtropical, com riquíssima biodiversidade. Vegetação
com árvores de médio e grande porte. Encontra-se restrita a 7% da área original e presente
Arbustiva: vegetação de
pequeno porte.
PARAGUAI
ARGENTINA
CHILE
BOLÍVIA
PERU
VENEZUELA
COLÔMBIA
BIOMA AMAZÔNIA BIOMA
CAATINGA
BIOMA CERRADO
BIOMA PANTANAL
BIOMA MATAATLÂNTICA
BIOMA PAMPA
EQUADOR
OCEANOATLÂNTICOOCEANO
PACÍFICO
Trópico de Capricórnio
0 630
S
N
LO
1.260 km
60
em 17 estados da federação. Dentro do bioma da Mata Atlântica encontra-se a Mata dos
Pinhais – também conhecida como Mata de Araucárias, com clima subtropical.
Pampa – clima subtropical úmido, com áreas de transição, vegetação formada por gra-
míneas, plantas herbáceas e pequenos arbustos.
Pantanal – clima predominante tropical quente e úmido, com variações no inverno.
Vegetação predominante de gramíneas, herbáceas e, nas áreas não alagáveis, árvores
típicas de floresta tropical. Apresenta alagamentos durante os períodos de chuvas, fun-
damentais para a biodiversidade local.
RADAR
Livros
BARRET, Gary W.; ODUM, Eugene P. Fundamentos de Ecologia. São Paulo: Pioneira,
2007.
DAJOZ, Roger. Princípios de Ecologia. Porto Alegre: Artmed, 2005.
Sites
IBGE: <www.ibge.gov.br/home/> – Informações sobre as classificações de
biomas brasileiros.
Marinha do Brasil: <http://mar.mil.br/menu_v/amazonia_azul/amazonia_azul.
htm> – Amazônia azul – o Patrimônio Brasileiro do Mar.
Ministério do Meio Ambiente: <www.mma.gov.br/sitio/index.php?ido=conte
udo.monta&idEstrutura=72&idMenu=2351> – Definições e características de cada
bioma brasileiro.
PENSE BEM!
Você conhece o meio ambiente onde vive? Em qual bioma ele se encontra? Quais são as principais ca-
racterísticas que ele apresenta? Esse meio ambiente está preservado em suas características principais?
O que você pode fazer para conhecê-lo em mais detalhes e assim contribuir para sua preservação?
61
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2010 apresenta um fato relacionado ao impacto ambiental cada vez mais preocupante e com ocorrências mais frequentes. A questão ressalta a seguinte problemática:
No ano de 2000, um vazamento em dutos de óleo na baía de Guanabara (RJ) causou
um dos maiores acidentes ambientais do Brasil. Além de afetar a fauna e a flora, o
acidente abalou o equilíbrio da cadeia alimentar de toda a baía. O petróleo forma uma
película na superfície da água, o que prejudica as trocas gasosas da atmosfera com a
água e desfavorece a realização de fotossíntese pela algas, que estão na base da cadeia
alimentar hídrica.
Além disso, o derramamento de óleo contribuiu para o envenenamento das árvores e,
consequentemente, para a intoxicação da fauna e flora aquáticas, bem como conduziu à
morte diversas espécies de animais, entre outras formas de vida, afetando também a
atividade pesqueira.
LAUBIER, L. Diversidade da maré negra. Scientific American Brasil, São Paulo, ago. 2005. Texto
adaptado.
A situação exposta no texto e suas implicações
A indicam a independência da espécie humana com relação ao ambiente marinho.
B alertam para a necessidade do controle da poluição ambiental para a redução do
efeito estufa.
C ilustram a interdependência das diversas formas de vida (animal, vegetal e outras) e o
seu habitat.
D indicam a alta resistência do meio ambiente à ação do homem, além de evidenciar a
sua sustentabilidade mesmo em condições extremas de poluição.
E evidenciam a grande capacidade animal de se adaptar às mudanças ambientais, em
contraste com a baixa capacidade das espécies vegetais, que estão na base da cadeia
alimentar hídrica.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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62
A resposta é a alternativa C , uma vez que o texto apresenta e evidencia as complexas
relações entre as diversas formas de vida e delas com o ambiente em que vivem. Nenhuma
forma de vida é independente e tão pouco resistente à ação do homem.
Impacto e biodiversidade
A cada ano que passa, a grande quantidade de desastres envolvendo o derramamento
de óleo nos oceanos agrava o cenário da biodiversidade marinha.
A base da cadeia alimentar marinha reside na capacidade fotossintética das algas, que
podem ser comparadas a grandes campos de pastoreio. O derramamento de óleo provoca
uma impermeabilização da superfície da água, impedindo assim as trocas gasosas entre
-
vocando-lhes a morte e, consequentemente, interferindo na biodiversidade.
Convém lembrar também que as manchas de óleo são carregadas pelas marés e che-
gam a diferentes regiões, podendo acabar com outras formas de vida. Dentre as áreas afe-
tadas, destacam-se as regiões de estuários e mangues, consideradas verdadeiros berçários
da vida marinha, que apresentam enorme interdependência com o meio, uma vez que são
utilizadas para a reprodução de inúmeras espécies. Convém lembrar que estes berçários
encontram-se também impactados pela exploração imobiliária, pela contaminação por es-
gotos, dentre outros fatores.
Todo ser vivo apresenta capacidade de se adaptar ao ambiente. Porém, esta adaptação
ocorre ao longo de gerações, e nenhuma espécie tem condições de se adaptar a impactos
ou acidentes que alterem agressivamente o ambiente em curtíssimo espaço de tempo.
O uso de recursos é fundamental à evolução do homem, mas cuidados para minimizar
impactos e garantir a preservação de espécies são também imprescindíveis à própria so-
brevivência humana.
Selecionamos algumas notícias acerca de derramamentos de petróleo que
ocorreram recentemente. Um deles aconteceu na região de maior atividade
petrolífera do litoral brasileiro, a Bacia de Campos, no Rio de Janeiro. Você ouviu
falar sobre esse acidente? Além das dicas abaixo, pesquise mais sobre o impacto
ambiental e as medidas tomadas pelo governo após o ocorrido.
Artigos
CHEVRON assume responsabilidade total por vazamento no Rio. Folha de S.Paulo:
<www1.folha.uol.com.br/mercado/1009332-chevron-assume-responsabilidade-
total-por-vazamento-no-rio.shtml>. Acesso em: 20 nov. 2011.
RADAR
63
MINC VÊ risco de óleo do vazamento chegar a praia de Ubatuba. Folha de S.Paulo,
São Paulo, 23 nov. 2011: <www1.folha.uol.com.br/mercado/1010648-minc-ve-risco-
de-oleo-do-vazamento-chegar-a-praia-de-ubatuba.shtml>.
Folha de S.Paulo, São Paulo, 20 out. 2011: <www1.folha.uol.com.br/bbc/993758-
foto-de-pelicanos-cobertos -de-oleo-vence-concurso.shtml>.
Folha de S.Paulo, São Paulo, 15 out. 2011: <www1.folha.uol.com.br/mundo/9911
49-milhares-de-voluntarios-limpam-vazamento-de-petroleo-na-nova-zelandia.
shtml>.
Para saber mais sobre o tema, vale, também, a leitura do livro:
MARIANO, Jacqueline Barboza. Impactos ambientais do refino de petróleo. Rio de
Janeiro: Interciência, 2005.
PENSE BEM!
Quando você vai à praia, a um rio, anda na rua, nas estradas, onde joga o lixo? A seu ver, o que pode
acontecer com o ambiente caso você ou qualquer pessoa jogue lixo em locais inadequados?
Você conhece alguém cujas ações são capazes de levar à extinção alguma espécie? E você, pratica al-
guma ação desse tipo? Como mudar esses comportamentos de risco?
ANOTAÇÕES
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64
QUESTÃO DO ENEM
Na prova cancelada do ENEM 2009, houve uma questão que aborda, de outra forma, ações que causam impactos no ambiente aquático. Leia com atenção o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Nas últimas décadas os ecossistemas aquáticos têm sido alterados de maneira
significativa em função de atividades antrópicas, tais como mineração, construção de
barragens, desvio do curso natural de rios, lançamento de efluentes domésticos e
industriais não tratados, desmatamento e uso inadequado do solo próximo aos leitos,
superexploração dos recursos pesqueiros, introdução de espécies exóticas, entre outros.
Como consequência, tem-se observado expressiva queda da qualidade da água e perda
da biodiversidade aquática, em função da desestruturação dos ambientes físico, químico
e biológico.
A avaliação de impactos ambientais nesses ecossistemas tem sido realizada através da
medição de alterações nas concentrações de variáveis físicas e químicas da água. Este
sistema de monitoramento, juntamente com a avaliação de variáveis biológicas, é
fundamental para a classificação de rios e córregos em classes de qualidade de água e
padrões de potabilidade e balneabilidade humanas.
Bioindicadores de qualidade de água como ferramenta em
estudo de impacto ambiental. Disponível em: <www.icb.ufmg.br>. Acesso em: 9 jan. 2009. Texto
adaptado.
Se um pesquisador pretende avaliar variáveis biológicas de determinado manancial,
deve escolher os testes de
A teor de oxigênio dissolvido e de temperatura e turbidez da água.
B teor de nitrogênio amoniacal e de temperatura e turbidez da água.
C densidade populacional de cianobactérias e de invertebrados bentônicos.
D densidade populacional de cianobactérias e do teor de alumínio dissolvido.
E teor de nitrogênio amoniacal e de densidade populacional de invertebrados bentônicos.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C , pois se o objetivo do pesquisador é avaliar
as variáveis biológicas, torna-se necessário basear seus estudos na biodi-
versidade e densidade dos organismos aquáticos como as cianobactérias
e os invertebrados bentônicos. Testes como teor de oxigênio, nitrogênio e
nitrogênio amoniacal atestam a qualidade físico-química da água e não as
variáveis biológicas, muito embora possam influenciar no resultado obtido.
Biodiversidade aquática
A biodiversidade dos ambientes aquáticos é extremamente rica e pode apresentar
enorme densidade populacional.
Muitos dos organismos que fazem parte dessa biodiversidade podem passar desperce-
bidos aos olhos do homem. São organismos, na maior parte das vezes, de porte bem pe-
queno e até mesmo microscópicos.
A diversidade desses organismos envolve cianobactérias, pequenos invertebrados e or-
alterações ambientais provocadas pelo homem e, se pensarmos na escala das cadeias ali-
mentares, coloca-se em jogo a sobrevivência de um grande número de espécies.
A densidade populacional desses organismos acaba diminuindo gradativamente, e as
outras espécies que dependem deles também acabam reduzidas ao ponto de ter a sobre-
vivência inviabilizada. Um bom exemplo disso, no Brasil, é o que ocorre com o rio Tietê, que
corta vários municípios do estado de São Paulo e apresenta como única forma de vida
bactérias anaeróbias e coliformes fecais.
Torna-se evidente que a ação humana impacta todos os ecossistemas, e os conheci-
mentos sobre tais impactos precisam ser amplamente divulgados para proporcionar uma
conscientização efetiva e, consequentemente, ações para minimizá-los.
RADAR
Artigo
AGOSTINHO, Angelo A.; THOMAZ, Sidinei M.; GOMES, Luiz C. Conservação da
biodiversidade em águas continentais do Brasil. Revista Megadiversidade, ano 1,
v. 1, 2005.
Sites
IBGE: <www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/noticia_visualiza.php
?id_noticia=1410&id_pagina=1> – Mapeamento sobre organismos aquáticos
em risco de extinção.
Bentônico:
organismos
aquáticos que
vivem no
substrato, fixos
ou não.
Cianobacté-
rias: organis-
mos unicelula-
res fotossinte-
tizantes.
66
QUESTÃO DO ENEM
Mais uma questão sobre impactos no ambiente aquático. Esta fez parte da prova válida do ENEM 2009.
O cultivo de camarões de água salgada vem se desenvolvendo muito nos últimos anos
na região Nordeste do Brasil e, em algumas localidades, passou a ser a principal atividade
econômica. Uma das grandes preocupações dos impactos negativos dessa atividade está
relacionada à descarga, sem nenhum tipo de tratamento, dos efluentes dos viveiros
diretamente no ambiente marinho, em estuários ou em manguezais. Esses efluentes
possuem matéria orgânica particulada e dissolvida, amônia, nitrito, nitrato, fosfatos,
partículas de sólidos em suspensão e outras substâncias que podem ser consideradas
contaminantes potenciais.
uma fazenda de cultivo de camarão marinho. Anais do IX Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia,
2006. Texto adaptado.
Suponha que tenha sido construída uma fazenda de carcinicultura próximo a um
manguezal.
Entre as perturbações ambientais causadas pela fazenda, espera-se que
A a atividade microbiana se torne responsável pela reciclagem do fósforo orgânico
excedente no ambiente marinho.
B a relativa instabilidade das condições marinhas torne as alterações de fatores físico-
-químicos pouco críticas à vida no mar.
C a amônia excedente seja convertida em nitrito por meio do processo de nitrificação, e
em nitrato, formado como produto intermediário desse processo.
D os efluentes promovam o crescimento excessivo de plantas aquáticas devido à alta
diversidade de espécies vegetais permanentes no manguezal.
E o impedimento da penetração da luz pelas partículas em suspensão venha a
comprometer a produtividade primária do ambiente marinho, que resulta da atividade
metabólica do fitoplâncton.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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67
A resposta é a alternativa E . A grande quantidade de
matéria orgânica particulada em suspensão na água prove-
niente dos efluentes da carcinicultura impede a entrada
dos raios luminosos de maneira adequada e pode compro-
meter a produtividade primária do fitoplâncton nos am-
-
rem no metabolismo do fitoplâncton.
Carcinicultura e impacto ambiental
A criação de camarões é uma atividade relativamente nova no Brasil, desenvolvida prin-
cipalmente no litoral do Nordeste brasileiro, que oferece uma ampla faixa de solo junto aos
mangues e estuários, além de dispor de grande quantidade de água e condições climáticas
que permitem sua rápida expansão.
A carcinicultura associa o rápido crescimento dos camarões e o alto valor que o produ-
to alcança nos mercados consumidores. Como toda atividade intensiva, também produz
uma grande quantidade de resíduos, que ao longo dos anos tem sido lançada nos cursos
de água dos mangues, estuários e até mesmo no mar.
A turbidez da água é resultado do material particulado sus-
penso proveniente dos viveiros, que restringe a penetração da
luz na água, impedindo o crescimento de fitoplâncton e crian-
do um ambiente anaeróbio. A existência de matéria orgânica em decomposição aumenta a
taxa de cianobactérias e, consequentemente, a liberação de toxinas no ambiente aquático.
Como forma de minimizar o impacto na zona costeira, o Ministério do Meio Ambiente
introduziu a Resolução CONAMA nº 357/2005, que passou a exigir a avaliação de parâme-
tros biológicos como indicadores de qualidade junto às fa-
zendas de carcinicultura.
RADAR
Livro
VALENTE, Wagner Cotroni. Carcinicultura de água doce. São Paulo: Editora IBAMA/
FAPESP, 1998.
Site
<www.aquicultura.br/carcinicultura.htm> – Informações sobre a carcinicultura
no país.
Carcinicultura: criação de camarões.
CONAMA: Conselho Nacional de Meio
Ambiente.
Fitoplâncton: organismos que vivem
na superfície nos ambientes
aquáticos.
Turbidez: estado de um líquido em
agitação.
68
QUESTÃO DO ENEM
A prova cancelada do ENEM 2009 trouxe uma questão atual, apresentando um problema com grande impacto no ambiente aquático.
Metade do volume de óleo de cozinha consumido anualmente no Brasil, cerca de
2 bilhões de litros, é jogada incorretamente em ralos, pias e bueiros. Estima-se que cada
litro de óleo descartado polua milhares de litros de água. O óleo no esgoto tende a criar
uma barreira que impede a passagem da água, causa entupimentos e, consequentemente,
enchentes. Além disso, ao contaminar os mananciais, resulta na mortandade de peixes.
A reciclagem do óleo de cozinha, além de necessária, tem mercado na produção de
biodiesel. Há uma demanda atual de 1,2 bilhão de litros de biodiesel no Brasil. Se houver
planejamento na coleta, transporte e produção, estima-se que se possa pagar até R$1,00
por litro de óleo a ser reciclado.
Programa mostra caminho para o uso do óleo de fritura na produção de biodiesel.
Disponível em: <www.nutrinews.com.br>. Acesso em: 14 fev. 2009. Texto adaptado.
De acordo com o texto, o destino inadequado do óleo de cozinha traz diversos
problemas. Com o objetivo de contribuir para resolver esse problema, deve-se
A utilizar o óleo para a produção de biocombustíveis, como etanol.
B coletar o óleo devidamente e transportá-lo às empresas de produção de biodiesel.
C limpar periodicamente os esgotos das cidades para evitar entupimentos e enchentes.
D utilizar o óleo como alimento para os peixes, uma vez que preserva seu valor nutritivo
após o descarte.
E descartar o óleo diretamente em ralos, pias e bueiros, sem tratamento prévio com
agentes dispersantes.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Descarte correto: o óleo de cozinha
O óleo de cozinha é outro grande impactante do ambiente aquático.
Você já deve ter ouvido falar do grande mal causado pelo óleo de cozinha descartado
de maneira irregular na pia ou no lixo.
Esse óleo, ao chegar ao ambiente aquático, contamina o ecossistema, formando uma
película superficial que impede trocas gasosas entre a água e a atmosfera, levando à morte
inúmeros organismos aquáticos.
Quando descartado no solo, pode impermeabilizá-lo e torná-lo
infértil, destruindo a cobertura vegetal. Além disso, pode escorrer ou
se infiltrar e chegar até os mananciais e lençóis freáticos.
Estima-se que 1 litro de óleo jogado na pia contamine cerca de
1 milhão de litros de água, quantidade suficiente para suprir a necessidade de água de um
indivíduo por aproximadamente quinze anos.
Recentemente, essa situação começou a mudar. O óleo residual utilizado passou a ser re-
colhido por cooperativas que o destinam a usinas que irão transformá-lo em biodiesel. O uso
de biodiesel, além disso, é uma forma de minimizar os impactos causados pela queima de
combustíveis fósseis. Esta é uma ação que apresenta amplos resultados socioambientais e
que pode transformar a maneira como a sociedade percebe e interpreta seu cotidiano.
RADAR
O biodiesel é uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis, uma vez que é
produzido a partir de insumos vegetais das mais variadas matérias-primas. Ele
também é menos poluente e atóxico. Confira abaixo dicas para saber mais sobre
este combustível verde:
Livros
KNOTHE, Gerhard; KRAHL, Jurgen; GERPEN, Jon Van; RAMOS, Luiz Pereira.
Manual de biodiesel. São Paulo: Edgard Blucher, 2006.
RICHETTI, Alceu; ROCHA, Antônio Carlos Paula Neves da; CASTRO, Antônio Maria
Gomes de; et alli. Complexo agroindustrial de biodiesel no Brasil. Brasília: Embrapa,
2011.
Site
Programa Bióleo: <http://bioleo.org.br> – Apresenta projeto e ação sobre a
coleta do óleo doméstico e seu destino para usina produtora de biodiesel.
Lençóis freáticos:
reservatórios de água
subterrânea decorren-
tes da infiltração das
águas de chuva.
70
QUESTÃO DO ENEM
Uma questão da prova do ENEM 2010 apresentou outra dinâmica dos impactos ambientais, desta vez envolvendo o lixo.
O lixão que recebia 130 toneladas de lixo e contaminava a região com o seu chorume
(líquido derivado da decomposição de compostos orgânicos) foi recuperado,
transformando-se em um aterro sanitário controlado, mudando a qualidade de vida e a
paisagem e proporcionando condições dignas de trabalho para os que dele subsistiam.
Revista Promoção da Saúde da Secretaria de Políticas de Saúde, ano 1, n. 4, dez. 2000. Texto adaptado.
Quais procedimentos técnicos tornam o aterro sanitário mais vantajoso que o lixão,
em relação às problemáticas abordadas no texto?
A O lixo é recolhido e incinerado pela combustão a altas temperaturas.
B O lixo hospitalar é separado para ser enterrado e sobre ele, colocada cal virgem.
C O lixo orgânico e inorgânico é encoberto, e o chorume, canalizado para ser tratado e
neutralizado.
D O lixo orgânico é completamente separado do lixo inorgânico, evitando a formação de
chorume.
E O lixo industrial é separado e acondicionado de forma adequada, formando uma bolsa
de resíduos.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C , pois em aterros sanitários são execu-
tados procedimentos técnicos em que o lixo é compactado e enco-
berto por uma camada de terra. O chorume proveniente da decom-
posição é canalizado e tratado para evitar a contaminação tanto do
solo como dos lençóis freáticos.
No lixão não existem esses cuidados e, consequentemente, a con-
taminação apresenta-se como um grande problema.
A destinação do lixo doméstico: uma questão ambiental
O lixo doméstico, produzido pelo homem, sempre representou um dos maiores proble-
mas ambientais pós-Revolução Industrial.
O homem, em sua evolução, sempre produziu resíduos das mais diversas formas. A prin-
cípio, simplesmente deixava expostos no ambiente os restos de suas caçadas. Com o passar
dos séculos, passou a enterrar ou queimar os resíduos produzidos. Após a Revolução Indus-
trial, e principalmente no século XX e início do século XXI, com a intensificação e globaliza-
ção do consumo, a quantidade de produtos e embalagens descartáveis assumiu enorme
dimensão e se transformou em um problema ambiental.
O dejeto produzido pelos domicílios dos centros urbanos começou a ser despejado
em lixões, espaços a céu aberto e periféricos. Não havia preocupação com os tipos de ma-
teriais depositados, com a agressão ao solo e tampouco com o chorume que se infiltrava
até atingir os lençóis freáticos ou escorria para os mananciais de água. Em espaços como
estes, infelizmente tornou-se comum a presença de catadores de lixo buscando alimentos
e sucata em meio ao que anteriormente já havia sido descartado, além de animais como
cachorros, ratos, escorpiões, aranhas e urubus. A necessidade de armazenar maior quanti-
dade de resíduos, diminuir o impacto ambiental do descarte de dejetos urbanos e, conse-
quentemente, garantir melhor qualidade de higiene e saúde para a população dos entor-
nos e para quem se sustenta dos materiais recolhidos nestes locais, resultou na implanta-
ção de aterros sanitários.
A instalação de um aterro sanitário segue normas rígidas, uso e validade. A escolha do
preciso garantir a impermeabilização do terreno com camadas de
mantas asfálticas ou PVC, para impedir que o chorume penetre no solo
e atinja os lençóis freáticos.
Todo lixo recebido é remexido e compactado por enormes tratores para diminuir o es-
cheiro e a presença de animais, assim como auxiliar no processo de decomposição.
Nos lixões, e até mesmo nos aterros sanitários, o processo de decomposição é dificulta-
do pela enorme variedade de resíduos e do tempo aproximado de decomposição.
Observe o quadro que apresenta o tempo médio de decomposição de alguns resíduos
comuns do nosso dia a dia:
Chorume: resíduo
líquido formado a partir
da decomposição de
matéria orgânica
presente no lixo. Pode
ser altamente
contaminante.
PVC: Policloreto de
vinila.
72
FONTE:Campanha
ZiraldoComlurb site
SMA São
SebastiãoDMLU POA UNICEF site
Material
Casca de
banana ou
laranja
2 anos 2 a 12 meses
Papel 3 a 6 meses 3 meses a
vários anos
2 a 4
semanas3 meses
Papel
plastificado 1 a 5 anos
Pano 6 meses a 1 ano
Ponta de
cigarro5 anos 10 a 20 anos
de 3 meses a
vários anos 1 a 2 anos
Meias de lã 10 a 20 anos
Chiclete 5 anos 5 anos 5 anos 5 anos
Madeira
pintada13 anos 14 anos
Fralda
descartável 600 anos
Nylon Mais de 3 anos 30 anos
Sacos
plásticos 30 a 40 anos
Plástico Mais de 100 anos Mais de 100 anos 450 anos 450 anos
Metal Mais de 100 anos Até 50 anos 10 anos 100 anos
Couro Até 50 anos
BorrachaTempo indeter-
minado
Alumínio 80 a 100
anos
Mais de 1000
anos
200 a 500
anos
200 a 500
anos
Vidro 1 milhão de anos IndefinidoMais de 10 mil
anosIndefinido 4 mil anos
Garrafas
plásticas Indefinido
Longa vida 100 anos
Palito de
fósforo 6 meses
Disponível em: <www.lixo.com.br/index.php?option=com_content&task=view&id=146&Itemid=146>. Acesso em: 8 dez. 2011.
73
Política Nacional dos Resíduos Sólidos
Recentemente entrou em vigor a Lei da Política Nacional dos Resíduos Sólidos – PNRS
(Decreto nº 7.404, de 23 de dezembro de 2010). Um dos aspectos mais importantes da nova
legislação obriga a logística reversa, ou seja, o retorno de embalagens e outros materiais à
produção industrial após consumo e descarte pela população. Assim, fabricantes, importa-
dores, distribuidores e comerciantes tornam-se responsáveis pelo ciclo de vida dos produ-
tos. A lei cria, também, obrigações para os órgãos públicos e de limpeza urbana, que devem
abolir os lixões, implantar centrais de coletas seletivas e destinação correta dos resíduos.
Os consumidores são obrigados, sempre que estabelecido sistema de coleta seletiva pelo
plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou quando instituídos sistemas de
logística reversa, a acondicionar adequadamente e de forma diferenciada os resíduos orgâ-
nicos gerados e a disponibilizar adequadamente os resíduos sólidos reutilizáveis e reciclá-
veis para coleta ou devolução.
O maior desafio para a implementação da nova legislação será a eliminação dos lixões
e implantação de aterros para onde sejam enviados somente materiais descartados que
não sejam reutilizáveis ou recicláveis. De acordo com a nova lei, o prazo para aplicação das
novas normas é o dia 2 de agosto de 2014.
A correta destinação dos materiais descartados é foco de diversas discussões
atualmente. Indicamos abaixo algumas obras que tratam da coleta seletiva, da
questão dos lixões e do ciclo de consumo na sociedade brasileira. Atenção especial
ao documentário Ilha das Flores, uma abordagem realista e contemporânea da
realidade dos brasileiros que vivem em ambientes precários como um lixão.
Livros
NESVES, Estela; TOSTES, André. Meio ambiente: a lei em suas mãos. Petrópolis:
Vozes, 1998.
GRIMBERG, Elisabeth; BLAUTH, Patricia. Coleta seletiva: reciclando materiais,
reciclando valores. São Paulo: Instituto Pólis, 1998.
JACOBI, Pedro Roberto. Gestão compartilhada dos resíduos sólidos no Brasil:
inovação com inclusão social. São Paulo: Annablume, 2006.
ABREU, Maria de Fátima. Do lixo à cidadania: estratégias para a ação. Brasília:
UNICEF, 2009.
RADAR
74
Filme
Ilha das flores. Direção de Jorge Furtado. Brasil: Casa de Cinema de Porto Alegre,
1989. (13 min).
Documentário que retrata a realidade de alguns brasileiros que vivem em
situações extremamente precárias, com base na trajetória de um tomate: da
produção até seu descarte.
Legislação
Decreto n. 7.404, Diário Oficial da União, de 23 dez. 2010.
Sites
Lixo.com.br: <www.lixo.com.br> – Material e artigos que abordam a problemática
do lixo.
Inea – Instituto Estadual do Ambiente (RJ): <www.coletaseletivasolidaria.com.
br> – Relaciona e descreve ações concretas sobre a coleta seletiva.
Ambiência, soluções sustentáveis: <www.ambiencia.org/site> – Artigos, matérias
e ações relacionadas à sustentabilidade.
PENSE BEM!
Na cidade onde você mora, existe algum programa de coleta seletiva? Se não, como você pode partici-
par para a sua implementação?
ANOTAÇÕES
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75
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2010 novamente apresentou uma questão sobre impacto ambiental. Leia o enunciado e assinale a resposta que julgar correta.
A lavoura arrozeira na planície costeira da região Sul do Brasil comumente sofre perdas
elevadas devido à salinização da água de irrigação, que ocasiona prejuízos diretos, como
a redução de produção da lavoura.
Solos com processo de salinização avançado não são indicados, por exemplo, para o
cultivo de arroz. As plantas retiram a água do solo quando as forças de embebição dos
tecidos das raízes são superiores às forças com que a água é retida no solo.
Cultura do arroz: salinização de solos em cultivos de arroz. Disponível
em: <http://agropage.tripod.com/saliniza.hml>. Acesso em: 25 jun. 2010. Texto adaptado.
A presença de sais na solução do solo faz com que seja dificultada a absorção de água
pelas plantas, o que provoca o fenômeno conhecido por seca fisiológica, caracterizado
pelo(a)
A aumento da salinidade, em que a água do solo atinge uma concentração de sais maior
que a das células das raízes das plantas, impedindo, assim, que a água seja absorvida.
B aumento da salinidade, quando o solo atinge um nível muito baixo de água e as plantas
não têm força de sucção para absorver a água.
C diminuição da salinidade, que atinge um nível em que as plantas não têm força de
sucção, fazendo com que a água não seja absorvida.
D aumento da salinidade, que atinge um nível em que as plantas têm muita sudação, não
tendo força de sucção para superá-la.
E diminuição da salinidade, que atinge um nível em que as plantas ficam túrgidas e não
têm força de sudação para superá-la.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa A , pois para uma planta conseguir absorver água e sais mine-
de água por osmose. Um solo salinizado apresenta um desequilíbrio na concentração sali-
na e, consequentemente, impede a ocorrência do processo osmótico.
O manejo ecológico do solo
O processo de obtenção de água por parte dos vegetais está rela-
cionado à propriedade de potencial osmótico, ou seja, a capacidade
que as células apresentam de captar água. Para que esse processo
ocorra, é necessário que as células que irão receber água estejam em
estado hipertônico em relação ao meio, conseguindo assim realizar a
absorção.
Em função das práticas agrícolas, adubações químicas, qualidade da água e outros fato-
res, é comum ocorrer, no campo e nas lavouras, o processo de salinização, que é a incorpo-
ração e concentração de sais minerais diversos ao solo. Vários destes sais minerais apresen-
tam grande dificuldade de dissolução e ficam incorporados ao solo, deixando o meio exter-
sofre processo de desidratação e morte, mesmo se estiver imerso em água.
O fato de um vegetal ser plantado num ambiente com água abundante não significa,
necessariamente, que ele vai conseguir absorvê-la. Não é a quantidade de água o fator li-
mitante e sim a concentração de sais minerais presentes nela. Por outro lado, se a água for
deficiente em sais minerais também não será útil para o vegetal. Esse problema não está
restrito às culturas de arroz, mas se estende a várias outras.
Uma das formas de evitar a salinização é o manejo ecológico do
solo, prática que vem crescendo nos últimos anos e trata o solo com
princípios biodinâmicos com o objetivo de não causar impacto sobre
o entorno da plantação e utilizar os ciclos naturais para otimizar pro-
cessos, em vez de corrigir e eliminar as limitações com interferências
químicas impactantes no ecossistema local.
RADAR
Para saber mais sobre o manejo ecológico do solo e a agricultura
biodinâmica, consulte as seguintes referências:
STEINER, Rudolf. Fundamentos da agricultura biodinâmica. São Paulo: Editora
Antroposófica, 2010.
Site do Centro Nacional de Pesquisa de Agrobiologia, da EMBRAPA:
<www.cnpab.embrapa.br/index.html>.
Biodinâmico: que utiliza
o conhecimento e o
equilíbrio dinâmico dos
seres vivos.
Hipertônico: que
apresenta concentra-
ção de sais acima do
ambiente externo.
Manejo ecológico:
administração uma área
de preservação criando
limites e determinando
ações de conservação ou
recuperação de
ambiente.
Potencial osmótico:
possibilidade de tentar
igualar as diferentes
concentrações salinas.
Relaciona-se à osmose.
77
QUESTÃO DO ENEM
A prova válida do ENEM 2009 trouxe à discussão um impacto ambiental de grandes proporções, mas que dificilmente encaramos dessa forma.
A abertura e a pavimentação de rodovias em zonas rurais e regiões afastadas dos
centros urbanos, por um lado, possibilita melhor acesso e maior integração entre as
comunidades, contribuindo com o desenvolvimento social e urbano de populações
isoladas. Por outro lado, a construção de rodovias pode trazer impactos indesejáveis ao
meio ambiente, visto que a abertura de estradas pode resultar na fragmentação de
habitats, comprometendo o fluxo gênico e as interações entre espécies silvestres, além de
prejudicar o fluxo natural de rios e riachos, possibilitar o ingresso de espécies exóticas em
ambientes naturais e aumentar a pressão antrópica sobre os ecossistemas nativos.
Scientific American Brasil, São Paulo,
ano 7, n. 80, dez. 2008. Texto adaptado.
Nesse contexto, para conciliar os interesses aparentemente contraditórios entre o
progresso social e urbano e a conservação do meio ambiente, seria razoável
A impedir a abertura e a pavimentação de rodovias em áreas rurais e em regiões
preservadas, pois a qualidade de vida e as tecnologias encontradas nos centros
urbanos são prescindíveis às populações rurais.
B impedir a abertura e a pavimentação de rodovias em áreas rurais e em regiões
preservadas, promovendo a migração das populações rurais para os centros urbanos,
onde a qualidade de vida é melhor.
C permitir a abertura e a pavimentação de rodovias apenas em áreas rurais produtivas,
haja vista que nas demais áreas o retorno financeiro necessário para produzir uma
melhoria na qualidade de vida da região não é garantido.
D permitir a abertura e a pavimentação de rodovias, desde que comprovada a sua real
necessidade e após a realização de estudos que demonstrem ser possível contornar ou
compensar seus impactos ambientais.
E permitir a abertura e a pavimentação de rodovias, haja vista que os impactos ao meio
ambiente são temporários e podem ser facilmente revertidos com as tecnologias
existentes para recuperação de áreas degradadas.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D – os estudos de impacto ambiental são fundamentais
para minimizar, contornar e compensar os impactos ambientais, como na construção
de uma estrada ou rodovia. É importante estudar a real necessidade de sua instalação
naquele ambiente.
Rodovias e impacto
As grandes rodovias são comumente vistas como símbolos de progresso e avanço ur-
bano. Contudo, por trás desse progresso, a construção de rodovias gera grandes impactos
ambientais, graças ao desmatamento, às alterações em cursos de águas, à terraplanagem e
impermeabilização e outros fatores que interferem diretamente no ecossistema local. Esse
impacto causado pela implantação de uma nova rodovia é avaliado e estudado por espe-
cialistas, com o objetivo de ser minimizado ao máximo.
A legislação brasileira exige a execução de um Estudo de Impacto Ambiental (EIA), que
irá gerar um Relatório de Impacto Ambiental (RIMA), e a regra não é válida apenas para a
construção de rodovias. Em muitas regiões, esses estudos são fundamentais, pois norteiam
o trabalho de construtoras e indústrias na minimização do impacto gerado pela atividade.
Muitas vezes a forma encontrada para minimizar o impacto é a compensação ambiental,
que visa proteger ou recuperar determinada área em troca da implantação da rodovia ou
da atividade.
social do país, essa obra deve estar amparada pela legislação ambiental, sendo assegurado,
assim, o menor impacto possível.
RADAR
Para saber mais sobre a legislação ambiental brasileira e como funciona a
compensação ambiental, confira as seguintes fontes:
Livro
BECHARA, Erika. Licenciamento e compensação ambiental. São Paulo: Atlas, 2009.
Site
Ministério do Meio Ambiente: <www.mma.gov.br/port/conama/index.cfm> –
Contempla inúmeras informações ambientais.
79
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial ENEM 2009 não apresentou apenas impactos ambientais, mas formas de revertê-los. Veja o que diz a questão.
Uma pesquisadora deseja reflorestar
uma área de mata ciliar quase totalmente
desmatada. Essa formação vegetal é um
tipo de floresta muito comum nas margens
de rios dos cerrados no Brasil central e, em
seu clímax, possui vegetação arbórea
perene e apresenta dossel fechado, com
pouca incidência luminosa no solo e nas
plântulas. Sabe-se que a incidência de luz, a
disponibilidade de nutrientes e a umidade
do solo são os principais fatores do meio
ambiente físico que influenciam no
desenvolvimento da planta. Para testar
unicamente os efeitos da variação de luz, a
pesquisadora analisou, em casas de
vegetação com condições controladas, o
desenvolvimento de plantas de 10 espécies
nativas da região desmatada sob quatro
condições de luminosidade: uma sob sol
pleno e as demais em diferentes níveis de
sombreamento. Para cada tratamento
experimental, a pesquisadora relatou se o
desenvolvimento da planta foi bom,
razoável ou ruim, de acordo com critérios
específicos. Os resultados obtidos foram os
seguintes:
Condições de luminosidade
EspécieSol pleno Sombreamento
30% 50% 90%1 Razoável Bom Razoável Ruim2 Bom Razoável Ruim Ruim3 Bom Bom Razoável Ruim4 Bom Bom Bom Bom5 Bom Razoável Ruim Ruim6 Ruim Razoável Bom Bom7 Ruim Ruim Ruim Razoável8 Ruim Ruim Razoável Ruim9 Ruim Razoável Bom Bom
10 Razoável Razoável Razoável Bom
Para o reflorestamento da região desmatada,
A a espécie 8 é mais indicada que a 1, uma vez que aquela possui melhor adaptação a
regiões com maior incidência de luz.
B recomenda-se a utilização de espécies pioneiras, isto é, aquelas que suportam alta
incidência de luz, como as espécies 2, 3 e 5.
C sugere-se o uso de espécies exóticas, pois somente essas podem suportar a alta
incidência luminosa característica de regiões desmatadas.
D espécies de comunidade clímax, como as 4 e 7, são as mais indicadas, uma vez que
possuem boa capacidade de aclimatação a diferentes ambientes.
E é recomendado o uso de espécies com melhor desenvolvimento à sombra, como as
plantas das espécies 4, 6, 7, 9 e 10, pois essa floresta, mesmo no estágio de degradação
referido, possui dossel fechado, o que impede a entrada de luz.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Para executar um reflorestamen-
to, é necessário o uso de árvores que suportem alta incidência lu-
minosa. Essas árvores são conhecidas como pioneiras e colonizam
espaços abertos. As espécies recomendadas para o reflorestamen-
to de uma área desmatada são 2, 3 e 5, de acordo com a tabela.
Revegetação: a melhor alternativa para recuperar
áreas degradadas
A recuperação de áreas degradadas ganha, a cada ano, mais adeptos e apresenta me-
lhores resultados. Durante muito tempo, recuperar uma área degradada consistia no plan-
tio de árvores como pinheiros e eucaliptos, árvores exóticas ao nosso ambiente e que não
contribuem para uma melhora ambiental.
O termo aplicado ao plantio de árvores era reflorestamento, independentemente de ser
realizado em áreas produtivas ou degradadas e com árvores nativas ou exóticas.
Nos últimos anos, surgiu o termo revegetação, muito mais
amplo e relacionado à recuperação das espécies nativas de de-
terminada área. Revegetar consiste em tentar reestabelecer a ve-
getação característica de determinada região, permitindo que as
relações ecológicas possam ocorrer de maneira mais adequada.
Para se revegetar uma determinada área, deve-se estudar quais são as características
florestais da região e das espécies vegetais encontradas. Nem todas as espécies da área po-
dem ser plantadas de início, pois é necessário criar um ambiente propício para cada árvore.
