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REVISÃO DE ÚLTIMA HORA PARA O SEGUNDO DIA DO ENEM SUMÁRIOSUMÁRIO MATEMÁTICA QUÍMICA FÍSICA BIOLOGIA cLIQUE NA MATÉRIA PARA IR ATÉ A PÁGINA CORRESPONDENTE! REGRA DE TRÊS DIRETA Na regra de três direta, você relaciona duas grandezas diretamente proporcionais. Isso significa que, quando uma grandeza aumenta, a outra também aumenta, e quando uma diminui, a outra também diminui. Por exemplo, quanto mais de um produto você decide comprar, mais você irá pagar. Quanto menos de um produto você decide comprar, menos você irá pagar. Agora, para resolver, multiplicamos de forma cruzada: o 8 multiplicará o 6, enquanto o 4 multiplicará o x. Dessa forma, encontramos: Resolvendo para x: Portanto, 6 litros de suco custam R$12. A quantidade de suco (4 litros) é diretamente proporcional ao preço (8 reais). Queremos encontrar o preço correspondente a 6 litros de suco, para este preço, utilizaremos a variável x. Dessa forma, montamos a regra de três direta: Exemplo: A e B, C e D são pares respectivos de grandezas diretamente proporcionais nos quais, um destes pares terá um valor desconhecido o qual queremos encontrar. M A TE M Á TI C A R ES U M à O D A S A LV A Ç Ã O A fórmula básica é: Se 4 litros de suco custam R$8, qual será o preço de 6 litros de suco? 4 8 6 = x 4 8 6 = x A B C D = 4 48x = x = = 48 4 12 REGRA DE TRÊS INVERSA Na regra de três inversa, você relaciona duas grandezas inversamente proporcionais. Isso significa que, quando uma grandeza aumenta, a outra diminui, e vice-versa. Por exemplo, se você está andando uma distância fixa e aumenta a velocidade de caminhada, o tempo necessário para concluir esta rota fixa diminuirá. Com a regra de três inversa coloca, basta resolvermos a equação para x: Portanto, o tempo de deslocamento dessa viagem com uma velocidade de 80km/h será de 6 horas. A e B, C e D são pares respectivos de grandezas diretamente proporcionais nos quais, um destes pares terá um valor desconhecido o qual queremos encontrar. A fórmula básica é: Se um carro viaja a uma velocidade de 60km/h e leva 8 horas para uma determinada distância, quanto tempo ele levará para percorrer este mesmo percurso se viajar a uma velocidade de 80km/h? A velocidade do carro (60km/h) é inversamente proporcional ao tempo de deslocamento (8 horas). Precisamos encontrar o tempo de deslocamento correspondente ao viajarmos a uma velocidade diferente (80km/h), para este tempo de deslocamento, utilizaremos a variável x. Dessa forma, montamos a regra de três inversa: Exemplo: A B C D� � � 60 8 80� � � x 480 80= x 480 80 = x x = 6 FÓRMULA DA ÁREA DO TRIÂNGULO Existem algumas formas de se calcular a área de um triângulo. Neste resumo vamos mostrar alguns destes cenários. Se você deseja calcular a área de um triângulo equilátero, aquele no qual todos os lados possuem o mesmo comprimento, você pode utilizar a fórmula: 1. Quando a base e a altura relativa a esta base são conhecidas:1. Quando a base e a altura relativa a esta base são conhecidas: 2. Quando os comprimentos de todos os lados são conhecidos (Fórmula de Heron): 2. Quando os comprimentos de todos os lados são conhecidos (Fórmula de Heron): 3. Triângulo equiláteros:3. Triângulo equiláteros: A b h � � 2 A é a área do triângulo; b é o comprimento base é a medida de qualquer lado do triângulo; h é a altura relativa aà base utilizada. a, b e c são os comprimentos dos lados do triângulo; s é o semiperímetro do triângulo (metade do perímetro: ). l é o comprimento dos lados do triângulo. A s s a s b s c� � � � � � �( ) ( ) ( ) a b c+ + 2 A l = ² 3 4 4 x 6 14 10 6 6 6 12 FÓRMULA DA ÁREA DO TRIÂNGULO A área de um círculo (A) pode ser calculada usando a seguinte fórmula: A é a área do círculo (lê-se ‘pi’) é uma constante matemática. Muitas vezes o valor de que pode ser arredondado para 3,14 ou 3, dependendo da questão. O exame também pode pedir para que você