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F R E N T E 1 69 4 Unimontes A tirinha abaixo apresenta um diálogo entres dois animais. Observe-a. Estabelecendo uma relação entre o diálogo apresentado e o método cientíco, analise as alternativas abaixo e assi- nale a correspondente à etapa de uma pesquisa que melhor justica a apreensão de um dos animais e o pedido de calma do outro. A Levantamento de hipótese. B Conclusões. c Análise de resultados. d Experimentação. 5 Uerj Desde o início, Lavoisier adotou uma abordagem moderna da química. Essa era sintetizada pela sua fé na balança. Paul Strathen. O sonho de Mendeleiev: a verdadeira história da Química. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2002. Do ponto de vista do método cientíco, essa frase traduz a relevância que Lavoisier atribuía: A à teoria. B aos modelos. c às hipóteses. d aos experimentos. 6 UEL 2019 Um dos temas mais controversos da história da ciência diz respeito à origem da vida, pois existia a dúvida se ela teria surgido pela abiogênese (geração espontânea) ou pela biogênese. Por séculos, inúmeros pesquisadores propuseram e desenvolveram explicações, por meio de experimentos, como consequência de diferentes olhares. Com base nos conhecimentos sobre abiogênese e biogênese, assinale a alternativa que relaciona, corretamente, o pesquisador, a hipótese por ele defendida e o experimento que deu sustentação para sua defesa. A John Tuberville Needham defendeu a abiogênese por meio de experimentos que demonstraram o surgimento de microrganismos em um caldo de carne aquecido e mantido em recipientes fechados. B Jean-Baptiste van Helmont defendeu a biogênese por meio de experimentos que demonstraram o surgimento de larvas em pedaços de carne em putrefação. c Lazzaro Spallanzani defendeu a biogênese por meio de estudos que demonstraram a origem da matéria que per- mitia o crescimento das plantas em vasos. d Felix Pouchet defendeu a biogênese por meio de experimentos a partir dos quais surgiam microrganismos pela fervura de um caldo nutritivo em frascos de vidro. e Louis Pasteur defendeu a abiogênese por meio de experimentos com uma mistura aquecida de água, feno e gás oxigênio (O2), a partir da qual surgiam microrganismos. 7 Uece Embrulhar as goiabas para protegê-las contra o aparecimento de bichos é uma ação que lembra um experi- mento famoso, que foi idealizado para refutar a teoria da abiogênese, o qual demonstrou que larvas não surgem espontaneamente em carne. Esse experimento famoso foi realizado no século XVII, e seu idealizador foi: A Spallanzani. B Needham. c Pasteur. d Redi. BIOLOGIA Capítulo 4 A geração de vida e o método científico70 8 UPE/SSA 2017 Para explicar os fenômenos naturais, a ciência precisa de um bom observador e de experimentos que reproduzam, em parte, tais fenômenos. E foi o que Francesco Redi (1626-1698) fez para provar a Teoria da Biogêne- se. Nessa mesma época, havia outros cientistas que reforçavam a Hipótese da Geração Espontânea com diferentes experimentos. Assinale a alternativa que relaciona CORRETAMENTE o primeiro experimento de Redi, para provar a Biogênese, com o segundo experimento que sustentava a Abiogênese. Biogênese Abiogênese A Frascos contendo pedaços de carne, tampados com gaze e abertos. Caldo de carne fervido em frascos de vidro e depois tampados e repousados por alguns dias. B Caldo nutritivo fervido num recipiente até ficar estéril e fechado por algumas semanas. Posteriormente aberto. Farrapos de tecidos guardados e monitorados, observando a presença de organismos. C Substâncias nutritivas fervidas em balões de vidros hermetica- mente fechados e posteriormente levadas ao microscópio. Observação de insetos em diferentes estágios de putrefação de animais mortos. D Gases e vapor d'água injetados em balões de vidro para simular a atmosfera. Frutos deixados ao ar livre e abertos após alguns dias. E Substâncias naturais orgânicas, injetadas em pedaços de carne. Pedaços de carne e frutas frescas levados in natura para o microscópio. 9 Uerj Até o século XVII, o papel dos espermatozoides na fertilização do óvulo não era reconhecido. O cientista italiano Lazaro Spallanzani, em 1785, questionou se seria o próprio sêmen, ou simplesmente o vapor dele derivado, a causa do desenvolvimento do óvulo. Do relatório que escreveu a partir de seus estudos sobre a fertilização, foi retirado o seguinte trecho: [...] para decidir a questão, é importante empregar um meio conveniente que permita separar o vapor da parte figurada do sêmen e fazê-lo de tal modo que os embriões sejam mais ou menos envolvidos pelo vapor. Dentre as etapas que constituem o método cientíco, esse trecho do relatório é um exemplo de: A análise de dados. B coleta de material. C elaboração da hipótese. D planejamento do experimento. 