Inicialmente, devem ser plantadas árvores que resistam ao sol pleno, denominadas pionei-
ras. Com o crescimento destas árvores, áreas de sombreamento são criadas, permitindo o
plantio de espécies que necessitam de maior sombreamento. É um processo demorado, mas
permite que uma área degradada possa ser recuperada e atinja o reequilíbrio de suas rela-
ções ecológicas.
Um excelente exemplo desta ação é a Floresta da Tijuca, no Rio de Janeiro. Nos séculos
XVIII e XIX a área sofreu intenso desmatamento e foi ocupada por extensas fazendas de
café. No final do século XIX, uma iniciativa pioneira na América Latina deu início a um ousa-
do projeto de replante. A revegetação obteve sucesso por meio de processos naturais de
sucessão ecológica, abrigando centenas de espécies nativas da Mata Atlântica. Hoje, a Flo-
resta da Tijuca é considerada uma das maiores florestas urbanas do mundo.
Pioneiras: espécies que crescem
a pleno sol em áreas
desmatadas.
Reflorestamento: replantio de
árvores em áreas que antes
eram ocupadas por florestas.
Revegetação: replantio de
árvores nativas em áreas que
antes eram ocupadas por
florestas.
81
RADAR
Conheça mais sobre o trabalho de recuperação de áreas degradadas no Rio de
Janeiro e na Floresta da Tijuca:
Livro
MORAES, Luis Fernando Duarte de; ASSUMPÇÃO, José Maria; PEREIRA, Tânia
Sampaio; LUCHIARI, Cintia. Manual técnico para a recuperação de áreas
degradadas no Estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: Jardim Botânico do Rio
de Janeiro, 2006.
Site
Parque da Tijuca: <www.parquedatijuca.com.br> – Apresenta informações sobre
a estrutura e organização deste parque urbano.
PENSE BEM!
Você faz caminhadas? Em que locais? Que cuidados você toma com o ambiente?
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresenta uma questão interessante do ponto de vista ambiental, o uso de algas como biofiltros.
Certas espécies de algas são capazes de absorver rapidamente compostos inorgânicos
presentes na água, acumulando-os durante seu crescimento. Essa capacidade fez com que
se pensasse em usá-las como biofiltros para a limpeza de ambientes aquáticos
contaminados, removendo, por exemplo, nitrogênio e fósforo de resíduos orgânicos e
metais pesados provenientes de rejeitos industriais lançados nas águas. Na técnica do
cultivo integrado, animais e algas crescem de forma associada, promovendo um maior
equilíbrio ecológico.
SORIANO, E. M. Filtros vivos para limpar a água. Revista Ciência Hoje, São Paulo, v. 37, n. 219, 2005.
Texto adaptado.
A utilização da técnica do cultivo integrado de animais e algas representa uma
proposta favorável a um ecossistema mais equilibrado porque
A os animais eliminam metais pesados, que são usados pelas algas para a síntese de
biomassa.
B os animais fornecem excretas orgânicos nitrogenados, que são transformados em gás
carbônico pelas algas.
C as algas usam os resíduos nitrogenados liberados pelos animais e
eliminam gás carbônico na fotossíntese, usado na respiração aeróbica.
D as algas usam os resíduos nitrogenados provenientes do metabolismo dos animais e,
durante a síntese de compostos orgânicos, liberam oxigênio para o ambiente.
E as algas aproveitam os resíduos do metabolismo dos animais e, durante a quimiossíntese
de compostos orgânicos, liberam oxigênio para o ambiente.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
Algumas espécies de algas podem ser utilizadas como biofiltros, por conseguir utilizar
resíduos nitrogenados produzidos pelos animais no processo de excreção (como ureia e
.
Biofiltros
As algas constituem vários grupos de seres vivos autótrofos, aquáticos. A maior parte
das espécies é unicelular, e mesmo as espécies pluricelulares são destituídas de raiz, caule
ou folha. São também as grandes responsáveis pela produção do oxigênio no planeta.
A ciência que estuda as algas é denominada ficologia, e leva em consideração a estru-
tura, o tipo de pigmento fotossintetizante e a substância de reserva.
Existem algas que sobrevivem a condições quase impróprias para outros seres vivos,
pois conseguem retirar e metabolizar substâncias que seriam letais a outros organismos.
O conhecimento e o uso destas algas é fundamental em práticas que utilizam os biofiltros,
pois elas apresentam grande capacidade de absorver e metabolizar substâncias nitrogena-
das e fosfatadas, tornando a condição do ecossistema aquático viável a outros organismos.
RADAR
Para conhecer mais sobre o estudo das Algas, consulte as seguintes referências:
Livro
FRANCESCHINI, Iara; BURLIGA, Ana Luiza; REVIERS, Bruno de; PRADO, João;
HAMLAOUI. Algas – uma abordagem filogenética, taxonômica e ecológica. São
Paulo: Artmed, 2009.
Site
Sociedade Brasileira de Ficologia: <www.sbfic.org.br> – Contém informações
sobre classificação e estudos ecológicos das algas.
PRATICANDOA legislação brasileira considera impacto ambiental “qualquer alteração das propriedades
físicas, químicas e biológicas do meio ambiente causada por qualquer forma de matéria ou
energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam: I – a saúde, a
segurança e o bem-estar da população; II – as atividades sociais e econômicas; III – a biota; IV – as
condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; e V – a qualidade
dos recursos ambientais” (Resolução CONAMA 001, de 23 jan. 1986). biota: conjunto de seres vivos
que compõem um ecossistema.
84
Portanto, o conceito de impacto ambiental refere-se exclusivamente aos efeitos da ação
humana sobre o meio ambiente. Assim, fenômenos naturais como tempestades, enchentes,
incêndios florestais por causa natural, terremotos e outros, apesar de poderem provocar as
alterações ressaltadas, não são caracterizados como impacto ambiental.
Disponível em: <www.agais.com/impacto.htm>. Acesso em: 5 nov. 2011. Texto adaptado.
Nos últimos anos o Brasil tem sido marcado por grandes eventos trágicos, que causam não só
impactos psicológicos como também impactos ambientais. Podemos lembrar alguns deles,
como, por exemplo, o deslizamento de encostas: no vale do Itajaí em 2008; em Angra dos Reis em
2010 e, em 2011, na região serrana do Rio de Janeiro.
Com base no texto da lei, podemos afirmar que
A as ações humanas causam profundas alterações no ambiente e são responsáveis por desastres
naturais.
B os impactos naturais são vistos como grandes tragédias e sempre afetam psicologicamente
as pessoas.
C são considerados impactos ambientais apenas os realizados pela ação antrópica.
D apenas grandes impactos ambientais causam catástrofes.
E tanto impactos ambientais como impactos naturais são produzidos pela ação humana.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C , pois o texto da Resolução CONAMA 001, de 23/1/1986, deixa bem claro que
os impactos ambientais são apenas aqueles causados pela ação do homem. Fenômenos naturais não
podem ser classificados como impactos ambientais.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Este capítulo permitiu que você retomasse o conceito fundamental de biomas e ecos-
sistemas, e também se aprofundou numa gama de impactos ambientais que ocorrem na
atualidade. Muitos deles acontecem, inclusive, por ações do homem no seu dia a dia, outros
em função do próprio desenvolvimento do país.
Reconhecer os impactos ambientais e as relações com o cotidiano torna-se fundamen-
tal para a adoção de ações que possam minimizar seus efeitos e garantam condições de
sustentabilidade.
E agora, depois de toda essa reflexão, qual sua opinião sobre a construção da hidrelétrica
de Belo Monte? E de outras hidrelétricas? Leia matérias sobre o assunto e construa sua opinião.
85
4 MUDANÇAS CLIMÁTICAS
conecte-seSomos bombardeados a todo instante com informações e discussões sobre as altera-
ções climáticas que vêm acontecendo em nosso planeta, sobre o aquecimento global e o
efeito estufa. Não é preciso investir muito para ir atrás de informações, pois nosso organis-
mo consegue perceber que algo está mudando.
-
no, passou por um calor escaldante. Por que será que essas mudanças bruscas acontecem?
Observe a figura abaixo: que informação ela lhe traz?
86
OB
JET
IVO
S
Neste capítulo você poderá interpretar processos naturais ou tecnológicos, avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes
de atividades sociais ou econômicas, relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria,
todos influenciando o clima.
Trânsito infernal, aquecimento global!
“O sistema viário de São Paulo responde por quase metade da
emissão de gases causadores do efeito estufa na cidade, segundo
estudos realizados.
Em 2003 foram produzidos cerca de 16 milhões de toneladas de
gases de efeito estufa; 50% se originaram do setor de transporte
rodoviário da cidade, seguido por aterros sanitários (23%). A emis-
são per capita registrada na metrópole foi de 1,47 tonelada de CO2
por ano.”
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambiente/transito-
infernal-aquecimento-global/?searchterm=efeito%20estufa>. Acesso em: 12 nov. 2011. Texto
adaptado.
Essa problemática preocupa os setores econômicos, sociais e ambientais. Surge co-
mo um grande desafio da sociedade moderna, que deverá preocupar-se cada vez mais
em garantir a produtividade econômica, os avanços sociais e a preservação ambiental.
O efeito estufa apresenta-se como um desafio transdisciplinar, uma vez que se ori-
gina de uma série de processos naturais, industriais, relações de consumo e até mesmo
das influências planetárias, e todos esses aspectos precisam ser considerados na busca
de soluções para o problema.
E você, o que vem fazendo para o planeta?
Você é usuário de transporte particular ou de transporte coletivo?
É hora de estudar e, ao final deste capítulo, pretendemos que você elabore um pla-
no de ação visando atenuar o efeito estufa. Proponha ações individuais e coletivas.
DESAFIO
Sistema viário:
conjunto de estradas,
rodovias e acessos
que cortam
determinada região.
O sistema viário
urbano é denomina-
do malha urbana.
87
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial ENEM 2009 apresentou a seguinte questão sobre o efeito estufa, que, com certeza, ajudará você a vencer o desafio.
A atmosfera terrestre é composta pelos gases nitrogênio (N2) e oxigênio (O
2), que
somam cerca de 99%, e por gases traço, entre eles o gás carbônico (CO2), vapor de água
(H2O), metano (CH
4), ozônio (O
3) e o óxido nitroso (N
2O), que compõem o 1% restante do ar
que respiramos. Os gases traços, por serem constituídos por pelo menos três átomos,
conseguem absorver o calor irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse fenômeno,
que acontece há bilhões de anos, é chamado de efeito estufa. Desde a Revolução Industrial
(século XVIII), a concentração de gases traço na atmosfera, em particular o CO2, tem
aumentado significativamente, o que resultou no aumento da temperatura em escala
global. Mais recentemente, outro fator tornou-se diretamente envolvido no aumento da
concentração de CO2 na atmosfera: o desmatamento.
As mudanças climáticas globais e os ecossistemas
brasileiros
Considerando o texto, uma alternativa viável para combater o efeito estufa é
A reduzir o calor irradiado pela Terra mediante a substituição da produção primária pela
industrialização refrigerada.
B promover a queima da biomassa vegetal, responsável pelo aumento do efeito estufa
devido à produção de CH4.
C reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim, o potencial da vegetação de absorver o
CO2 da atmosfera.
D aumentar a concentração atmosférica de H2O, molécula capaz de absorver grande
quantidade de calor.
E remover moléculas orgânicas polares da atmosfera, diminuindo a capacidade delas de
reter calor.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C , pois os vegetais, principalmente as plantas novas, são ca-
síntese de matéria orgânica. Portanto, ao reduzir o desmatamento e
incentivar a revegetação, garante-se a absorção do CO2.
Para as demais alternativas é bom lembrar que qualquer quei-
ma de biomassa elevará a concentração de CO2 na atmosfera, e so-
mente a biomassa que for decomposta irá liberar gás metano – CH4.
Utilizar refrigeração no processo industrial elevará o consumo ener-
gético e, consequentemente, aumentará a quantidade de CO2 des-
prendido, além de o sistema de refrigeração utilizar gases que tam-
bém favorecem o efeito estufa. A quantidade de H2O na atmosfera,
também denominada umidade relativa do ar, varia de acordo com
as condições atmosféricas e, portanto, faz parte de um ciclo natural.
Remover moléculas orgânicas polares da atmosfera demandaria
um grande gasto energético, resultando em maior liberação de CO2.
Impacto ambiental
O texto da questão que acabamos de resolver traz uma série de informações funda-
mentais para entender um pouco mais sobre efeito estufa.
O quadro a seguir representa o percentual de gases que formam a atmosfera terrestre:
Componente atmosférico Molécula Percentual
Nitrogênio N2 78,084
Oxigênio O2
20,946
Ar 0,934
Dióxido de carbono CO2
0,037
Neon Ne 0,001818
Hélio He 0,000524
Metano CH4
0,0002
Kr 0,000114
Hidrogênio H2
0,00005
Monóxido de di-hidrogênio H2O 0,00005
Xe 0,000009
Pelo enunciado da questão você já sabe que o calor irradiado pe-
la Terra é absorvido pelos gases traço. Mas o que vem a ser o calor ir-
-
te desta energia forma a luz visível, apresentando ainda a radiação
infravermelha e ultravioleta. Da radiação que o planeta recebe, cerca
de 51% fica retido, e o restante é refletido para o espaço. Entretanto,
-
mente para a Terra esta energia irradiada, resultando num efeito estufa contínuo.
Biomassa: quantidade
de matéria viva
existente num
ambiente. No contexto
energético é a matéria
proveniente de seres
vivos e que pode gerar
energia.
Gases traço: gases
encontrados em baixa
concentração na
atmosfera terrestre.
Metano: gás combustí-
vel incolor, proveniente
da decomposição de
matéria orgânica.
Apresenta fórmula
molecular CH4.
Calor irradiado: é a
transmissão de calor
(energia) sem um meio
material para se
propagar.
Luz visível: parte do
espectro eletromagné-
tico que o olho humano
pode captar.
Compreende a faixa
entre o infravermelho e
ultravioleta.
89
Observe essa informação em outra linguagem:
CO2 CO2
Luz
Calor
Acúmulode CO2no araumentao efeitoestufa
Remoçãodo CO2 do arpela fotossin-tese de plantas ealgas diminuio efeito
O gás carbônico (CO2) permite a passagem da luz dosol, mas retém o calor por ele gerado
Efeito estufa
A vida só é possível no planeta por apresentar características próprias, como água no es-
tado líquido e uma temperatura média estável. E tudo isso só é possível em função do efeito
estufa, que acontece há bilhões de anos. Ou seja, ele não é um novo vilão, como às vezes é
apresentado, mas sempre ocorreu na Terra.
Na realidade, o processo industrial e as necessidades geradas pelo ho-
mem ao longo de sua existência têm contribuído para intensificar o efeito
estufa no planeta. A temperatura média do planeta é de 14oC, variando de
– 60oC a + 45oC. Estima-se uma variação média de temperatura entre 0,3 a
0,6oC no século XXI, suficiente para afetar o clima, a biodiversidade de
uma região e ainda ocasionar desastres ambientais.
O texto da questão aborda a Revolução Industrial no século XIX, que representa um
marco importante para o aumento das concentrações de gases de efeito estufa, ocasionan-
do uma elevação gradual das temperaturas em todo o planeta e levando a inúmeras altera-
ções ambientais, devido à queima de carvão.
Atualmente, as atenções estão voltadas para o desmatamento, apontado como um dos
maiores vilões. Isso porque os vegetais absorvem parte da radiação luminosa recebida e no
sintetizar moléculas orgânicas, ou seja, biomassa. Os vegetais, principalmente na fase juve-
nil, conseguem captar uma grande quantidade de CO2, minimizando o efeito estufa, além
de manter a umidade no ambiente. O desmatamento, além de diminuir a capacidade de
conversão em biomassa, é precedido, geralmente, de queimadas que lançam grande quan-
tidade de CO2 na atmosfera. Parte da biomassa ainda pode sofrer decomposição, emitindo
gás metano, ou CH4, outro gás de efeito estufa na atmosfera.
Biodiversidade:
variedade de
seres vivos no
ambiente.
90
Se o desmatamento, as queimadas e o uso de combustíveis fósseis são responsáveis
pela aceleração do processo, ações como o plantio de vegetação e preservação ambiental,
além do uso de energia menos poluente, são capazes de desacelerar o efeito estufa.
PENSE BEM!
A cidade onde você mora tem praças e parques arborizados?
Você já plantou uma árvore?
Já pensou no que essa árvore pode representar em relação ao efeito estufa?
Você é capaz de mobilizar campanhas de plantio de árvores em sua comunidade?
RADAR
Livros
GORE, Albert. Uma verdade inconveniente – o que devemos saber (e fazer) sobre o
aquecimento global. São Paulo: Manole, 2008.
ANGELO, Claudio. O aquecimento global. São Paulo: Publifolha, 2008.
Filme
Uma verdade inconveniente (An Inconvenient Truth). Direção de Robert Zemeckis.
Estados Unidos: Paramount Home, 2006. (96 min).
Documentário sobre o livro de Al Gore.
Artigos
Você sabe o que é o protocolo de Kyoto? Revista CHC, Rio de Janeiro, ed. 183, set.
2007, Especial Terra.
Mudanças no clima da Terra, o que pode acontecer? Revista CHC, Rio de Janeiro,
edição 183, set. 2007, Especial Terra.
Sites
<www.earthtrends.wri.org> – Apresenta informações sobre a quantidade de
CO2 emitido por países e continentes (em inglês).
<www.grist.org/article/cities3> – Aponta as quinze cidades mais verdes do
planeta (em inglês).
<http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/terra-em-transe/E-o-pesadelo-conti
nua/?searchterm=metano> – A preocupação com o aquecimento global e suas
consequências tem levado a uma intensificação e diversificação de pesquisas
climatológicas e geoquímicas. Acesso em 14 nov. 2011.
91
QUESTÃO DO ENEM
A seguinte questão da prova anulada do ENEM 2009 trata do conflito entre desenvolvimento e meio ambiente, um tema recorrente nas provas do Exame.
Em grandes metrópoles, devido a mudanças na superfície terrestre – asfalto e concreto em
excesso, por exemplo – formam-se ilhas de calor. A resposta da atmosfera a esse fenômeno é a
precipitação convectiva. Isso explica a violência das chuvas em São Paulo, onde as ilhas de
calor chegam a ter 2 a 3 graus centígrados de diferença em relação ao seu entorno.
Revista Terra da Gente, Campinas, ano 5, n. 60, abr. 2009. Texto adaptado.
As características físicas, tanto do material como da estrutura projetada de uma
edificação, são a base para compreensão de resposta daquela tecnologia construtiva em
termos de conforto ambiental. Nas mesmas condições ambientais (temperatura, umidade
e pressão), uma quadra terá melhor conforto térmico se
A pavimentada com material de baixo calor específico, pois quanto menor o calor
específico de determinado material, menor será a variação térmica sofrida pelo mesmo
ao receber determinada quantidade de calor.
B pavimentada com material de baixa capacidade térmica, pois quanto menor a
capacidade térmica de determinada estrutura, menor será a variação térmica sofrida
por ela ao receber determinada quantidade de calor.
C pavimentada com material de alta capacidade térmica, pois quanto maior a capacidade
térmica de determinada estrutura, menor será a variação térmica sofrida por ela ao
receber determinada quantidade de calor.
D possuir um sistema de vaporização, pois ambientes mais úmidos permitem uma
mudança de temperatura lenta, já que o vapor d’água possui a capacidade de
armazenar calor sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo calor específico da
água (em relação à madeira, por exemplo).
E possuir um sistema de sucção do vapor d’água, pois ambientes mais secos permitem
uma mudança de temperatura lenta, já que o vapor d’água possui a capacidade de
armazenar calor sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo calor específico da
água (em relação à madeira, por exemplo).
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A variação de temperatura e o calor específico são grandezas físicas inversas, ou seja, quanto
maior o calor específico, menor será a variação térmica. Vale lembrar as seguintes fórmulas:
C = Q/ t (C = capacidade térmica, Q = quantidade de calor cedida, t = variação térmica)
Q = m c t (m = massa, c = calor específico)
O calor específico da água é alto (1,0) e não baixo como afir-
mado nas alternativas d e e.
Interpretar processos naturais e tecnológicos
-
menos físicos com capacidade de interferência climática.
As ilhas de calor são formadas pela capacidade que alguns materiais têm de absorver e
emitir calor.
Se tomarmos o exemplo apresentado na questão, os materiais citados são o asfalto e o
específico do asfalto é 0,80 e o do concreto 0,88 (para relembrar, o calor específico da água
é 1,0). Em outras palavras, o asfalto apresenta uma variação térmica maior que o concreto.
Isso ocorre porque o calor específico e a variação térmica são grandezas inversamente pro-
porcionais, ou seja, quanto maior o calor específico, menor será a variação térmica. Esses
materiais apresentam a capacidade de absorver e irradiar calor para o ambiente, favorecen-
do o aquecimento da massa de ar com que está em contato.
ar cai drasticamente e aumenta a sensação de desconforto térmi-
co – isso se deve à queda do potencial de evapotranspiração
realizada pelos vegetais, como também à evaporação de água de rios, lagos e fontes. A cidade
fica como se estivesse impermeabilizada, interrompendo o fluxo natural de vapor de água na
atmosfera. Estudos indicam que, na cidade de São Paulo, a variação de temperatura na região
urbana chega a ser 10oC superior em relação a regiões arborizadas (campo).
Existe uma relação direta entre radiação, poluição atmosféri-
ca e gases de efeito estufa modificando os fluxos de calor. A ra-
diação é proveniente da fonte natural de luz, o Sol, enquanto a
poluição atmosférica e os gases do efeito estufa são provenien-
tes dos processos industriais da queima de combustíveis fósseis,
resultando em CO2, CO, hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio.
das precipitações convectivas, que pode ser definido como pre-
cipitações causadas pelo movimento ascendente de massas de
ar mais quentes que o meio circundante.
Como você pode perceber, a questão é ampla, e foi necessário resgatar conhecimentos
fundamentais e interpretar a informação como um todo.
Capacidade térmica: quantidade
de calor necessário para uma
variação de temperatura.
Evapotranspiração: transpiração
dos vegetais e evaporação de
água do solo.
Gases de efeito estufa:
substâncias em estado gasoso
que têm a capacidade de
absorver parte da radiação
infravermelha refletida pela
superfície terrestre. São eles: CO2
– dióxido de carbono, N2O – óxi-
do nitroso, CH4
– metano, CFCs
– clorofluorcarbonetos, HFCs –
hidrofluorcarbonetos, PFCs
– perfluorcarbonetos, SF6 – he-
xafluoreto de enxofre.
93
PENSE BEM!
O que você poderia fazer para ajudar a reduzir uma ilha de calor em sua cidade?
RADAR
Livros
GARTLAND, Lisa. Ilhas de calor – como mitigar zonas de calor com áreas urbanas.
São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
Esse livro explica como se formam as ilhas de calor, quais seus efeitos negativos
e como reduzir seus impactos por meio de intervenções práticas, como o
emprego de coberturas e pavimentos frescos e o resfriamento pelo uso de
árvores e outras vegetações.
LOMBARDO, Magda Adelaide. Ilha de calor nas metrópoles. São Paulo: Hucitec,
1985.
O livro traz uma explicação clara sobre como se formam as ilhas de calor nas
metrópoles e suas consequências diretas e indiretas.
Site
Bio Os Feras: <http://biosferams.org/2011/05/ecotecnica-telhadobranc>
O Bio Os Feras é um movimento ambientalista que apresenta uma alternativa
para diminuir o fenômeno da ilha de calor.
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
Leia atentamente a questão a seguir. Ela foi publicada no ENEM 2009, prova oficial, e explica um pouco as mudanças climáticas na América do Sul.
As mudanças climáticas e da vegetação ocorridas nos trópicos da América do Sul
têm sido bem documentadas por diversos pesquisadores ou cientistas, com um grande
acúmulo de indícios geológicos ou paleoclimatológicos que evidenciam as mudanças
ocorridas durante o Quaternário na região. Essas mudanças resultaram em restrição da
distribuição das florestas pluviais, com expansões concomitantes de habitats não
florestais durante períodos áridos (glaciais), seguidas da expansão das florestas pluviais e
restrição das áreas não florestais durante períodos úmidos (interglaciais).
Disponível em: <http://zoo.bio.ufpr.br>. Acesso em: 1o maio 2009.
Durante os períodos glaciais
A as áreas não florestais ficam restritas a refúgios ecológicos devido à baixa
adaptabilidade de espécies não florestais a ambientes áridos.
B grande parte da diversidade de espécies vegetais é reduzida, uma vez que necessitam
de condições semelhantes às dos períodos interglaciais.
C a vegetação comum ao cerrado deve ter se limitado a uma pequena região do centro
do Brasil, da qual se expandiu até atingir a atual distribuição.
D plantas com adaptações ao clima árido, como o desenvolvimento de estruturas que
reduzem a perda de água, devem apresentar maior área de distribuição.
E florestas tropicais como a amazônica apresentam distribuição geográfica mais ampla,
uma vez que são densas e diminuem a ação da radiação solar sobre o solo e reduzem
os efeitos da aridez.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D , pois durante os períodos glaciais o
clima predominante nos trópicos da América do Sul era árido, e a ve-
getação deveria estar adaptada a esse ambiente. A adaptação apre-
senta estruturas reduzidas para evitar a perda de água, característica
das cactáceas. A adaptabilidade e a variabilidade das espécies são
contínuas, segundo estudos mais recentes, tanto para a região de cer-
PENSE BEM!
Você está adaptado ao ambiente em que vive? Como chegou a esta conclusão?
Você já se mudou de cidade alguma vez? Como foi sua adaptação? Sua nova cidade era mais fria ou
mais quente que a anterior? Mais arborizada? Ficava em região montanhosa ou planície?
Adaptação ambiental
As alterações climáticas no planeta Terra são cíclicas, caracterizadas
por alterações bruscas na temperatura média por aquecimento ou res-
friamento. Estudos apontam que o planeta passou por cinco grandes
glaciações ou eras do gelo, sendo a mais antiga a Glaciação Donau,
ocorrida há cerca de 2 milhões de anos, em seguida e em ordem de
ocorrência, a Glaciação Günz (há cerca de 700 mil anos), a Glaciação Mindel (há cerca de 500
mil anos), a Glaciação Riss (há cerca de 300 mil anos) e a Glaciação Würm, também conheci-
da como Wisconsin, ocorrida há cerca de 150 mil anos e encerrando-se há cerca de 18 mil.
Atualmente fala-se em “Pequena Era Glacial”, como a que ocorreu entre os anos de 1645 e
1715 de nossa era.
É importante salientar que essas glaciações possuem evidências geológicas, químicas e
paleontológicas.
A última glaciação é apontada como favorável à migração humana para o continente
americano.
O chamado período interglacial ocorre entre duas glaciações, e é
caracterizado por uma marcante aridez em função das alterações cli-
máticas. Nesse período, várias espécies animais e vegetais desaparece-
ram, foram extintas, mas também foi marcante a capacidade evolutiva
e adaptativa de algumas outras espécies. O clima árido facilitou a
adaptação e a dispersão de cactáceas, que reduziram suas folhas para
evitar perda de água e, consequentemente, a desidratação. O caule também sofreu adapta-
ções, tornando-se rico em clorofila, indispensável ao processo fotossintético.
Cactáceas: plantas
típicas das Américas,
adaptadas aos climas
áridos. Apresentam
hastes carnudas e
suculentas, e folhas
reduzidas a espinhos
para evitar a
desidratação.
Clima árido:
caracterizado por
apresentar menor
índice de precipitação
em relação à
transpiração e
evaporação.
Glaciações: fenôme-
nos climáticos cíclicos,
caracterizados por
quedas na temperatu-
ra média do planeta.
96
QUESTÃO DO ENEM
Leia atentamente a questão do ENEM 2009, prova cancelada, e verifique que a questão ambiental, como abordamos anteriormente, é global e não se restringe aos meios biótico e abiótico, mas é também social e responsabilidade de toda a humanidade.
Confirmada pelos cientistas e já sentida pela população mundial, a mudança climática
global é hoje o principal desafio socioambiental a ser enfrentado pela humanidade.
Mudança climática é o nome que se dá ao conjunto de alterações nas condições do
clima da Terra pelo acúmulo de seis tipos de gases na atmosfera – sendo os principais o
dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH
4) – emitidos em quantidade excessiva através da
queima de combustíveis (petróleo e carvão) e do uso inadequado do solo.
SANTILLI, M. Mudança climática global. Almanaque Brasil Socioambiental. São Paulo: Socioambiental,
2008. Texto adaptado.
Suponha que, ao invés de superaquecimento, o planeta sofresse uma queda de
temperatura, resfriando-se como numa era glacial. Nesse caso
A a camada de geleiras, bem como o nível do mar, diminuiriam.
B as geleiras aumentariam, acarretando alterações no relevo do continente e no nível
do mar.
C o equilíbrio do clima do planeta seria reestabelecido, uma vez que ele está em processo
de aquecimento.
D a fauna e a flora das regiões próximas ao círculo polar ártico e antártico nada sofreriam
com a glaciação.
E os centros urbanos permaneceriam os mesmos, sem prejuízo à população humana e
ao seu desenvolvimento.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B : durante um período de glaciação, além do aumento das
geleiras e da diminuição do nível do mar, ocorreriam enormes alterações no relevo da Terra.
O texto fala sobre glaciação, portanto não ocorreria o rápido reestabelecimento do clima, e
fauna, flora e a população humana sofreriam grandes impactos.
Mudanças climáticas e impacto ambiental
a cada 300 mil anos. A última glaciação ocorreu há cerca de 18 mil anos.
durante um período glaciar, chega a ocupar 30% da terra e dos oceanos, diminuindo o nível
dos oceanos e alterando o relevo nos continentes.
Durante as glaciações, a temperatura cai drasticamente em todo o planeta, causando
extinção em massa de espécies.
Torna-se evidente no texto da questão a preocupação socioambiental, já que a socieda-
de pode interferir nos fatores que levam a impactos ambientais.
A abordagem da questão é interessante, pois as alterações antropogênicas são capazes
de causar maior impacto ou ajudar na sobrevivência da espécie humana durante uma gla-
ciação. É comum assistirmos a filmes que retratam a vida humana em períodos de inverno
intenso na Europa, Canadá e Estados Unidos: somos capazes de perceber a importância das
vias de acesso a essas regiões, o transporte de alimentos e a dependência de combustíveis
e eletricidade para garantir o aquecimento da água, a calefação e as condições de sobrevi-
vência. Nesses casos, falamos em um curto período anual, ou seja, cerca de três meses de
inverno. Com todo o avanço tecnológico que o homem tem desenvolvido, será que garan-
tiríamos alimentos, energia e combustíveis, além das vias de acesso, por longos períodos,
como numa glaciação? Essa é uma questão difícil de responder, pois pouco se conhece dos
efeitos glaciares no hemisfério Sul. Além disso, pensar numa população de 7 bilhões de pes-
soas altamente concentrada no hemisfério Norte é algo ainda não vivenciado, mas sobre o
que vale a pena refletir.
PENSE BEM!
Como você considera que seria o comportamento da humanidade em uma era glacial?
Como a mudança climática altera sua vida hoje em dia? Como uma mudança mais drástica interferiria
no seu cotidiano? Quais as atitudes que você pode adotar desde já para reduzir os impactos provocados por
mudanças climáticas?
98
RADAR
Livro
SOUZA, Celia Regina Gouveia; SUGUIO, Kenitiro; SANTOS, Antonio Manoel dos;
OLIVEIRA, Paulo Eduardo. Quaternário do Brasil. Ribeirão Preto: Holus, 2005.
Entrevista com o professor Luiz Carlos Molion, representante da América Latina
na Organização Meteorológica Mundial, publicada no site: <http://terramaga
zine.terra.com.br/interna/0,,OI4145833-EI6580,00-Reduzir+CO+nao+impede+
aquecimento+diz+Luiz+Carlos+Molion.html>.
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
Leia atentamente a questão publicada na prova válida do ENEM 2009 que fala sobre a umidade relativa do ar.
Umidade relativa do ar é o termo usado para descrever a quantidade de vapor de água
contido na atmosfera. Ela é definida pela razão entre o conteúdo real de umidade de uma
parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na
mesma temperatura e pressão quando está saturada de vapor, isto é, com 100% de
umidade relativa. O gráfico representa a relação entre a umidade relativa do ar e sua
temperatura ao longo de um período de 24 horas em um determinado local.
Considerando-se as informações do texto e do gráfico, conclui-se que
A a insolação é um fator que provoca variação da umidade relativa do ar.
B o ar vai adquirindo maior quantidade de vapor de água à medida que se aquece.
C a presença de umidade relativa do ar é diretamente proporcional à temperatura do ar.
D a umidade relativa do ar indica, em termos absolutos, a quantidade de vapor de água
existente na atmosfera.
E a variação da umidade do ar se verifica no verão, e não no inverno, quando as
temperaturas permanecem baixas.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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100
A resposta é a alternativa A . A umidade relativa do ar (UR) está intima-
mente relacionada à insolação recebida. Ao analisarmos o gráfico, percebe-
-se que o aumento ou a diminuição da temperatura influenciam na umidade
relativa do ar. Não é apenas o aquecimento e a temperatura do ar que levam
ao aumento da umidade relativa no ambiente, e tanto o verão quanto o in-
verno sofrem com alterações na UR.
Mudanças climáticas em outras linguagens
A umidade relativa do ar representa a quantidade de vapor de água retida na atmosfe-
ra. Em períodos de primavera e verão é comum ter umidade relativa do ar em percentual
elevado, e nos períodos de outono e inverno um percentual baixo.
A umidade relativa do ar está relacionada à insolação. Quanto maior a insolação, maior
-
dos de baixa insolação a umidade tende a cair drasticamente.
Observando-se o gráfico apresentado na questão, percebe-se que o aumento de tem-
peratura é inverso à umidade relativa do ar. A temperatura elevada permite a evaporação
contínua de água, mas o vapor sobe para a atmosfera, caracterizando uma baixa umidade
local. Baixando a temperatura, volta a aumentar a umidade relativa (UR).
Veja a notícia a seguir, publicada no jornal Folha de S.Paulo, que faz referência a um fato fre-
quente na cidade de São Paulo, e entenda melhor o assunto sobre o qual estamos conversando:
UMIDADE DO AR CHEGA A 18% NA CIDADE DE SP E DEFESA CIVIL DECRETA ESTADO DE ALERTA
A Defesa Civil municipal de São Paulo de-
cretou estado de alerta em toda a cidade no
início da tarde desta terça-feira devido à bai-
xa umidade relativa do ar. De acordo com o
CGE (Centro de Gerenciamento de Emergên-
cia), o índice estava em torno de 18% às 13h.
Segundo a OMS (Organização Mundial
de Saúde), índices de umidade relativa do ar
inferiores a 30% caracterizam estado de
atenção; de 20% a 12%, estado de alerta; e
abaixo de 12%, estado de alerta máximo. Os
principais efeitos da baixa umidade são se-
cura na garganta e nos olhos e problemas
respiratórios.
O órgão tem decretado estado de aten-
ção e alerta todos os dias devido ao proble-
ma desde a última quinta-feira (19).
Enquanto durar o estado de alerta, a De-
fesa Civil recomenda que a população evite
atividades ao ar livre e exposição ao sol entre
as 10h e as 17h, não pratique exercícios das
11h às 15h e aconselha a ingestão de bastan-
tes líquidos para evitar desidratação.
O órgão alerta ainda que a baixa umi-
dade aumenta as chances de incêndio em
pastagens e florestas e pede às pessoas
que não coloquem fogo em terrenos bal-
dios e vegetação seca.
Para os próximos dias o tempo deve
permanecer sem grande alteração, com pre-
domínio de sol e baixa umidade relativa do
ar. Isso ocorre devido a uma massa de ar se-
co e quente que impede o avanço das fren-
tes frias.
De acordo com a Defesa Civil, a não ado-
ção das medidas preventivas pode provocar:
Insolação:
radiação
solar
incidente
sobre o
ambiente.
101
1. Dores de cabeça e irritação nos olhos,
nariz, garganta ou na pele;
2. Aumento do risco de transmissão de
doenças respiratórias;
3. Aumento do risco de desidratação;
4. Garganta seca, voz rouca, inclusive
com possibilidade de inflamação da
faringe;
5. Rompimento de vasos do nariz, pro-
vocando sangramento;
6. Maior facilidade de se contrair con-
juntivite viral, alérgica e síndrome do
olho seco;
7. Aumento da pressão arterial, arrit-
mia cardíaca e infartos (principal-
mente em quem já tem problemas
cardiovasculares).
Folha de S.Paulo, São Paulo, 24 ago. 2010.
ANOTAÇÕES
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102
QUESTÃO DO ENEM
A questão ambiental está mesmo por toda parte. Veja como a linguagem em HQ da questão apresentada na prova do ENEM 2011 é lúdica e com mensagem direta. Leia atentamente a questão.
De acordo com o relatório “A grande sombra da pecuária” (Livestock’s Long Shadow),
feito pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação, o gado é
responsável por cerca de 18% do aquecimento global, uma contribuição maior que a do
setor de transportes.
Disponível em: <www.conpet.gov.br>. Acesso em: 22 jun. 2010.
A criação de gado em larga escala contribui para o aquecimento global por meio da
emissão de
A metano durante o processo de digestão.
B óxido nitroso durante o processo de ruminação.
C clorofluorcarbono durante o transporte da carne.
D óxido nitroso durante o processo respiratório.
E dióxido de enxofre durante o consumo de pastagens.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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103
A resposta é a alternativa A , uma vez que, durante o processo de
digestão, ocorre formação de gás metano no intestino dos ruminantes
a flora bacteriana intestinal é rica em substâncias que apresentam ni-
trogênio em suas moléculas, mas não o óxido nitroso.
Analisando as demais alternativas, verifica-se que clorofluorcar-
bonos são substâncias empregadas como solventes orgânicos, gases
para refrigeração e propelentes em extintores de incêndio e aerossóis,
não fazendo parte da digestão, e não ocorre liberação de dióxido de en-
xofre durante a pastagem – esse é um dos gases provenientes da queima
de combustíveis fósseis.
A pecuária e as mudanças climáticas
O processo de digestão dos animais ruminantes envolve uma série
de micro-organismos que auxiliam o trabalho digestivo desses animais.
A celulose do vegetal consumido, ao ser fragmentada, transforma-se em
carboidratos simples para serem incorporados ao organismo do animal.
Durante esse processo, uma série de reações bioquímicas ocorre,
resultando na produção de gás metano (CH4), liberado pelo animal.
O gás metano é um dos gases do efeito estufa, e o texto da questão
afirma que cerca de 18% do aquecimento global deve-se a esse gás.
Vale lembrar que o Brasil detém o recorde de maior rebanho bovino do mundo, ultra-
passando as 200 milhões de cabeças!
PENSE BEM!
Você já pensou que seu hambúrguer contribui para a emissão de metano?
RADAR
Artigos
Por que as vacas mastigam sem parar? Revista CHC, n. 123, 2002.
Amazônia é grande emissora de metano. Ciência Hoje, Rio de Janeiro, 3 jul. 2007.
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/ecologia-e-meio-ambi
ente/amazonia-e-grande-emissora-de-metano/?searchterm=metano>. Acesso
em: 12 nov. 2011.
Agropecuária do bem ou do mal? Ciência Hoje, Rio de Janeiro, 21 jul. 2010. Disponível
em: <http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2010/07/agropecuaria-do-bem-ou-do-mal
/?searchterm=metano>. Acesso em: 12 nov. 2011.
