BIOLOGIA a) identifique dois aspectos do pensamento de Darwin que estão expressos na metáfora da árvore;

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B IO LO G IA

QUESTÕES de 01 a 06

Questão 01

Em A Origem das Espécies, Charles Darwin introduz a noção da árvore da vida ilustrando a sua concepção de evolução biológica, idéia central e unificadora da Biologia.

Estudos contemporâneos em nível molecular incorporam a esse modelo a noção de transferência horizontal de informação genética. A árvore que organiza o mundo vivo em três Domínios, também apresentada na ilustração, destaca dois episódios

importantes de transferência horizontal que marcaram a história da vida.

Com base nessas informações,

a) identifique dois aspectos do pensamento de Darwin que estão expressos na metáfora da árvore;

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BIOLOGIA - 2012

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LO

G

IA Questão 02

O olho humano é um órgão extremamente complexo; atua como uma câmera, coletando, focando e convertendo a luz em um sinal elétrico traduzido em imagens pelo cérebro. [...] Mesmo Charles Darwin admitiu, em A Origem das Espécies, que pode parecer absurdo pensar que a estrutura ocular se desenvolveu por seleção natural. No entanto, apesar da falta de evidências de formas intermediárias naquele momento, Darwin acreditava que o olho evoluíra dessa maneira. Não foi fácil encontrar evidências para essa teoria, mas os cientistas já têm uma visão clara de como surgiram nossos olhos tão complexos. (LAMB, 2011, p. 46).

Considerando as informações do texto e os conhecimentos sobre a estrutura e a fisiologia do olho humano,

a) justifique a dificuldade de se encontrar evidências diretas da evolução do olho humano e apresente uma abordagem que possa ter contribuído para os cientistas obterem uma visão clara da evolução desse órgão;

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cérebro”. _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________

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B IO LO G IA Questão 03

Com base na análise da ilustração e em conhecimentos sobre a história evolutiva dos animais, a) justifique a posição dos platelmintos e cordados na árvore filogenética representada;

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Estudos com mutações em plantas revelam três classes de genes de identidade de órgãos (genes homeóticos), associados ao padrão espacial dos verticilos florais — modelo ABC.

A figura ilustra a relação entre a atividade dos genes A, B e C e a formação de estruturas florais em um modelo derivado desses estudos.

A partir da análise da ilustração e dos conhecimentos sobre as estruturas reprodutivas nas plantas com flores, a) explique a repercussão de cada uma das mutações no processo de formação dos verticilos florais.

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b) apresente o significado biológico da mutação envolvendo o gene C, segundo o modelo.

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Considerada “doença de pobre” pela indústria farmacêutica, a malária é um problema de saúde pública mundial, que aflige 240 milhões de pessoas no mundo, mata 850 mil delas (principalmente crianças) e está presente em 108 países, segundo a Organização Mundial de Saúde. (VIEIRA, 2011). Uma nova estratégia para o controle da doença consiste na ação do fungo Metarhizium anisopliae sobre o Plasmodium falciparum; esse fungo infecta mosquitos através da cutícula e prolifera na hemolinfa. Nesta estratégia, os pesquisadores produziram linhagens recombinantes de M. anisopliae que expressam, em momento e local específicos, informações genéticas derivadas da espécie humana — um anticorpo monoclonal de cadeia única — e do escorpião, ambos com poder de combater o parasita na forma de esporozoítos. A introdução de linhagens modificadas do fungo no mosquito reduz significativamente o número de esporozoítos nas glândulas salivares (até 98%). (FANG et al, 2011, p. 1074). Associando as informações do texto aos conhecimentos sobre a história evolutiva dos seres vivos e mecanismos específicos de defesa orgânica,

a) identifique e explique as bases biológicas envolvidas nessa estratégia de controle da malária;

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b) relacione a redução do número de esporozoítos nas glândulas salivares do mosquito ao sucesso dessa estratégia, considerando o ciclo de vida do agente causador da malária.

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Vivemos em um mundo no qual a humanidade pode ter se tornado uma força geológica, ou seja, um fenômeno capaz de transformar a paisagem planetária. Uma influência tão evidente, que já se discute a inclusão de mais uma Época — o Antropoceno — na tabela do tempo geológico da Terra — conforme ilustra a figura.

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B

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LO

G

IA A partir de meados do século XVIII, os humanos alteraram diretamente as paisagens em 40% a 50% do planeta e marcas de sua influência afetam mais de 83% da superfície terrestre (é a chamada “pegada antrópica”). Impacto semelhante só ocorreu no Cambriano, quando uma nova bactéria aumentou significativamente os níveis de oxigênio atmosférico, a partir de uma atividade metabólica específica. (MARTINI, 2011, p. 39).