5 Composição química dos seres vivos Em 2010, o cientista Craig Venter e sua equipe produziram em laboratório uma mo- lécula de DNA. Esse DNA sintético foi inserido em uma célula de bactéria (foto acima) da qual o material genético havia sido removido. O DNA sintético passou a controlar vários processos metabólicos da célula. Esse tipo de procedimento, há algumas décadas, tinha feições de cção cientíca. No entanto, é resultado de um longo aprendizado e de descobertas sobre os aspectos químicos da vida. FRENTE 1 S c ie n c e P h o to L ib ra ry - S P L CAPÍTULO BIOLOGIA Capítulo 5 Composição química dos seres vivos72 Introdução Nos capítulos anteriores, estudamos alguns compo- nentes das células. Também conhecemos determinados processos celulares, como a fotossíntese e a respiração. Agora vamos nos aprofundar nesses processos, em seus constituintes e em seus mecanismos. Os componentes químicos dos seres vivos são di- vididos em dois grandes grupos: os inorgânicos, que geralmente não têm carbono em sua estrutura, como água e sais minerais, e os orgânicos, que contêm carbono em sua composição, como carboidratos, lipídeos, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos. Água A água desempenha inúmeros papéis nos seres vivos, destacando-se o de solvente e o de meio para reações. Ela dissolve várias substâncias, atuando como um importante solvente. Quando uma substância se dissol- ve, passa a ter suas partículas (moléculas ou íons) mais afastadas, formando uma solução. A água é o solvente e a substância que nela se dissolve é o soluto. Em uma solução aquosa, as partículas apresentam movimento, o que aumenta sua possibilidade de interação com outras partículas, por meio do choque entre elas. Reações químicas dependem da ocorrência de choques efetivos entre os reagentes. Por apresenta- rem maior mobilidade, as moléculas em solução têm sua energia cinética aumentada; isso favorece a ocorrência de choques entre partículas e, portanto, colabora para a realização de reações químicas. Dessa maneira, a água funciona como meio para reações. Em última análise, o metabolismo depende das reações químicas, as quais se processam em meio aquoso. Vale lembrar que as reações também são controladas por enzimas, que necessitam estar em meio aquoso para catalisar reações. A quantidade e a distribuição de água no corpo apre- sentam variações notáveis. Tecidos com pouca água têm metabolismo baixo, tecidos com elevado teor de água apre- sentam grande atividade metabólica (Tab. 1). Idade (anos) Percentual de água no organismo 0-2 75-80 2-5 70-75 5-10 65-70 10-15 63-65 15-20 60-63 20-40 58-60 40-60 50-58 >60 <58 Tecidos mais velhos Pequena atividade metabólica Baixo teor de água Tecidos mais jovens Grande atividade metabólica Elevado teor de água Tab. 1 Teor de água e sua relação com idade e metabolismo. O fato de a água facilitar reações e sua maior con- centração ser encontrada em indivíduos de menor idade ajudam a explicar o fato de embriões terem atividade metabólica mais alta do que os indivíduos idosos (Tab. 2). Para mais detalhes, veja o texto complementar sobre rea- ções químicas do metabolismo. Tecido ou órgão Porcentagem em água (massa) Encéfalo do embrião 92 Tecido nervoso 84 Músculos80 Fígado 73 Pele 71 Pulmões 70 Rins 60,8 Tecido conjuntivo 60 Ossos 48,2 Tecido adiposo 30 Dentina 12 Tab. 2 Porcentagem de água em alguns tecidos. A água também atua no transporte de substâncias, pois, ao atuar como solvente, ela pode carregar partícu- las dissolvidas. É o que ocorre na seiva dos vegetais e no sangue dos animais. Outra função que a água desempe- nha é a de controle térmico. Ela tem grande contribuição no controle da temperatura devido à sua ação na dissi- pação de calor e pelo fato de ter alto calor específico. A Física explica com detalhes o alto calor específico: em termos mais práticos, significa que a água pode absorver muita energia térmica sem elevar consideravelmente sua temperatura. Nesse sentido, o caule dos cactos tem alto teor de água, e isso é adaptativo aos ambientes quentes onde essas plantas são encontradas, como desertos e caatinga. Muitos seres vivos dissipam calor com a contribuição da água quando perdem vapor-d’água através da superfície. É o caso da transpiração vegetal, que ocorre principalmen- te nas folhas. No ser humano, há perda de vapor-d’água através da respiração pulmonar e do suor eliminado na superfície da pele. Sais minerais Os chamados sais minerais são compostos minerais que apresentam função plástica e reguladora no orga- nismo, já que há minerais indispensáveis na atividade de algumas enzimas. Podem se apresentar na forma de íons dissolvidos na água (no interior das células, no flui- do intersticial e no plasma sanguíneo). Há minerais que se encontram imobilizados, ou seja, não dissolvidos, mas que fazem parte de estruturas como os ossos; é o caso do cálcio e do fosfato, presentes em grande quantidade nos ossos na forma de fosfato de cálcio.