Celulose: um dos
principais constituin-
tes das paredes
celulares dos vegetais,
classificado como um
polissacarídeo com
fórmula molecular
C6H
10O
5(n).
Clorofluorcarbono:
compostos pertencen-
tes à função orgânica
dos halogênios
obtidos principalmen-
te pela halogenação
do metano.
Ruminantes: subordem
da classe dos
mamíferos herbívoros
que apresentam o
estômago com 3 ou 4
cavidades adaptado à
ruminação, ato de
engolir, armazenar o
vegetal e retorná-lo
à boca.
104
PRATICANDO
Questão 1
Em função das mudanças climáticas e do efeito estufa, aproveitando a velocidade com que as
informações circulam, a população da Finlândia utilizou uma maneira inusitada de chamar a
atenção para as condições de sobrevivência dos seres vivos no planeta. Veja a notícia abaixo:
Bonecos de neve contra o aquecimento global
Bonecos de neve manifestam-se contra o aquecimento global na Finlândia. Pesquisas
apontam que a velocidade das mudanças ocorridas atualmente no clima do planeta põe em risco
a sobrevivência de diversas espécies, inclusive a nossa.
O texto apresentado acima permite deduzir que
A o derretimento dos picos nevados da Finlândia influencia no aquecimento global.
B a espécie humana adapta-se às mudanças climáticas com facilidade.
C as mudanças climáticas impactam a sobrevivência dos seres vivos, podendo levar a extinção.
D os seres vivos e o homem apresentam grande capacidade de adaptação.
E as manifestações chamam a atenção da população para reverter o aquecimento global.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Y-N
C-S
A 2
.0
105
A resposta é a alternativa C , pois muitos organismos são adaptados para sobreviver apenas dentro de
uma determinada faixa de temperatura, e as alterações climáticas colocam em risco de extinção certas
espécies. Não são apenas os picos nevados da Finlândia que sofrem com o derretimento. Todas as espécies,
inclusive a humana, têm um limite para adaptações, e isso ocorre ao longo de gerações e numa velocidade
bem menor em relação ao aquecimento. As manifestações ajudam a mostrar o que está ocorrendo e o que
pode ser realizado, mas não têm especificamente o intuito de reverter o aquecimento global.
Questão 2
Madeira de desmatamento da Amazônia
Estudos recentes realizados por pesquisadores apontam que as matas jovens conseguem reter
maior quantidade de CO2 do que florestas já estabelecidas. Isso se deve ao metabolismo vegetal.
Quando jovens, as matas necessitam crescer rapidamente para atingir o dossel e, para isso, apresentam
metabolismo acelerado e devem produzir bastante matéria orgânica, justificando o consumo de CO2.
As matas já estabelecidas consomem apenas o suficiente para manter o metabolismo basal.
A divergência dos especialistas com relação à derrubada da mata deve-se ao fato de
A não se saber exatamente quanto da mata é derrubada.
B não existir emissão de CO2, caso haja derrubada da mata sem queimada.
C mesmo que ocorra emissão de CO2, ela ser insignificante em relação ao total emitido.
D o metabolismo vegetal da floresta jovem ser mais acelerado.
E a relação entre consumo e produção de CO2 nas matas ser equilibrada.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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S/A
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106
A resposta é a alternativa D , pois, durante o crescimento dos vegetais, eles são capazes de absorver,
formar moléculas orgânicas e armazenar o carbono em maior velocidade que vegetais adultos, cujo
metabolismo tende ao equilíbrio entre o que consomem e o que produzem.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Agora que você se aprofundou no assunto, sente-se preparado para responder as ques-
tões relacionadas ao aquecimento global?
As mudanças climáticas, o efeito estufa e o aquecimento global fazem parte de um
processo natural planetário. Entretanto, as ações humanas, principalmente relacionadas ao
processo de industrialização e consumo, são responsáveis pela emissão de poluentes e ga-
ses de efeito estufa. Esses processos acabam interferindo nos centros urbanos, que têm
ilhas de calor alterando a umidade relativa do ar.
sociais e ambientais em qualquer região, pois as mudanças dos fatores climáticos podem
influenciar qualquer ação. E agora, quais ações você gostaria de implementar? Quem serão
os responsáveis por cada uma delas? Como pode ser garantida a implementação desse
plano de ação?
ANOTAÇÕES
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107
MÁXIMAS
108
O SABER COLETIVO E A CIÊNCIAA ciência é uma interação social, coletiva, como a vida, um processo de construção gigantesco do
conhecimento humano, sempre se expandindo, sempre tentando superar os limites. E por que essa
superação? Para melhorarmos as condições de vida da humanidade, para gerar lucro? As respostas
aqui não são fáceis, mas necessárias, e o comentário pode ajudar, e bastante, a buscá-las
Ciência e vidaLUIZ CARLOS DE MENEZES
A Química, a Física, a Biologia, a História, a Sociolo-
gia, a Filosofia devem ser belos desafios, um jogo
que jogamos por gosto. Se for a contragosto, não
funcionará. Então se trata de desafiar o aprendiza-
do, mas precisamos fazer isso na linguagem ade-
quada, na forma adequada, e não de um jeito chato.
Geralmente, quem se interessa por Humanas diz
que não gosta de Exatas e vice-versa. A melhor ma-
neira de mudar isso é mostrar que essas coisas es-
tão todas interligadas. “Ah, eu me interesso por
História”. A Revolução Industrial inglesa, a primeira
Revolução Industrial não é separada da história da
Termodinâmica, das máquinas térmicas – a Máqui-
na de Watt precedida pela Máquina de Savery, de
Newcomen. A segunda Revolução Industrial alemã
não se separa do eletromagnetismo, o primeiro
motor já era motor Siemens. E a terceira Revolução
Industrial, que estamos vivendo, é quântica. Então,
não dá para compreender a História sem olhar a
gia associadas a esses processos. E, se isso é verda-
de agora, é verdade no passado em termos das
técnicas de produção: o domínio do ferro permitiu
derrubar florestas e levar a agricultura para longe
da beira dos rios, assim como o aço também permi-
tiu o domínio de certas nações sobre as outras por-
que a espada e os canhões decidiram a geografia
do mundo.
A maneira mais clara de ampliar os interesses de al-
guém é mostrar que as coisas estão interligadas.
Compreender apenas algo em si significa nem se-
quer entendê-la bem. O aluno pode aproximar o co-
nhecimento teórico da vida cotidiana, daquilo que
observa diariamente, do que acontece tanto na vizi-
nhança quanto no planeta com uma linguagem
científica, matemática ou humanística, utilizada no
linguagem em seus espaços. Você pode usar as fer-
ramentas dos softwares, busca uma palavra em um
texto, e ele diz onde essa palavra está. Ora, esse exer-
cício – que é feito em uma fração de segundo com
não dá para compreender a História sem olhar a
gia associadas a esses processos.
A maneira mais clara de ampliar os interesses de al-
guém é mostrar que as coisas estão interligadas.
Compreender apenas algo em si significa nem se-
quer entendê-la bem.
Então,
MÁXIMAS
109
um software – pode estimular a trabalhar um con-
ceito e ver em que contextos ele aflora.
Por outro lado, ao entrar em uma rede social, pode-
-se observar que cada um não é receptor de infor-
mação, é polo de informação. Claro, as informações
podem ser gravemente superficiais. Mas o jovem já
sabe, sim, que pode lidar com as coisas e que certas
coisas despertam enorme interesse, a ponto de ter
inúmeros seguidores, amigos ou o nome que se dê
em uma determinada rede social. Então, o que inte-
ressa é ampliar o repertório de intervenção e de
dar foco. A partir daí os jovens vão sozinhos.
Atividades extracurriculares como a prática de es-
portes ou um passeio ao ar livre, por exemplo, po-
dem servir para o aluno descobrir como a teoria
está mais próxima da realidade do que ele imagina
ou tem consciência. Num passeio em uma cidade
com um grupo de alunos, é possível trabalhar te-
mas como a falta de saneamento básico, a deposi-
ção de lixo em um terreno baldio e as pichações nos
muros, pode-se interpretar o que está acontecendo
e qual é natureza de cada coisa. Olhar o mundo de
uma forma analítica e interpretativa é sempre revelador.
Outra maneira de se conectar com o universo da
Ciência é através da leitura de rótulos, manuais de
funcionamento e instalação, bulas e até receitas
culinárias, que são uma maneira de despertar a
curiosidade e entender as aplicações das Ciências
no dia a dia. Mas nem todo mundo precisa ler o que
está escrito no rótulo de água sanitária. Um grupo
pode procurar as informações para instalação do
seu novo computador, outro grupo olha produtos
de limpeza ou alimentos, e o convergir dessas in-
formações – talvez em uma feira, em um espaço
múltiplo de interlocuções entre a Ciência e os pro-
dutos, os bens adquiridos – pode ser muito revela-
dor para aquele coletivo, sem que todo mundo
precise fazer tudo. O lúdico e o protagonismo esti-
mulados nessas coisas facilita muito a vida.
Filmes, séries e programas de TV também usam a
Ciência como fonte de inspiração e também apre-
sentam e utilizam avanços tecnológicos. Alguns
filmes e séries são fundados exatamente na inter-
face entre o fantástico, o mítico e o conhecimento
científico. E o fato de essas produções existirem e
terem os seus apreciadores já mostra que eles
acharam a linguagem certa para interessar ao jo-
vem. Portanto, é preciso entrar nesse mundo de
comunicação e trazer esses elementos. Sua utilida-
de é indiscutível para a educação. Já a confiabilida-
de é outra coisa: às vezes, você tem essas séries
fantásticas com elementos que não condizem com
a possibilidade real. A atitude diante disso não é
denunciar, é problematizar. Por exemplo, em Guerra
nas estrelas: Será que é possível fazer uma espada
de laser que tenha um metro, e depois o laser não
prossegue? Como, se o laser é um feixe? Ele para
no nada e volta? Como faz isso? Eu estou aqui
diante de uma não coisa, de uma impossibilidade
ou de um avanço tecnológico que nós ainda não
somos capazes de fazer? Então esse jogo do real
com o imaginário demanda, às vezes, uma atitude
de trabalhar as limitações ou o confiável de todos
esses contextos.
ressa é ampliar o repertório de intervenção e de
culinárias, que são uma maneira de despertar a
Então, o que inte-
dar foco. A partir daí os jovens vão sozinhos.
5 COSMOS
conecte-se
“Este é um pequeno passo para o
homem, mas um grande passo
para a humanidade.”
A frase foi proferida pelo astronauta Neil Armstrong em 20 de julho de 1969, quando foi
o primeiro homem a pisar na lua na história da humanidade, e a imagem é o registro da sua
pegada na superfície lunar.
A frase e a pegada são dois grandes ícones da exploração espacial. Você consegue ima-
ginar o que tal fato representou na época? Que conhecimentos foram necessários para que
o homem conseguisse viajar pelo espaço? Você acha que o homem já conquistou o Universo?
Mais de quarenta anos se passaram e inúmeras viagens e pesquisas foram realizadas no
espaço interplanetário. Hoje algumas sondas rumam em direção a Marte, Vênus e ao Sol,
fornecendo informações fundamentais em tempo real e em cores que ajudam a compreen-
der o que ocorre no planeta Terra e sua real interação com o sistema solar.
Desde a antiguidade, o céu, as estrelas e outros astros causam curiosidade e espanto.
-
co, Nicolau Copérnico, Galileu Galilei, Johannes Kepler, os físicos e astrofísicos Albert Eins-
tein, Stephen Hawking, Carl Sagan e tantos outros nomes procuraram e procuram respos-
tas a grandes indagações.
A aventura está apenas começando. Convidamos você a mergulhar nas profundezas
deste Universo, a conquistar o Cosmos! Será que essa é uma conquista possível?
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RARA EXPLOSÃO SOLAR PODE PREJUDICAR TELECOMUNICAÇÕES
A agência espacial americana registrou em junho de 2011 uma grande explosão solar
que poderá perturbar a atividade de satélites, telecomunicações e redes elétricas.
Uma grande nuvem de partículas com quase metade da superfície do Sol cresceu e
se dispersou rapidamente. Desde 2006 o serviço de meteorologia dos Estados Unidos
(NWS) não registrava uma tempestade solar deste tamanho.
Essa explosão solar chama a atenção em função de seu tamanho e de sua expansão.
As labaredas solares ocorrem logo no começo do evento como um pequeno flash de luz;
o filamento da erupção, um material escuro, é emitido e se expande por uma grande área
da superfície solar. As partículas resultantes da explosão se movimentam pelo espaço a
1400 km/s e podem provocar uma tempestade magnética.
Os cientistas demonstram preocupação com essas explosões solares, pois a ativida-
de eletromagnética do Sol interfere em sistemas de GPS e satélites de comunicação,
prejudicando também fornecimento de energia elétrica.
O Sol apresenta ciclos de atividade a cada 11 anos e estaria entrando num período
de pico entre 2011 e 2012.
Disponível em: <http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/rara+explosao+solar+pode+prejudica
r+telecomunicacoes/n1597012472452.html>. Acesso em: 29 nov. 2011. Texto adaptado.
Essas erupções solares podem afetar seu dia a dia? Como? O homem pode controlar ou
conviver com esses fenômenos? De que maneira? Os dias do planeta Terra estão contados?
DESAFIO
Neste capítulo você conhecerá as causas e os efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.
Também saberá utilizar leis físicas e químicas para interpretar os processos termodinâmicos e eletromagnéticos, assim como os
fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais, tecnológicos,
biológicos, sociais, econômicos e ambientais.
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111
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre a evolução do geocentrismo para o heliocentrismo. Leia atentamente o enunciado e a pergunta.
Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100–170 d.C.) afirmou
a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol,
a Lua e os planetas girariam ao seu redor em órbitas circulares. A teoria de Ptolomeu
resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais
tarde, o clérigo e astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473–1543), ao encontrar
inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o
Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando
circularmente em torno dele. Por fim, o astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler
(1571–1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a
sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas.
A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que
A Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais.
B Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do
Rei Sol.
C Copérnico viveu em uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente
incentivada pelas autoridades.
D Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica
e científica da Alemanha.
E Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser
testada e generalizada.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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112
A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
A hipótese levantada por Kepler e o desenvolvimento de suas três leis foram funda-
mentais para provar definitivamente que o modelo geocêntrico apresentado pelo filósofo
Ptolomeu estava totalmente fora de contexto.
Copérnico viveu numa época de obscuridade científica e, embora tenha levantado a
hipótese do heliocentrismo, não conseguiu prová-la.
Geocentrismo e heliocentrismo
Uma das primeiras representações do universo surgiu com o fi-
lósofo grego Aristóteles, que apresentou o cosmos como uma esfe-
ra gigante onde se prendiam estrelas e, dentro destas, pequenas
esferas representando os planetas que giravam ao redor da Terra,
que permanecia imóvel no centro da grande esfera.
Ptolomeu, outro grande filósofo grego, considerado o primei-
ro cientista a ter o céu e os astros como objetos de investigação,
utilizou o modelo aristotélico para o sistema cosmológico geo-
cêntrico, com a Terra no centro da representação e os outros as-
tros em órbitas concêntricas.
Por quase dezesseis séculos a humanidade viveu sob a crença
do geocentrismo proposta por Ptolomeu, que recebia o apoio da
Igreja, pois justificava visão bíblica segundo a qual o homem, feito
à imagem e semelhança de Deus, deveria estar no centro da cria-
ção. Logo, a Terra era o centro do Universo. Tal visão, somada ao
poder temporal da Igreja, colocou em risco os primeiros que de-
fenderam as ideias heliocêntricas.
Cosmos: representa o
Universo em seu conjunto,
estrutura universal em
sua totalidade, do
microcosmo ao
macrocosmo.
Geocentrismo: teoria que
considerava a Terra como
centro do Universo, com
todos os astros a girar em
torno dela.
Órbitas: curva descrita por
um planeta em torno do
Sol, ou por um satélite em
torno de seu planeta;
caminho percorrido por
um corpo celeste em
virtude de seu movimento
próprio ou aparente.
Heliocentrismo: considera
o Sol como o centro do
sistema solar e do
universo com os planetas
orbitando ao seu redor.
Modelo da
hipótese
geocêntrica.
MA
RI H
EF
FN
ER
113
SaturnoJúpiter
MarteSol
VénusMercúrio
Lua
Terra
Modelo com órbitas
concêntricas.
Esse cenário começa a mudar com a hipótese apresentada por Nicolau Copérnico, as-
e outros planetas giravam em torno dele. Sua hipótese foi o ponto-chave para o desenvol-
vimento da astronomia moderna e é considerada a mais importante na história da huma-
nidade. A partir de suas ideias a teoria heliocêntrica passou a ser formulada.
Copérnico também fez grandes contribuições, explicou os
equinócios, as mudanças das estações climáticas e a posição do
eixo de rotação da Terra. Porém, sua obra só foi publicada no ano
de sua morte, e ele não conseguiu provar sua teoria. A Europa es-
tava em pleno período da Inquisição. A Igreja refutava qualquer
ideia ou teoria que contrariasse seus dogmas, considerando-as
heresias, e excomungava e condenava à morte os hereges.
-
no, influenciado pela teoria de Nicolau Copérnico e tendo a pos-
sibilidade de usufruir da melhoria dos telescópios refratores,
conseguiu descobrir as manchas solares, as montanhas da Lua, identificou mais claramente
as fases de Vênus, os satélites de Júpiter, os anéis de Saturno e muitas estrelas do universo.
Galileu é apontado como personagem central na revolução científica por apresentar o
método científico, que pode ser descrito pelas seguintes fases: observação de um proble-
ma, coleta de dados, levantamento de hipóteses, testes de hipóteses, resultados e conclu-
são, permitindo chegar a uma teoria. É considerado o pai da ciência moderna.
As observações de Galileu foram fundamentais para a construção e consolidação da
teoria heliocêntrica, mas ele foi obrigado a negar o heliocentrismo numa corte inquisitória
para não ser condenado à morte. Apenas recentemente a Igreja admitiu o erro.
-
tivamente a teoria geocêntrica.
Equinócios: um dos dois
períodos no ano em que o dia
apresenta exatamente 12 horas
de luminosidade solar.
Inquisição: tribunal eclesiástico
criado na Idade Média para
combater as heresias e vigiar
os judeus e muçulmanos
convertidos ao cristianismo.
114
Kepler utilizou a teoria de Copérnico, as observações de Galileu e seus próprios cálculos
e observações para negar o geocentrismo e chegar a uma descrição extremamente realista
do sistema solar.
Ele realizou melhorias significativas no telescópio refrator, permitindo legitimar as ob-
servações realizadas por Galileu. Esse processo resultou nas três leis fundamentais da me-
cânica celeste, conhecidas como Leis de Kepler. São elas:
Primeira Lei de Kepler ou Lei das Órbitas Elípticas: “o planeta em órbita em torno do
Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos”.
Tomando o Sol como referencial, todos os planetas se movem em órbitas elípticas, sen-
do que ele é sempre um dos focos da elipse descrita.
Essa lei apresenta o conceito das órbitas elípticas e nega o concei-
to anterior das órbitas circulares.
Planeta
Sol
F1F2
Órbita elíptica
Modelo
representativo da
1a Lei de Kepler
Segunda Lei de Kepler ou Lei das Áreas: “a linha que liga o plane-
ta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais”.
Essa lei determina que as velocidades com que os planetas se
movem são diferentes e dependem da distância em que se en-
contram em relação ao Sol.
O ponto da órbita do planeta que fica mais próximo do Sol é de-
nominado periélio, e o ponto mais afastado, afélio.
Elíptica: forma
geométrica ovalada.
Afélio: o ponto da órbita
de um corpo celeste em
que ele se encontra
mais afastado do Sol.
Periélio: é o ponto da
órbita de um corpo, seja
ele planeta, planetoide,
asteroide ou cometa,
em que ele está mais
próximo do Sol.
115
Modelo
representativo da
2a Lei de Kepler:
planeta em quatro
posições de sua
órbita elíptica
P(t1)
P(t2)
A2A1
SolP(t3)
P(t4)
Terceira Lei de Kepler ou Lei dos Campos: “os quadrados dos períodos de translação
dos planetas são proporcionais aos cubos dos eixos maiores de suas órbitas”.
Essa lei apresenta uma relação entre a distância do planeta e o tempo necessário para
realizar uma volta completa em torno do Sol, denominada revolução.
Quanto maior a distância de um planeta em relação ao Sol, maior será o tempo ne-
cessário para completar a volta. Posteriormente, Isaac Newton, físico e matemático
inglês, conseguiu demonstrar enorme consistência entre seus trabalhos e os reali-
zados por Kepler.
Existe uma vasta literatura sobre as primeiras descobertas astronômicas, os
cientistas responsáveis por esses grandes avanços na pesquisa humana e a recepção
dessas pesquisas em suas épocas. Aproveite para saber, também, como caminham
hoje os estudos da astronomia!
Livros
MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Copérnico: pioneiro da revolução
astronômica. São Paulo: Odysseus, 2005.
MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Kepler: A descoberta das leis do movimento
planetário. São Paulo: Odysseus, 2003.
FERREIRA, Maximo; ALMEIDA, Guilherme de. Introdução à astronomia e às
observações astronômicas. Lisboa: Plátano, 2004.
RADAR
116
PENSE BEM!
Observando a evolução do pensamento científico, você se sente preparado para defender e incorporar
teorias científicas no seu dia a dia?
ANOTAÇÕES
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OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia
e astrofísica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2004.
IVANISSEVICH, Alicia; WUENSCHE, Carlos Alexandre; ROCHA, Jaime Fernando
Villas da. Astronomia hoje. Rio de Janeiro: Editora Instituto Ciência Hoje, 2010.
CREASE, Robert P. Os 10 mais belos experimentos científicos. Rio de Janeiro: Jorge
Zahar Editora, 2006.
Sites
Agência Espacial Norte Americana: <www.nasa.org>.
Instituto de Pesquisas Espaciais – INPE: <www.inpe.gov.br>.
117
QUESTÃO DO ENEM
Agora, vamos analisar essa questão da prova oficial do ENEM 2009, que envolveu os conceitos de massa, peso e aceleração da gravidade.
O ônibus espacial Atlantis foi lançado
ao espaço com cinco astronautas a bordo e
uma câmera nova, que iria substituir outra
danificada por um curto-circuito no
telescópio Hubble. Depois de entrarem em
órbita a 560 km de altura, os astronautas se
aproximaram do Hubble. Dois astronautas
saíram da Atlantis e se dirigiram ao
telescópio. Ao abrir a porta de acesso, um
deles exclamou: “Esse telescópio tem a
massa grande, mas o peso é pequeno”.
Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta
A justifica-se porque o tamanho do telescópio determina a sua massa, enquanto seu
pequeno peso decorre da falta de ação da aceleração da gravidade.
B justifica-se ao verificar que a inércia do telescópio é grande comparada à dele próprio,
e que o peso do telescópio é pequeno porque a atração gravitacional criada por sua
massa era pequena.
C não se justifica, porque a avaliação da massa e do peso de objeto em órbita tem por
base as leis de Kepler, que não se aplicam a satélites artificiais.
D não se justifica, porque a força-peso é a força exercida pela gravidade terrestre, neste
caso, sobre o telescópio e é a responsável por manter o próprio telescópio em órbita.
E não se justifica, pois a ação da força-peso implica a ação de uma força de reação
contrária, que não existe naquele ambiente. A massa do telescópio poderia ser avaliada
simplesmente pelo seu volume.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
A única força que age sobre o telescópio é a do peso exercida pela Terra, que é perpen-
dicular ao vetor da velocidade. O movimento é circular e uniforme, logo a força-peso é res-
ponsável pela órbita circular. Essa força não é pequena, como afirmou o astronauta.
Peso ou massa, eis a questão!
O que a tirinha de Garfield tem a ver com o texto da questão?
Para responder, é preciso recordar o conceito de peso. Quando nos pesamos, costuma-
mos dizer: ”estou com X quilos”. Na realidade, aqui começa um dos problemas fundamen-
tais do conhecimento da física. Torna-se necessário diferenciar os conceitos de massa, peso
e gravidade.
O primeiro conceito fundamental é a massa, que representa a quanti-
dade de matéria de um corpo qualquer. Sua unidade de medida, de acor-
do com o Sistema Internacional de Unidades, é o quilograma. A massa é
contínua, não se altera independentemente de onde esteja em relação
ao planeta Terra. Exemplificando, a quantidade de massa será exatamente
a mesma se um corpo estiver na Terra ou em Marte. O conceito de massa
apresenta grandeza escalar.
O conceito de peso está associado à relação entre massa e gravida-
de. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de
medida utilizada é N (Newton). Ao contrário da massa, o peso sofre alte-
ração, influenciado pela ação da gravidade. O conceito de peso tem
grandeza vetorial.
Outro conceito que se torna necessário para compreender a relação existente entre
peso e massa é a aceleração da gravidade, relacionada a um movimento vertical, que por
definição é a aceleração sentida por um corpo em queda livre. Essa grandeza varia de
astro para astro no sistema solar. No planeta Terra, apresenta valor de 9,8 m/s2, ou seja, a
cada segundo em queda um objeto apresenta um acréscimo de 9,8 m em sua velocidade
de queda. É normal vermos a tradicional cena de um astronauta flutuando no espaço ou
caminhando aos saltos sobre a Lua, onde a gravidade é cerca de um sexto da gravidade
terrestre. Se quisermos fazer uma comparação, um objeto de 60 kg de massa na Terra terá
588 N de peso (60 kg x 9,8 m/s2). Esse mesmo objeto, na Lua, continuará tendo 60 kg de
Grandeza vetorial:
definida em
módulo,
determinada por
uma direção e um
sentido.
Grandeza escalar:
relacionada a valor
numérico,
associada a uma
unidade de
medida para
explicar um
fenômeno físico.
119
massa, mas apresentará peso de 98 N (60 kg x 1,63 m/s2). Se levarmos em consideração
que Júpiter apresenta aceleração da gravidade de 25,93 m/s2, esse mesmo objeto apre-
sentaria peso de 1555,8 N.
Para compreender a questão e o que está acontecendo com o Hubble, precisamos en-
tender outro conceito denominado força-peso, relacionada à Segunda Lei de Newton, re-
presentada por P = m.g, onde:
P = força-peso
m = massa
g = aceleração da gravidade.
Normalmente, na indústria, uma unidade de força-peso muito utilizada é denominada
quilograma-força, que por definição é:
“1 kgf é o peso de um corpo de massa 1 kg submetido à aceleração da gravidade de 9,8 m/s².”
Se utilizarmos a Lei de Newton acima, podemos dizer que:
P = m.g
1 kgf = 1 kg . 9,8 m/s2
1 kgf = 9,8kg . m/s2 = 9,8 N.
Se levarmos em consideração a explicação acima e a observação feita pelo astronauta,
a massa do telescópio é a mesma tanto no espaço como na Terra, mas sua órbita está rela-
cionada à força-peso.
As hipóteses e os conhecimentos de Kepler foram fundamentais
para o desenvolvimento científico de Isaac Newton. Associando a ter-
ceira lei de Kepler e a força centrípeta -
vitação Universal.
Newton imaginou que a força centrípeta na Lua era proporcionada
pela atração gravitacional da Terra.
Além da Lei da Gravitação Universal, Newton elaborou mais três leis fundamentais da
mecânica física.
Leis de Newton
Primeira Lei de Newton – Princípio da inércia: Todo corpo continua em seu estado de
repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a
mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.
Segunda Lei de Newton – Princípio fundamental da dinâmica: A mudança de movi-
mento é proporcional à força motora empregada, e é produzida na direção de linha reta
na qual aquela força é impressa.
Centrípeta: é a força
resultante que puxa
o corpo para o centro
da trajetória em um
movimento curvilíneo
ou circular.
120
Terceira Lei de Newton – Princípio da ação e reação: A toda ação há sempre uma reação
oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são
sempre iguais e dirigidas em direções opostas.
Com base nesses conhecimentos, podemos dizer que o que mantém um foguete, um
satélite ou um telescópio espacial como o Hubble em órbita é a força-
-peso. O objeto entra em órbita quando consegue vencer a força de
atração do planeta Terra. O objeto é lançado até atingir uma velocidade
que permite vencer a força de atração da Terra, mas insuficiente para
ser lançado ao espaço. Permanece assim em órbita contínua em veloci-
dade constante, preso por uma força centrípeta.
RADAR
O desenvolvimento das teorias de Newton envolve uma anedota curiosa acerca
da descoberta da teoria da gravidade. Conta-se que Isaac Newton estaria sob uma
macieira, num jardim, a refletir sobre suas pesquisas, quando uma maçã teria
caído sobre sua cabeça e o fruto desse incidente seria a postulação teórica de
Newton sobre a gravidade. Mas, obviamente, muito trabalho científico de pesquisa
foi realizado por ele, até chegar a suas teorias. Conheça mais sobre a história de
Isaac Newton e também sobre o Sistema Internacional de unidades (SI) nas
seguintes referências:
Livro
POSKITT, Kjartan. Isaac Newton e sua maçã. São Paulo: Companhia das Letras,
2001.
Site
<www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdf> – Publicação sobre o sistema
internacional de unidades do site do INMETRO. Acesso em 29 nov. 2011.
Telescópio: aparelho
óptico para
observação a grande
distância, sobretudo
dos astros.
ANOTAÇÕES
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121
QUESTÃO DO ENEM
A condição fundamental para a existência de vida sobre a face da Terra está relacionada à água no estado líquido. A busca por outras formas de vida em outros planetas está baseada nas evidências da existência de água. A prova anulada do ENEM 2009 traz uma questão muito interessante relacionando água e astronomia.
A Constelação Vulpécula (Raposa) encontra-se a 63 anos-luz da Terra, fora do sistema
solar. Ali, o planeta gigante HD189733b, 15% maior que Júpiter, concentra vapor de água
na atmosfera. A temperatura do vapor atinge 900 graus Celsius. ”A água sempre está lá, de
alguma forma, mas às vezes é possível que seja escondida por outros tipos de nuvens“,
afirmaram os astrônomos do Spitzer Science Center (SSC), com sede em Pasadena,
Califórnia, responsável pela descoberta. A água foi detectada pelo espectrógrafo
infravermelho, um aparelho do telescópio espacial Spitzer.
Correio Braziliense, Brasília, 11 dez. 2008. Texto adaptado.
De acordo com o texto, o planeta concentra vapor de água em sua atmosfera a 900
graus Celsius. Sobre a vaporização infere-se que
A se há vapor de água no planeta, é certo que existe água no estado líquido também.
B a temperatura de ebulição da água independe da pressão; em um local elevado ou ao
nível do mar, ela ferve sempre a 100 graus Celsius.
C o calor de vaporização da água é o calor necessário para fazer 1 kg de água líquida se
transformar em 1 kg de vapor de água a 100 graus Celsius.
D um líquido pode ser superaquecido acima de sua temperatura de ebulição normal,
mas de forma nenhuma nesse líquido haverá formação de bolhas.
E a água em uma panela pode atingir a temperatura de ebulição em alguns minutos, e é
necessário muito menos tempo para fazer a água vaporizar completamente.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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122
A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A entalpia de vaporização ou calor de vaporização representa a quantidade de energia
necessária para passar a vapor uma molécula de determinada substância. A temperatura de
ebulição está relacionada diretamente à pressão atmosférica exercida, e a presença de va-
por de água no planeta em questão não significa que possa ser encontrada água no estado
líquido.
Entalpia de vaporização
A temperatura de vaporização ou entalpia de vaporização está
relacionada à passagem de uma substância do estado líquido para o
estado gasoso.
É definida como a quantidade de energia necessária para que
um mol de um elemento ou de uma substância que se encontra em
equilíbrio com o seu próprio vapor, à pressão de uma atmosfera, pas-
se completamente para o estado gasoso.
No Sistema Internacional de Unidades, o calor de vaporização é expresso em kJ/mol,
podendo ser expresso também em kJ/kg.
Um líquido qualquer, ao ser aquecido, forma bolhas que depreendem uma grande
quantidade de vapor e permanecem em temperatura constante até cessar a vaporização.
Já observou alguma vez água fervendo numa panela?
Essa entalpia de vaporização encontra-se intimamente relacionada com a pressão at-
mosférica exercida sobre o líquido.
Uma maneira bem simples de entender isso é observar o funcionamento de uma pane-
vapor fica aprisionado dentro da panela e começa a exercer uma pressão maior que a nor-
mal. A panela é dotada de válvulas que permitem o limite de duas atmosferas de pressão.
Nessa pressão, a temperatura de ebulição da água está limitada a 121oC.
Portanto, quanto maior a pressão, maior será a temperatura de vaporização do líquido.
Se diminuirmos a pressão, a temperatura de ebulição também cairá.
A busca por indícios de água em outros planetas baseia-se na presença de átomos de
hidrogênio e oxigênio no espaço.
Os modernos telescópios, utilizando-se de espectrógrafos infra-
vermelhos, são capazes de identificar esses átomos, e também as
moléculas de água formadas através da dispersão da luz.
Como o planeta gigante HD189733b apresenta atmosfera com
temperaturas bem elevadas, o que se observa são vapores de água a
cerca de 900oC. Isso ocorre em função da alta pressão exercida.
Espectrógrafo: aparelho
para fotografar o
espectro luminoso, que
é o padrão de cores
formado pela luz ao
atravessar um prisma.
Mol: é a quantidade de
matéria de um sistema
que contém um número
de partículas elementa-
res igual ao número de
átomos contidos em 12 g
de 12C.
123
PRATICANDO
RITMO SOLAR
Desde que foram observadas por Galileu Galilei (1564–1642), as variações
na superfície solar são acompanhadas atentamente pela ciência. O ciclo
solar se manifesta visualmente através das manchas que aparecem em sua
superfície, mas acompanha variações também na irradiação lançada sobre
a Terra, na intensidade do campo magnético e no lançamento de partículas
no espaço.
Os estudos do ciclo solar são importantes para verificar como essas variações podem afetar o
clima da Terra. ”Se o Sol lança mais energia, a Terra se aquece. A flutuação é muito pequena, da
ordem de uma fração de 1%. Espera-se que afete o clima, mas em pequena monta“, diz
pesquisador.
Historicamente, essa relação pode ser exemplificada pelo período de atividade solar reduzida
que marcou os anos 1700 – período de frio acentuado na Europa e na América do Norte.
Especula-se que haja relação, mas não é algo estabelecido.
É possível que o Sol afete o clima da Terra, mas não é a única causa. Acredita-se que o homem
tenha perturbado o clima a ponto de alterá-lo de forma significativa.
Não resta dúvida de que a atividade humana afetou o clima. A evolução do Sol deve ser
inserida na equação, assim como a evolução natural do próprio clima.
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/podcasts/Ritmo%20Solar.mp3/view?searchterm=
astronomia>. Acesso em: 29 nov. 2011. Texto adaptado.
Irradiação:
transmissão de
energia por
intermédio de ondas
eletromagnéticas.
©C
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D B
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/PH
OTO
DIS
C/G
ET
TY
IMA
GE
S
Sol, em foto
divulgada pela Nasa.
124
Com base no texto apresentado conclui-se que
A as erupções solares são responsáveis pelas alterações climáticas no planeta Terra.
B o homem é o único responsável pelas alterações no planeta Terra.
C as erupções solares não afetam o planeta Terra, em função da distância entre o fenômeno e o
planeta.
D as erupções solares e a ação do homem estão intimamente relacionadas à variação climática
no planeta Terra.
E como as erupções solares pouco impactam o planeta Terra, são desprezíveis e não alteram as
condições climáticas.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . As erupções solares enviam maior
quantidade de ondas eletromagnéticas pelo espaço e, ao
atravessarem a atmosfera terrestre, são capazes de influenciar no
aquecimento global. As ações antrópicas ajudam também nesse
aquecimento.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Agora que você viajou pelas dimensões do universo e das descobertas científicas de
Kepler, Isaac Newton e Galileu, entre outros cientistas, torna-se mais fácil responder aos
questionamentos que envolvam os conhecimentos do cosmos.
Conceitos sobre geocentrismo, heliocentrismo, peso, massa, ação da gravidade e vapo-
rização foram incorporados, facilitando a reflexão sobre questões que envolvam a dimen-
são espacial.
Pensar no cosmos é refletir sobre a formação do Universo no passado, os acontecimen-
Quais caminhos você pretende percorrer agora para aprofundar seus conhecimentos
nesta intrigante área do conhecimento científico?
Antrópico: é todo e qualquer
movimento exercido pelo homem
sobre a natureza.
Eletromagnéticas: ondas de campo
magnético com campo elétrico.
125
6 BIODIVERSIDADE
conecte-seAo percorrer uma estrada, você já olhou para os lados e percebeu como a vegetação
dos campos e matas é variada? Perguntou-se como as diversas espécies surgiram?
Já ficou admirado vendo as diferenças e semelhanças entre dois animais de família ou
habitat diferentes?
Que variedade de formas e cores! Que variedade de vida existe na água, no solo e no ar!
Essa é a biodiversidade, palavra que está na ordem do dia:
“Vamos preservar a biodiversidade!”
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126
OB
JET
IVO
SDa naturezanada se tira,
a não ser fotos;nada se deixa,
a não ser pegadas;nada se leva,
a não ser recordações.
É muito comum encontrar mensagem como esta em locais de visitação pública co-
mo parques, trilhas, zoológicos, hortos florestais. Você concorda com ela? Que compor-
tamentos de algumas pessoas justificam essa mensagem?
O seu desafio, ao longo do capítulo, será imaginar uma campanha com ações para
conscientizar a população a respeitar a biodiversidade existente do município.
DESAFIO
Neste capítulo você vai compreender o papel da evolução na produção de padrões e processos biológicos; as relações
ecológicas, a cadeia alimentar e a organização taxonômica dos seres vivos e relacioná-las também com as diversas formas de
linguagem e representação usadas nas ciências biológicas.
“O Brasil é o país com maior biodiversidade do planeta.”
É preciso entendê-la e identificar suas relações no nosso dia a dia.
A Biodiversidade ou diversidade biológica pode ser entendida como a totalidade das
variedades de formas de vida que podemos encontrar na Terra.
Para compreendê-la em toda sua abrangência, é preciso estudar os conceitos funda-
mentais da ecologia, a teoria das espécies dos seres vivos, as relações entre os seres vivos e
seus ambientes, para refletir sobre a dinâmica da vida e assim contribuir para a manuten-
ção da biodiversidade do planeta.
127
QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2011 uma questão utilizou uma música de dois artistas brasileiros muito conhecidos. A letra dá aos insetos qualidades humanas. Leia atentamente a questão, escolha a alternativa e justifique sua resposta.
Os bichinhos e o homem
A arca de Noé | Toquinho e Vinicius de Moraes
Nossa irmã, a mosca
É feia e tosca
Enquanto que o mosquito
É mais bonito
Nosso irmão besouro
Que é feito de couro
Mal sabe voar
Nossa irmã, a barata
Bichinha mais chata
É prima da borboleta
Que é uma careta
Nosso irmão, o grilo
Que vive dando estrilo
Só pra chatear
MORAES, V. A arca de Noé: poemas infantis. São Paulo: Companhia das Letrinhas, 1991.
O poema acima sugere a existência de relações de afinidade entre os animais citados
e nós, seres humanos.
Respeitando a liberdade poética dos autores, a unidade taxonômica que expressa a
afinidade existente entre nós e estes animais é
A o filo.
B o reino.
C a classe.
D a família.
E a espécie.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
A mosca, o mosquito, o besouro, a barata, a borboleta e o grilo são todos insetos e per-
tencem ao filo dos artrópodes. O homem pertence ao filo dos cordados e, ambos, artrópo-
des e cordados, pertencem ao reino Animal.