dê a resposta sem arredondar o valor da constante, neste caso, você deverá tratá-la como um termo algébrico; r é o raio do círculo, que é a distância do centro do círculo até a circunferência. Para calcular a área de um círculo com um raio de 2 metros sem arredondar a constante , utilizamos a fórmula substituindo o raio: Portanto, a área do círculo será 4 metros quadrados. Que por sua vez pode ser aproximada para 12 metros quadrados, caso a questão sugerir que você utilize =3. Como outras áreas, a área de um círculo é sempre positiva. Não confunda a fórmula da área do círculo com a forma do comprimento da circunferência C=2πr. Para lembrar a diferença, note que na área você está elevando o raio ao quadrado, e a relação de unidades de medida ao quadrado com o conceito de área (metros quadrados, decímetros quadrados, …) A fórmula da área de um círculo é aplicável a todo qualquer círculo. A área do círculo será calculada na unidade de medida referente àquela que está sendo utilizada no raio. Por exemplo, se o raio estiver em metros, a área será em metros quadrados. Se você souber o diâmetro (d, a distância entre dois pontos da circunferência que passe pelo centro) em vez do raio, você pode calcular o raio usando a relação: Exemplo: A m m m� � �� � �( )² ² ²2 4 4 Observações Importantes r d = 2 V é o volume do cilindro; é a mesma constante matemática utilizada para o cálculo da área do círculo. Dependendo do contexto e do comando da questão, ela pode ser aproximada para 3,14 ou 3; r é o raio da base do cilindro; h é a altura do cilindro. FÓRMULA DO VOLUME DO CILINDRO O cilindro é uma figura espacial - isto é, que é tridimensional, e, portanto, possui volume. É caracterizado por ser um prisma de base circular, que, tal como o círculo possui um raio. Por se tratar de um prisma, essa figura também apresenta altura. Para calcularmos o seu volume, fazemos o cálculo da área da sua base, que é um círculo, e multiplicamos essa área pela altura do cilindro RAZÕES DE SEMELHANÇA ENTRE ÁREAS E VOLUMES DE CONES A semelhança entre cones é uma propriedade importante na geometria que descreve a relação proporcional entre suas alturas, geratrizes, raios, áreas e volumes. Essa propriedade é útil na resolução de várias questões. É importante lembrar que para fazer o cálculo do volume, as unidades de medidas do raio e da altura devem ser a mesma. Por exemplo, ambos precisam estar em metros, ou ambos precisam estar em centímetros. Atente-se também que o resultado encontrado estará na unidade de medida equivalente àquela utilizada no raio e na altura (se o cálculo foi feito com o raio e a altura em metros, o resultado será em metros cúbicos). Dessa forma, o volume (V) do cilindro pode ser calculado utilizando a seguinte fórmula: h e H são as alturas do cone menor e do cone maior respectivamente; g e G são as geratrizes do cone menor e do cone maior respectivamente; r e R são os raios das bases do cone menor e do cone maior respectivamente. a e A são as áreas do cone menor e do cone maior respectivamente; v e V são os volumes do cone menor e do cone maior respectivamente. Se dois cones são semelhantes, a razão entre as suas alturas será equivalente à razão entre suas geratrizes, que por sua vez, será equivalente a razão entre os seus raios. Essa equivalência pode ser demonstrada através da igualdade: De maneira semelhante, se dois cones são semelhantes, a razão entre suas áreas será equivalente aos quadrados da razão entre suas alturas. Podemos expandir essa equivalência para o quadrado da razão entre as geratrizes e para o quadrado da razão entre as geratrizes. Essa relação pode ser representada através da igualdade: Razões de Semelhança de Áreas entre Cones: Similarmente, se dois cones são semelhantes, a razão entre seus volumes será equivalente ao cubo da razão entre suas alturas. Essa igualdade também pode ser expandida para ser equivalente ao cubo da