Com base nessas informações e considerando a história ecológica do planeta, apresente um argumento que justifique a comparação da “pegada antrópica” com o holocausto do oxigênio, destacando uma consequência de cada um dos fenômenos referidos. _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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GABARITO

Questão 01 (Valor: 20 pontos)

a) A chamada Árvore da Vida, representada em A Origem das Espécies, ilustra as relações de parentesco entre as espécies e traz duas ideias fundamentais da Teoria da Evolução: a origem comum de todos os seres vivos e a descendência com modificação.

b) A árvore que representa os três Domínios de Carl Woese (1977) presente na ilustração, também esquematiza o fenômeno da transferência horizontal de informação genética, que agrega ao modelo original de Darwin a ideia de uma outra forma de aquisição de novas características — a recombinação de informações genéticas — fenômeno que não se restringe aos eventos pontuais referidos na ilustração. Para os eucariotos, a transferência horizontal de informação entre os diferentes domínios pode ter sido fundamental para a grande variabilidade observada entre os pluricelulares.

a) A ausência de evidências diretas da evolução do olho humano, que seriam registros fósseis, se justifica pelo fato de que tecidos moles dificilmente fossilizam. Uma abordagem científica que supera esta dificuldade inclui estudos comparativos da estrutura do olho entre espécies existentes e análises de embriões em desenvolvimento, com especial atenção para a comparação das estruturas, aliando contribuições da Genética, da Evolução e da Embriologia.

b) A focalização é realizada por um sistema de lentes – cristalino e suas interfaces com as câmaras do bulbo ocular – humor aquoso e humor vítreo. O cristalino – principal lente – é uma estrutura transparente, de natureza proteica em forma de uma lente biconvexa que confere nitidez e foco à imagem luminosa coletada. O humor aquoso é um meio líquido que preenche a cavidade anterior do olho e o humor vítreo constitui um meio gelatinoso que ocupa a cavidade posterior do olho, constituindo o seu maior volume. Esses meios transparentes funcionam como lentes líquidas que contribuem para focalizar a luz na retina.

A conversão da luz em “um sinal elétrico traduzido em imagens pelo cérebro” é realizada na retina, que forma a camada mais interna do olho e se constitui de várias camadas de neurônios e fotorreceptores – cones e bastonetes. Os estímulos captados pelos fotorreceptores são direcionados pelo nervo óptico até o centro da visão, na parte posterior do cérebro, que decodifica os sinais, com a percepção da imagem.

a) Platelmintos e cordados compartilham a simetria bilateral, mas se diferenciam basicamente pelo destino do blastóporo – orifício que comunica o arquênteron (intestino primitivo que originará a cavidade digestória do adulto) com o exterior. No decorrer do desenvolvimento, o blastóporo dará origem à boca nos platelmintos, chamados por esta razão de protostômios; nos cordados, o blastóporo dará origem ao ânus – sendo por isso chamados de deuterostômios, uma vez que a boca forma-se posteriormente.

b) A posição marginal das esponjas se justifica pelo fato de não apresentarem tecidos verdadeiros nem órgãos, apesar de serem considerados organismos multicelulares

a) A formação dos verticilos florais está associada à atividade sequencial de genes reguladores — genes homeóticos. Mutações nesse genes comprometem a organização básica da flor. Assim, pode-se evidenciar que a mutação no gene A inviabiliza o desenvolvimento de sépalas e pétalas; no gene B, a mutação bloqueia a formação de pétalas e estames; uma mutação no gene C resultará na ausência de carpelo e de estames.

b) Uma mutação no gene C compromete a função reprodutora da planta, resultando em esterilidade, vez que estarão ausentes os dois verticilos envolvidos diretamente com a reprodução.

a) O primeiro aspecto a ser considerado é a ancestralidade comum a todos os seres vivos, o que resulta no compartilhamento dos processos genéticos básicos. Assim, a informação genética própria de uma espécie pode ser decodificada por um organismo de outra espécie. O segundo aspecto é a propriedade biológica de produção de moléculas capazes de conferir imunidade em relação a agentes patogênicos.

b) No ciclo de Plasmodium falciparum, os esporozoítos são as formas do patógeno que, por se acumularem nas glândulas salivares do vetor, são inoculadas no segundo hospedeiro – o ser humano. Desta forma, a redução drástica no número de esporozoítos pode constituir uma estratégia eficiente no controle da doença.

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GABARITO

Assim como o “holocausto do oxigênio” significou uma grande perda da biodiversidade nos seus primórdios, dizimando formas vivas anaeróbicas, a “pegada antrópica” sinaliza um futuro sombrio para o mundo vivo. Os sinais dessa pegada, que se traduzem em paisagens transformadas, mudanças climáticas, solos alterados, aumento na acidificação nos oceanos, entre outros danos, repercutem nos ecossistemas, nos seus ciclos biogeoquímicos e na integridade de suas cadeias tróficas. As mudanças biológicas, que também podem incluir modificação de espécies e até a criação de novas formas de vida, significam danos irreversíveis e imprevisíveis. Essa transformação radical por que passa o Planeta pode resultar na chamada “sexta grande extinção”.