Classificação dos seres vivos
O homem, para organizar as informações e facilitar o acesso a elas, cria padrões de clas-
sificação. Foi assim desde Aristóteles, que inicialmente classificou os seres vivos em dois: os
do reino Animal e os do reino Vegetal. Depois, outros estudiosos ampliaram a classificação,
considerando o ambiente em que animais e vegetais viviam: animais terrestres, animais
homem foi se especializando na taxonomia, que nada mais é do que a ciência ou a técnica
de classificação.
um sistema de classificação dos seres vivos que, com algumas modificações, é empregado até
os dias de hoje. O sistema de Lineu é considerado um sistema artificial, por ser fundamentado
em aspectos morfológicos, sem considerar os aspectos evolutivos. Neste sistema, a unidade
básica de classificação dos seres vivos é a espécie, entendida como seres vivos de um mesmo
grupo que são capazes de se reproduzirem gerando descendentes férteis.
Sistema
hierárquico de
classificação da
espécie Felis.
Família Felidae
Gênero Felis
Espécie
Ordem Carnívora
Classe Mammalia
Filo Chordata
Reino Animalia
Felis lynx
Felis concolor
Felis rufusFelis silvestris
Felis manul
129
No sistema proposto por Lineu, as espécies semelhantes são agrupadas em um mesmo
gênero. Gêneros semelhantes são agrupados em uma mesma família. Famílias semelhantes
são agrupadas em uma mesma classe. Classes semelhantes são agrupadas em um mesmo
filo. Os filos são agrupados em reinos.
A partir da aceitação da teoria da evolução, que considera as relações evolutivas entre
os seres vivos, as categorias de classificação foram ampliadas e, atualmente, são sete, sendo
elas: reino, filo, classe, ordem, família, gênero, espécie.
O trabalho de pesquisa ampliou-se e os seres vivos foram classificados em cinco reinos:
reino Animal, reino Vegetal, reino Protista, reino Fungi e reino Monera.
PLANTAE ANIMALIAFUNGI
Tracheophyta
Bryophyta
Rhodophyta
Chlorophyta
Charophyta
Phaeophyta
Oomycota
Ascomycota
Basidiomycota
Zygomycota
Chytridiomycota
Myxomycota
Acrasiomycota
Labyrinthulomycota
Mesozoa
Porifera
Mollusca
Arthropoda
AnnelidaChordata
Coeleterata
Cheetognatha
Echinodermata
Platyhelminthes
Aschelminthes
Tentaculata
BacteriaCyanophyta
Ciliophora
SarcodinaCh
rysophyta
Pyrrophyta
Euglenophyta
Sporozoa
Cnidosporidia
Zoomastigina
Plasmodiophoromycota
Hyphochytridiomycota
PROTISTA
MONERA
Mul
ticel
ular
Com
mem
bran
a nu
clea
rco
mpl
exid
ade
cres
cent
eSe
m m
embr
ana
nucl
ear
Uni
celu
lar
Evolução dos
sistemas de
classificação.
Além de classificar os seres vivos, Lineu também estabeleceu uma regra de nomen-
clatura. O nome da espécie é sempre duplo, escrito em latim, em itálico ou sublinhado.
A primeira palavra corresponde ao gênero e a primeira letra deve ser escrita em maiúscu-
la. A segunda palavra corresponde à espécie e deve ser escrita em letra minúscula. Por
exemplo, banana nanica = Musa paradisíaca Zea mays Chrysocyon
brachyurus.
Com um padrão de nomenclaturas criado, os cientistas iniciaram o processo de cata-
logar os seres vivos. Há um número infindável deles já catalogados, e a lista cresce dia a
dia. As intervenções humanas nos ambientes, com a abertura de estradas e o manejo em
áreas naturais para instalação de usinas hidrelétricas, entre outras intervenções, revelam
novas espécies de seres vivos, principalmente vegetais, e a taxonomia passou a ser uma
ciência que colabora cada vez mais com a preservação da biodiversidade ao permitir a
identificação e catalogação de seres que, muitas vezes, sequer seriam conhecidos.
130
RADAR
Site
Ambiente Brasil: <http://noticias.ambientebrasil.com.br/clipping/2011/12/13/
77767-cientistas-descobrem-mais-de-200-animais-e-plantas-na-asia-em-2010.
html> – Para se informar sobre últimas descobertas de animais e plantas na
região da Ásia.
Filme
Microcosmos – a fantástica aventura da natureza (Microcosmos: Le peuple de
l'herbe). Direção de Claude Nuridsany, Marie Perennou. França: Versátil, 1996.
(80 min).
Documentário sobre a diversidade de insetos, abordando cenas de nascimento,
morte, sobrevivência, relacionamento.
PENSE BEM!
Em São Paulo, o porteiro de um condomínio começou a recolher vasos de orquídeas que eram descar-
tados no lixo pelos moradores e retirar as mudas e fixá-las nos troncos das árvores da rua em frente. Com
o passar do tempo, as flores voltaram a aparecer e a rua ficou toda florida e colorida.
O que você acha da iniciativa desse profissional?
Quais ações você acredita que podem ser realizadas para sua cidade ficar mais bonita?
Qual pode ser a sua contribuição?
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2010 apresentou uma questão que aborda a adaptação dos anfíbios sob a visão evolutiva de Lamarck. Leia-a atentamente, escolha a alternativa e justifique sua resposta.
Alguns anfíbios e répteis são adaptados à vida subterrânea. Nessa situação, apresentam
algumas características corporais como, por exemplo, ausência de patas, corpo anelado
que facilita o deslocamento no subsolo e, em alguns casos, ausência de olhos.
Suponha que um biólogo tentasse explicar a origem das adaptações mencionadas no
texto utilizando conceitos da teoria evolutiva de Lamarck. Ao adotar esse ponto de vista,
ele diria que
A as características citadas no texto foram originadas pela seleção natural.
B a ausência de olhos teria sido causada pela falta de uso dos mesmos, segundo a lei do
uso e desuso.
C o corpo anelado é uma característica fortemente adaptativa, mas seria transmitida
apenas à primeira geração de descendentes.
D as patas teriam sido perdidas pela falta de uso e, em seguida, essa característica foi
incorporada ao patrimônio genético e então transmitida aos descendentes.
E as características citadas no texto foram adquiridas por meio de mutações, ao longo
do tempo, foram selecionadas por serem mais adaptadas ao ambiente em que os
organismos se encontram.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Considerando os conceitos da teoria evolutiva de Lamarck, a falta de uso da visão pelo
animal levaria a ausência de olhos. Essa característica seria transmitida aos descendentes
como característica adquirida – lei do uso e desuso.
Teoria de Lamarck
Você já deve ter observado que uma pessoa que pratica atividades físicas regularmente
fica com os músculos mais definidos e desenvolvidos. Deve ter observado, também, que
uma pessoa que permanece com um braço imobilizado por um tempo considerável fica
com os músculos deste membro atrofiados. Essas alterações que ocorrem no organismo
pelo uso e desuso foram observadas por Lamarck em animais e plantas e a partir desses
dados o cientista formulou sua teoria evolutiva.
Jean-Baptiste Lamarck, naturalista francês (1744–1829), foi um
dos primeiros a propor uma teoria sistemática da evolução dos se-
res vivos. Segundo ele, a progressão dos organismos era guiada
pelo meio ambiente: se o ambiente sofre modificações, os organis-
mos procuram adaptar-se a ele. Nesse processo de adaptação, um
ou mais órgãos são mais usados do que outros. O uso ou o desuso
dos diferentes órgãos alterariam características do corpo, e essas
características seriam transmitidas para as próximas gerações. As-
sim, ao longo do tempo os organismos se modificariam, podendo
dar origem a novas espécies. Segundo Lamarck, portanto, o princí-
pio evolutivo estaria baseado em duas leis fundamentais:
1. Lei do uso e desuso: no processo de adaptação do organismo ao meio ambiente, o uso
contínuo de uma parte do corpo faz com que ela se desenvolva, ao passo que o não uso,
o desuso, faz com que ela se atrofie.
2. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: as alterações adquiridas pelo uso e de-
suso de partes do corpo são transmitidas aos descendentes.
De acordo com essas leis, novas espécies apareciam por evolução, devido à perda ou
aquisição de caracteres. Lamarck apresentou vários exemplos para justificar sua teoria, en-
tre eles:
A girafa, que viveria em locais onde o solo seria seco e haveria pouca vegetação, para
sobreviver à escassez de alimentos teria que esticar seu pescoço para alcançar brotos
em áreas mais altas de árvores. Esse hábito, ao longo do tempo, provocou o alongamen-
to das pernas anteriores e do pescoço desses animais.
As aves pernaltas teriam surgido graças ao esforço que faziam, geração após geração,
em regiões alagadiças, ao esticar as pernas para não molhar as penas.
Adaptação: modificação
fisiológica ou morfológica
de um organismo em
decorrência de uma
mutação genética,
tornando-o mais apto às
condições ambientais.
Naturalista: indivíduo que
estuda as ciências naturais.
133
As cobras teriam surgido a partir de ancestrais que apresentavam pernas curtas.
Por terem de passar por espaços estreitos, ao longo do tempo, seus membros se atro-
fiaram e seus corpos alongaram, características transmitidas a seus descendentes.
As plantas de regiões desérticas teriam diminuído a superfície das folhas para evitar a
transpiração e assim a perda de água. Essas modificações, ao longo do tempo, acaba-
ram transformando as folhas em espinhos.
Na época em que Lamarck anunciou sua teoria, ela foi rejeitada pela sociedade, porque
acreditava-se que as espécies eram imutáveis e não se falava em evolução e herança genética.
A primeira lei de Lamarck, do uso ou desuso, é considerada válida, porque o uso e o
desuso realmente provocam alterações nos organismos. Já a segunda lei, como foi desco-
berto posteriormente, apresenta falha, já que os caracteres adquiridos por uso ou desuso
nunca são transmitidos aos descendentes.
A lei da herança dos caracteres adquiridos foi contestada pelo cientista August Weis-
mann, que comprovou, ao cortar as caudas de camundongos por sucessivas gerações, que
elas não atrofiavam nos descendentes.
A não aceitação de algumas das ideias de Lamarck, porém, não faz com que ele não
seja reconhecido como um grande cientista, pois contribuiu muito com suas observações
sobre a natureza e foi o primeiro a falar em evolução, numa época em que não havia conhe-
cimentos suficientes para embasar sua teoria.
RADAR
Em 1809, mesmo ano do nascimento de Charles Darwin e cinquenta anos antes
da publicação de A origem das espécies, o naturalista francês Jean-Baptiste
Lamarck (1744-1829) publicou, em dois volumes, sua notável Filosofia zoológica.
Leia artigo sobre esse assunto no site: <www.scientiaestudia.org.br/associac/
g u s t a v o c a p o n i / A % 2 0 m a r c h a % 2 0 d a % 2 0 n a t u r e z a % 2 0 e % 2 0 s e u s % 2 0
descaminhos.pdf>.
ANOTAÇÕES
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134
QUESTÃO DO ENEM
A prova anulada do ENEM 2009 apresentou uma questão relativa à origem das espécies. Leia-a e indique a alternativa correta.
No Período Permiano, cerca de 250 milhões de anos atrás (250 m.a.a.) os continentes
formavam uma única massa de terra conhecida como Pangeia. O lento e contínuo movimento
das placas tectônicas resultou na separação das placas, de maneira que já no início do
Período Terciário (cerca de 60 m.a.a), diversos continentes se encontravam separados uns
dos outros. Uma das consequências dessa separação foi a formação de diferentes regiões
biogeográficas, chamadas biomas. Devido ao isolamento reprodutivo, as espécies em cada
bioma se diferenciaram por processos evolutivos distintos, novas espécies surgiram, outras
se extinguiram, resultando na atual diversidade biológica do nosso planeta.
A figura ilustra a deriva dos continentes e suas posições durante um período de 250
milhões de anos.
RICKLEFS, R. E.
A economia da
natureza. Rio de
Janeiro, Guanabara
Koogan, 2003
(adaptação).
De acordo com o texto, a atual diversidade biológica do planeta é resultado
A da similaridade biótica dos biomas de
diferentes continentes.
B do cruzamento entre espécies de
continentes que foram separados.
C do isolamento reprodutivo das espécies
resultante da separação dos continentes.
D da interação entre indivíduos de uma
mesma espécie antes da separação dos
continentes.
E da taxa de extinção ter sido maior que a
de especiações nos últimos 250 milhões
de anos.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A separação dos continentes a partir da Pangeia teve um papel preponderante na atual
diversidade biológica dos seres vivos, porque a diversidade biológica se dá por um proces-
so denominado especiação. Essa separação constituiu uma grande barreira geográfica para
as espécies, que, com o passar do tempo, sofreram mutações e pressões de seleção natural
diferentes em cada ambiente isolado, originando adaptações distintas e ocasionando um
isolamento reprodutivo entre eles, o que provocou a formação de espécies diferentes.
Origem das espécies – Charles Darwin
Charles Robert Darwin (1809-1882) viajou pelo mundo por aproximadamente cinco
anos, a bordo do navio HMS Beagle, o que lhe possibilitou a observação da natureza e a
coleta de animais, plantas e fósseis de diversas regiões. Com base em estudos comparati-
vos, Darwin começou a contestar a teoria da imutabilidade das espécies.
A fauna do arquipélago de Galápagos, formado por um conjunto de ilhas vulcânicas, foi
um dos elementos importantes em sua teoria. Darwin se impressionou com as espécies de
pássaros tentilhões que ocorrem nas diferentes ilhas. Vários cientistas da época influencia-
ram Darwin com seus trabalhos, entre eles destacam-se: Thomas Malthus, com o princípio
que rege as populações humanas, e Russel Wallace, com seus estudos no arquipélago Ma-
laio sobre seleção natural.
As ideias de Darwin podem ser assim resumidas: todos os organismos descendem, com
variações, de um ancestral comum (transmutação das espécies) e os indivíduos com as va-
riações hereditárias mais adequadas a um determinado ambiente estarão mais capacita-
dos a sobreviver e a se reproduzir nele do que os que possuem variações desfavoráveis,
Darwin esse processo nomeou de seleção natural.
indagações ainda ficaram sem explicação, tais como a origem das variações existentes nas
populações. A explicação para essas questões surge com o neodarwinismo, que alia os co-
nhecimentos de genética com os conhecimentos evolutivos.
O que explica a ocorrência de tantos tentilhões diferentes?
1 2 34
Geospiza magnirostris Geospiza parvulaGeospiza fortis Certhidea olivacea
Tentilhões das ilhas de Galápagos
136
RADAR
Artigos
E se... Os continentes não tivessem se separado? Superinteressante, fev. 2002.
<http://super.abril.com.br/tecnologia/continentes-nao-tivessem-se-
separado-442660.shtml>
Sites
<www.planetabio.com/evolucionistas.html> – Acompanhe a viagem de Darwin.
<www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/
simuladoreseanimacoes/2011/biologia/5bioma.swf> – Viaje pelo Brasil
conhecendo seus biomas e sua biodiversidade.
Filmes
Criação (Creation). Direção de Jon Amiel. Reino Unido: Imagem Filmes, 2009.
(108 min).
O filme conta a história do naturalista inglês Charles Darwin. Apresenta o
drama do cientista pai de família, dividido entre a religiosidade da esposa e a
própria crença.
Livro
DARWIN, Charles. A origem das espécies. São Paulo: Larousse, 2009.
As ideias gerais da Teoria da Evolução das Espécies e a concepção que somente
os mais fortes e os mais aptos conseguem sobreviver, a própria natureza se
incumbindo de promover essa seleção natural.
ANOTAÇÕES
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137
QUESTÃO DO ENEM
Agora que você já reviu a teoria evolutiva de Darwin, poderá responder à questão que apareceu na prova anulada do ENEM 2009, sobre as características dos anfíbios e seu habitat, e saber mais sobre a seleção natural e a adaptação ao meio.
Os anfíbios são animais que apresentam dependência de um ambiente úmido ou
aquático. Nos anfíbios, a pele é de fundamental importância para a maioria das atividades
vitais, apresenta glândulas de muco para conservar-se úmida, favorecendo as trocas
gasosas e, também, pode apresentar glândulas de veneno contra micro-organismo e
predadores.
Segundo a Teoria Evolutiva de Darwin, essas características dos anfíbios representam a
A lei do uso e desuso.
B atrofia do pulmão devido ao uso contínuo da pele.
C transmissão de caracteres adquiridos aos descendentes.
D futura extinção desses organismos, pois estão mal adaptados.
E seleção de adaptações em função do meio ambiente em que vivem.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
De acordo com a teoria evolutiva de Darwin, as características dos anfíbios descritos na
questão, resultam da seleção de adaptações que oferecem vantagens em função do meio
ambiente em que vivem e que foram passadas de geração a geração.
Seleção natural e adaptação ao meio
Darwin argumentava, em sua teoria, que organismos que apresentam características
que permitem melhor adaptação ao ambiente possuem maiores chances de chegar à fase
adulta e deixar descendentes, sendo selecionados pelo ambiente os mais aptos e sobrevi-
ver. Vale lembrar que o ambiente tem recursos limitados e os organismos precisam se adap-
tar a vários fatores ambientais, como salinidade, pH, temperatura, umidade, doenças, para-
sitismo e predação, entre outros.
Hoje em dia, com o avanço da ciência, novas teorias explicam a evolução dos organis-
mos vivos. A teoria sintética de evolução, ou neodarwinismo, proposta em 1942 por Mayr,
Simpson e Dobzhansky, toma como referência a teoria de Darwin sobre a seleção natural e
incorpora noções atuais de genética extraídas dos trabalhos de Mendel. O neodarwinismo
atribui às variabilidades genéticas a origem das diferenças individuais, apoiando-se em
processos básicos da evolução: a mutação, a permutação, a reprodução sexuada, a imigra-
ção e emigração e a deriva sexual.
RADAR
Artigo
Biodiversidade: só Darwin explica? <www.univesp.ensinosuperior.sp.gov.br/
preunivesp/340/biodiversidade-s-darwin-explica-.html>
Entenda mais sobre a importância da seleção natural para se entender a
biodiversidade.
ANOTAÇÕES
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139
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 trouxe uma questão que, inicialmente, explica a função dos sinais luminosos emitidos por vaga-lumes da mesma espécie, mas que também são utilizados por outro gênero, estabelecendo certo tipo de relação ecológica. Veja as artimanhas encontradas pelos seres vivos para sobreviver ao meio.
Os vaga-lumes machos e fêmeas emitem sinais luminosos para se atraírem para o
acasalamento. O macho reconhece a fêmea de sua espécie e, atraído por ela, vai ao seu
encontro. Porém, existe um tipo de vaga-lume, o Photuris, cuja fêmea engana e atrai os
machos de outro tipo, o Photinus, fingindo ser desse gênero. Quando o macho Photinus se
aproxima da fêmea Photuris, muito maior que ele, é atacado e devorado por ela.
Ciência & sociedade: a aventura da vida, a aventura da
tecnologia. São Paulo: Scipione, 2000. Texto adaptado.
A relação descrita no texto, entre a fêmea do gênero Photuris e o macho do gênero
Photinus, é um exemplo de
A comensalismo.
B inquilinismo.
C cooperação.
D predatismo.
E mutualismo
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
A relação ecológica que aparece entre as duas espécies de vaga-lumes recebe o nome
de predatismo, que acontece quando um indivíduo de uma espécie come um indivíduo de
outra espécie para se alimentar.
Relações ecológicas
Os seres vivos mantêm relações entre si para garantir a sobrevivência no ambiente.
Existem relações ecológicas intraespecíficas, quando ocorrem entre seres da mesma espé-
cie, e relações interespecíficas, quando ocorrem entre seres de espécies distintas.
para uma das espécies envolvidas. As relações podem ser assim esquematizadas:
Relações intraespecíficas
harmônicas: sociedade (relação de indivíduos da mesma espécie com independência
-
contram unidos fisicamente, constituindo um conjunto coeso, podendo ou não existir
divisão de trabalho entre eles).
desarmônicas: canibalismo (um animal devora outro da mes-
ma espécie) e competição (entre animais da mesma espécie).
Relações interespecíficas
harmônicas: mutualismo (associação entre dois seres vivos em que ambos são benefi-
ciados), protocooperação (ambas as espécies são beneficiadas), inquilinismo (associa-
ção entre espécies com benefício para uma delas) e comensalismo (associação entre
espécies com benefício para uma delas).
Comensalismo: relação entre
indivíduos de espécies diferentes
em que uma das espécies é
beneficiada (comensal), embora sua
sobrevivência não dependa da
associação, e a outra não obtém
nenhum proveito, mas também não
é prejudicada.
Inquilinismo: é uma
relação entre
espécies diferentes,
causando benefício
apenas para uma
das espécies
envolvidas, sem
prejuízo da outra.
Mutualismo: relação
entre indivíduos de
espécies diferentes
onde ambos são
beneficiados, e cada
espécie só consegue
viver na presença da
outra.
Protocooperação: relação
entre espécies diferentes
na qual ambas se
beneficiam; contudo, tal
associação não é
obrigatória, podendo
cada espécie viver
isoladamente.
Competição intraespecífica: é a
relação entre indivíduos da mesma
espécie que concorrem pelos
mesmos fatores do ambiente.
141
desarmônicas: amensalismo (uma espécie inibe ou impede o desenvolvimento de ou-
tra), herbivoria (consumo de tecido vegetal não lenhoso), predatismo (uma espécie
destrói a outra), competição (entre animais de espécies diferentes) e parasitismo (uma
espécie se beneficia da outra, causando-lhe dano maior ou menor).
Competição interespecí-
fica: é a relação entre
indivíduos de espécies
diferentes que
concorrem pelos mesmos
fatores do ambiente.
Herbivoria: é o nome dado à
predação quando o predador é
um consumidor primário
(geralmente um animal) e a
presa ou hospedeiro um
produtor primário (planta).
Predatismo:
relação entre
indivíduos de espé-
cies diferentes em
que um caça e
come a presa.
Parasitismo: relação entre
espécies diferentes em que
uma se instala no corpo da
outra, no caso hospedeiro,
causando sérios danos ou
mesmo levando à morte.
RADAR
Filmes
Procurando Nemo (Finding Nemo). Direção de Andrew Stanton. Estados Unidos:
Walt Disney, 2003. (100 min).
Nemo é um pequeno peixe-palhaço que repentinamente é sequestrado do coral
onde vive por um mergulhador e passa a viver em um aquário. Seu pai, decidido
a encontrá-lo, sai à sua procura. A obra permite observar a diversidade marinha
e as relações entre seus indivíduos.
ANOTAÇÕES
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QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2011 apareceu uma questão sobre cadeia alimentar. Leia atentamente a questão, escolha a alternativa que julgar correta e justifique sua resposta.
Os personagens da figura estão representando uma situação hipotética de cadeia
alimentar.
Disponível em: <www.cienciasgaspar.blogspot.com>.
Suponha que, em cena anterior à apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas
e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bem-
-sucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão,
respectivamente, os níveis tróficos de
A produtor e consumidor primário.
B consumidor primário e consumidor secundário.
C consumidor secundário e consumidor terciário.
D consumidor terciário e produtor.
E consumidor secundário e consumidor primário.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê: Na cadeia alimentar apresentada, o homem é considerado consumidor primário, uma
vez que se alimentou diretamente dos produtores (frutas e grãos). O tigre, ao se alimentar
do homem, assume o papel de consumidor secundário e, por fim, os abutres assumem a
função de consumidores terciários, uma vez que se alimentam do tigre.
Cadeia alimentar
Observe a figura.
Cadeia alimentar: produtores e consumidores.
PRODUTORES CONSUMIDORES DE1ª ORDEM
CONSUMIDORES DE2ª ORDEM
CONSUMIDORES DE3ª ORDEM
DECOMPOSITORES
ÁRVORE
SEMENTES
GRAMÍNEAS
PREÁ
RATO
COBRA
GATO DO MATO
LAGARTO
ONÇA
GAVIÃO
INSETO HERBÍVORO
CORUJA
CAPIVARA
Cadeia alimentar (ou níveis tróficos) é uma sequência de relações de alimentação entre
um grupo de seres vivos. Ao longo da cadeia alimentar há uma transferência de energia e
de nutrientes. Esta sequência engloba seres vivos produtores, seres vivos consumidores e
seres vivos decompositores.
Os seres vivos produtores de uma cadeia alimentar são sempre seres autótrofos, isto é,
seres fotossintetizantes e quimiossintetizantes que transformam matéria inorgânica em
matéria orgânica.
144
Os seres vivos consumidores de uma cadeia alimentar são heterótrofos, seres que não
produzem seu próprio alimento, tendo que utilizar a energia produzida pelo ser autótrofo
ou por outro heterótrofo.
Os seres decompositores são o contrário dos produtores, pois transformam matéria
orgânica em inorgânica. Os decompositores mais importantes são bactérias e fungos. Por
se alimentarem de matéria orgânica, são considerados saprófitos.
Em uma cadeia alimentar estão no mesmo nível trófico (a posição de um organismo na
cadeia) os indivíduos que se nutrem no mesmo patamar alimentar, com os mesmos nu-
trientes. Os seres produtores estão colocados no 1º nível trófico. Os consumidores primá-
-
midores secundários são carnívoros e estão no 3º nível trófico e assim sucessivamente, até
os decompositores, que ocupam sempre o último nível trófico.
Uma forma bastante simples de entender os níveis tróficos e as relações ecológicas
entre os seres vivos é representada graficamente por pirâmides.
Pirâmide de energia*
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Consumidor de 3º
Consumidor de 2º
Consumidor de 1º
Produtor
100 kcal
1000 kcal
10000kcal
10 kcal
A pirâmide de energia representa a quantidade de energia acumulada em cada nível da
cadeia alimentar. O fluxo é decrescente, diminuindo da base para o vértice.
Pirâmide de biomassa*
Biomassa é a quantidade de matéria orgânica existente em cada nível trófico da
cadeia alimentar.
145
Biomassa (g/m2)
10000
1000
100
10 ConsumidoresTerciários
ConsumidoresSecundários
ConsumidoresPrimários
Produtores
Pirâmide de números*
Representa o número de indivíduos em cada nível trófico.
ConsumidoresPrimários
Produtores
ConsumidoresSecundários20
aves
300gafanhotos
1000 plantas
* Os valores numéricos são apenas exemplos ilustrativos.
RADAR
Sites
<www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/
simuladoreseanimacoes/2011/biologia/cadeia_alimentar.swf> – Para visualizar
a dinâmica de uma cadeia alimentar.
Aventura visual documentários – a biodiversidade na floresta tropical: <www.
youtube.com/watch?v=zFYPlnmoAa0> – Para acessar imagens e informações
em números, formas e cores sobre os ecossistemas desse bioma.
146
PENSE BEM!
O comércio ilegal de animais silvestres é a terceira atividade clandestina que mais movimenta dinhei-
ro, perdendo apenas para o tráfico de drogas e armas.
O Brasil é um dos principais alvos dos traficantes, devido à sua imensa diversidade de peixes, aves, in-
setos, mamíferos, répteis, anfíbios e outros.
Se você for comprar um animal, qual medida deve tomar para se certificar de que não está comprando
um animal silvestre no mercado ilegal?
PRATICANDOPesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) descobriram uma nova
espécie de mamífero. Batizada com o nome científico de Cerradomys goytaca, a espécie já ganhou
também o nome popular de ratinho-goytacá.
O nome se deve ao fato de a espécie estar restrita à região litorânea do norte do Rio de Janeiro,
antigamente habitada pelos índios goytacazes. Estudos morfológicos e genéticos conduzidos
pelos pesquisadores mostraram que as espécies mais aparentadas ao ratinho-goytacá estão no
cerrado, por isso Cerradomys, que quer dizer rato do Cerrado.
A descoberta contrariou as expectativas de que toda a fauna das restingas teria fortes
conexões com a da Mata Atlântica. Apesar das diferenças entre os dois meios, pesquisas científicas
realizadas até então mostravam que as espécies de mamíferos das restingas eram as mesmas
encontradas nas florestas atlânticas adjacentes. Tal hipótese, porém, caiu por terra com a
descoberta dessa nova espécie de roedor.
O ratinho-goytacá habita preferencialmente as moitas de Clusia, a árvore mais comum na
parte mais aberta da restinga, ao contrário de outros mamíferos de pequeno porte, que preferem
as matas mais úmidas. Durante o dia ele permanece em seu ninho em meio às bromélias ou
mesmo nos galhos da Clusia. Já à noite sai para realizar suas atividades e se alimentar de
coquinhos do guriri ou juruba, famosa palmeirinha que deu nome ao parque.
Disponível em: <www.estadao.com.br/noticias/cidades,nova-especie-de-mamifero-e-descoberta-no-
rio,741060,0.htm>. Acesso em: 10 jan. 2012. Texto adaptado.
Com base no texto acima podemos afirmar que
A os índios goytacazes já conheciam o ratinho-goytacá.
B a identificação da nova espécie permitiu aos pesquisadores relacionar o ambiente de cerrado
com o ambiente da restinga.
C a regra de classificação biológica deveria ser aplicada e o nome do novo mamífero relacionado
às restingas.
D a descoberta da nova espécie não é importante para a biodiversidade das restingas.
E com a descoberta desse mamífero, novas pesquisas deverão ser realizadas em busca de novas
espécies.
147
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Sempre se pensou que a fauna das restingas apresentava íntima relação com a Mata Atlântica. Com a
descoberta dessa espécie de rato, pesquisadores traçaram uma comparação com outras espécies
semelhantes que encontram-se em região de cerrado.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Neste capítulo você foi desafiado a refletir sobre como é possível preservar a biodiver-
sidade de seu município. Para isso, conheceu os conceitos presentes nas principais teorias
-
cadeia alimentar, para compreender a biodiversidade e perceber que a ciência é feita no dia
a dia do homem, quando ele observa e levanta hipóteses sobre o que vê.
Você respondeu a questões, analisou imagens, assistiu a vídeos e filmes, leu artigos e
notícias relacionadas ao tema, fez algumas pausas para pensar bem em situações do seu
cotidiano, mas a vida é diversificada e vasto é o mundo... Precisa agora planejar a continui-
dade de estudo sobre o tema para conhecer cada vez mais esse assunto. Quais serão as
primeiras providências que tomará? Além do mais, é preciso aplicar o seu conhecimento
em ações concretas para melhorar a qualidade de vida, sua e de toda a coletividade. Com
certeza você já deve ter pensado em algumas ações para preservar a biodiversidade exis-
tente na sua cidade. Quais são elas? Qual será a sua contribuição? Pesquise mais sobre o
assunto e certamente essa reflexão lhe dará mais segurança para participar dos exames do
ENEM e obter melhores resultados. Bons estudos!
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ANOTAÇÕES
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7 MÁQUINAS NO DIA A DIA!
conecte-se
Você pode já ter visto essa imagem. É uma cena do filme Tempos modernos. Observe-a
atentamente. O personagem vivido por Charles Chaplin, ao mesmo tempo em que aperta
parafusos nas engrenagens de uma máquina, confunde-se com ela. Esse filme, de 1936, foi
e ainda é emblemático, pois obriga o espectador a refletir sobre a mecanização do trabalho,
o uso sistemático das máquinas nos processos produtivos pós-Revolução Industrial. O filme
se tornou um manifesto contra o trabalho mecânico, o estresse decorrente de um trabalho
repetitivo e alienante, e sobre a perda da identidade vivida pelos trabalhadores que são
contratados para trabalhar no ritmo das máquinas, e não o inverso.
Hoje vivemos em um mundo que funciona contra o relógio e dependente de máquinas
dos mais variados tipos e funções, presentes nas nossas residências, nas empresas, nas es-
colas, nas mãos das pessoas que circulam pelas ruas da cidade, nos hospitais... São equipa-
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O grande desafio da sociedade moderna está em conviver com a automação cada
vez mais efetiva e dinâmica. Ao mesmo tempo em que ela cresce, a demanda por funcio-
nários capacitados também cresce, e as pessoas com menos escolarização e capacita-
ção profissional ficam, a cada dia, mais à margem do processo produtivo.
Uma das maneiras encontradas por algumas empresas está na capacitação de seus
funcionários para que possam operar com maior facilidade os equipamentos nas linhas
de produção. Saber como funcionam e dimensionar o uso dos equipamentos é funda-
mental para garantir estabilidade na produção.
Você se sente preparado para atuar nesse contexto? Quais são seus planos de capa-
citação? Seu desafio, nesta etapa, é preparar uma carta de intenções para sua formação
futura que deverá contemplar: em que ramo ou setor pretende atuar? Que máquinas
ou tecnologias terá de operar/utilizar para desempenhar a futura atividade? Qual deve
ser a sua formação? Onde irá capacitar-se?
DESAFIO
Neste capítulo você será capaz de compreender manuais de instalação ou uso de equipamentos tecnológicos; compreender os
fenômenos decorrentes da interação entre radiação e matéria, além de dimensionar circuitos elétricos do dia a dia, relacionando
informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências da natureza.
mentos que permitem que as atividades sejam realizadas em menos tempo, de maneira
máquinas podem proporcionar uma melhor qualidade de vida.
Bem, se você ainda não assistiu, que tal reservar um tempinho e assistir ao filme Tempos
modernos?
Se quiser “mergulhar” no tema, além de Tempos modernos existem outros títulos dispo-
níveis. Anote aí:
O homem bicentenário. Direção de Chris Columbus. É um filme de 1999 que aborda a
humanização das máquinas.
A.I. (Inteligência Artificial). Direção de Steven Spielberg, 2001. Explora o uso de máquinas
para executar determinadas tarefas ou desempenhar papéis antes realizados pelos ho-
mens.
Fazendo uso de máquinas (TV, DVD, computador etc.) você formará um amplo repertó-
rio para refletir e compreender como as máquinas “participam” dia a dia de todos nós.
Preparado?
151
QUESTÃO DO ENEMA prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre instalações elétricas domésticas. Leia e responda.
A instalação elétrica de uma casa envolve várias etapas, desde a alocação dos
dispositivos, instrumentos e aparelhos elétricos até a escolha dos materiais que a
compõem, passando pelo dimensionamento da potência requerida, da fiação necessária,
dos eletrodutos*, entre outras.
Para cada aparelho elétrico existe um valor de potência associado. Valores típicos de
potências para alguns aparelhos elétricos são apresentados no quadro seguinte
Aparelhos Potência (W)
Aparelho de som 120
Chuveiro elétrico 3.000
Ferro elétrico 500
Televisor 300
Geladeira 200
Rádio 50
*Eletrodutos são condutos por onde passa a fiação de
uma instalação elétrica, com a finalidade de protegê-la.
A escolha das lâmpadas é essencial para
obtenção de uma boa iluminação. A potência
da lâmpada deverá estar de acordo com o
tamanho do cômodo a ser iluminado. O
quadro a seguir mostra a relação entre as
áreas dos cômodos (em m2) e as potências
das lâmpadas (em W), e foi utilizado como
referência para o primeiro pavimento de
uma residência.
Considerando a planta baixa fornecida, com todos os
aparelhos em watts, será de funcionamento, a potência total, em
A 4.070.
B 4.270.
C 4.320.
D 4.390.
E 4.470.
Área do cômodo
(m2)Potência da Lâmpada (W)
Sala/copa/
cozinha
Quarto/varanda/
corredorBanheiro
Até 6,0 60 60 60
6,0 a 7,5 100 100 60
7,5 a 10,5 100 100 100
Obs.: para efeitos dos cálculos das áreas, as paredes são desconsideradas
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
152
A resposta é a alternativa D
verificando na tabela apresentada qual a quantidade de watts necessária para a iluminação.
Deve-se, em seguida, somar a potência de todas as lâmpadas e equipamentos descritos e
realizar o cálculo da potência total.
Cômodo Área Potência da lâmpada
banheiro 1,5 . 2,1 = 3,15m2 60W
sala 3 . 2,8 = 8,4m2 100W
cozinha 3 . 3 = 9m2 100W
corredor (3-2,1) . 1,5 = 1,35m2 60W
Dessa forma:
P lâmpadas = 60 + 100 + 100 + 60 P lâmpadas = 320 W
Cálculo da potência total:
Ptotal = Plâmpadas + Pgeladeira + Pferro elétrico + Prádio + Paparelho de som +
Ptelevisor + Pchuveiro = 320 + 200 + 500 + 50 + 120 + 200 + 3000 Ptotal = 4390 W
Circuito elétrico
A cada dia o mercado oferece um novo equipamento com uma nova tecnologia. A ten-
tação em adquirir ou substituir os antigos é grande.
É comum as pessoas esquecerem que ao adquirir um produto não se pode simples-
mente ligá-lo na tomada. Para cada residência é preciso desenvolver e definir um projeto
de instalação com um dimensionamento elétrico, que é um conjunto de ligações distribuí-
das de forma ordenada para se evitar uma sobrecarga de energia. Se as ligações não forem
devidamente dimensionadas, isso pode provocar o superaquecimento de fios, derretimen-
to do isolamento e um curto-circuito que pode gerar um incêndio.
No projeto elétrico, define-se uma entrada de energia desde o
poste de uma residência ou de uma edificação qualquer até um
quadro de distribuição. Nesse quadro é feita uma subdivisão ou dis-
precisar de maior potência energética instalada, é preciso dispor de
mais fios e ligações no quadro de distribuição.
Quadro de distribuição:
caixa que distribui a
eletricidade em uma
construção, composta de
chaves, disjuntores e
fusíveis.
153
Linhas dedistribuiçãode energia
Transformador
TransformadorConjunto Gerador
Subestação
No Brasil, a maior parte da energia elétricavem das hidrelétricas. Observe o caminho queela percorre até chegar à sua casa. Agorapense: em casa, desde a hora de acordar até ahora de dormir, você usa a energia elétrica.Para o desenvolvimento de uma nação, aeletricidade é produtividade, pois moveequipamentos que transformam coisas e produzem bons serviços.
Torres de transmissãode energia
Subestação
Usina de energiaO CAMINHO DAENERGIA ELÉTRICAATÉ A SUA CASA
Estudar a energia elétrica envolve diversos aspectos. Um bom caminho para isso é co-
nhecer as unidades e medidas de análise do tema. A eletricidade chega a nossas residên-
cias por meio das linhas de distribuição, como vimos na ilustração. Essa energia é medida
por sua tensão elétrica, ou voltagem. No Brasil, o fornecimento de energia para residências
é padronizado em duas tensões: 127 ou 220 Volts. A tensão elétrica é o potencial de corren-
te elétrica necessário para que um equipamento ou aparelho funcione. Sua unidade de
medida é o volt (V), nomeado em homenagem ao físico Alexandre Volta, descobridor da
pilha elétrica.
Um volt equivale ao potencial de transmissão de energia (ddp – expresso em joules)
por carga elétrica (expressa em coulomb) entre dois pontos. Pode-se dizer, de forma simpli-
ficada, que um volt é a carga de um coulomb que se movimenta entre dois pontos e trans-
mite um joule de energia.
Nas residências, no poste de entrada, chegam os fios das distribuidoras de luz. Cada fio
corresponde a uma fase (um polo elétrico), ou seja, carrega energia positiva. Nas cidades
distribuído é de 220 V, chegam apenas duas fases.
Ao se montar um quadro elétrico, dimensiona-se a quantidade de watts que será utili-
zada e a amperagem que será consumida para que as cargas sejam distribuídas de forma a
não sobrecarregarem o sistema.
Para entender isso, é preciso observar as embalagens dos produtos e as suas especifica-
ções e/ou descrições. Novos chuveiros estão chegando ao mercado com potências cada
vez maiores.
154
Quanto maior a potência, maior será o aquecimento e portanto o dimensionamento do
disjuntor, um dispositivo de segurança que interrompe o circuito quando existe uma sobre-
carga ou curto circuito. Veja a seguir como uma simples troca de chuveiros necessita da
observação da capacidade de um disjuntor:
Imagine um quadro de distribuição que apresente um disjuntor 20 A (adequado para
equipamentos de até 2540 W, quando a tensão utilizada for de 127 V, ou 4400 W ligado em
tensão de 220 V) e no momento esteja instalado um chuveiro de 4000 W. Se uma pessoa
adquirir um novo chuveiro com potência de 6500 W e simplesmente usar a mesma instala-
ção, o disjuntor irá desarmar por sobrecarga elétrica, uma vez que comporta no máximo
20 A. Para o novo chuveiro, um novo disjuntor, de 30 A, deverá ser instalado. E como saber
qual o disjuntor mais adequado para cada equipamento? Fique atento ao cálculo que deve
ser feito:
Caso 1 – chuveiro de 4000 W
A= W
V =
4000 W
220 V = 18,18 A
neste caso o disjuntor instalado está dentro das especificações, caso ocorra uma sobre-
carga, desligará rapidamente.
Mas ao trocar o chuveiro por uma potência maior, no caso com 6500 W, o disjuntor ins-
talado de 20 A, sofreria sobrecarga assim que o chuveiro fosse ligado e imediatamente
desligaria para evitar danos ou curto-circuito nas instalações, exigindo a sua troca por um
de 30 A.
Caso 2 – chuveiro de 6500 W
A= W
V =
4000 W
220 V = 29,54 A
A potência total em qualquer residência é dada pela somatória das potências individu-
ais de cada equipamento ou das lâmpadas instaladas. Portanto, ao ligar um equipamento
na tomada, deve-se saber o dimensionamento que a rede instalada suporta para evitar
maiores problemas!
Vídeo
<www.youtube.com/watch?v=jjPcfTVcU5s&feature=related> – Vídeo sobre
dimensionamento de quadros de distribuição. Acesso em: 7 jan. 2012.
RADAR
155
PENSE BEM!
A ligação incorreta de equipamentos pode gerar diversos riscos ao lugar onde trabalhamos e vive-
mos. Considerando os riscos, qual deve ser o comportamento de quem compra ou instala máquinas e
equipamentos?
ANOTAÇÕES
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Quer saber mais sobre volts, watts e ampères? Veja mais informações nos artigos
abaixo:
<http://www.hsw.uol.com.br/questao501.htm>.
<http://evandro.net/web-energia-eletrica-watt-ampere-volt.html>.
Informações sobre disjuntores:
<http://eletronicos.hsw.uol.com.br/disjuntores.htm>
<http://eletronicos.hsw.uol.com.br/disjuntores1.htm>
156
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão muito interessante sobre as informações contidas no manual de um aparelho de ar-condicionado e uma situação passível de acontecer no nosso cotidiano. Analise a situação e responda à questão.
O manual de instruções de um aparelho de ar-condicionado apresenta a seguinte
tabela, com dados técnicos para diversos modelos:
Capacidade de
refrigeração KW/
(BTU/h)
Potência
(W)
Corrente
elétrica – ciclo
frio (A)
Eficiência
energética
COP (W/W)
Vazão
de ar
(m3/h)
Frequência
(Hz)
3,52/(12.000) 1.193 5,8 2,95 550 60
5,42/(18.000) 1.790 8,7 2,95 800 60
5,42/(18.000) 1.790 8,7 2,95 800 60
6,45/(22.000) 2.188 10,2 2,95 960 60
6,45/(22.000) 2.188 10,2 2,95 960 60
Considere que um auditório possua capacidade para quarenta pessoas, cada uma
produzindo uma quantidade média de calor, e que praticamente todo o calor que flui para
fora do auditório o faz por meio dos aparelhos de ar-condicionado. Nessa situação, entre
as informações listadas, as mais essenciais para se determinar quantos e/ou quais
aparelhos de ar-condicionado são necessários para manter, com lotação máxima, a
temperatura interna do auditório agradável e constante, bem como determinar a
espessura da fiação do circuito elétrico para a ligação desses aparelhos, são
A vazão de ar e potência.
B vazão de ar e corrente elétrica – ciclo frio.
C eficiência energética e potência.
D capacidade de refrigeração e frequência.
E capacidade de refrigeração e corrente elétrica – ciclo frio.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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157
A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
Na situação hipotética apresentada, para que a temperatura interna do auditório per-
maneça agradável e constante, independentemente de estar vazio ou lotado, é preciso ob-
servar a capacidade de refrigeração dos aparelhos de ar-condicionado.
Entretanto, para que possa ser estimada a espessura da fiação que deverá ser utilizada
ao se instalar esses aparelhos, deve-se conhecer qual a intensidade da corrente elétrica
utilizada pelos aparelhos no seu “ciclo frio”.
Que calor!
Nada melhor que um ambiente com temperatura agradável para se trabalhar, estudar
ou simplesmente relaxar. Em um país tropical como o nosso, isso se torna quase impossível
devido às altas temperaturas alcançadas. Se essas altas temperaturas no ambiente incomo-
dam, podemos acionar o ar-condicionado para resfriar o ar do ambiente. Você sabe como
ele funciona?
Um ar-condicionado, assim como uma geladeira, é uma máquina de calor. A área da
física responsável pelo estudo dessas máquinas e suas devidas relações é a termodinâmi-
ca. Esta área do conhecimento relaciona pressão, volume e temperatura como fontes fun-
damentais de estudo. A abrangência da termodinâmica pode ser expressa por três leis:
1. A energia total transferida para um sistema é igual à variação da sua energia interna
(lei de conservação da energia).
2.
ocorre com a realização de trabalho, e nenhuma máquina térmica que opera em ciclos
pode retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho.
3. É impossível reduzir qualquer sistema à temperatura do zero absoluto mediante um
número finito de operações.
Para explicar o funcionamento de um aparelho de ar-condicionado, é preciso pensar
em uma máquina térmica funcionando de maneira contrária. A segunda lei explica que,
para que ocorra conversão contínua de calor em trabalho, uma máquina térmica deve rea-
lizar ciclos contínuos entre a fonte quente e a fonte fria, as quais permanecem em tempera-
parte desse calor é convertida em trabalho e a outra parte é rejeitada para a fonte fria.
Tanto na geladeira quanto no ar-condicionado, existem compressores (B) cuja função
é comprimir um gás frio fazendo com que se torne líquido e quente sob alta pressão. Este
líquido aquecido passa através de uma válvula de expansão (A), voltando a um estado
gasoso e de baixa pressão rapidamente. Esse gás resfriado passa por uma espiral dentro
do aparelho de ar-condicionado e realiza trocas de calor, ou seja, absorve o calor do ar
que foi sugado pelo equipamento, e o aparelho de ar-condicionado joga o ar resfriado
para o ambiente.
158
B
A
Esquema de
funcionamento de um
ar-condicionado.
Se o sentido de direção entre a compressão e a expansão for invertido, o ambiente será
aquecido, pois este é o princípio de funcionamento de qualquer máquina de calor.
A classificação dos condicionadores de ar utiliza a Unidade de Calor Britânica, mais co-
nhecida pela sigla BTU. Por definição, 1 BTU é a quantidade de calor necessária para aumen-
tar a temperatura de 0,45 kg de água em 0,56ºC e equivale a 1,055 joules.
Todo projeto de instalação de equipamentos de ar-condicionado deve levar em conta
a área que será refrigerada ou aquecida. Por normas padrão, para dimensionamentos de
equipamentos utiliza-se a equivalência de uma tonelada de refrigeração, que representa 12
mil BTU. Os equipamentos não podem ser instalados sem um dimensionamento específico
do quadro de distribuição elétrica do local onde será instalado. Por ser um equipamento
que consome muita eletricidade, um projeto mal dimensionado pode provocar problemas
no funcionamento, sobrecarga e até curto-circuitos.
ANOTAÇÕES
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A – Válvula de expansão
B – Compressor
159
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre o funcionamento da geladeira, equipamento hoje em dia imprescindível. Você consegue imaginar como seria a vida sem geladeira nas residências, nos supermercados, nos bares, nos restaurantes, nos hospitais, nos postos de saúde?
A invenção da geladeira proporcionou
uma revolução no aproveitamento dos ali-
mentos, ao permitir que fossem armazena-
dos e transportados por longos períodos.
A figura apresentada ilustra o processo cí-
clico de funcionamento de uma geladeira,
em que um gás no interior de uma tubula-
ção é forçado a circular entre o congelador
e a parte externa do equipamento. É por
meio dos processos de compressão, que
ocorre na parte externa, e de expansão,
que ocorre na parte interna, que o gás pro-
porciona a troca de calor entre o interior e
o exterior da geladeira.
Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento do
equipamento,
A a expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da
parte interna do equipamento.
B o calor flui de forma não espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente,
no exterior do equipamento.
C a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado do equipamento.
D a eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo
for o seu compartimento interno.
E a energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrindo-se a sua porta, o
que reduz o consumo de energia.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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160
A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
O compressor da geladeira realiza trabalho para retirar calor localizado na fonte fria
para a fonte quente, forçando-o a fluir para o exterior. Este é um processo não espontâneo,
pois ocorre em sentido inverso ao processo natural.
RADAR
Livro
LUIZ, Adir Moyses. Termodinâmica – teoria e problemas. São Paulo: LTC, 2007.
Vídeos
<www.youtube.com/watch?v=LuYBP78b_ag>
Como funciona o ar-condicionado – parte 1.
<www.youtube.com/watch?v=DZoSkf2nKSw&feature=related>
Como funciona o ar-condicionado – parte 2.
<www.youtube.com/watch?v=oMJwtu8PA5Y>
Como funciona o ar-condicionado do tipo split.
PENSE BEM!
Embora seja muito gostoso usufruir de um equipamento de ar-condicionado, o consumo de energia
pode ser alto. Se você usa o ar-condicionado, assinale quais atitudes você já adota no seu dia a dia:
( ) Veda bem as frestas de janelas para evitar trocas de calor com o ambiente externo?
( ) Usa seu equipamento apenas quando necessário? Já pensou em adotar o uso de outras alternativas?
( ) Confere, mês a mês, o consumo de energia elétrica comparando o tempo que o ar-condicionado
fica ligado?
( ) Já calculou quanto representa no orçamento familiar o consumo energético do seu ar-condicionado?
161
QUESTÃO DO ENEM
A prova anulada do ENEM 2009 apresentou uma questão muito interessante sobre motores elétricos e elevadores. Vamos a ela!
Os motores elétricos são dispositivos com diversas aplicações; dentre elas, destacam-
-se as que proporcionam conforto e praticidade para as pessoas. É inegável a preferência
pelo uso de elevadores quando o objetivo é o transporte de pessoas pelos andares de
prédios elevados. Nesse caso, um dimensionamento preciso da potência dos motores
utilizados nos elevadores é muito importante e deve levar em consideração fatores como
economia de energia e segurança.
Considere que um elevador de 800 kg, quando lotado com oito pessoas ou 600 kg,
precisa ser projetado. Para tanto, alguns parâmetros deverão ser dimensionados. O motor
será ligado à rede elétrica que fornece 220 volts de tensão. O elevador deve subir 10
andares, em torno de 30 metros, a uma velocidade constante de 4 metros por segundo.
Para fazer uma estimativa simples da potência necessária e da corrente que deve ser
fornecida ao motor do elevador para ele operar com lotação máxima, considere que a
tensão seja contínua, que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2 e que o atrito pode ser
desprezado. Nesse caso, para um elevador lotado, a potência média de saída do motor do
elevador e a corrente elétrica máxima que passa no motor serão respectivamente de
A 24 kW e 109 A.
B 32 kW e 145 A.
C 56 kW e 255 A.
D 180 kW e 818 A.
E 240 kW e 1090 A
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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162
A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
Este é um exercício clássico que envolve uso de fórmulas e dimensionamento de circuitos.
Potência = Energia
tempo , logo P =
mgh
t
h
v
Temos: Massa total (800 kg elevador + 600 kg de pessoas), gravidade = 10 m/s2, veloci-
dade = 4 m/s
P = m.g.v 1400 X 10 X 4 56000 W = 56 kW
Para se calcular a corrente elétrica utilizada P = V.i, onde P = potência, V = voltagem
instalada, i = corrente elétrica:
P = V.i 56000 = 220 i = 56000
220 i = 254,5 A
Elevação de cargas
Alguma vez você imaginou como foram construídas as pirâmides do Egito ou a cida-
de de Machu Picchu? Enormes pedras sendo carregadas pela força do homem a grandes
alturas. Consegue imaginar algo assim sendo construído hoje em dia? Se esse trabalho
era feito na Antiguidade de maneira manual, hoje, graças ao desenvolvimento tecnoló-
gico, motores elétricos fazem o trabalho de elevação de carga, pessoas ou outros obje-
tos muito rapidamente.
Um dos primeiros registros de projetos de elevadores, atribuí-
do ao arquiteto Vitrúlio, no século I a.C., apresentava uma estrutura
num poço, presa a contrapesos e acionada por tração humana ou
animal. Apenas em meados do século XIX, com o desenvolvimento de máquinas a vapor e
de dispositivos que garantiam maior segurança ao elevador, criados por Elisha Graves Otis,
que implantou a primeira indústria de elevadores da história, o seu uso se expandiu.
Os elevadores atuais são tracionados por potentes motores elétricos com grande capa-
cidade de carga. Estes elevadores apresentam, além do motor, uma cabine, um contrapeso
para facilitar o equilíbrio e deslocamento de cargas, um conjunto de amortecedores e pai-
nel de comandos elétricos. Ao se acionar uma tecla, transmite-se uma informação de deslo-
camento ao sistema de comandos elétricos que irá realizar o transporte do elevador até o
andar indicado.
Basicamente, a energia para o deslocamento de um elevador está relacionada à massa
do equipamento e usuários, à velocidade de deslocamento, que pode variar de acordo com
o projeto, e à força da gravidade a ser vencida. Esse deslocamento pode ser representado
pela fórmula para cálculo de potência:
P = m.g.v
Contrapesos: peso utilizado
para equilibrar uma força.
163
Onde:
P = potência.
m = massa total.
g = gravidade.
v = velocidade projetada.
Mas esse deslocamento exige um enorme gasto elétrico e, para se calcular e dimensionar
o circuito elétrico, recorre-se à fórmula que relaciona potência, tensão e corrente elétrica:
P = V.i
Onde:
P = potência.
V = voltagem instalada.
i = corrente elétrica.
Um fato extremamente importante para se levar em consideração é que, quanto maior
corrente (popularmente conhecida como “amperagem”) utilizada torna-se fundamental ao
bom funcionamento do equipamento.
PENSE BEM!
Embora sejam bastante seguros, os elevadores apresentam alguns riscos se não forem adequadamen-
te utilizados. Visando sua segurança e de outros usuários do equipamento, assinale quais atitudes você já
adota no seu dia a dia quando usa o elevador:
( ) Atende ao número máximo de pessoas?
( ) Atende às restrições de peso máximo para o equipamento?
( ) Aciona apenas o andar que deseja ir?
( ) Obedece à abertura e ao fechamento das portas?
ANOTAÇÕES
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164
QUESTÃO DO ENEM
A prova anulada do ENEM 2009 apresentou uma questão muito interessante sobre o uso do ultrassom.
A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração de
imagens muito utilizada em medicina. Ela se baseia na reflexão que ocorre quando um
pulso de ultrassom, emitido pelo aparelho colocado em contato com a pele, atravessa a
superfície que separa um órgão do outro, produzindo ecos que podem ser captados de
volta pelo aparelho. Para a observação de detalhes no interior do corpo, os pulsos sonoros
emitidos têm frequências altíssimas, de até 30MHz, ou seja, 30 milhões de oscilações a
cada segundo. A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com
esse aparelho fundamenta-se em duas variáveis imprescindíveis
A a intensidade do som produzido pelo aparelho e a frequência desses sons.
B a quantidade de luz usada para gerar as imagens no aparelho e a velocidade do som
nos tecidos.
C a quantidade de pulsos emitidos a cada segundo e a frequência dos sons emitidos
pelo aparelho.
D a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas
superfícies dos órgãos.
E o tempo entre os ecos produzidos pelos órgãos e a quantidade de pulsos emitidos a
cada segundo pelo aparelho.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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165
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
O tempo em que cada superfície produz o eco permite a determinação da distância
entre as estruturas. A frequência em que os pulsos sonoros são emitidos está associada à
quantidade de som, e não à intensidade sonora (a intensidade é
diretamente proporcional à frequência).
Ultrassom
A ultrassonografia, exame médico realizado com equipamentos de ultrassom, é cotidia-
namente solicitada por médicos, nos mais diversos casos. Estes equipamentos revoluciona-
ram o campo médico, sendo utilizados amplamente em clínicas e hospitais.
O ultrassom é uma frequência sonora muito alta, que não pode ser percebida pelo ou-
vido humano. A frequência é medida em hertz (Hz), e o ultrassom opera acima de 20 KHz ou
20 mil ciclos por segundo.
Os equipamentos de ultrassonografia, também conhecidos como ecografia, utilizam o
eco produzido pela faixa de som para observar os órgãos e as estruturas do corpo humano.
Os ecos registrados são codificados e visualizados por meio de imagens em um monitor.
As propriedades do ultrassom estão relacionadas a ondas sonoras refletidas e estuda-
das pelo efeito Doppler.
O desenvolvimento do ultrassom para fins médicos ganhou grande impulso a partir da
Segunda Guerra Mundial, sendo a primeira imagem gerada em preto e branco. Em 1971
foram produzidos os primeiros equipamentos que forneciam imagens representadas por
diferentes tons de cinza na tela. Cada tonalidade de cinza correspondia a diferentes níveis
de intensidade de ecos.
Para se chegar aos atuais equipamentos de ultrassom, as desco-
bertas e contribuições realizadas pelos irmãos Jacques e Pierre Curie,
em 1880, foram fundamentais. Eles observaram que os cristais, ao
serem comprimidos mecanicamente, geravam um campo elétrico,
efeito denominado piezoelétrico. Esses mesmos cristais, quando re-
cebem uma diferença de voltagem alternada e extremamente rápi-
da, expandem-se ou se contraem gerando pulsos, num efeito deno-
minado piezoelétrico reverso, e produzindo sons de alta frequência.
O desenvolvimento tecnológico das últimas décadas permitiu
que o método da ultrassonografia se transformasse em um dos
mais importantes instrumentos de investigação diagnóstica, por
apresentar uma excelente relação custo/benefício, por sua utiliza-
ção ser muito simples, pela rapidez de diagnóstico, por ser um mé-
todo não invasivo, por não apresentar efeitos nocivos ao paciente,
por não utilizar radiação ionizante e ser bastante versátil, permitin-
do obter imagens em tempo real.
Além do uso em medicina, o ultrassom também passou a ser uti-
lizado para diversos outros procedimentos, como a limpeza de cartu-
chos de tintas para impressoras, dutos de água, tubulações de gases e produtos químicos.
Pulsos: oscilações ritmadas.
Invasivo: que ultrapassa
fronteiras.
Cristais: são substâncias
que manifestam uma
forma exterior poliédrica
devido à estruturação
interna de seus átomos.
Piezoelétrico: fenômeno
que ocorre com alguns
cristais que, ao sofrerem
enorme pressão, geram
carga elétrica.
Radiação: ondas
eletromagnéticas ou
partículas que se
propagam com velocidade
e energia elevada.
166
RADAR
Vídeo
<www.youtube.com/watch?v=asFZS84lfn0> – Piezoeletricidade e ultrassom.
ANOTAÇÕES
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167
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre o uso da radiação e da radiografia.
Considere um equipamento capaz de
emitir radiação eletromagnética com
comprimento de onda bem menor que a
radiação ultravioleta.
Suponha que a radiação emitida por
esse equipamento foi apontada para um
tipo específico de filme fotográfico e entre
o equipamento e o filme foi posicionado o
pescoço de um indivíduo. Quanto mais
exposto à radiação, mais escuro se torna o
filme após a revelação. Após acionar o
equipamento e revelar o filme, evidenciou-
-se a imagem mostrada na figura abaixo
Dentre os fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e os átomos do
indivíduo que permitem a obtenção desta imagem inclui-se a
A absorção da radiação eletromagnética e a consequente ionização dos átomos de
cálcio, que se transformam em átomos de fósforo.
B maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de cálcio que por outros
tipos de átomos.
C maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de carbono que por átomos
de cálcio.
D maior refração ao atravessar os átomos de carbono que os átomos de cálcio.
E maior ionização de moléculas de água que de átomos de carbono.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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168
A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
A parte escura corresponde a regiões por onde a radiação passou e a parte clara a regi-
são constituídos de cálcio.
Raios X
A máquina de raios X foi inventada pelo físico alemão Wilhelm
Conrad Roentgen (1845 – 1923) em 1895, e a primeira imagem regis-
trada foi a mão de sua esposa. Ele estudava o comportamento de elé-
trons na propagação de raios catódicos, quando percebeu uma ano-
malia nos resultados e resolveu investigar. Os raios catódicos ocorrem
por um diferencial de potência (ddp) elevado entre os polos positivo e
negativo, quando dentro de um tubo que contém um gás rarefeito. Os
tubos de raios catódicos denominam-se tubos de Crookes.
Roentgen conseguiu observar uma “fuga” de elétrons do experimento e, ao investigar
-
ber o que poderia ocorrer quando fosse ou onde seria utilizado.
Para entender o funcionamento ou emissão dos raios X, imagine uma batalha entre
elétrons. Quando aquecido e ativado, o elétron sai do polo negativo e atinge um elétron do
ao ponto original, libera energia na forma de raios X. Os raios emitidos atravessam diversos
materiais ou estruturas. No caso do corpo humano, algumas estruturas absorvem grande
quantidade da radiação emitida e outras quase não absorvem. A pele, por exemplo, absor-
ve pouca radiação, e o osso é a estrutura que mais a absorve.
A radiação filtrada incide sobre um filme fotográfico, que ao ser revelado apresenta
imagens em tons de cinza. Quanto mais clara for a imagem produzida, maior será a absor-
ção da radiação e maior a densidade do tecido corporal envolvido.
Durante os experimentos realizados por Roentgen, verificou-se
justamente por este fato é que até hoje se utiliza o chumbo nas salas
de raios X, tomografia e ressonância magnética.
Enquanto os equipamentos de tomografia utilizam emissores de
raios X, os aparelhos de ressonância magnética fazem uso de um
emissor de radiofrequência acoplado a um campo magnético intenso.
O uso de cada uma das tecnologias depende do que se pretende
investigar e das diferentes densidades dos tecidos corporais. Uma
simples fratura pode ser detectada por raios X, mas, em investigações
mais delicadas, o uso da tomografia ou da ressonância magnética
torna-se vital. A evolução do diagnóstico por imagens é atualmente
fundamental em qualquer prática médica e, hoje, equipamentos de
raios X, de ressonância magnética e de tomografia são utilizados no
mundo inteiro, garantindo diagnósticos mais seguros e precisos.
Raios catódicos: são
radiações onde os
elétrons surgem no
ânodo ou polo negativo
de um eletrodo,
propagando-se na forma
de um feixe de partículas
negativas ou feixe de
elétrons acelerados.
Ressonância magnética:
diagnóstico por imagem
em alta definição dos
órgãos através da
utilização de campo
magnético.
Radiofrequência: tipo de
radiação eletromagnéti-
ca com frequência va-
riando de alguns hertz
até muitos GHz.
Tomografia: exame
diagnóstico que produz
imagens com grande
clareza utilizando-se de
raios X.
169
RADAR
Vídeos
<www.youtube.com/watch?v=YeVHTjMwVTo>
Como funciona a ressonância magnética – parte 1.
<www.youtube.com/watch?v=gxQIDDID5Pk>
Como funciona a ressonância magnética – parte 2.
<www.youtube.com/watch?v=Tb3-kYEPf7Y>
Como funciona a ressonância magnética – parte 3.
Deseja saber mais sobre tomografia ou ressonância magnética?
<www.spr.org.br/files/public/magazine/public_89/209.pdf>
A história da radiologia.
<http://saude.hsw.uol.com.br/tomografia-computadorizada.htm>
Como funcionam as tomografias.
PENSE BEM!
Os filmes das radiografias são fornecidos para os clientes/pacientes. Geralmente elas são levadas para
casa e ficam esquecidas em gavetas durante um longo tempo.
Você sabia que os filmes utilizados na radiografia apresentam muitos metais pesados que são conta-
minantes ambientais?
Como você descarta suas radiografias? Sabia que elas podem ser recicladas? Informe-se e pense em desen-
volver uma campanha no seu bairro para coletar radiografias velhas e entregar num posto de coleta seletiva.
PRATICANDOUma indústria de pequeno porte está em processo de modernização de seus equipamentos.
Essa indústria está instalada em um pequeno edifício que recebe tensão de 220 V e opera com
três máquinas com potência instalada de 850 W cada uma. O espaço é iluminado por dez
lâmpadas incandescentes de 100 W. Cinco novos equipamentos estão sendo adquiridos, mas
consomem 1000 W.
170
Um eletricista foi chamado para verificar o quadro de distribuição e constatou que os
equipamentos instalados e as lâmpadas estavam ligados em um mesmo disjuntor de 20 A.
Informou ao proprietário que o ideal seria trocar as lâmpadas incandescentes por luminárias
fluorescentes de 40 W, que além de serem mais econômicas apresentam melhor iluminação, e
separar o circuito dos equipamentos instalando um novo disjuntor de 25 A. O argumento
apresentado pelo eletricista está
A correto, pois o disjuntor de 20 A não suportaria os novos equipamentos, mas a troca das
lâmpadas é desnecessária.
B parcialmente errado, pois o disjuntor de 20 A suportaria os novos equipamentos, bastando
apenas separar a iluminação dos equipamentos, mas está correto ao indicar o uso de
luminárias fluorescentes por serem mais econômicas conferirem maior luminosidade.
C errado, pois a iluminação não interfere na instalação dos novos equipamentos.
D correto, pois o disjuntor de 20 A não suportaria as novas máquinas; correto tambémpor
sugerir a separação da iluminação do circuito das máquinas para impedir sobrecarga e
correto ao indicar o uso de luminárias fluorescentes por serem mais econômicas e conferir em
mais luminosidade.
E errado, pois bastaria trocar o disjuntor para 30 A e a troca das lâmpadas seria desnecessária.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
A potência instalada na indústria é dada pela somatória total dos equipamentos e da iluminação.
Calculando:
Equipamentos antigos:
3 máquinas X 850 W = 2550 W
10 lâmpadas X 100 W= 1000 W
Potência total instalada = 3550 W
Cálculo do disjuntor P = V.i 3550 = 220 i i = 3550
220 i = 16,13 A
Novos equipamentos:
5 máquinas X 1000 W = 5000 W
10 luminárias X 40 W = 400 W
Potência total instalada = 5400 W
Cálculo do disjuntor P = V.i 5400 = 220i i = 5400
220 i = 24,54 A
171
CAMINHOS POSSÍVEIS
Neste capítulo você ficou consciente de que pode adquirir e consumir novos equipa-
mentos e incorporar novas tecnologias, mas que é importante conhecer o funcionamento e
as especificações técnicas de cada máquina, além de determinar em que contexto serão
utilizadas. O dimensionamento dos quadros de distribuição de energia deixou de ser um
problema apenas dos projetistas e dos eletricistas para se tornar um problema seu e de to-
dos aqueles que o cercam: na sua residência ou em qualquer espaço de lazer e de trabalho.
Ao finalizar este capítulo, você se sente mais preparado para atuar nesse contexto? Con-
segue pensar em seus planos de capacitação? Pensou em quais máquinas ou tecnologias
terá de operar/utilizar para desempenhar sua futura atividade? Já sabe onde irá capacitar-
-se? Pense nisso e pesquise mais sobre as tecnologias, a energia e suas medições!
ANOTAÇÕES
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173
8 DINÂMICA FÍSICA
conecte-se
vm = ∆s∆t
T = 1f ω = 2�
T
v = 2�rT ac = v2
r
ωm = ∆φ∆t
v2
rFcp = m
am = ∆v∆t
s= s0 + vt
v = ω.r
ac = ω2.r
FR = m.a P = m.g F = k.x
Fcp = m.ω2.r
ω = 2�f
v = 2�rf
v2= v02 + 2a∆sat2
2s= s0 + v0t +
v= v0 + at
Fcp = m.ac
M.mr2F = G.
mvd =
Fn
Sp =
T2 = k.r2
p = p0 + d.g.h E = dl.v.g
MF = F.d ∑M = 0 ∑F = 0
pl = d.g.h
CINEMÁTICA
GRAVITAÇÃO
HIDROSTÁTICA
ESTÁTICA
v2
rFcp = m
FRF = m.a P = m.g F = k.x
Fcp = m.ω2.rFcp = m.ac
DINÂMICA
174
OB
JET
IVO
SComputadores, celulares, equipamentos de diagnósticos, exploração dos oceanos e
do espaço estão cada vez mais associados aos conhecimentos atribuídos a propriedades
da física. O funcionamento de equipamentos e o entendimento de diversos fenômenos,
naturais ou não, são decorrência do conhecimento e da manipulação de componentes
diversos, do estudo da formação e multiplicação dos átomos e da observação de fenôme-
nos e intervenção neles. Utilizar esses equipamentos nas diversas situações da vida coti-
diana é complexo e variado, porém não suficiente. A sociedade pede que você entenda
como foram desenvolvidos, que conheça um pouco de suas estruturas e de suas funções.
Entender os fenômenos físicos envolvidos no desenvolvimento de equipamentos
contribui para uma utilização mais racional e otimizada do seu uso, permitindo ainda que
você desenvolva novas habilidades para viver melhor e melhorar a sociedade do futuro.
Então chegou a hora de se perguntar: quanto conheço sobre os equipamentos de
que faço uso? Como funciona um paraquedas? Qual a força que um elevador realiza
para poder atender aos andares de um edifício? Como o som se propaga? Como funcio-
na uma TV de LCD? Como posso explicar a ocorrência de raios? Como um veículo é ca-
paz de transformar a energia do combustível em energia de movimento?
Preparado para entender esses fenômenos? Quais outros não estão aqui relaciona-
dos mas você gostaria de compreender o seu funcionamento? O que fará para isso?
DESAFIO
Neste capítulo você será capaz de apropriar-se de conhecimentos da física como os fenômenos do movimento, ondulatórios, oscilatórios, termodinâmicos e eletromagnéticos, para, em
situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.
ELETRICIDADEELETRICIDADE
F = k.q.Qd2 U =
Epe
q
C = QU i =
∆Q∆t
ρ = RSl
i = ∑ε – ∑ε′
∑(R+r+r′) B = F
q.v.senθ B = μ0.i2�r
η = Uε
P = U2
R
R = Ui
E = k. Qd2
Epe = k. Qqd
Q = n.e
U = R.i
P = U.i
U = ε – ri Pt = ε.i U = ε′.r′.i
P = R.i2 E = P.∆t
E = Fq
R = ρ. lS
175
Muitas pessoas têm a impressão de que a Física não passa de um emaranhado de fórmu-
las de difícil interpretação e resolução, e que na maioria das vezes não tem qualquer aplicabi-
lidade. Se essa também é sua impressão, tenha certeza de que está muito enganado!
-
cer o nosso entorno e agirmos no dia a dia. Não acredita? Então sinta-se
convidado a mergulhar nos mais diversos campos da física em situa-
ções cotidianas. Garantimos que compreender velocidade, aceleração,
gravidade, força, peso, pressão, empuxo, dilatação térmica, difração,
frequência, som e intensidade luminosa será muito mais prazeroso e fácil do que imagina.
Vamos nessa?
P = τ∆t η =
Pu
Ptτ = F.d.cosθ τ = ∆Ec
Ep = m.g.h Em = Ec + Ep + EPel I - F.∆t Q = m.v I = ∆Q
P = F.v Ec = 12 m.v2
EPel = 12 k.x2
ω = 2�f v = λ.f
n1.senθ1 = n2.senθ2
ø = C.S.∆T
L
η = 1 –|Q2|Q1
η = 1 –T2
T1η =
τQ1
= p0V0
T0
pVT
= K – 273
5=
F – 329
C5
∆L = L0.α.∆T ∆S = S0.β.∆T
∆V = V0.γ.∆T β = 2α γ = 3α pV = nRT Q = C.∆T
Q = m.c.∆T Q = m.L Q = τ + ∆U τ = p.∆VU = 32
nRT
+1p =
1p′
1f
= y′y
p′p
A = y′y
C = 1f
n = – 1360ºα
n = cv d = e.
sen(θi – θr)cosθr
μ = ∆m∆l
v = λT
= (n – 1) 1f +
1R1
1R2
ω = km
T = 2� mk
T = 2� lg
v = Fμ
Fμfn = n
2l
TRABALHO E ENERGIA
TERMOLOGIA
ÓPTICA, OSCILAÇÕES E ONDAS
Empuxo: força
hidrostática contrária
à força-peso, dirigida
para cima.
176
QUESTÃO DO ENEM
A prova anulada do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre os conceitos de velocidade, aceleração e gravidade. Leia-a atentamente assinale a alternativa correta.
O Super-homem e as leis do movimento.
Uma das razões para pensar sobre a
física dos super-heróis é, acima de tudo,
uma forma divertida de explorar muitos
fenômenos físicos interessantes, desde os
corriqueiros até os mais fantásticos.
A figura seguinte mostra o Super-homem
lançando-se no espaço para chegar ao
topo de um prédio de altura H.
Seria possível admitir que com seus
superpoderes, ele estaria voando com
propulsão própria, mas considere que, ele
tenha dado um forte salto. Neste caso, sua
velocidade final no ponto mais alto do
salto deve ser zero, caso contrário ele
continuaria subindo. Sendo g a aceleração
da gravidade, a relação entre a velocidade
inicial do Super-homem e a altura atingida
é dada por: v2= 2g.h.
A altura que o Super-homem alcança em seu salto depende do quadrado de sua
velocidade inicial por que
A a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo
que ele permanece no ar ao quadrado.
B o tempo que ele permanece no ar é diretamente proporcional à aceleração da
gravidade e essa é diretamente proporcional à velocidade.
C o tempo que ele permanece no ar é inversamente proporcional à aceleração da
gravidade e essa é inversamente proporcional à velocidade média.
D a aceleração do movimento deve ser elevada ao quadrado, pois existem duas
acelerações envolvidas: a aceleração da gravidade e a aceleração do salto.
E a altura do pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que
ele permanece no ar, e esse tempo também depende da sua velocidade inicial.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
Para resolver essa questão é preciso trabalhar com duas equações básicas:
Equação 1: V = V0 – g.t, como a velocidade final corresponde a zero, temos que t =
v0
gEquação 2: Vm =
v+v0
2 Vm =
h
t h = Vm.t
Comparando as equações, observa-se que a altura é diretamente proporcional à velocida-
de média multiplicada pelo tempo em que o super-herói permanece no ar, diretamente pro-
porcional à velocidade inicial e inversamente proporcional à aceleração da gravidade.
Queda livre!
Escorregar em um tobogã, descer por uma tirolesa, andar numa montanha-russa, jogar-
-se em queda livre de um bungee jump e, para os mais corajosos, fazer um salto de paraque-
das. Quem não gosta de sentir esse friozinho na barriga?
Pois bem, o conceito de velocidade é amplamente utilizado no dia a dia, mas como
podemos definir velocidade?
O conceito de velocidade exprime a ideia de distância percorrida por unidade de tem-
po e é representado pela seguinte fórmula básica:
vm=s
t
Em que :
s = s-s0, sendo s o espaço final e s
0 o espaço inicial.
t = t-t0, t o tempo final e t
0 o tempo inicial.
Mas o conceito de velocidade é muito mais amplo e envolve uma série de outros conceitos
comuns à física que devem ser entendidos como movimento, espaço referencial e deslocamento.
Por movimento entende-se a posição que um corpo apresenta em relação a um refe-
rencial no decorrer de um intervalo de tempo. Se tomarmos como exemplo um passeio de
bicicleta e marcarmos um poste em determinado espaço como referência, pode-se dizer
que o movimento é a relação entre o poste e a distância percorrida durante certo intervalo
de tempo, sendo que, por espaço, entende-se a distância entre dois pontos.
Durante um voo, você está em movimento ou parado? A resposta correlacionada com
os conceitos adotados depende de como é analisada a pergunta, pois em relação ao avião
-
tanto, se utilizarmos como referência um ponto fixo na terra, como um aeroporto, por
exemplo, altera-se a posição no decorrer do tempo, portanto ocorre movimento.
A velocidade, no Sistema Internacional de Unidades, é dada pela unidade de aceleração
sobre a unidade de tempo e representada por m/s. Aqui vale lembrar que 1 m/s equivale a
multiplicar o valor por 3,6, ou, para a conversão ao contrário, dividir por 3,6.
Outro conceito físico fundamental é o da aceleração, que é definida como a variação da
velocidade por unidade de tempo. Uma forma bem simples de entender isto é pensar em
qualquer deslocamento que se faça, – a pé, de bicicleta, de carro etc. – uma vez que ocor-
178
rem variações de velocidade no trajeto percorrido em função das subidas ou descidas. A
fórmula utilizada para o cálculo de aceleração média é:
am = variação da velocidade
intervalo de tempo am =
v
t.
Quando a velocidade está associada à força de elevação ou queda, fala-se em aceleração
da gravidade, que exerce uma força perpendicular à Terra. Um exemplo bem simples para
ilustrar esse conceito é um chute dado em uma bola. Ao chutar a bola – instante denominado
da gravidade e, gradativamente, vai perdendo a velocidade até atingir o ponto mais alto em
que a velocidade de elevação e força da gravidade se anulam. Em seguida, pela ação gravita-
cional exercida, começa a percorrer o movimento de queda em aceleração.
A fórmula para calcular a velocidade da aceleração é dada por v2 = 2g.h. Se retomarmos
o exemplo da bola, podemos dizer que a altura atingida por ela é diretamente proporcional à
velocidade média multiplicada pelo tempo em que a bola permanece no ar, isto é, diretamen-
te proporcional à velocidade inicial e inversamente proporcional à aceleração da gravidade.
Será que a sensação do frio na barriga numa montanha-russa tem a ver com velocidade,
aceleração e força da gravidade?
RADAR
Vídeos
<www.youtube.com/watch?v=JKkBjU0BiZs>
Como funcionam as montanhas-russas – parte 1.
<www.youtube.com/watch?NR=1&v=dlXUHJI5ayA>
Como funcionam as montanhas-russas – parte 2.
<www.youtube.com/watch?v=JVmoeh0qW2g>
Aceleração da gravidade e looping.
Artigo
<http://criancas.hsw.uol.com.br/montanhas-russas.htm>
Como funcionam as montanhas-russas.
PENSE BEM!
Algumas pessoas gostam de curtir esportes radicais e velocidade, pois essa prática estimula uma série
de reações bioquímicas no organismo, como a descarga de adrenalina.
E você, o que gosta de fazer que provoca descarga de adrenalina? São ações seguras?
179
QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2011 apareceu uma questão que associa velocidade e aceleração. Leia-a, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:
I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela
extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.
II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da
régua, sem tocá-la.
III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra
pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde
conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.
O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua
e os respectivos tempos de reação.
Distância percorrida pela régua
durante a queda (metro)Tempo de reação (segundo)
0,30 0,24
0,15 0,17
0,10 0,14
Disponível em: <www.br.geocites.com>. Acesso em: 1º fev. 2009.
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação
porque a
A energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.
B resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.
C aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
D força-peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.
E velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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180
A resposta é a alternativa D . A régua, ao ser abandonada, fica
submetida à ação da força-peso, que é constante quando próxima
à superfície da Terra.
Durante a queda nem a massa (m) do corpo nem a aceleração
(g) da gravidade variam e, portanto, a força-peso é constante.
Pela Segunda Lei de Newton, temos um MUV – movimento uniformemente acelerado,
para o qual vale:
S = S0 + v
0t +
a
2 t2 S – S
0 = v
0t +
a
2 t2 S = v
0t +
a
2 t2
De acordo com a equação, o deslocamento é proporcional ao quadrado do tempo, e
por isso varia mais rapidamente que o próprio tempo de reação.
Aceleração e queda livre
É muito comum observarmos paraquedistas em queda antes da abertura de seus para-
quedas. As mudanças de velocidade são facilmente perceptíveis desde o momento em que
o paraquedas se abre até quando aterrissa.
O que hoje é relativamente fácil de explicar ou entender já foi um grande desafio para
cientistas como Isaac Newton. Claro que naquela época não existiam paraquedas, mas a
queda livre de objetos intrigava muito a mente desse cientista inglês, que, após observa-
ções e experiências, conseguiu explicar a queda de objetos ou corpos.
Se voltarmos a analisar o salto do paraquedista, é certo dizermos que assim que ele se lan-
ça no espaço dá início ao movimento de queda livre e entra em ação a força-peso. Sem consi-
derar a resistência do ar, a força-peso irá acelerar a velocidade de deslocamento do corpo au-
mentando-a até ficar constante, a 9,8 m/s (velocidade de objetos quando estão próximos à
superfície terrestre). Ou seja, o deslocamento passa a ser proporcional ao quadrado do tempo.
Veja a fórmula a seguir:
S = S0 + v
0t +
a
2 t2 S – S
0 = v
0t +
a
2 t2 S = v
0t +
a
2 t2
Em que:
S = distância percorrida
S0 = ponto inicial
v0 = velocidade inicial
a = aceleração
t = tempo
Trata-se de um exemplo de movimento uniformemente acelerado.
Assim que o paraquedas é acionado e se abre a velocidade diminui drasticamente em
função da resistência do ar e do atrito criado pelo próprio formato do equipamento, permi-
tindo um pouso com segurança e com tranquilidade.
Força-peso: força que atua
sobre determina massa,
que sempre age no sentido
a aproximar os corpos em
relação à superfície.
181
Passo a passo de um salto de paraquedas.
182
Popularmente dizemos que dois corpos em queda livre tocam o solo ao mesmo tempo,
mas precisamos levar em consideração a resistência imposta pelo ar à superfície do objeto,
a forma do objeto e outros fatores que podem influenciar na queda.
Em condições de vácuo ou aceleração da gravidade tendendo ao zero, dois corpos em
queda livre, independentemente da massa que possuem, apresentam a mesma velocidade
e chegam a um mesmo ponto simultaneamente. Mas será que essa afirmação está correta
para qualquer situação? Uma forma bem simples para se verificar isso é pegar duas folhas
de caderno, portanto, com a mesma massa. Uma deve ser amassada e a outra deve ser man-
tida em sua forma original, plana. Você pode subir em uma mesa, por exemplo, soltar as
duas simultaneamente e observar o que acontece. Claro que a variação de altura aqui será
muito pequena, mas, se voltarmos ao exemplo do paraquedista, torna-se bem simples ob-
servar a relação entre distância, aceleração e velocidade.
RADAR
Livro
POSKITT, Kjartan. Isaac Newton e sua maçã. São Paulo: Companhia das Letras,
2001.
Vídeo
Astronautas da Apollo 15 soltam uma pena e um martelo simultaneamente no
espaço. Veja o que acontece: <www.youtube.com/watch?v=5C5_dOEyAfk>.
PENSE BEM!
É frequente observarmos pessoas lançando objetos pela janela de ônibus e automóveis. É uma atitu-
de cidadã alertar as pessoas sobre essa prática, que, além de sujar ruas e estradas e agredir o meio am-
biente, pode provocar acidentes graves. Suponha que você terá de preparar uma campanha para incitar
a mudança de hábitos, e seu texto deve reforçar quais os riscos de jogar objetos de veículos em movimento.
Como você explicará cientificamente esse fenômeno para um público leigo?
183
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão sobre o princípio de funcionamento de um vaso sanitário. Leia-a atentamente, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está
esquematizado na figura. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta
o nível no vaso, até cobrir o sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a
profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os dejetos até o sistema de
esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relação às
válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água.
A característica de funcionamento que garante essa economia é devida
A à altura do sifão de água.
B ao volume do tanque de água.
C à altura do nível de água no vaso.
D ao diâmetro do distribuidor de água.
E à eficiência da válvula de enchimento do tanque.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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184
QUESTÃO DO ENEM
A questão abaixo, extraída do ENEM 2012, aborda o funcionamento de duchas higiênicas, onde se aplica o mesmo princípio de funcionamento de um tipo de vaso sanitário.
O manual que acompanha uma ducha higiênica informa que a pressão mínima da
água para o seu funcionamento apropriado é de 20kPa. A figura mostra a instalação
hidráulica com a caixa d’água e o cano ao qual deve ser conectada a ducha.
h1h2
h3
h4
h5
ÁGUA
PAREDE
PISO
O valor da pressão da água na ducha está associado à altura
A h1.
B h2.
C h3.
D h4.
E h5.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta da primeira questão é a alternativa B . Veja por quê:
O sistema apresentado utiliza sempre o mesmo volume de água na descarga, ao con-
trário de outros, nos quais o volume de água escoado é determinado pelo intervalo de
tempo em que o usuário aciona a válvula.
A resposta da segunda questão é a alternativa C . Veja por quê:
Segundo o princípio de Stevin: p= μaguá
gh3, a diferença de pressão deve ser medida
entre o ponto de saída da água e um ponto da superfície livre da água no interior da caixa
e deve ser proporcional à altura h3.
Vaso sanitário: hidráulica e o Teorema de Stevin
No funcionamento de um vaso sanitário existe muita tecnologia e
conhecimentos de física, vamos desvendá-los? Os vasos sanitários uti-
lizam água para enviar os dejetos à tubulação de esgoto e até as fossas
sépticas, ligadas à rede de esgoto. Em locais em que ainda não existe
rede de esgoto pública, os dejetos são lançados na fossa negra ou,
infelizmente, em muitos casos, diretamente em vias públicas, rios, la-
gos ou no ambiente.
Independentemente do local em que os dejetos são lançados, conhecer o funciona-
Os vasos sanitários modernos utilizam duas tecnologias diferentes:
Válvulas de pressão – ao ser pressionadas, liberam água para a descarga, mas não per-
mitem que se controle o volume da água utilizada e despejada.
Caixa acoplada – descrita na questão do ENEM, possui um reser-
vatório de água com volume que varia de 6 a 7,5 litros. Ao ser acio-
nada a alavanca, o volume desse reservatório é despejado em 3
segundos, carregando os dejetos.
Atualmente o mercado já oferece vasos sanitários com caixa acoplada e sistema dual
flush, que opera com dois mecanismos distintos: se o dejeto for líquido, aperta-se um botão
que libera 3 litros de água e, se for sólido, aperta-se outro botão que disponibiliza 6 litros,
proporcionando economia ainda maior.
As descargas dos vasos baseiam-se no Teorema de Stevin, que afirma que a pressão de
um líquido é proporcional à sua altura (p = μ . G . H), portanto não depende do volume de
água disponibilizado.
Nas caixas acopladas, o responsável pela economia de água é o volume de água no re-
servatório e não a altura da coluna de água, pois o desnível existente basta para a completa
eliminação dos dejetos.
A lei de Stevin permite estabelecer uma relação entre a pressão atmosférica exercida
sobre a pressão nos diferentes líquidos. Variáveis como densidade, altura da coluna do líqui-
Fossa negra: é um bura-
co escavado no solo,
sem revestimento
interno, onde os
dejetos são lançados,
sendo parte infiltrada
e parte decomposta
pela ação microbiana.
Acoplado: unido por
encaixes próprios;
conectado a outra
estrutura.
186
ANOTAÇÕES
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do e a força da gravidade podem ocasionar alterações no funcionamento de determinados
sistemas cotidianos como reservatórios de água, óleo ou outros produtos de uso industrial.
Normalmente utiliza-se o sistema de vasos comunicantes para observar a aplicação do
Teorema de Stevin. Nesse experimento, recipientes com diferentes formas, capacidades e
diâmetros encontram-se interligados. Quando são preenchidos por um líquido qualquer,
evidencia-se a altura igual em todos os frascos logo após ser estabelecido o equilíbrio, uma
vez que a pressão exercida sobre o sistema é a mesma em qualquer ponto dos recipientes
e encontra-se relacionada à altura da coluna.
Princípio
dos vasos
comunicantes.
Um exemplo prático de vasos comunicantes no cotidiano é a rede de distribuição de
água nas cidades.
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DY
GO
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TON
E
187
QUESTÃO DO ENEM
A prova válida do ENEM 2009 apresentou uma questão sobre força e densidade. Leia-a atentamente, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Em um experimento realizado para
determinar a densidade da água de um
lago, foram utilizados alguns materiais
conforme ilustrado: um dinamômetro
D com graduação de 0 N a 50 N e um
cubo maciço e homogêneo de 10 cm de
aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi
conferida a calibração do dinamômetro,
constatando-se a leitura de 30 N quando o
cubo era preso ao aparelho e suspenso no
ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago,
até que metade do seu volume ficasse
submersa, foi registrado o valor de 24 N no
dinamômetro.
Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2, a densidade de água
do lago, em g/cm3, é
A 0,6.
B 1,2.
C 1,5.
D 2,4.
E 4,8.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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188
Hidrostática: ramo da
física que estuda as
propriedades
relacionadas aos
líquidos em equilíbrio
estático.
A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Essa é uma questão de hidrostática que mostra a relação entre
Ð para a pesagem no ar: fdin = p = 30n
Ð para a pesagem no interior do líquido:
F’din = p – e
24 = 30 – e
e = 6,0n
Ð de acordo com a lei de Arquimedes:
E = μ .vsub . g
6,0 = μ. 5x10-4. 10
μ = 12 . 102 kg/m3
μ = 1,2 . 103 kg/m3
μ = 1,2 g/cm3
Arquimedes e a lei ou princípio do empuxo
Eureka! Eureka! Você já deve ter ouvido muitas vezes falar do grego Arquimedes. Ele é
considerado um dos principais cientistas da Antiguidade clássica: foi matemático, físico,
trajetória científica foi o conceito de empuxo, que está relacionado ao que se entende por
hidrostática, na atualidade.
Princípio de Arquimedes: todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ação de um empu-
xo vertical, para cima, igual ao peso do líquido deslocado, ou seja, ao se mergulhar um corpo
qualquer num líquido, a quantidade (massa) de água deslocada é igual à massa do corpo.
Para se calcular o empuxo se utiliza-se fórmula de hidrostática:
E = μ .vsub . g
Em que:
E = empuxo
μ = densidade do líquido
vsub = volume do líquido deslocado
g = força da gravidade
Estes cálculos são hoje facilmente aplicáveis em nosso cotidiano. Um bom exemplo está
no transporte marítimo de cargas por enormes navios. Deslocar um enorme peso em aço
mais as cargas exige um amplo estudo baseado no princípio do empuxo. Cálculos como os
que envolvem comprimento, largura e profundidade do calado (parte submersa) são funda-
mentais para garantir a segurança nas embarcações. Se tomarmos como exemplo os primei-
ros barcos da história da humanidade, veremos que eles eram construídos sem grande co-
nhecimento científico, de forma empírica, em que o único objetivo era a flutuação, muito di-
189
ferente do que acontece na atualidade. Só para se ter uma ideia da diferença, o maior navio
cargueiro da atualidade – Emma Maersk – é capaz de deslocar 123.200 toneladas de merca-
dorias em contêineres pelos oceanos.
RADAR
Livro
BENDICK, Jeanne. Arquimedes – uma porta para a ciência. São Paulo: Odysseus,
2006.
Vídeo
<www.youtube.com/watch?v=TYuAhV2v5AU> – Animação sobre empuxo e
deslocamento de cargas.
Artigos
<http://veja.abril.com.br/280307/p_100.shtml> – Matéria sobre os supernavios
cargueiros da atualidade.
PENSE BEM!
Você já percebeu que nadar em água salgada aparentemente é mais fácil que em água doce? Isto
ocorre em função da densidade da água do mar ser maior, permitindo uma maior força de empuxo. Que
cuidados, porém, são necessários ao nadar no mar?
ANOTAÇÕES
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190
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão sobre calor e dilatação térmica. Analise-a.
Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um
mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por
um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5oC. Para
revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível
para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35oC, sendo o litro de álcool revendido a
R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5oC e os revende.
Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de
dilatação volumétrica do álcool é de 1 X 10-3 oC−1, desprezando-se o custo da energia gasta
no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido
devido com o aquecimento do álcool após uma semana de vendas estaria entre
A R$ 500,00 e R$ 1.000,00.
B R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00.
C R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00.
D R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00.
E R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
A variação volumétrica V dos 20 mil litros de álcool quando são submetidos a uma va-
riação de temperatura ( ) de 30°C é dada por:
V = V0 · ·
Onde:
V = variação de volume
V0 = volume inicial
= coeficiente de dilatação volumétrica do álcool = 1 · 10 –3°C– 1
= variação de temperatura
Realizando-se os cálculos temos:
= 20000 · 1 · 10 –3 · 30
= 20 · 103 · 1 · 10 –3 · 30
= 600 litros
Essa é a variação diária do volume do álcool. Portanto, em uma semana, a variação total
será de VTOTAL = 7 · 600 = 4200 litros
Esse volume de álcool é vendido a R$ 1,60 cada litro, sem custo de compra. Logo, o ga-
nho financeiro (GF) devido ao aquecimento do álcool após uma semana é:
(GF) = 4200 · 1,60 = R$ 6720,00
Dilatação térmica
Quando colocamos água para congelar é possível observar que assim que a pedra de
gelo é formada ocorre um aumento de volume. Isto se deve à dilatação térmica, ou seja, ao
ocorrer a variação da temperatura, as moléculas que constituem o material podem se apro-
ximar ou se afastar, alterando a superfície, a área ou o volume.
edifício, viaduto ou uma linha de trem sem levar em conta a dilatação térmica dos materiais
envolvidos pode representar um enorme risco à segurança. Em obras de engenharia civil, as
dilatações dos materiais devem ser muito bem calculadas para evitar aci-
dentes. Uma laje de edifício ou uma ponte devem apresentar condições de
movimentação ou dilatação para garantir estabilidade estrutural, por isso
as pontes, por exemplo, apresentam juntas de dilatação.
Uma linha de trem também deve apresentar capacidade para dilata-
ção dos trilhos, pois sem isso eles sofreriam empenamento, e a circulação
dos trens ficaria comprometida.
Existem três tipos de dilatação térmica:
dilatação linear: quando ocorre no sentido do comprimento. Ex. trilho de trem.
dilatação superficial: quando ocorre numa área superficial. Ex. laje, viaduto, ponte.
dilatação volumétrica: ocorre em todos os materiais, apresentando variação de volume.
Ex. líquidos.
Coeficiente:
representação
numérica para
expressar uma
determinada
unidade.
Juntas de
dilatação:
separação entre
duas partes de
uma estrutura
para que ambas
possam se
movimentar.
192
Junta de
dilatação entre
pontes.
Trilhos
empenados por
falta de juntas de
dilatação.
Junta de
dilatação entre
trilhos.
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193
Qualquer que seja o tipo de dilatação, ela está condicionada a três fatores:
Tamanho inicial do objeto.
Variação da temperatura, representada pelo símbolo (onde representa a variação
e a temperatura).
Coeficiente de dilatação, representado por na dilatação linear, na superficial e na
volumétrica.
O cálculo da dilatação linear é importante quando se trata de vigas metálicas ou cabos
de aço e pode ser feito da seguinte maneira:
L = L0
Onde:
L = variação linear
A dilatação superficial é muito importante na construção de lajes e viadutos, por isso é
bastante comum a utilização de juntas de dilatação. Essa dilatação pode ser calculada pela
seguinte fórmula:
A = A0
Onde:
A = dilatação superficial
O volume dos líquidos também está sujeito a dilatações. Justamente por isso, as garra-
fas de líquidos nunca devem estar cheias até a boca, é necessário deixar espaço para sua
expansão. A dilatação volumétrica é calculada pela fórmula:
V = V0
Onde:
V = variação volumétrica
uso hoje estão proibidos) ou de álcool sofre dilatação volumétrica, representada na escala
-
ção do material em seu interior e, consequentemente, altera sua posição na escala, indican-
do, assim, a temperatura em que se encontra o corpo ou objeto naquele instante.
A área de estudos da variação volumétrica é a termologia.
O comportamento da água, em termos de dilatação térmica, constitui uma verdadeira
exceção. A densidade de um corpo é a sua massa (m) dividida pelo seu volume (V), expres-
sa pela fórmula d = M
V.
Entre 0°C e 4°C o volume da água diminui e a densidade aumenta com o aquecimento.
A partir de 4°C, a água aumenta de volume e a densidade diminui. Como a massa de água
permanece constante durante a variação de temperatura, a densidade da água é inversa-
mente proporcional ao seu volume. A água em estado puro apresenta densidade máxima
a 4°C e seu valor é 1,0000 g/cm3 , utilizada como referência de densidade da água.
194
ANOTAÇÕES
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Cada material que sofre dilatação térmica apresenta uma constante específica.
Observe a tabela:
Tabela de alguns coeficientes de dilatação linear ( )
Substância Coeficiente ( )
Alumínio 2,2 . 10-5 /ºC-1
Bronze 1,8 . 10-5 /ºC-1
Concreto 0,7 – 1,2 . 10-5 /ºC-1
Cobre 1,6 . 10-5 /ºC-1
Ferro 1,2 . 10-5 /ºC-1
Chumbo 3,0 . 10-5 /ºC-1
Quartzo 0,05 . 10-5 /ºC-1
Prata 2,0 . 10-5 /ºC-1
Aço 1,2 . 10-5 /ºC-1
Álcool 1,0 . 10-3 /ºC-1
Alguma vez você imaginou que houvesse tanta ciência para explicar a formação de
uma pedra de gelo?
RADAR
Vídeo
<www.youtube.com/watch?v=J9IbPWwlHro> – Este vídeo aborda os processos
de transmissão de calor e dilatação térmica.
195
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão sobre ondulatória. Leia-a atentamente, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Quando se diminui o tamanho de um
orifício atravessado por um feixe de luz,
menos luz passa por ele por intervalo de
tempo, e, à medida que orifício fica mais
fechado, verifica-se que a luz apresenta um
comportamento como o ilustrado nas
figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas
particularidades, também pode se comportar
dessa forma.
FIOLHAIS, G. Física divertida. Brasília: UnB, 2000. Texto adaptado.
Em qual das situações a seguir ocorre o mesmo fenômeno descrito no texto?
A Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.
B Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.
C Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de
ouvi-lo pelo ar.
D Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do
que quando aquela se afasta.
E Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça
de cristal se despedace.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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196
A resposta é a alternativa A . Veja por quê:
obstáculos cujas dimensões sejam compatíveis com o comprimento de onda. No caso das
sonoras, a difração é evidenciada quando podemos ouvir pessoas ocultas por obstáculos,
mesmo sem vê-las.
Difração
Algumas pessoas curiosas costumam encostar um copo de vidro na parede quando
com precisão, é necessário entender primeiramente como ocorre a propagação do som em
diferentes materiais.
A velocidade com que o som se propaga varia de acordo com o material a que está ex-
posto. A velocidade é maior no meio sólido do que no líquido, e este, maior que num gaso-
so. Interferências como a oscilação de temperatura também modificam a velocidade de
propagação. Como o som é uma onda mecânica, as vibrações transportam energia de um
lado para outro propagando-se através dos diferentes meios (sólido, líquido ou gasoso) em
que se encontra. No meio sólido como o ferro, o som se propaga a velocidade de 5.100 m/s,
na água a 1.400 m/s e no ar 346 m/s, levando-se em conta a temperatura de 25ºC.
ondulatório que ocorre tanto com feixes luminosos quanto com ondas sonoras.
Young em 1803. Estudando a luz, ele concluiu que, ao passar por um obstáculo ou uma fenda,
a luz sofria desvios, permitindo à onda atingir pontos que de outra forma não conseguiria.
A difração sonora é mais fácil de ser percebida em função do comprimento, pois en-
quanto a onda audível apresenta comprimento na ordem de 1 metro, a onda de luz visível
tem 5 X 10-7 m.
Torna-se fácil perceber a difração sonora em qualquer ambiente doméstico, pois os mó-
veis representam um anteparo e desviam o sentido das ondas.
O som é capaz de rodear obstáculos ou de propagar-se por todo um ambiente através
de uma abertura. Os sons graves (que têm baixa frequência e grande comprimento de on-
da) atendem melhor ao princípio da difração e têm maior facilidade para propagar-se no ar
e contornar obstáculos.
será refletida e outra será absorvida pela parede ou obstáculo. Ao se encostar um copo na
parede e nele o ouvido, a propagação passa a ser em meio sólido, atingindo maior veloci-
dade. Neste caso o som que se ouve é o som que sofreu difração.
197
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão sobre propagação luminosa. Leia-a atentamente, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Para que uma substância seja colorida
ela deve absorver luz na região do visível.
Quando uma amostra absorve luz visível, a
cor que percebemos é a soma das cores
restantes que são refletidas ou transmitidas
pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de
absorção para uma substância, e é possível
observar que há um comprimento de onda e
que a intensidade de absorção é máxima.
Um observador pode prever a cor dessa
substância pelo uso da roda de cores (Figura
2); o comprimento de onda correspondente
à cor do objeto é encontrado no lado oposto
ao comprimento de onda da absorção
máxima.
BROWN, T. Química – a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. Texto adaptado.
Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?
A Azul.
B Verde.
C Violeta.
D Laranja.
E Vermelho.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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Nm: nanômetro,
unidade de medida
equivalente a 1 X
10-9 metros,
também
denominada
milimícron.
A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
A questão aborda a absorção e reflexão de cores no espectro visível.
De acordo com o espectro de absorção, observa-se que o comprimento
de onda em que ocorre a intensidade de absorção máxima é próximo a
500 nm. Por meio da roda das cores, verifica-se que a cor oposta a esse
comprimento de onda é o vermelho.
Propagação luminosa
Observar um arco-íris é algo que sempre mexe com a imaginação. Você sabe como ele
se forma? Por que o arco-íris tem sempre as mesmas cores?
O arco-íris apresenta sempre as mesmas cores ou frequência luminosa e a mesma sequên-
cia: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo (anil) e violeta. Para que isto ocorra, os
raios luminosos provenientes do Sol e que formam a luz branca atravessam a atmosfera
terrestre – rica em gotículas de água – desviando-se em diferentes direções e sofrendo fe-
Para que o arco-íris seja visível, é necessário que o ângulo entre o observador e o Sol
esteja compreendido entre 40º e 42º. Como cada cor apresenta uma frequência luminosa
específica, visualiza-se o arco-íris.
Em relação às cores, é importante salientar que as ondas de luz visíveis, ao incidirem
sobre diferentes superfícies, as iluminam, permitindo a absorção de alguns comprimentos
de ondas e a reflexão de outros, ressaltando, assim, as cores que podemos ver.
199
A divisão de um raio de luz nas cores fundamentais que o formam denomina-se disper-
são da luz. Através da dispersão luminosa e dos raios refletidos é possível visualizar as dife-
rentes cores de objetos no dia a dia.
A luz visível apresenta comprimento de onda compreendido entre 380
nm a 750 nm, constituindo as cores que compõem o arco-íris. Cada cor do
espectro luminoso apresenta frequência e comprimento de onda diferen-
te. A frequência é expressa em THz e o comprimento da onda em nm.
Cor Frequência Comprimento de onda
violeta 668-789 THz 380-450 nm
azul 631-668 THz 450-475 nm
ciano 606-630 THz 476-495 nm
verde 526-606 THz 495-570 nm
amarelo 508-526 THz 570-590 nm
laranja 484-508 THz 590-620 nm
vermelho 400-484 THz 620-750 nm
Isaac Newton, importante cientista do século XVII, explicou que a luz
branca é composta por várias cores. Utilizando-se de um prisma triangular
de cristal atravessado por um feixe luminoso, obteve as cores que formam a
luz branca. Newton concluiu que isto ocorre devido aos diferentes índices
de refração ou desvio de cada uma das cores que compõem a luz branca.
Prisma de
dispersão da luz.
THz: Terahertz,
frequência na
casa dos 10-12
Hertz
Prisma: sólido
geométrico, com
bases paralelas
ligadas por
arestas.
200
Pronto! O desafio do arco-íris já foi resolvido. Agora é hora de buscar a explicação do
porquê vemos a vegetação verde.
Os vegetais apresentam um pigmento denominado clorofila que absorve todos os
comprimentos de onda, menos o verde, que é refletido. Os vegetais absorvem o compri-
mento de onda na faixa dos 650 a 750 nm, que representa a intensidade de onda vermelha
e, consequentemente, refletem a onda na faixa dos 500 nm, que corresponde ao verde, que
é a cor oposta (observe novamente o esquema apresentado na questão do ENEM que você
acabou de responder).
Inúmeros experimentos e medições foram realizados para verificar a amplitude de cada
comprimento de onda. Uma das geniais contribuições de Isaac Newton é o disco ou roda
das cores, que favorece a visualização de qualquer intensidade luminosa, pois a cor mani-
festada por qualquer objeto apresenta como comprimento de onda o lado oposto a ela.
E se você girar rapidamente o disco das cores, que cor enxergará?
RADAR
Livro
GLEICK, James. Isaac Newton – uma biografia. São Paulo: Companhia das Letras,
2004.
201
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão sobre a utilização do sonar, tecnologia utilizada em inúmeras operações, inclusive na navegação e em expedições científicas. Analise-a:
Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado
mapa 3D que “vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”.
A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no oceano Atlântico, está sendo
apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará
tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o
mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão
das condições do navio, naufragado há um século.
O Estado de S. Paulo, São Paulo, 27 jul. 2010. Disponível em: <www.estadao.com.br/noticias/
internacional,cientistas-vao-retornar-ao-titanic-para-fazer-mapa-3d,586862,0.htm>. Acesso
em: 27 jul. 2010. Texto adaptado.
No problema apresentado, para gerar imagens através de camadas de sedimentos
depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a
A propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.
B absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do
som não.
C refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que
a do som.
D atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes
mesmos materiais.
E reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som
neste material.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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202
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
O sonar se baseia na reflexão da onda no material a ser identificado. Como a reflexão
do som em tais materiais é mais intensa que a da luz, é mais adequado o uso do som do
-
riam visualizados.
Sonar
Talvez uma das formas mais comuns de se brincar com o som seja o eco, que nada mais
é do que o som emitido e refletido numa superfície e que retorna ao ouvinte pouco tempo
depois de emitido.
O estudo para desvendar como os morcegos conseguem voar sendo praticamente ce-
gos – descobrindo que isso é possível devido à comunicação por meio do ultrassom – per-
mitiu ao homem vislumbrar a aplicação desse conhecimento em várias áreas como a medi-
cina, a exploração oceânica etc.
Com os avanços tecnológicos e o entendimento do que é eco e como ele se forma e pro-
paga, foi possível construir um dos equipamentos de maior utilidade nas navegações: o sonar.
Como a visão na água é extremamente limitada, com a invenção do sonar passou a ser
possível explorar o ambiente aquático com segurança, já que emite ondas sonoras sob a
água para detectar e localizar a posição de objetos submersos. É possível, com o sonar, ma-
pear o fundo do mar, medir distâncias, detectar obstáculos, localizar cardumes, navios, sub-
marinos ou outros objetos.
O sonar emite o ultrassom e capta o eco de retorno, semelhante ao procedimento que
ocorre em qualquer exame de ultrassom. O som captado é transformado em imagem na
tela do equipamento permitindo, assim, mapear o que não se pode observar visualmente.
RELEVO
SUBMARINO
SONAR EM
ATIVIDADE
BANCOS
DE AREIA
ÁGUAS
RASAS
Esquema de funcionamento de um sonar no mar.
203
As ondas sonoras utilizadas no sonar são ultrassons com frequência acima de 20.000 Hz,
ou seja, impossíveis de serem captadas pelo ouvido humano. Atualmente, as frequências
mais utilizadas encontram-se na faixa compreendida entre 300.000 Hz a 600.000 Hz.
Quanto maior a frequência utilizada, maior será a resolução, precisão e qualidade das
imagens obtidas.
PENSE BEM!
Os períodos de guerra são marcados, geralmente, por grandes inovações tecnológicas, que depois são
incorporadas nas práticas cotidianas. O sonar é um excelente exemplo disso: em 1917, durante a Primeira
Guerra Mundial, Paul Hangevin inventou esse equipamento que permitiu localizar submarinos alemães.
Atualmente, o conhecimento científico encontra-se nas universidades e centros de pesquisa,sem ser
preciso que a humanidade esteja em guerra!
Quais são seus planos futuros para adquirir conhecimento científico e tecnológico?
PRATICANDOUma tecnologia bastante utilizada em algumas residências é a dos portões automáticos, que
funcionam com um simples toque no controle remoto. Mas, por trás de um simples portão,
existem muitos conhecimentos e desenvolvimentos físicos e tecnológicos: a manufatura e a
transformação do minério de ferro, a rosca sem fim do eixo de movimentação, o motor que se liga
ao eixo, a energia elétrica que movimenta o motor, os circuitos eletrônicos que emitem ultrassom
nos controles remotos ou nos receptores do sistema automático.
Para se chegar ao funcionamento do portão, o homem precisou
A observar o funcionamento de algumas invenções.
B aprimorar equipamentos que eram utilizados para outros fins.
C explorar os diferentes equipamentos do cotidiano e interligá-los.
D utilizar os recursos tecnológicos em automação doméstica.
E entender, interpretar, relacionar e projetar equipamentos utilizando-se de conceitos da física
e da engenharia de materiais.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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204
ANOTAÇÕES
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A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
Todas as ações relacionadas à construção e ao funcionamento do portão automático movido a controle
remoto baseiam-se em conceitos físicos amplamente estudados pelo homem e aplicados em vários
processos industriais.
CAMINHOS POSSÍVEIS
A abertura deste capítulo apresentou inúmeras fórmulas utilizadas na física que podem
ter provocado um certo desconforto: quanta coisa para decorar! Contudo, analisando as
questões, lendo suas resoluções, acompanhando os textos, assistindo aos vídeos indicados
e acessando os sites, você foi aprofundando o seu conhecimento, familiarizando-se com os
assuntos abordados, compreendendo a lógica de sua formação e percebendo que as fór-
mulas nada mais são do que as representações de conceitos explicitados em expressões
matemáticas.
Você percorreu um caminho grande dos vários temas fundamentais da física tais co-
mo velocidade, aceleração, gravidade, força, peso, pressão, empuxo, dilatação térmica, di-
fração, frequência de ondas do som e da luz, tudo isso com a ajuda do Super-homem, de
paraquedistas, do Titanic, de personalidades da ciência. Isso deve ter instigado sua vonta-
de de aprender cada vez mais. Então, faça seu planejamento de estudos e mãos à obra.
Bons estudos!
205
9 TRANSMISSÃO GÊNICA E ADAPTAÇÃO
conecte-seA curiosidade, a perspicácia, a impulsividade e, principalmente,
a persistência, permitiram que Gregor Johann Mendel, em 1865,
fosse o responsável por dar a bandeirada inicial do que seria uma
das maiores corridas para o conhecimento científico. Seus estudos
forneceram subsídios para entender não só como funciona a vida,
mas como as características dos seres vivos são transmitidas de ge-
ração em geração. Assim, nascia a Genética Clássica.
O trabalho desse austríaco só foi reconhecido, porém, no come-
ço do século XX. As pesquisas nessa área ficaram relativamente esta-
cionadas por quase cem anos. O novo impulso aconteceu em 1953,
quando o norte-americano James Watson e o britânico Francis Crick
desvendaram a estrutura do DNA, o que lhes valeu o Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina em
1962. Essa descoberta abriu verdadeiros horizontes em várias áreas do conhecimento, permi-
tindo que a medicina, a biologia a bioquímica, entre outras, passas-
sem a conhecer, a interpretar as informações, a calcular probabilida-
des e a manipular a estrutura gênica dos organismos.
DESAFIO
ENGENHARIA GENÉTICA AJUDA A ENTENDER PANDEMIA DE 1918Gene que explicaria letalidade da gripe espanhola torna vírus do resfriado comum mais perigoso
Um grande mistério da história da ciência
talvez esteja com os dias contados.” Pesquisa-
dores das Universidades de Wisconsin-Madi-
son (EUA) e de Tóquio podem ter identificado
a mutação que levou o corriqueiro vírus in-fluenza, causador do resfriado, a se tornar o
responsável pela gripe espanhola de 1918,
pandemia que dizimou mais de 20 milhões
de pessoas em todo o globo em um único ano.
A pesquisa também reforçou a hipóte-
se de o vírus de 1918 ter tido sua origem
em aves e, por sua propriedade mutagêni-
ca, ter rapidamente se adaptado aos huma-
nos. A pesquisa constatou, ainda, que grande
DNA: ácido desoxirribonuclei-
co (DesoxirriboNucleic Acid).
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206
OB
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Neste capítulo você será capaz de reconhecer os mecanismos de transmissão da vida, características dos
seres vivos, e a capacidade adaptativa e de mutação, interpretando modelos e experimentos, relacionando as
propriedades biológicas a que se destinam.
parte da população mundial atual estaria vul-
nerável a uma eventual manifestação do vírus
da gripe modificado pelo gene HA. A análise
de amostras de sangue de japoneses com ida-
de entre 2 e 102 anos constatou que somente
os sobreviventes da pandemia de 1918 – hoje
idosos – possuem anticorpos naturais contra
o vírus e resistiriam, por isso, a outro surto.
Sabendo como o vírus é transmitido e co-
mo ele se desenvolve no organismo humano,
será possível então entender como a gripe es-
panhola se espalhou de maneira tão devasta-
dora e como o vírus potencializado pelo gene
HA poderá agir em caso de novo surto. Os cien-
tistas poderão, assim, preparar-se melhor para
desenvolver novas formas de prevenção e tra-
tamento para uma possível nova pandemia.
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/
noticias/medicina-e-saude/engenharia-genetica-
ajuda-a-enten der-pandemia-de/?searchterm=
genetica>. Acesso em: 13 nov. 2011.
Ao ler o texto, você provavelmente se lembrou de ter estudado, nas aulas de História,
a desolação que a gripe espanhola provocou e deve ter se surpreendido com a discussão
sobre a possibilidade de ela voltar a se manifestar. Para evitar novas tragédias, vale a pe-
na refletir:
Como você acha que a genética, a adaptação e a evolução podem nos ajudar a enten-
der os caminhos da gripe e a evitar que aconteça uma nova pandemia?
Que outros avanços científicos você acha que esses conhecimentos podem proporcio-
nar para a humanidade?
Você conhece ou já ouviu falar de alguma pessoa que possa ser beneficiada por esses
avanços científicos?
Em que outras áreas o conhecimento genético pode ser útil?
Hoje, as referências a DNA aparecem a todo instante, em todos os meios, em todos os
lugares, e não apenas nos meios científicos e acadêmicos. Por exemplo, o teste de DNA em
caso de paternidade duvidosa. Ou um crime que é desvendado pela análise do DNA. Mas
será que todos sabem exatamente o que é o DNA?
Os avanços da genética desenham um caminho longo e promissor. Fala-se hoje na nova
revolução dos princípios científicos: estamos vivenciando a genética molecular, que pro-
mete, de maneira inovadora, o desenvolvimento de métodos mais eficientes e seguros para
identificação e preservação dos seres vivos, diagnóstico pré-implantacional de embriões
humanos, perspectivas na prevenção e no tratamento de doenças, terapias gênicas, clona-
gem, transgênicos e o que mais nossa mente puder imaginar ou prever.
Estamos apenas começando a engatinhar pelo universo da genética.
207
QUESTÃO DO ENEM
A prova cancelada do ENEM 2009 apresentou uma questão que explora os conhecimentos clássicos da genética mendeliana. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta
Mendel cruzou plantas puras de ervilha com flores vermelhas e plantas puras com
flores brancas, e observou que todos os descendentes tinham flores vermelhas. Nesse
caso, Mendel chamou a cor vermelha de dominante e a cor branca de recessiva.
A explicação oferecida por ele para esses resultados era a de que plantas de flores vermelhas
da geração inicial (P) possuíam dois fatores dominantes iguais para essa característica
(VV), e as plantas de flores brancas possuíam dois fatores recessivos iguais (vv).
Todos os descendentes desse cruzamento, a primeira geração de filhos (F1), tinham
um fator de cada progenitor e eram Vv, combinação que assegura a cor vermelha nas
flores. Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são vermelhas, como distinguir
aquelas que são VV das que são Vv?
A Cruzando-as entre si, é possível identificar as plantas que têm o fator v na sua
composição pela análise de características exteriores dos gametas masculinas, os
grãos de pólen.
B Cruzando-as com plantas recessivas, de flores brancas. As plantas VV produzirão
apenas descendentes de flores vermelhas, enquanto as plantas Vv podem produzir
descendentes de flores brancas.
C Cruzando-as com plantas de flores vermelhas da geração P. Os cruzamentos com
plantas Vv produzirão descendentes de flores brancas.
D Cruzando-as entre si, é possível que surjam plantas de flores brancas. As plantas Vv
cruzadas com outras Vv produzirão apenas descendentes vermelhas, portanto as
demais serão VV.
E Cruzando-as com plantas recessivas e analisando as características do ambiente onde
se dão os cruzamentos, é possível identificar aquelas que possuem apenas fatores V.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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208
A resposta é a alternativa B . Saiba por quê:
O gene que codifica a cor de flores em ervilhas possui dois alelos, o que codifica a flor
vermelha (V) e o que codifica a flor branca (v). O alelo “V” é dominante sobre “v”. Isso signifi-
ca que caso o gene possua os alelos para flor vermelha e para flor branca (Vv), o alelo V se
sobressairá, tornando, assim, a flor vermelha. Para a flor ser branca, é necessário que os dois
alelos codifiquem flor branca (vv), característica recessiva. Se os
dois alelos codificarem flor vermelha (VV), a flor manifestará a ca-
racterística dominante (vermelha). Para descobrir se uma flor ver-
melha é heterozigótica (Vv) ou homozigótica (VV), basta realizar
o cruzamento teste, ou seja, cruzar essas flores com uma que seja
duplamente recessiva (vv). Se o cruzamento de uma flor vermelha
com uma flor branca apresentar apenas descendentes vermelhas,
a flor vermelha parental é VV, e se em um cruzamento entre uma
flor vermelha e uma branca surgirem descendentes com flores
brancas e vermelhas, significa que a flor vermelha parental é Vv.
Genética, como tudo começou
Mendel apresentava duas características muito importantes para um pesquisador e
que foram fundamentais para o desenvolvimento dos conhecimentos básicos da genética
mendeliana: era extremamente observador e um excelente matemático.
Tendo como base o enunciado da questão do ENEM, vamos entender o raciocínio e as
etapas da exploração científica realizadas por Mendel. Sua primei-
ra observação foi quanto ao sistema reprodutor das ervilhas, com-
provando descobertas a respeito da polinização: que elas realiza-
vam autofecundação antes de completarem a abertura da flor.
A característica de cor, flor vermelha e flor branca, é totalmente
visual. Mendel observou que plantas que apresentavam flores ver-
melhas quando autopolinizadas apresentavam apenas flores ver-
melhas, denominando-as linhagem pura, e flores brancas autopo-
linizadas apresentavam flores brancas, também chamando-as de
linhagem pura. Mas o que aconteceria se fossem cruzadas flores
vermelhas com flores brancas?
Mendel retirou as anteras imaturas das flores para impedir a
autopolinização, e passou a realizar cruzamentos controlados en-
tre flores vermelhas e flores brancas. Para sua surpresa, observou
que todos os descendentes apresentavam flores vermelhas e cha-
mou essa geração de parental, e o cruzamento de híbrido.
Em seguida, realizou a autofecundação das plantas parentais e
constatou que 75% apresentavam flores vermelhas e 25% apre-
sentavam flores brancas. Repetiu diversas vezes esse mesmo expe-
rimento a fim de verificar se os dados obtidos sofreriam alterações
ou se manteriam.
Heterozigoto (heterozigóti-
co): indivíduo que possui dois
genes alelos diferentes para
uma determinada
característica (Aa).
Homozigoto (homozigótico):
indivíduo que possui dois
genes alelos iguais para uma
determinada característica
(AA ou aa).
Anteras: parte membranosa
do estame das flores onde se
forma o pólen.
Autofecundação: processo
de reprodução em que os
gametas masculinos e
femininos se unem para
produzir descendentes
oriundos de um mesmo
indivíduo.
Autopolinizadas: polinização
direta. É a transferência do
pólen da antera para o
estigma da mesma flor.
Híbrido: proveniente do
cruzamento de indivíduos
com manifestações
diferentes para uma mesma
característica. Também pode
ser o resultado do
cruzamento de indivíduos
de espécies diferentes.
Geração parental: geração
progenitora.
209
Mendel observou, também, que não eram só as flores que apresentavam características
distintas. Verificou outras características, expressas no quadro a seguir:
Característica Variedade dominante Variedade recessiva
Textura da semente Lisa Rugosa
Cor da semente Amarela Verde
Forma da vagem Lisa ou inflada Ondulada ou com constrições
Cor da vagem Verde Amarela
Posição das flores e das vagens nos ramos Axilar Terminal
Altura da planta Alta Baixa
Cor da flor Púrpura (vermelha) Branca
Foram realizados experimentos idênticos para todas as características e, em seguida,
todos os resultados foram anotados, quantificados e depois comparados.
Esse longo trabalho, baseado na observação, na quantificação e na comparação, foi fun-
damental para o entendimento, reconhecimento e valorização da genética para o mundo
moderno.
A Primeira Lei de Mendel, também conhecida como Lei da
Segregação dos Fatores, é expressa como: “cada característica é
determinada por dois fatores que se separam na formação dos
gametas, onde ocorrem em dose simples”.
Uma maneira de representar o experimento de Mendel re-
latado na questão é utilizar o quadrado de Prunet:
Ex. 1. Flores vermelhas cruzadas com flores vermelhas
V V
V VV VV
V VV VV
Resultado
Genótipo: 100% VV
Fenótipo: 100% flores vermelhas
Ex. 2. Flores brancas cruzadas com flores brancas
v v
v vv vv
v vv vv
Resultado
Genótipo: 100% vv
Fenótipo: 100% flores brancas
Prunet (quadrado): Nesse
quadrado, na vertical, colocam-se
os gametas que podem ser
gerados por um dos ancestrais, e,
na horizontal, os gametas
gerados pelo outro ancestral.
210
Ex 3. Flores vermelhas cruzadas com flores brancas
V V
v Vv Vv
v Vv Vv
Resultado
Genótipo: 100% Vv
Fenótipo: 100% flores vermelhas
Ex 4. Autopolinização das flores vermelhas (heterozigotas)
V v
V VV Vv
v Vv vv
Resultado
Genótipo: 25% VV, 50% Vv e 25% vv
Fenótipo: 75% flores vermelhas e
25% flores brancas
Esse trabalho foi publicado em 1865 como “Ensaios com plantas híbridas” (Versuche
über Planzenhybriden), e “Hierácias obtidas pela fecundação artificial” e apresentado à So-
ciedade de História Natural de Brno como “leis da hereditariedade”, hoje denominadas
“Leis de Mendel”.
A partir do entendimento da Primeira Lei, foi possível postular a Segunda Lei de Mendel
ou Lei da Segregação Independente de Dois ou mais Fatores, expressa assim: “fatores para
duas ou mais características segregam-se no híbrido, distribuindo-se independentemente
para os gametas, onde se combinam ao acaso”. Se utilizarmos como exemplo um indivíduo
AaBb, este formará gametas AB, Ab, aB e ab em iguais proporções iguais.
Livros
FREIRE-MAIA, Newton. Gregor Mendel – vida e obra. São Paulo: T.A. Queiroz, 1995.
BATESON, William; MENDEL, Gregor. Mendel's Principles of Heredity. Nova York:
Dover Publications, 2010.
Documentário
Mendel e a manipulação dos genes (Mendel and the Gene Splicers). Produção:
Channel 4 Learning England, 2010. (19 min). Dublado em português. Documen-
tário que aborda os impactos da ciência e da genética moderna.
RADAR
211
PENSE BEM!
O raciocínio e a metodologia utilizada por Mendel em 1865 foram geniais, não?
Partindo do zero, como Mendel, você acredita que conseguiria propor e alcançar os mesmos resultados
que ele? Qual o estudo de observação que gostaria de empreender?
O jardineiro de Deus (The gardener of God). Direção de Liana Marabini. Itália:
Condor Pictures, 2010. (110 min).
Artigo
DELIZOICOV, Demétrio; FERRARI, Nadir; LEITE, Raquel Crosara Maia. A história
das leis de Mendel na perspectiva Fleckiana (The history of Mendel’s laws in the
Fleckian perspective). Revista Abrapec – Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências. Santa Catarina: UFSC, 2005.
Sites
<www.geneticanaescola.com.br/ano5vol1/MS03_002.pdf> – Uma maneira lúdica
de ler e interpretar as informações e os cruzamentos de acordo com as “leis
mendelianas”. O bingo das ervilhas.
<http://genetica.ufcspa.edu.br/Mendeliana.htm> – Apresenta os padrões de
heranças monogênicas.
ANOTAÇÕES
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212
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão que abordava os conhecimentos básicos da genética clássica. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a
partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido
em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de
iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido
no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas
verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas
amareladas.
Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram
A os genótipos e os fenótipos idênticos.
B os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes.
C diferenças nos genótipos e fenótipos.
D o mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes.
E o mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Organismos clonados possuem o mesmo genótipo do ser de
origem, apresentando a mesma bagagem genética, assim como
as plantas em questão. Já os fenótipos são diferentes, pois resul-
tam de diferentes interações entre o genótipo e o meio ambiente,
e as plantas necessitam de luz para a síntese de clorofila. O grupo
de plantas exposto à luz apresentou folhas verdes características
(fenótipo 1), e o outro grupo, mantido no escuro, apresentou fo-
lhas amareladas (fenótipo 2), devido à falta de luz solar.
Expressão das características gênicas
As pesquisas desenvolvidas por Mendel, e posteriormente por
outros pesquisadores, deram origem aos termos básicos utilizados
em genética clássica.
A questão acima remete a dois conceitos fundamentais da ge-
nética: genótipo e fenótipo.
Genótipo é a carga gênica que um indivíduo carrega, enquan-
to fenótipo é a manifestação do genótipo no ambiente.
Para entender melhor, imagine um indivíduo canhoto. Ele apre-
senta fenótipo (manifestação da característica) canhoto, mas não
vemos sua carga gênica, seu genótipo. O que vemos é a manifesta-
ção do genótipo no ambiente.
Hoje é comum referir-se às características dominantes ou re-
cessivas, se o indivíduo é homozigoto ou heterozigoto, se apre-
senta genes alelos, num mesmo lócus gênico num determinado lo-
ci. Como podemos entender o significado de cada um desses ter-
mos tão comuns da genética?
Um indivíduo homozigoto é aquele que apresenta um par de
homozigoto
dominante, quando os dois genes apresentam essa característica,
ou homozigoto recessivo. É importante lembrar que a característi-
ca recessiva só se manifesta em homozigose. Se o par de genes
envolver um gene dominante e um gene recessivo, falamos em
heterozigoto.
A terminologia genes alelos indica genes para uma mesma
característica. Como exemplo, podemos citar se o indivíduo é des-
tro ou canhoto – veja que essa característica diz respeito ao uso da
mão (direita ou esquerda). Lócus gênico determina em que posi-
ção localiza-se no cromossomo determinado gene. O singular de
lócus gênico é loci.
O conjunto de genes distribuídos nos diversos lócus dos cromos-
somos é que forma o mapa gênico característico de cada espécie.
Bagagem genética: carga
hereditária.
Fenótipo: tudo o que um
indivíduo expressa, de acordo
com o material genético que
possui (genótipo) e das
influências ambientais.
Estende-se não só aos
caracteres físicos herdados,
mas também aos psicológi-
cos, comportamentais,
fisiológicos, bioquímicos etc.
Cromossomos: são
filamentos encontrados no
núcleo celular, um
proveniente da mãe e outro
do pai, que apresentam
genes para determinadas
proteínas.
Gene dominante: se expressa
no heterozigoto, quando seu
efeito se faz notar, mesmo
que ocorra em dose simples.
Genes alelos: genes que se
localizam em um mesmo lóci de um par de cromossomos
homólogos (do mesmo par),
um herdado da mãe e outro
do pai. São responsáveis por
uma determinada
característica.
Gene recessivo: gene cuja
característica não aparece no
estado heterozigoto.
As características genéticas
recessivas manifestam-se
apenas quando os dois genes
herdados forem recessivos.
Se um dos genes for dominante,
a característica recessiva
permanece oculta, mas fica
armazenada nos cromosso-
mos e pode ser transmitida
para a próxima geração.
Para manifestar seu efeito
tem de estar em dose dupla.
Genótipo: bagagem genética
de um indivíduo; conjunto
de genes que ele herdou de
seus pais.
214
QUESTÃO DO ENEM
A prova cancelada do ENEM 2009 trouxe uma questão com uma interessante abordagem sobre a manipulação gênica com objetivos comerciais. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Quando compramos frutas, percebemos que há opções de frutas sem ou com poucas
sementes. Essas versões têm grande apelo comercial e são preferidas por uma parcela
cada vez maior da população. Em plantas que normalmente são diploides, isto é,
apresentam dois cromossomos de cada par, uma das maneiras de produzir frutas sem
sementes é gerar plantas com uma ploidia diferente de dois, geralmente triploide. Uma
das técnicas de produção dessas plantas triploides é a geração de uma planta tetraploide
(com quatro conjuntos de cromossomos), que produz gametas diploides, e promover a
reprodução dessa planta com uma planta diploide normal.
A planta triploide oriunda desse cruzamento apresentará uma grande dificuldade de
gerar gametas viáveis, pois como a segregação dos cromossomos homólogos na meiose I
é aleatória e independente, espera-se que
A um cromossomo de cada par seja direcionado para uma célula-filha.
B um gameta raramente tenha o número correto de cromossomos da espécie.
C as cromátides irmãs sejam separadas ao final desse evento.
D os gametas gerados sejam diploides.
E o número de cromossomos encontrados no gameta seja 23.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
Uma planta triploide recebeu dois pares de genes de um parental e outro gene do outro
parental, formando um organismo 3N. Durante a meiose I, poderia ocorrer ao acaso de dois
genes irem para uma célula filha e outro gene para outra célula filha.
Entretanto, o gameta formado não apresentaria o número correto de
cromossomos característico da espécie, tornando-o estéril ou inviável.
Fruta triploide, o que é isso?
Você já observou que nos supermercados, nas feiras, nos sacolões, é normal encon-
trar frutos maiores, mais suculentos e, muitas vezes, mais apetitosos aos nossos olhos?
Esses frutos são provenientes de alterações genéticas, principalmente no número de
cromossomos. É importante salientar que eles apresentam uma grande diferença em rela-
ção aos alimentos transgênicos, que envolvem alterações com manipulação de materiais
genéticos diferentes.
No caso dos frutos, a observação do que ocorre na natureza foi
fundamental para a fruticultura da atualidade, que adotou como
ponto de partida os conhecimentos sistematizados por Mendel.
Observações criteriosas e experimentos variados permitiram identi-
ficar o número de cromossomos nas espécies, e, a partir daí, introdu-
zir características melhoradas.
Cada espécie de ser vivo apresenta um número fixo de cromosso-
mos. O homem apresenta 46, o macaco, 48, o cavalo, 64, o trigo, 42, a
borboleta, 380, a samambaia, 1200 etc.
Durante a meiose, ocorre a separação dos cromossomos para
formação dos gametas, que apresentam um número n de cromos-
somos, chamados haploides. Quando um gameta masculino (n) se
funde a um gameta feminino (n), origina-se um novo indivíduo 2n,
com o número característico de cromossomos da espécie. Observe
que o gameta sempre será formado por um cromossomo de origem
paterna e outro de origem materna.
cros-
sing-over ou permutação, que permite troca e fusão de fragmentos
do cromossomo, originando um novo cromossomo com partes per-
tencentes aos progenitores.
Em determinados seres vivos, é comum ocorrer a euploidia, que
são modificações numéricas nos cromossomos e ocorre quando o
número deles é multiplicado. A euploidia pode se manifestar como:
Haploidia, quando ocorre, nos seres, a perda de uma parte do ma-
terial genético, e eles passam a possuir apenas um genoma, indi-
cado como n. Relativamente comum em fungos, abelhas e vespas.
Estéril: organismo
incapaz de produzir
gametas.
Euploidia: fenômeno
que envolve alterações
em lotes inteiros de
cromossomos.
Haploides: indivíduos
que apresentam um
único conjunto de
cromossomos,
representados por (n),
onde (n) indica o
número de cromosso-
mos na espécie.
Crossing-over: ocorre
durante a prófase I da
meiose, em que as
cromátides homólogas,
mas não irmãs, se
entrelaçam, sofrem
quebras e fazem
permuta de segmentos
cromossômicos,
havendo assim troca de
genes. Serve para
aumentar a variabilida-
de genética das
células-filhas.
Progenitor: referência
aos que originam a
progênie (filhos),
portanto referência a
pai e mãe.
216
Poliploidia, quando os genomas são duplicados repetidamente, fi-
cando em número superior ao normal, manifestando-se como: tri-
ploides (3n), tetraploides (4n), pentaploides (5n) e assim por diante.
Estão divididos em autopoliploides e alopoliploides.
Autopoliploides: quando há três ou mais genomas da mesma espécie. Ocorre com fre-
quência em vegetais.
Alopoliploides: é o resultado de um cruzamento interespecífico (entre espécies dife-
-
de. Pode-se citar como exemplo o burro (cruzamento entre jumento e égua). Importan-
te salientar que nesse caso ocorre uma esterilização do híbrido, que não produz game-
tas viáveis.
Uma célula triploide -
mente o triplo do número haploide, com três cromossomos de cada ti-
po. Em vegetais as células triploides são encontradas no endosperma
ou albúmen, na semente.
A trissomia, na espécie humana, está relacionada a um número enorme de síndromes,
com características marcantes e com menor ou maior grau de comprometimento, ocasio-
nando, em muitos casos, o aborto natural durante o desenvolvimento fetal.
A síndrome de Down é um exemplo de trissomia (uma célula com
2 X 23 + 1 cromossomo 21 = 47 cromossomos) no ser humano, pois os
indivíduos que apresentam essa doença têm três cromossomos do par
21 em vez de dois.
A trissomia em vegetais e em alguns animais pode originar caracte-
rísticas muito interessantes e promissoras. É comum ser apontado o vi-
gor do híbrido, como no exemplo do burro, que apresenta maior força e
resistência que seus progenitores. Os vegetais triploides manifestam-se
principalmente como frutos maiores, mais carnosos, sem sementes,
com pouca fibra etc.
Triploide: apresenta
três conjuntos de
cromossomos
ANOTAÇÕES
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Síndrome: é o
conjunto de sinais,
características e
sintomas provocados
pelo mesmo
organismo, e
dependentes de
causas diversas que
definem uma doença
ou perturbação.
Tetraploide:
apresenta quatro
conjuntos de
cromossomos.
217
QUESTÃO DO ENEM
A prova cancelada do ENEM 2009 apresentou uma questão que trata de um problema relativamente comum na sociedade, principalmente para descendentes dos povos africanos e do mediterrâneo. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Anemia falciforme é uma das doenças hereditárias mais prevalentes no Brasil,
sobretudo nas regiões que receberam maciços contingentes de escravos africanos. É uma
alteração genética, caracterizada por um tipo de hemoglobina mutante designada por
hemoglobina S. Indivíduos com essa doença apresentam eritrócitos com formato de foice,
daí o seu nome. Se uma pessoa recebe um gene do pai e outro da mãe para produzir a
hemoglobina S, ela nasce com um par de genes SS e assim terá anemia falciforme. Se
receber de um dos pais o gene para hemoglobina S e do outro o gene para hemoglobina
A, ela não terá doença, apenas o traço falciforme (AS), e não precisará de tratamento
especializado. Entretanto, deverá saber que, se vier a ter filhos com uma pessoa que
também herdou o traço, eles poderão desenvolver a doença.
Dois casais, ambos membros heterozigotos do tipo AS para o gene da hemoglobina,
querem ter um filho cada. Dado que um casal é composto por pessoas negras e o outro
por pessoas brancas, a probabilidade de ambos os casais terem filhos (um para cada casa)
com anemia falciforme é igual a
A 5,05%.
B 6,25%.
C 10,25%.
D 18,05%.
E 25%.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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218
A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
O problema apresenta os dois casais como heterozigotos para a
questão. A probabilidade de cada casal gerar um filho com anemia
falciforme é de ¼. Veja como:
A S
A AA AS
S AS SS
Os genótipos apresentados são: 25% AA, 50% AS e 25%SS.
Apenas o genótipo SS manifestará anemia falciforme (fenótipo).
Como são dois casais, o cálculo envolvido será ¼ X ¼ = 1/16 = 6,25%
Saúde e genética: uma forte ligação
Uma preocupação comum a qualquer casal durante uma gravidez é saber se seu filho
terá alguma doença.
A genética pode ajudar a resolver essa dúvida. Um exemplo se refere a uma doença
muito comum na África, no Oriente Médio e entre os povos do Mediterrâneo e, atualmente,
alvo de preconceito racial – a anemia falciforme.
A anemia falciforme é uma doença hereditária, caracterizada pela
presença de hemácias em formato anormal, de lua crescente ou foice,
ao contrário das hemácias normais, que apresentam forma discoide.
As hemácias são células responsáveis pelo transporte de oxigênio,
por meio da proteína hemoglobina, no organismo. A anemia falcifor-
me é causada por um tipo anormal de hemoglobina chamada hemo-
globina S, que distorce o formato das hemácias, especialmente quan-
do exposta a baixos níveis de oxigênio.
Essas hemácias distorcidas são frágeis e distribuem menos oxigênio para os tecidos do
corpo, além de sofrer coagulação mais facilmente em pequenos vasos sanguíneos e se des-
pedaçar, interrompendo o fluxo sanguíneo saudável.
Tal manifestação anêmica é herdada do pai e da mãe. Quando um indivíduo herda o
gene da hemoglobina S de um parental e o da hemoglobina normal (A) de outro parental,
será portador do traço falciforme. As pessoas com traço falciforme não apresentam os sin-
tomas da verdadeira anemia falciforme.
Apenas o indivíduo homozigoto (SS) apresentará a anemia falciforme, sendo necessário
tratamento constante, mesmo que não esteja em crise. O uso de suplementos de ácido fó-
lico passa a ser essencial para produção de hemácias, uma vez que estas se deformam mui-
to rapidamente, diminuindo o transporte de oxigênio.
Anemia: diminuição
do número dos
glóbulos vermelhos do
sangue ou do seu teor
em hemoglobina.
Hemácias: células
sanguíneas responsá-
veis pelo transporte de
oxigênio nos
mamíferos.
Hemoglobina: proteína
responsável pelo
transporte de oxigênio
nas hemácias.
219
À esquerda, hemácia falciforme; à direita, hemácia normal.
Uma série de outras doenças de origem gênica acomete a sociedade. Podemos citar a
hemofilia, o daltonismo, o mal de Parkinson, o mal de Alzheimer, entre outras.
Um novo caminho desponta pelos labirintos da ciência, em busca da tão sonhada tera-
pia gênica, que pretende modificar genes defeituosos para proporcionar uma melhor qua-
lidade de vida a seus portadores.
Livro
ROCHA, Heloisa Helena Gallo da. Anemia falciforme. Rio de Janeiro: Rubio, 2003.
Filme
Objetivos do milênio sem o racismo. Direção de Endrigo Moraes. Brasil: Associação
de Anemia Falciforme do Estado de São Paulo, 2006. (20 min.)
Documentário que retrata a percepção de crianças, adolescentes e adultos
negros sobre as metas da ONU, e faz referência à anemia falciforme.
Sites/Artigos
<http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/07_0206_M.pdf>
Manual de anemia falciforme para a população.
<www.fhb.df.gov.br/sites/200/250/ArquivosPDF/AnemiaFalciforme.pdf>
Informações sobre anemia falciforme do hemocentro de Brasília.
<www.fglaboratorio.com.br/artigo_02.htm>
Manual de anemia falciforme.
RADAR
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R. S
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220
PENSE BEM!
Conhece alguém que apresenta alguma doença genética? Quais cuidados ou orientações você pode
dar a essa pessoa?
Qual é a sua opinião sobre a manipulação das características genéticas de um embrião? Conhece
exemplos positivos e negativos, na História, de estudos dessa natureza?
ANOTAÇÕES
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<www.pnud.org.br/odm/reportagens/index.php?id01=2500&lay=odm>
Programa das Nações Unidas, divulgação do filme sobre anemia falciforme
citado anteriormente, visto sob a perspectiva dos afrodescendentes.
<http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/genetica/novo-virus-aumenta-eficacia-
de-terapia-genica/?searchterm=terapia%20g%C3%AAnica> – Estudos indicam
que um novo vírus aumenta a eficácia da terapia gênica.
<http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/medicina-e-saude/novas-armas-contra-
o-cancer/?searchterm=terapia%20g%C3%AAnica> – Terapia gênica e novas
armas contra o câncer.
<http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/medicina-e-saude/novidade-
promissora-contra-a-aids/?searchterm=terapia%20g%C3%AAnica> – Terapia
gênica pode ser uma novidade promissora contra a AIDS.
<http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/por-dentro-das-celulas/assassinas-
silenciosas/?searchterm=terapia%20g%C3%AAnica> – Relação entre células
assassinas e terapia gênica.
<http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/deriva-genetica/bebes-a-la-
carte/?searchterm=terapia%20g%C3%AAnica> – Bebês por encomenda genética,
será possível?
221
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão que aborda a genética molecular. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
A figura seguinte representa um modelo de transmissão da informação genética nos
sistemas biológicos. No fim do processo, que inclui a replicação, a transcrição e a tradução,
há três formas proteicas diferentes, denominadas a, b e c.
DNA RNA
replicação
tradução
transcrição
Proteína “a”
Proteína “b”
Proteína “c”
Depreende-se do modelo que
A a única molécula que participa da produção de proteínas é o DNA.
B o fluxo de informação genética, nos sistemas biológicos, é unidirecional.
C as fontes de informação ativas durante o processo de transcrição são as proteínas.
D é possível obter diferentes variantes proteicas a partir de um mesmo produto de
transcrição.
E a molécula de DNA possui forma circular e as demais moléculas possuem forma de fita
simples linearizada.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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222
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
O modelo permite observar que é possível obter três tipos diferentes de proteínas a
partir de uma mesma molécula de RNA transcrito.
DNA e RNA: os códigos da vida
Todos os seres vivos apresentam quatro tipos de substâncias essenciais à vida: carboi-
dratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Veja mais detalhes no capítulo 10,
que faz referência aos processos de nutrição e metabolismo.
Neste capítulo, nosso foco são os ácidos nucleicos, macromoléculas de natureza quími-
ca constituídas por nucleotídeos, formados por fosfato, glicídio (monossacarídeo/pento-
ses) e uma base nitrogenada, compondo o material genético característico de todos os se-
res vivos. As células dos organismos procariontes (que apresentam material genético dis-
perso pelo citoplasma) e eucariontes (que apresentam núcleo organizado) apresentam
dois tipos de ácidos nucleicos:
DNA, ácido desoxirribonucleico (DesoxirriboNucleic Acid): é constituído por uma base
nitrogenada (timina, adenina, guanina e citosina), uma pentose (desoxirribose) e um
grupo fosfato. Esse ácido é representado como um com-
posto orgânico constituído por moléculas que apresen-
tam informações genéticas capazes de coordenar o de-
senvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos.
A porção do DNA que apresenta essas informações é
denominada gene -
tam atividade estrutural. O número de genes varia de es-
pécie para espécie e de cromossomo para cromossomo.
T
T
T
T
T
T
T
T
T
A
A
A
A
A
A
A
A
A
G
G
G
G
G
G
G
G
C
C
C
C
C
C
C
C
o
o oo
o
oo
oo
oo
o
o
o o
o
o
o
oo
o
o
o
OH OH
OH OH
P
o
o o
oP
o
o o
oP
o
o o
o o
o
oP
P
P
P
P
H2C
H2C
H2C
H2C
Ligação de Hidrogênio
CH2
CH2
CH2
CH2
Gene: segmento de DNA que, quando
transcrito, gera uma molécula de
RNAm. Esse RNAm, quando traduzido,
forma uma molécula de proteína
capaz de manifestar uma característi-
ca, um detalhe capaz de identificar
um organismo. É a unidade
fundamental da hereditariedade.
223
RNA, ácido ribonucléico (RiboNucleic Acid): é constituído por uma base nitrogenada
(timina, uracila, guanina e citosina), uma pentose (ribose) e um grupo fosfato. A função
do RNA é produzir proteínas para exercer determinadas funções no organismo, como,
por exemplo, a hormonal, a enzimática, a energética, a defesa
contra antígenos e a transportadora de gases. A molécula de RNA
é formada a partir de um molde do DNA. Nesse processo, as fitas
do DNA se separam, e uma serve de molde para o RNA, enquanto
a outra fica inativa. Ao fim da transcrição, as fitas que foram sepa-
radas voltam a se unir. A transcrição é um processo extremamen-
te importante e seletivo, pois apenas pequenas porções da fita de
DNA molde são copiadas, primeiro passo da regulação de um
gene. Para que ocorra a transcrição, é necessária uma enzima de-
nominada polimerase do DNA, que se liga a uma das extremida-
des deste. Essa extremidade apresenta sequência especial de ba-
ses, um código de iniciação, com a primeira base a ser transcrita.
A polimerase do RNA segue pela extensão da cadeia, transcre-
vendo o DNA em RNA até encontrar a sequência de terminaliza-
ção, que também apresenta bases específicas, sinalizando o fim
da transcrição.
Bases
Bases
RNA Polymerase
mRNA
DNA
O DNA pode transcrever três tipos de RNA, diferenciando-se quanto à estrutura e função.
RNA Mensageiro (RNAm): responsável pelo transporte das informações do código ge-
nético do DNA para o citoplasma. Determina a sequência dos aminoácidos na constru-
ção das proteínas.
Transcrição: processo de
formação do RNAm a
partir da cadeia-molde
de DNA.
Polimerase: enzima que
quebra ou abre a
molécula de DNA em
determina posição.
Proteínas: são moléculas
formadas por uma
sequência de unidades
menores chamadas
aminoácidos.
RNA: ácido ribonucleico
(RiboNucleic Acid).
224
RNA transportador (RNAt): responsável por mobilizar e enviar os aminoácidos dispersos
no citoplasma para os ribossomos, onde ocorre a síntese das proteínas.
Para que possa ocorrer a síntese das sequências genéticas com base nos moldes, entra
em ação uma enzima catalizadora denominada RNA polimerase. Além disso, é preciso en-
tender que a sequência de bases transcritas a partir do DNA carrega a informação codifica-
da para a construção de uma molécula de proteína. Essa codificação se dá na forma de
trincas de bases nitrogenadas, chamadas códons. Os códons do RNA formados durante o
processo de leitura e transcrição determinam os aminoácidos que constituirão uma deter-
minada molécula de proteína.
O processo de transcrição pode originar variantes proteicas a partir da molécula origi-
nal de RNA.
Na natureza existem apenas vinte aminoácidos, e como cada proteína é por eles cons-
tituída, podemos afirmar que o que muda de uma proteína para outra é a quantidade, a
sequência e os aminoácidos envolvidos.
RADAR
Livro
DAWKINS, Richard. O gene egoísta. São Paulo: Companhia das Letras, 2007.
Artigos
<http://genetica.ufcspa.edu.br/seminarios%20monitores/cod%20gen%20
e%20sint%20prot.pdf> e <www.slidefinder.net/c/cod_20gen_20e_20sint_20pr
ot/30828175> – Artigo “Código genético e síntese proteica”, de Juliana Mara
Stormovski de Andrade. Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto
Alegre, Seminário de Genética, 2009.
<http://cienciahoje.uol.com.br/especiais/estrutura-do-dna-50-anos-de-uma-
revolucao/dupla-helice-ja-e-parte-da-memoria-coletiva/?searchterm=terapia%
20g%C3%AAnica> – Artigo sobre os cinquenta anos da descoberta da molécula
de DNA.
Site
<www.ufpe.br/biolmol/aula3_RNAtranscri.htm>
Informações sobre transcrição do RNA.
225
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou um problema atual que hoje virou febre nos seriados televisivos: a busca de evidências forenses. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique sua resposta.
Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão.
Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja
filha de um determinado casal. Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material
biológico carbonizado da vítima, reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe-se
que é possível obter DNA em condições para análise genética de parte do tecido interno
de ossos. Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos
sexuais (X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do
parentesco da vítima com o referido casal. Sabe-se que, entre outros aspectos, o número
de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas
não degradadas pelo calor da explosão.
Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de
cada fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização
A do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana,
há várias cópias dessa molécula.
B do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando assim
em número superior aos demais.
C do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de
material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.
D do cromossomo Y, pois, em condições normais, este é transmitido integralmente do pai
para toda a prole e está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo
feminino.
E de marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois estes, além de serem
transmitidos pelo pai e pela mãe, estão presentes em 44 cópias por célula, e os demais,
em apenas uma.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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226
A resposta é a alternativa A . Veja por quê:
O enunciado indica que, quanto maior o número de cópias de um certo cromossomo,
maiores serão as chances de uma análise adequada do DNA da vítima. Assim, como uma
para essa análise.
Além disso, o DNA dos autossomos apresenta apenas duas cópias de cada, correspon-
dendo aos pares de cromossomos homólogos (22 na espécie humana). O DNA do cromos-
somo X apresenta apenas uma cópia em cada célula, e não existe cromossomo Y na ques-
tão por se tratar de uma pessoa do sexo feminino.
Genética forense
Cada célula apresenta um número característico de cromossomos
e, para entender os testes de DNA, torna-se necessário conhecer as ca-
racterísticas do material genético desses organismos.
O DNA encontrado no núcleo celular está organizado na forma de
vários cromossomos lineares sempre pareados, sendo um de origem
materna e outro de origem paterna. Cada molécula de DNA é formada por milhões de
nucleotídeos em cadeia. Alguns podem sofrer alterações que, quando estáveis, podem ser
transmitidas aos descendentes. Essas alterações e variações recebem o nome de polimor-
fismo genético, tornando possível identificar uma pessoa com base no seu padrão de
polimorfismo.
Para identificar esses polimorfismos característicos utiliza-se a técnica RFLP (do inglês
Restriction Fragment Length Polymorphism, ou “polimorfismo de comprimento de fragmen-
to de restrição”). Com o uso de enzimas de restrição, consegue-se fragmentar o DNA em
sequências específicas, sendo necessários apenas fragmentos do material genético para
buscar os resultados. Utilizando-se a técnica da eletroforese, fragmentos são carregados
por corrente elétrica através de um gel e separados por tamanho e pesos moleculares.
Atualmente os testes de DNA são utilizados como complementos de determinadas in-
vestigações: solução de crimes, identificação de vítimas de acidentes, mapeamento de es-
pécies etc.
A base dos testes utiliza os cromossomos sexuais, ou seja, cromossomo Y, de origem
paterna, e cromossomo X, de origem materna.
Vale destacar que para um exame de DNA não basta o material do indivíduo que está
para comparação.
-
drial, herdado sempre da progenitora. A identificação de uma vítima fica mais fácil porque
só é necessário comparar a amostra da vítima com a de sua mãe.
Forense: conjunto de
componentes ou áreas
que atuam de modo a
resolver casos de
caráter legal.
227
RADAR
Livros
WATSON, James D. DNA – o segredo da vida. São Paulo: Companhia das Letras,
2005.
LEITE, Marcelo. O DNA. São Paulo: Publifolha, 2003.
Filme
Gattaca. Direção de Andrew Niccol. Estados Unidos: Sony Pictures, 1997. (106 min).
Em um tempo futuro, os seres humanos são escolhidos geneticamente em
laboratórios e as pessoas concebidas biologicamente são consideradas inválidas.
Uma curiosidade pertinente é o significado do acrônimo Gattaca: trata-se da
ordenação de uma série de bases nitrogenadas que compõem o DNA, no caso:
guanina, adenina, timina, timina, adenina, citosina e adenina.
Site
<http://genoma.ib.usp.br> – Referência em estudos e aconselhamento genéticos
no Brasil.
PENSE BEM!
Você acha que o teste de DNA pode se tornar, no futuro, um instrumento de manipulação e segregação
social? Por quê?
ANOTAÇÕES
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228
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 apresentou uma questão envolvendo as bases genéticas do crescimento populacional, relacionada à evolução. Leia o enunciado, assinale a alternativa correta e justifique a sua resposta.
Os ratos Peromyscus polionotus encon-
tram-se distribuídos em ampla região da
América do Norte. A pelagem de ratos dessa
espécie varia do marrom claro até o escuro,
sendo que os ratos de uma mesma popula-
ção têm coloração muito semelhante. Em
geral, a coloração da pelagem também é
muito parecida com cor do solo da região,
que também apresenta a mesma variação
de cores, distribuídas ao longo de um gra-
diente sul-norte. Na figura, encontram-se
representadas sete diferentes populações
de P. polionotus. Cada população é repre-
sentada pela pelagem do rato, por uma
amostra de solo e por sua posição geográfi-
ca no mapa.
Natural selec-
tion along an environmental gradiente: a classic
cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008.
O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é
A a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos
roedores.
B o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande
diversidade interpopulacional.
C a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência
diferenciada de indivíduos com características distintas.
D a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior
ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais.
E a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a
diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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229
A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A alternativa se refere à adaptação de diferentes populações em diferentes condições
do ambiente em que vivem. A cor da pelagem e a cor do solo revelam uma adaptação por
meio de um processo de seleção natural. Os organismos que não apresentam cores bem
adaptadas ao ambiente em que vivem são eliminados facilmente em relação aos que apre-
sentam cores adaptadas à região.
Genética e evolução
Quando se fala em biodiversidade e seleção natural, torna-se neces-
sário relacionar material genético, mutação e capacidade de adaptação.
Durante muito tempo, a afirmação de Darwin de que “na natureza
apenas os mais fortes sobrevivem” foi mal interpretada, por não ser asso-
ciada aos princípios da adaptação. A questão do ENEM apresentada tor-
na clara a interpretação dessa afirmação sob a ótica da adaptação e da seleção natural.
A capacidade de mutação no material genético relaciona-se ao processo de adaptabi-
lidade ao ambiente, ou seja, o processo de mutação tem que permitir a sobrevivência do
organismo nas condições ambientais. Se a mutação não conduzir ao processo de adapta-
ção, a espécie será extinta.
RADAR
Filme
Criação (Creation). Direção de Jon Amiel. Reino Unido: Imagem Filmes, 2009.
(108 min).
O filme conta a história do naturalista inglês Charles Darwin. Apresenta o
drama do cientista pai de família, dividido entre a religiosidade da esposa e a
própria crença.
PRATICANDOEm um artigo publicado recentemente no jornal médico Eurosurveillance, cientistas da
Austrália e de Cingapura alertam para o surgimento de uma variação genética do vírus H1N1,
causador da gripe A, ou gripe suína.
Segundo os cientistas, o vírus H1N1 sofreu poucas mutações desde o seu surgimento, mas
uma nova cepa foi detectada em Cingapura no início de 2010, e essa mutação genética agora já
se espalhou pela Austrália e Nova Zelândia.
“Neste momento, essas mudanças na assinatura das proteínas hemaglutinina e neuraminidase
não resultaram em mudanças antigênicas significativas que possam tornar menos eficaz a vacina
atual, mas tais mutações adaptativas devem ser cuidadosamente monitoradas enquanto o
Mutação: alteração
na carga genética e
cromossômica de
um indivíduo.
230
hemisfério norte se aproxima da temporada de gripe do inverno”, afirmam os pesquisadores, pois
o vírus H1N1 mutante pode contaminar pessoas que já foram vacinadas. É possível, embora
ainda não haja dados para conclusões, que a mutação seja mais letal.
Disponível: <http://sciencetolife.com.br/news.php?article=mutacao-virus-h1n1&id=5879>.
Segundo o texto acima, podemos afirmar que
A o vírus H1N1, embora tenha sofrido mutações, deixou de ser preocupante para as populações
de Cingapura, Austrália e Nova Zelândia.
B a vacina para o vírus H1N1 deverá ser modificada em função da mutação viral.
C há necessidade de monitorar pessoas vacinadas no hemisfério Norte para saber se o vírus
tornou menos eficaz a vacina.
D a vacina atual para H1N1 é altamente eficaz inclusive para o vírus mutante.
E a mutação, por ser uma variação genética, pode ser alterada.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
Por se tratar de um vírus mutante, com alteração na sua carga genética, não se sabe ainda se a vacina
atual será eficaz; portanto, a monitoração de pessoas vacinadas torna-se importante para evitar uma
nova epidemia do H1N1 e, se necessário, produzir uma nova vacina.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Partimos de um contexto envolvendo a pandemia de gripe de 1918 e conversamos
sobre a capacidade de mutação dos vírus comuns do resfriado. Para entender um pouco
sobre mutações, partimos para o conhecimento básico de genética clássica, transitamos
pela genética molecular, DNA, replicação do RNA, mutação, adaptação e seleção natural.
Amostras de vírus da gripe espanhola foram retiradas de cadáveres congelados, isoladas,
manipuladas e sequenciadas, à procura de informações que permitiram não só entender o
vírus da gripe como também alterar geneticamente suas moléculas, buscando soluções
para possíveis epidemias.
Foi um bom exercício de reflexão? Você agora se sente mais confortável para dialogar
sobre a grande epidemia que dizimou mais de 20 milhões de habitantes no início do sécu-
lo XX? Conseguirá acompanhar o noticiário e entender como essa pesquisa prossegue e
também outras similares? Esse assunto exige estudo e atualização constantes. Fique atento.
Leia, pesquise, converse e mantenha-se sempre por dentro do assunto, defendendo, com
fundamento, suas ideias!
231
10 FUNÇÕES VITAIS
conecte-seDrauzio Varella, conhecido médico oncologista brasileiro, presta um serviço de saúde
pública importantíssimo para o país através das mídias falada e escrita. Alerta a população
sobre novas ameaças à saúde, orienta sobre prevenção de doenças, colabora em campa-
nhas contra o tabagismo e alcoolismo, estimula as práticas esportivas, orienta sobre o con-
trole de pressão e obesidade, enfim, nos faz pensar sobre nossa saúde e qualidade de vida.
Para dar início a este capítulo, aqui está um trecho dos inúmeros textos por ele publica-
dos sobre a importância de conhecer o corpo humano na escola:
A ignorância e o corpo
Em matéria de corpo humano, a ignorância brasileira é crassa. Nosso currículo escolar
devia dedicar mais tempo e atenção à anatomia e à fisiologia, para que as crianças se for-
massem com conhecimentos mínimos sobre o funcionamento do organismo.
Houvesse mais interesse em despertar no aluno a curiosidade de decifrar como funcio-
na essa máquina maravilhosa, que a evolução fez chegar até nós depois de 3,5 bilhões de
anos de competição e seleção natural, desde pequenos trataríamos o corpo com mais res-
peito e sabedoria e não daríamos ouvidos a teorias estapafúrdias, a superstições, ao obscu-
rantismo e à pseudociência que faz a alegria dos charlatães.
Entendo que uma pessoa simples e sem instrução diga que fica gripada quando apa-
nha friagem, que engorda por causa da tireoide ou que se queixe: “Sou agitada porque
tenho sistema nervoso”. O que não consigo compreender é como gente que cursou as
melhores faculdades e tem acesso irrestrito à informação de qualidade consegue confor-
mar-se com tanta ignorância em relação ao corpo que a acompanhará pela vida inteira.
-
men, e que convive durante meses com sintomas de doenças graves sem notar que existe
algo errado.
Invejo os homens que consertam o carro que dirigem. Quebrou na estrada, eles pegam as
-
cessário conhecer mecânica, entender como as peças foram engendradas e saber repará-las.
O organismo humano é a estrutura mais complexa que conhecemos – alguns o consi-
deram mais complexo do que o próprio Universo. Estudar os mecanismos responsáveis
pela circulação e oxigenação do sangue, pela digestão dos nutrientes, ter uma ideia de co-
232
OB
JET
IVO
SA Organização Mundial da Saúde considera adolescentes os indivíduos entre 10 e
19 anos de idade, jovens aqueles entre 15 e 24 anos, e povo jovem aqueles entre 10 e
24 anos.
Durante a adolescência, as seguintes mudanças ocorrem: desenvolvimento da ma-
turidade sexual e reprodutiva; desenvolvimento psicológico dos padrões cognitivo e
emocional do adulto; emergência do estado infantil de total dependência socioeconô-
mica para um estado de relativa independência.
Os adolescentes são confrontados com três “tarefas” nessa etapa da vida: desenvol-
ver uma identidade independente da família, desenvolver intimidade nas relações com
outros (física e social), definir uma atividade na qual vai trabalhar durante sua vida.
Esse período da vida é desafiador para todo jovem.
Quais foram as grandes mudanças físicas ocorridas em seu corpo durante os últi-
mos anos? Como você se preparou para lidar com elas: exercícios físicos, cuidados espe-
ciais de higiene, cuidados médicos, atitudes de prevenção? Como você imagina estar
física e emocionalmente em cinco anos, dez anos, trinta anos, cinquenta anos ou mais?
Quais são seus planos futuros? O que você de fato conhece sobre o funcionamento de
seu corpo que lhe dá segurança para saber se está com um bom planejamento de vida?
DESAFIO
Neste capítulo você será capaz de interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos biológicos, relacionando informações disponíveis em diferentes formas de linguagem: em representações gráficas, em tabelas e em textos discursivos para
avaliar propostas de alcance individual ou coletivo.
mo ocorrem as principais reações metabólicas e aprender que nosso corpo é uma máquina
que se aperfeiçoa com o movimento é a melhor forma de evitar que ele nos deixe no meio
da estrada.
Num mundo cada vez mais dominado pela tecnologia, o ensino de ciências deve come-
çar na pré-escola. Aprendendo desde cedo, as crianças incorporarão o pensamento cientí-
fico à rotina de suas vidas e descobrirão belezas e mistérios inacessíveis aos que desconhe-
cem os princípios segundo os quais a natureza se organizou.
Folha de S.Paulo, São Paulo, 18 jun. 2011. Ilustrada. Texto adaptado.
Depois dessa leitura, você se perguntou quanto conhece sobre o funcionamento do
corpo humano? Teve vontade de saber mais sobre seu corpo? Pensou: sei avaliar se um
pneu está em boas condições, mas “como anda meu corpo”?
233
QUESTÃO DO ENEM
A prova oficial do ENEM 2009 trouxe uma questão que solicitava que o candidato analisasse um gráfico e desse um nome a ele. Para nomear um gráfico, não basta saber que dados ele apresenta; é preciso relacionar as informações apresentadas com os contextos.
Analise atentamente o gráfico, leia as alternativas e marque a sua resposta:
Disponível em: <www.alcoologia.net>. Acesso em: 15 jul. 2009. Texto adaptado.
Supondo que seja necessário dar um título para essa figura, a alternativa que melhor
traduziria o processo representado seria
A concentração média de álcool no sangue ao longo do dia.
B variação da frequência da ingestão de álcool ao longo das horas.
C concentração mínima de álcool no sangue a partir de diferentes dosagens.
D estimativa de tempo necessário para metabolizar diferentes quantidades de álcool.
E representação gráfica da distribuição de frequência de álcool em determinada hora
do dia.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
234
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
Analisando o gráfico, observa-se que o eixo X indica tempo (hora) e o eixo Y indica con-
centração de álcool no sangue (mg%). A figura apresenta quatro curvas, cada uma repre-
sentando o tempo necessário para metabolizar uma certa concentração de álcool circulan-
te no sangue. Portanto, esse gráfico representa o tempo necessário para metabolizar dife-
rentes concentrações de álcool no sangue.
Álcool e metabolismo
O consumo de álcool tem sido apontado como um problema de saúde pública no Brasil.
Esse aumento ocorre em todas as classes sociais e faixas etárias. A ingestão de bebida alco-
ólica resulta em prejuízo para a saúde, pois compromete vários órgãos do corpo, além de
-
tes graves e fatais de trânsito, homicídios e suicídios, comportamentos violentos, compor-
tamentos sexuais de risco, acidentes de trabalho, faltas no trabalho e licenças médicas.
Problemas de saúde causados pela bebida
Uma emcada 25mortes no mundoestá associada aoconsumo do álcool*
18,9% dosadultos brasileirosabusam do álcool
22% dosuniversitáriosbrasileiros têm riscosde desenvolverdependência aoálcool
33% dos alunosde escolas particularesde São Paulo já seembriagam
Esôfago> esofagite
Fígado> hepatite
alcoólica
> cirrose
alcoólica
> câncer
Coração> taquicardia
> arritmia
cardíaca
Pâncreas> insuficiência
pancreática
> pancreatiteÓrgãos sexuais> impotência
> câncer de
próstata
* estimativa para o ano de 2004
Fontes: The Lancet, Ministério da Saúde, SecretariaNacional Antidrogas, Centro de Informações sobre
Drogas Psicotrópicas da Unifesp
PERDAS E DANOS
235
O álcool ingerido precisa ser metabolizado. Então, o que é metabolismo?
Metabolismo é conjunto de processos bioquímicos que o organismo realiza para a for-
mação, o desenvolvimento e a renovação de estruturas celulares, bem como para a pro-
dução da energia para manter o funcionamento do corpo.
O metabolismo pode acontecer de duas formas:
Metabolismo anabólico é a fase sintética, ou seja, quando ocorre um conjunto de rea-
ções que implicam na construção de moléculas a partir de outras, resultando no cresci-
mento, na regeneração e na manutenção de tecidos e órgãos.
Metabolismo catabólico é a fase de desassimilação ou destruição, quando acontece a
quebra de substâncias complexas em substâncias mais simples, processo que ocorre
quando há ingestão do álcool.
Ambos ocorrem de maneira alternada no organismo. O resultado final dessas reações
em um determinado período de tempo é denominado balanço metabólico.
Fatores como o peso, a idade, o sexo e a atividade física influenciam o metabolismo.
maior massa muscular em relação às mulheres e, com isso, um metabolismo mais rápido.
Uma pessoa, para manter suas funções vitais, como respirar, manter a temperatura corpórea,
fazer a digestão etc., gasta entre 60% e 70% de toda a energia produzida em um dia com o meta-
bolismo. A energia para manter as funções vitais do corpo recebe o nome de metabolismo basal.
RADAR
Artigos
<www.abennacional.org.br/revista/cap3.2.html> – Adolescência: puberdade e
nutrição. Acesso em: 16 nov. 2011.
<http://revistavivasaude.uol.com.br/saude-nutricao/40/artigo42605-1.asp> –
Os efeitos do álcool no organismo dos jovens.
236
PENSE BEM!
Você está atento ao funcionamento de seu corpo? Percebe o que lhe faz bem e o que precisa ser me-
lhorado ou evitado? Planeja seu dia para incluir horas de estudo, para se alimentar bem, ter vida social,
praticar atividade física e dormir 8 horas?
ANOTAÇÕES
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___________________________________________________________________
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237
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2010 apresentou uma questão referente a uma nova ciência, a cronobiologia, que tem contribuído com conhecimentos sobre metabolismo e influenciado de forma positiva as pesquisas sobre diagnóstico de doenças e os seus tratamentos.
Diversos comportamentos e funções fisiológicas do nosso corpo são periódicos, sendo
assim, classificados como ritmo biológico. Quando o ritmo biológico responde a um
período aproximado de 24 horas, ele é denominado ritmo circadiano. Esse ritmo diário é
mantido pelas pistas ambientais de claro-escuro e determina comportamentos como o
ciclo do sono-vigília e o da alimentação. Uma pessoa, em condições normais, acorda às 8h
e vai dormir às 21h, mantendo seu ciclo de sono dentro do ritmo dia e noite. Imagine que
essa mesma pessoa tenha sido mantida numa sala totalmente escura por mais de quinze
dias. Ao sair de lá, ela dormia às 18h e acordava às 3h da manhã. Além disso, dormia mais
vezes durante o dia, por curtos períodos de tempo, e havia perdido a noção da contagem
dos dias, pois, quando saiu, achou que havia passado muito mais tempo no escuro.
BRANDÃO, M. L. Psicofisiologia. São Paulo: Atheneu, 2000. Texto adaptado.
Em função das características observadas, conclui-se que a pessoa
A apresentou aumento do seu período de sono contínuo e passou a dormir durante o
dia, pois seu ritmo biológico foi alterado apenas no período noturno.
B apresentou pouca alteração do seu ritmo circadiano, sendo que sua noção de tempo
foi alterada somente pela sua falta de atenção à passagem do tempo.
C estava com seu ritmo já alterado antes de entrar na sala, o que significa que apenas
progrediu para um estado mais avançado de perda do ritmo biológico no escuro.
D teve seu ritmo biológico alterado devido à ausência de luz e de contato com o mundo
externo, no qual a noção de tempo de um dia é modulada pela presença ou ausência
do sol.
E não deveria ter apresentado nenhuma mudança em seu período de sono, porque, na
realidade, continua com o seu ritmo normal, independentemente do ambiente em que
seja colocada.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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238
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
A alternância de dia e noite, ou seja, de períodos de luminosidade e ausência de lumi-
nosidade no ambiente, influenciam diretamente o comportamento e as funções fisiológi-
cas/metabólicas do corpo humano. Pode-se dizer que as atividades funcionais do corpo são
periódicas, possuem um ritmo constante, regulando o processo e as ações biológicas e,
consequentemente, os hábitos diários de uma pessoa. Uma pessoa que permanece em um
ambiente escuro por longos períodos altera seu relógio biológico, tanto no período diurno
como no noturno, e perde a noção de tempo, não por falta de atenção, mas por mudanças
fisiológicas do organismo. Com esse experimento fica comprovada a influência dos perío-
dos de dia e noite no funcionamento do organismo humano, portanto, o comportamento
fisiológico não é independente do ambiente em que a pessoa está.
Ritmos da vida
Ritmo biológico, períodos biológicos, relógio biológico e ritmo circadiano: alguns desses
termos são familiares, mas todos se referem a uma nova ciência: a cronobiologia. Os ritmos
biológicos seguem um ciclo de aproximadamente 24 horas, denominados circadianos (do
latim circa – por volta de – e diem – dia). A temperatura corpórea, a liberação do cortisol, as
variações do ritmo cardíaco e da pressão arterial são exemplos de ritmo circadiano.
As principais contribuições da cronobiologia estão relacionadas ao diagnóstico e ao
dormir para crescer.
As condições físicas e químicas como temperatura, luminosidade, umidade relativa, sa-
linidade etc. podem variar ao longo do dia, do ano ou de qualquer outro período de tempo
e, assim, interferir no seu comportamento e nas suas funções fisiológicas, principalmente
hoje em dia, com tantas variações climáticas.
O corpo humano é homeotérmico, consegue manter sua tem-
peratura interna constante, mas, apesar disso, sofre oscilações em
algumas das suas funções em consequência da flutuação das condi-
ções ambientais. Por exemplo, o calor em excesso causa inquietação,
-
lência e aumento do suor. Essas e outras perturbações causam o que
a ciência chama de estresse e, depois de certo tempo, provocam nas
pessoas doenças mais complexas: cardiovasculares, respiratórias etc.
Existem vários tipos de ritmos biológicos, como o menstrual,
mas um dos mais importantes é o ritmo diário, que tem a duração
aproximada de um dia natural. Muitos ritmos diários, se não to-
dos, são endógenos e indicam a existência de uma organização
temporal ou relógio biológico no organismo.
O relógio biológico é controlado por uma estrutura nervosa
no cérebro – o chamado núcleo supraquiasmático, localizado no
hipotálamo anterior – que marca todas as funções do organismo,
Hipotálamo: é uma estrutura
cerebral que se localiza abaixo
do tálamo, na região do
diencéfalo, controlando a
maioria das funções
vegetativas, endócrinas,
comportamentais e
emocionais do corpo.
Endógeno: que se forma no
interior de um organismo ou
de uma região, local ou
ambiente.
Supraquiasmático: é um
grupo de neurônios do
hipotálamo que regula
o ciclo circadiano.
239
ditando os ritmos acerca da duração do dia (níveis de luz) e da
temperatura da pele. As informações sobre os níveis de luz no
ambiente chegam até esse núcleo sinalizando o que está acon-
tecendo fora do organismo e estabelecendo os parâmetros que
determinam as reações internas. A glândula pineal, responsá-
melatonina, aumenta ou dimi-
nuiu sua produção de acordo com os dados de iluminação co-
lhidos pela retina e que lhe são enviados. Quando a noite chega,
-
lecendo o ciclo de vigília e de sono, causando variações da tem-
peratura corporal e mudanças bioquímicas – tais como a dimi-
nuição da disponibilidade de glicose, colesterol, entre outras.
Córtexcerebral
Tálamo
Ausênciade luz
Sinaisdo SCN
PonteCerebelo
Glândulapineal liberamelatonina
Estímulosprovenientesdo tálamo
Estrutura nervosa do
cérebro em momento
de ausência de luz.
PENSE BEM!
O ciclo circadiano varia de indivíduo para indivíduo, embora todos estejam baseados no ciclo de 24
horas. Você já deve ter percebido que algumas pessoas apresentam um rendimento maior logo que ama-
nhece, mas, ao anoitecer, sua produção chega a cair drasticamente. Por isso é bastante importante conhe-
cer seu ciclo circadiano para saber qual o melhor momento para estudar, fazer atividades físicas ou descan-
sar. Como você age com pessoas que apresentam ciclos circadianos diferentes do seu?
RADAR
Site
<http://unisite.com.br/saude/horarioscorpo.shtml> – Horários do corpo humano
despertar.
Pineal ou epífise neural: é uma
glândula endócrina mínima, que
tem o formato de uma pinha, o
fruto do pinheiro, situado
próximo ao centro do cérebro,
entre os dois hemisférios, e que
produz o hormônio melatonina
durante a noite.
Melatonina: é uma substância
natural produzida pela glândula
pineal, com múltiplas funções no
organismo, atuando diretamente
no sono.
240
QUESTÃO DO ENEM
Lendo sobre ciclo circadiano, você ficou sabendo que há uma influência dos períodos de presença de luz e de sua ausência que determinam certas funções do organismo, sendo uma delas a alimentação. Agora você verá uma questão que constou da prova cancelada do ENEM 2009.
Arroz e feijão formam um “par perfeito”, pois fornecem energia, aminoácidos e diversos
nutrientes. O que falta em um deles pode ser encontrado no outro. Por exemplo, o arroz é
pobre no aminoácido lisina, que é encontrado em abundância no feijão, e o aminoácido
metionina é abundante no arroz e pouco encontrado no feijão. A tabela seguinte apresenta
informações nutricionais desses dois alimentos.
arroz (1 colher de sopa) feijão (1 colher de sopa)
calorias 41 kcal 58kcal
carboidratos 8,07g 10,6g
proteínas 0,58g 3,53g
lipídios 0,73g 0,18g
colesterol 0g 0g
SILVA, R.S. Arroz e feijão, um par perfeito. Disponível em: <www.correpar.com.br>.
A partir das informações contidas no texto e na tabela, conclui-se que
A os carboidratos contidos no arroz são mais nutritivos que os do feijão.
B o arroz é mais calórico que o feijão por conter maior quantidade de lipídios.
C as proteínas do arroz têm a mesma composição de aminoácidos que as do feijão.
D a combinação de arroz com feijão contém energia e nutrientes e é pobre em colesterol.
E duas colheres de arroz e três de feijão são menos calóricas que três colheres de arroz e
duas de feijão.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha..
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241
A resposta é a alternativa D . Veja por quê:
Observando a tabela, verifica-se que tanto o arroz como o feijão possuem carboidratos,
tipo de substância que fornece energia para o corpo. Arroz e feijão possuem proteínas, nu-
trientes essenciais na construção de novas células no organismo. Apresentam lipídios, mas
não do tipo colesterol. Não é possível afirmar que os carboidratos contidos no arroz sejam
mais nutritivos que os do feijão com as informações genéricas sobre carboidratos contidas
na tabela. A proteína do arroz não tem os mesmos aminoácidos do feijão, visto que o arroz
suas proteínas não têm os mesmos aminoácidos. As informações obtidas na tabela permi-
tem identificar que o feijão tem maior riqueza calórica por ter maior quantidade de carboi-
que três colheres de arroz e duas de feijão.
Nutrientes essenciais
Você já sabe que o conjunto de reações bioquímicas que ocorre nos organismos recebe
o nome de metabolismo, e, para que ele ocorra, há gasto de energia, que precisa ser reposta.
Portanto, precisamos de alimentos calóricos.
O que é caloria?
Caloria é a quantidade de energia ou calor necessário para aumentar a temperatura de
1 grama de água em 1o -
tanto, por hábito, é utilizado o termo caloria. As células do organismo precisam de energia
para viver, precisam repor as perdas e fazer mais matéria orgânica que permita ao corpo
crescer e/ou fazer a manutenção e permitir todas as atividades metabólicas. Os alimentos
energéticos são os lipídios e os carboidratos.
Os carboidratos, também chamados de glicídios ou hidratos de carbono, dividem-se
em três grupos:
monossacarídeos: são os glicídios mais simples, e sua fórmula é
(CH2 O)
n . Os principais monossacarídeos para o organismo huma-
no são as pentoses, como a ribose e a desoxirribose, que partici-
pam da constituição de ácidos nucleicos, e as hexoses, como a
glicose e a frutose. A frutose é encontrada nas frutas e a glicose é
chamada de açúcar do sangue, porque flui pela corrente sanguí-
nea para estar disponível para todas as células. O fígado converte
a frutose em glicose. A glicose é resultado da quebra de açúcares mais complexos.
dissacarídeos: são formados pela junção de dois monossacarídeos, sendo a sacarose
(açúcar da cana) e a lactose (açúcar do leite) exemplos desse tipo de carboidrato, que é
consumido em grande quantidade pelo homem.
polissacarídeos: são formados por várias moléculas de monossacarídeos, unidas entre si,
formando longas cadeias. Alguns apresentam enxofre ou nitrogênio em suas moléculas.
Hexoses: são monossaca-
rídeos formados por uma
cadeia de seis carbonos.
Pentoses: são monossaca-
rídeos formados por uma
cadeia de cinco carbonos.
242
São insolúveis em água. São exemplos desse tipo de carboidrato a celulose e a quitina,
que sãos polissacarídeos estruturais, e o amido e o glicogênio, que são polissacarídeos
trata-se de um polissacarídeo não digerível pelo homem e tem a função de contribuir
com o trânsito intestinal. A quitina é encontrada na casca de camarão, de siri, e nos cor-
pos de insetos. O amido é sintetizado pelos vegetais e utilizado como reserva energética.
É encontrado no trigo utilizado na produção de pães e macarrão, na batata etc.
O glicogênio é a forma pela qual os animais armazenam energia. Os órgãos que mantêm
depósito de glicogênio são o fígado e os músculos esqueléticos. Após a digestão de carboi-
dratos, a glicose é metabolizada no fígado, formando o glicogênio.
Os lipídios, comumente chamados de gorduras, são compostos
por estruturas variadas que exercem diferentes funções no organis-
mo. Quando os lipídios são quebrados, formam os ácidos graxos que
são altamente solúveis em água e podem ser usados como energia
pelas células. Os principais grupos de lipídios são:
carotenoides: são encontrados em plantas, como a cenoura, e atuam como pigmento,
por exemplo. Devem fazer parte da alimentação do homem porque são fontes de vita-
mina A.
triglicerídeos: são classificados em óleos e gorduras. Óleos são os lipídios formados por
três moléculas de ácidos graxos com glicerol, como o óleo de fígado de bacalhau, o fa-
moso Ômega 3 e os óleos de plantas: de amendoim, de soja etc. Já as gorduras são
produzidas pelos animais e se acumulam, principalmente, nas células adiposas.
fosfolipídios: são formados por duas moléculas de ácidos graxos e uma de fosfato, liga-
das a uma molécula de glicerol. Todas as membranas celulares e plasmáticas são forma-
das por duas camadas de fosfolipídios.
esteroides: são lipídios altamente complexos. O de maior quan-
tidade presente no corpo humano é o colesterol, produzido
pelo fígado e ingerido com alimentos de origem animal como
carne de porco, pele de frango etc. Participa da composição quí-
dos sais biliares.
As proteínas são macromoléculas formadas por várias molécu-
las menores chamadas aminoácidos (monopeptídeos). Existem vin-
te aminoácidos que podem participar da formação das proteínas.
Elas são formadas por carbono, oxigênio e hidrogênio e podem
apresentar moléculas de enxofre. Participam da composição da es-
trutura celular do corpo dos seres vivos, tendo, principalmente, fun-
ção plástica. Existem proteínas com outras funções, tais como enzi-
mas insulina e glucagon.
Ácidos graxos ou ácidos
graxos essenciais: são
componentes orgânicos
produzidos com a
quebra das gorduras.
Enzimas: são proteínas
especializadas que acele-
ram as velocidades de
reações, sem, no entanto,
participar delas.
Glucagon: Hormônio
secretado pelo pâncreas
de acordo com as
necessidades do
organismo, cuja função é
manter os níveis de
glicose no sangue.
Insulina: é um hormônio
sintetizado no pâncreas,
que promove a entrada
de glicose nas células e
também desempenha
papel importante no
metabolismo de lipídios
e proteínas.
243
RADAR
Filme
Super size me – a dieta do palhaço (Super size me). Direção de Morgan Spurlock.
Estados Unidos: Kathbur Pictures, 2004. (100 min).
O diretor desse documentário decide ser a cobaia de uma experiência: se
alimentar apenas em restaurantes de uma rede de fast food, fazendo três refeições
ao dia no local durante um mês. O documentário aborda a cultura do fast food
nos Estados Unidos, além de mostrar os efeitos físicos e mentais que os alimentos
desse tipo provocam.
Sites
<www.ibb.unesp.br/museu_escola/2_qualidade_vida_humana/Museu2_
qualidade_corpo_digestorio3.htm>
Pirâmide alimentar e explicações para cada grupo de alimentos.
<www.dietaesaude.org/artigos/tipos-de-gorduras-nos-alimentos.php> e
<www.anvisa.gov.br/alimentos/rotulos/manual_consumidor.pdf>
Informações sobre gordura trans.
PENSE BEM!
Você tem o hábito de ler a tabela nutricional dos alimentos que compra e consome?
ANOTAÇÕES
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244
QUESTÃO DO ENEM
Na prova do ENEM 2010 apareceu uma questão sobre o processo de absorção de nutrientes. Leia o enunciado, observe as figuras e escolha a alternativa correta.
Para explicar a absorção de nutrientes, bem como a função das microvilosidades das
membranas das células que revestem as paredes internas do intestino delgado, um
estudante realizou o seguinte experimento: colocou 200 mL de água em dois recipientes.
No primeiro recipiente, mergulhou, por 5 segundos, um pedaço de papel liso, como na
FIGURA 1; no segundo recipiente, fez o mesmo com um pedaço de papel com dobras
simulando as microvilosidades, conforme a FIGURA 2. Os dados obtidos foram: a
quantidade de água absorvida pelo papel liso foi de 8 mL, enquanto pelo papel dobrado
foi de 12 mL.
Com base nos dados obtidos, infere-se que a função das microvilosidades intestinais
com relação à absorção de nutrientes pelas células das paredes internas do intestino é a de
A manter o volume de absorção.
B aumentar a superfície de absorção.
C diminuir a velocidade de absorção.
D aumentar o tempo de absorção.
E manter a seletividade na absorção.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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245
A resposta é a alternativa B . Veja por quê:
Com esse experimento, o estudante demonstrou que embora o pedaço de papel do-
brado ocupe a mesma área (10 cm × 5 cm) do papel liso, apresenta uma maior superfície de
microvilosidades intestinais de fato é aumentar a superfície para a absorção dos nutrientes.
Digestão e absorção de nutrientes
o intestino grosso. Mede entre 6 e 8 metros de comprimento e sua principal função é ab-
sorver os nutrientes, após a digestão dos alimentos. Ele é dividido em três partes: duodeno,
jejuno e íleo.
Veja como se dá o processo de digestão:
digerir. Quando está cheio, o duodeno, primeira porção do intestino delgado, dá sinais para
e os sais biliares do fígado para fazer a digestão de proteínas, gordu-
ras e açúcares. O movimento peristáltico também auxilia na digestão
e na absorção, agitando o alimento e misturando-o com as secreções
intestinais. Os primeiros centímetros do revestimento duodenal são
lisos, mas o restante apresenta pregas, com vilosidades e microvilosi-
dades que aumentam a área da superfície do revestimento, permitin-
do uma maior absorção de nutrientes.
Glândula Parótida
Glândula Sublingual
Fígado
Estômago
Esôfago
Vesícula Biliar
Duodeno
Intestino Grosso
Apêndice
ÂnusReto
Intestino Delgado
Pâncreas
Baço
Corte frontal do
corpo humano com o
aparelho digestório
Peristáltico: movimento
de contração e
relaxamento da
musculatura lisa do
tubo digestivo, que
inicia no esôfago e
termina no reto.
246
O jejuno e o íleo, respectivamente a segunda e
a terceira porções do intestino delgado, localizam-
-se abaixo do duodeno. A parede intestinal é rica
em vasos sanguíneos, que transportam os nu-
trientes absorvidos pelo sangue até o fígado e pa-
ra todo o corpo.
A consistência do conteúdo intestinal se alte-
ra gradualmente à medida que ele se desloca pelo
intestino delgado, passando de quimo para quilo,
até chegar ao intestino grosso, onde água e sais
minerais serão absorvidos.
PENSE BEM!
Como é a sua alimentação diária? Você procura ingerir alimentos que garantam o bom funcionamento
do seu aparelho digestivo?
Alimentar-se bem, fazer atividades físicas, enfim, manter-se saudável são responsabilidades pessoais;
porém, pode-se dizer que também há uma responsabilidade com a saúde da comunidade. Você concorda
com essa afirmação?
RADAR
Livro
GUYTON, Arthur C. Fisiologia humana. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1990.
Filme
Viagem insólita (Innerspace). Direção de Joe Dante. Estados Unidos: Warner
Home Video, 1987. (120 min).
Um piloto de testes da Marinha participa de experiência médica altamente
perigosa, em que um submarino reduzido ao tamanho de uma molecular,
pilotado por ele, por acidente acaba sendo injetado no corpo de um homem
hipocondríaco. Assim, passeando dentro do corpo humano, o piloto tenta salvar
tanto o tripulante quanto o corpo por onde navega.
Artigo
BORGES, Jerry. Vitaminas: panaceia ou embuste? Ciência Hoje. 1o fev. 2008.
<http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/por-dentro-das-celulas/vitaminas-
panaceia-ou-embuste>.
Conheça os efeitos de uma dieta baseada em frutas, verduras, grãos e proteínas.
Microvilosidades intestinais.
© M
AR
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FF
NE
R
247
QUESTÃO DO ENEM
A prova do ENEM 2011 apresentou uma questão com uma situação problema sobre um paciente que chega a um hospital com hemorragia nasal. Para resolvê-la, você precisa ler o enunciado atentamente, analisar os dados de um hemograma e relacionar as informações.
Um paciente deu entrada em um pronto-socorro apresentando os seguintes sintomas:
cansaço, dificuldade para respirar e sangramento nasal. O médico solicitou um hemograma
ao paciente para definir um diagnóstico. Os resultados estão dispostos na tabela abaixo:
Constituintes Número normal Número do paciente
Glóbulos vermelhosGlóbulos vermelhos
4,8 milhões/mm3 4 milhões/mm3
Glóbulos brancos Glóbulos brancos
(5.000 – 10.000) /mm3 9.000/mm3
Plaquetas (250.000 – 400.000) /mm3 200.000/mm3
TORTORA, G. J. Corpo Humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Porto Alegre: Artmed, 2000. Texto adaptado.
Relacionando os sintomas apresentados pelo paciente com os resultados de seu
hemograma, constata-se que
A o sangramento nasal é devido à baixa quantidade de plaquetas, que são responsáveis
pela coagulação sanguínea.
B o cansaço ocorreu em função da quantidade de glóbulos brancos, que são responsáveis
pela coagulação sanguínea.
C a dificuldade respiratória ocorreu devido à baixa quantidade de glóbulos vermelhos,
que são responsáveis pela defesa imunológica.
D o sangramento nasal é decorrente da baixa quantidade de glóbulos brancos, que são
responsáveis pelo transporte de gases no sangue.
E a dificuldade respiratória ocorreu pela quantidade de plaquetas, que são responsáveis
pelo transporte de oxigênio no sangue.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa A . Veja por quê:
Lendo e analisando o resultado do hemograma do paciente, pode-se verificar que os nú-
meros referentes aos glóbulos vermelhos e aos glóbulos brancos estão dentro da normalida-
de. Já o número de plaquetas é menor do que o número de referência à normalidade, e elas
estão relacionadas ao processo de coagulação sanguínea. O cansaço estaria ligado ao sangra-
mento, por ele estar perdendo glóbulos vermelhos, que são responsáveis pelo transporte de
gases na corrente sanguínea. Os glóbulos brancos são responsáveis pela defesa do organis-
mo. A dificuldade respiratória é devida ao sangramento nasal, que obstrui a via respiratória.
Sangue e seus elementos figurados
Você já fez um hemograma? Sabe o que é? Hemograma é um exame que analisa as
variações quantitativas e morfológicas dos elementos figurados do sangue. Ele é solicitado
pelo médico para diagnosticar ou acompanhar uma doença, como anemia ou vários tipos
de infecções.
Os glóbulos vermelhos, os glóbulos brancos e as plaquetas fazem parte do sangue. Os
glóbulos vermelhos são as células vermelhas do sangue, chamadas também de eritrócitos
ou hemácias. Um milímetro cúbico do sangue contém cerca de 4 a 6 milhões de hemácias.
Os valores normais variam de acordo com a idade e o sexo da pessoa. Esse número pode ser
menor que 1 milhão em caso de anemia grave. Os glóbulos vermelhos contêm hemoglobi-
na, que é uma proteína, um pigmento, que dá a cor vermelha ao sangue e é responsável
pelo transporte de oxigênio para todo o corpo.
Os glóbulos brancos ou leucócitos são células relacionadas à defesa ou imunidade do
organismo. Leucocitose é o aumento de leucócitos, que indica, principalmente, uma infec-
ção ou outras doenças, desde uma unha encravada até uma meningite. Quando sua conta-
gem está mais baixa que o normal, fala-se em leucopenia, indicando depressão da medula
óssea, resultado de infecções virais ou de reações tóxicas. Os leucócitos são diferenciados
em cinco tipos, e seus valores no sangue esclarecem diagnósticos de algumas doenças. São
eles: basófilos, eosinófilos, neutrófilos, monócitos e linfócitos.
As plaquetas fazem parte do sangue e são fabricadas pela medula óssea. Elas são res-
ponsáveis pela coagulação sanguínea. É por isso que a queda brusca do valor das plaquetas
pode indicar a ocorrência de uma hemorragia.
RADAR
Artigo
Sangue artificial pode ser produzido nos próximos dez anos. Disponível em:
<www.ciencia hoje.pt/38> – A falta de doadores de sangue é um problema
recorrente em hemocentros, e a busca por soluções para atender a demanda é
um problema a ser resolvido pela ciência.
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PENSE BEM!
Sabe-se que muitas doenças poderiam ser prevenidas se anualmente as pessoas fizessem um check-up
médico para saber como anda sua saúde. Um simples hemograma apresenta uma série de informações
úteis que podem indicar seu estado de saúde e prevenir o agravamento de algumas doenças.
PRATICANDO
Questão 1
As anemias nutricionais constituem o maior problema nutricional da atualidade, estimando-
se que 2,150 bilhões de pessoas, quase 40% da população mundial, apresentam carência de ferro
ou níveis baixos de hemoglobina (Viteri et al., 1993). Em sete países latino-americanos, a
prevalência da anemia em mulheres na idade reprodutiva foi de 21% entre as não grávidas e de
48% entre as gestantes (Ebrahim, 1983). Disponível em: <www.scielo.br/pdf/csp/v12n3/0267.
pdf>. Acesso em: 14 nov. 2011.
A explicação para a situação apresentada pode ser
A as mulheres estão comendo cada vez mais alimentos com vitaminas e, por isso, ficando
obesas; além do mais, mulheres sempre têm anemia.
B hoje em dia o padrão de beleza é de mulheres bem magras, por isso elas fazem dietas de
altas calorias.
C as pessoas estão comendo mais e fazendo muito esporte, portanto, gastando muita energia,
o que causa anemia.
D essa situação de risco inclui somente famílias de baixa renda, consequentemente,
apresentando crianças com quantidade de glóbulos vermelhos baixa.
E dieta pobre em alimentos com vitaminas e sais minerais e falta de acompanhamento
nutricional para as gestantes.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa E . Veja por quê:
A anemia nutricional está relacionada a uma dieta pobre em ferro, um sal mineral. A molécula de
hemoglobina, que forma as hemácias, apresenta em sua estrutura um íon de ferro. A incidência de
anemia em mulheres grávidas está associada a uma alimentação pobre em ferro; a vômitos frequentes
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durante a gravidez; a gestações muito próximas uma da outra; à gravidez de múltiplos e a um fluxo
menstrual muito intenso antes da gravidez. Porém, não é uma regra que mulher toda tem anemia.
Dietas com altas calorias causam obesidade e não magreza. Praticar esporte, principalmente aeróbico,
traz gasto de energia, estimula a alimentação e, geralmente, melhora a saúde da pessoa, ou seja, não
causa anemia. A anemia nutricional atinge pessoas de todas as faixas de renda, principalmente
crianças e mulheres.
Questão 2
Álcool e desnutrição – Experiência em animais mostra que bebida afeta estado alimentar de
adolescentes
Por meio de medições semanais e diárias, equipe de pesquisadores do Departamento de
Nutrição da UFPE observou que os ratos submetidos à solução hidroalcoólica de 20%
consumiram menor quantidade de ração, enquanto os animais que só dispunham de água
alimentaram-se normalmente. “Nos primeiros, o consumo de comida diminuiu, assim como o
peso corporal, o percentual de gordura e a quantidade de albumina no corpo, uma das proteínas
indicadoras de desnutrição”, diz pesquisador.
“A ingestão de álcool repercute de maneira negativa no estado alimentar de adolescentes,
justamente nessa fase em que as necessidades nutricionais são elevadas”, afirma nutricionista.
Nos ratos que ingeriram solução hidroalcoólica a 10%, não foram observados efeitos
significativos. No entanto, acredita-se que, com maior tempo de exposição, a solução poderia
causar danos aos animais.
A pesquisadora explica que, por se tratar de uma substância tóxica, o álcool lesa os órgãos do
trato gastrointestinal (principalmente fígado e estômago), o que acaba afetando a nutrição.
Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2008/250/alcool-e-desnutricao/?
searchterm=%C3%A1lcool>. Acesso em: 13 nov. 2011. Texto adaptado.
O texto acima permite concluir que
A o metabolismo do álcool consome calorias dos alimentos.
B durante a adolescência, as necessidades nutricionais são elevadas, e o consumo de álcool
afeta o metabolismo dos nutrientes.
C os pais devem preocupar-se com o consumo de álcool dos adolescentes porque ele
compromete o desenvolvimento nutricional.
D não é possível fazer relação entre o consumo de álcool pelos ratos e pelo homem.
E o metabolismo do álcool é muito rápido no aparelho digestório, competindo com os alimentos
e passando rapidamente para a corrente sanguínea.
Qual alternativa você assinalou como correta?
Por quê? Redija uma pequena justificativa para sua escolha.
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A resposta é a alternativa C . Veja por quê:
A pesquisa feita em ratos demonstra que aqueles que consumiram solução alcoólica diminuíram o
consumo de ração e, aos poucos, a quantidade de albumina, que é uma proteína indicadora de
desnutrição. Os pais, como adultos responsáveis pelo bem-estar físico social e emocional de seus filhos,
devem se preocupar com o consumo de bebidas alcoólicas pelos jovens. Durante a adolescência as
necessidades nutricionais são altas, e o consumo de álcool diminui os nutrientes. É possível estabelecer
relação entre os resultados apresentados em ratos e a mesma situação com adolescentes. O álcool não
compete com o alimento; ele lesa os órgãos do trato gastrointestinal que são os responsáveis pela
digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes.
CAMINHOS POSSÍVEIS
Depois de todo este percurso de revisão, leitura e discussão do tema, com aprofunda-
mentos pontuais, você se sente capaz de responder às questões relacionadas às funções
vitais do corpo humano? O metabolismo, os nutrientes essenciais, a digestão e os elemen-
tos figurados do sangue são elementos e funções do seu corpo dos quais você pode e deve
cuidar diariamente, por meio de atitudes conscientes e saudáveis.
Sente-se desafiado para continuar seus estudos sobre a máquina humana?
Que ações você gostaria de implementar? Quem serão os responsáveis por cada uma
delas? Como pode ser garantida a implementação desse plano de ação?
ANOTAÇÕES
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Conteúdo em 10 volumes, organizados por área do conhecimento;Temas desenvolvidos com base na matriz de habilidades e competências; Centenas de desafi os e questões de exames;Novas questões sugeridas com base nos critérios do Enem.
LINGUAGENS E CÓDIGOS MATEMÁTICA CIÊNCIAS DA NATUREZA
CIÊNCIAS HUMANAS
Um projeto diferenciado e
inovador de estudo
Equipe Nota Máxima de especialistas comentadores:
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