razão entre as geratrizes e para o cubo da razão entre os raios. Essase desintoxicação. Retículo endoplasmático rugoso: composto por membranas com ribossomos aderidos à sua superfície. Ele desempenha um papel fundamental na síntese de proteínas. Ribossomos: organela composta por duas subunidades constituídas de RNAr dobrado sobre si mesmo. São as organelas responsáveis pela produção de proteínas. Complexo de Golgi: organela celular composta por sacos membranosos achatados, chamados de cisternas, que modifica, empacota e distribui proteínas e lipídios produzidos pela célula. Mitocôndria: organela celular responsável pela quebra de nutrientes energéticos para a liberação de energia (ATP) por meio da respiração celular. Centríolos: estruturas celulares compostas por microtúbulos que desempenham um papel crucial na divisão celular, organizando o citoesqueleto e auxiliando na formação dos cílios e flagelos em algumas células. Lisossomos: bolsas membranosas que contêm enzimas digestivas e estão envolvidos na degradação de resíduos celulares, reciclagem de componentes celulares danificados e na digestão de partículas externas que são englobadas pela célula. DNA X RNA DNA O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é uma molécula grande e complexa responsável por armazenar e transmitir informações genéticas/hereditárias de uma geração para a seguinte. Ele contém os códigos, as “receitas”, para a produção de proteínas. Sua estrutura molecular é constituída por duas cadeias de subunidades (“pecinhas”) chamadas de nucleotídeos que, interligadas, formam uma estrutura helicoidal (como uma escada em caracol). Cada nucleotídeo, por sua vez, é composto por partes menores: um grupamento fosfato, um açúcar (pentose - no caso do DNA é a desoxirribose) e uma base nitrogenada (Adenina, Timina, Citosida ou Guanina). Esses nucleotídeos se ligam de duas maneiras para formar a molécula de DNA:� Através de ligações pentose-fosfato, que são ligações covalentes (fortes) entre o grupamento fosfato de um nucleotídeo com a pentose de outro formando as fitas do DNA (os “corrimãos” da “escada”). Essas ligações fortes são importantíssimas para manter o código genético íntegro. E as ligações de pontes de H que ligam as bases nitrogenadas de uma fita com a outra (formando os “degraus” da “escada”). Essas ligações são mais fracas e fáceis de serem quebradas. Isso é importante, pois a célula precisará quebrar essas ligações constantemente para “ler” o código genético presente na sequência de bases nitrogenadas. Lembre-se também que as bases nitrogenadas sempre se ligam da mesma maneira: A-T / C-G. O RNA, ou Ácido Ribonucleico, é uma molécula essencial para diversos processos biológicos, principalmente na área da genética e síntese de proteínas. Ela funciona, em grande parte dos seres vivos, como um “ajudante do DNA”, participando de diversos processos celulares. Assim como o DNA, o RNA será formado por uma sequência de nucleotídeos. Entretanto, existem algumas diferenças-chave entre os dois: Estrutura: O RNA é tipicamente de cadeia simples, enquanto o DNA é de cadeia dupla. Além disso, o açúcar (pentose) presente nos nucleotídeos do RNA é a ribose (no DNA, como visto anteriormente, é a desoxirribose). Bases nitrogenadas: O RNA possui quatro bases nitrogenadas: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e uracila (U). Ou seja, três bases são iguais ao DNA (A,C e G), porém, o RNA não tem Timina. Em seu lugar, temos a Uracila. Além disso, é importante lembrar que existem três tipos de RNA atuando nos processos celulares, cada um com funções específicas: RNA RNA Mensageiro (mRNA): O mRNA é produzido durante o processo de transcrição e transporta a informação genética do DNA no núcleo da célula para os ribossomos no citoplasma. Os ribossomos usam essa informação para sintetizar proteínas em um processo chamado tradução. RNA de Transportador (tRNA): O tRNA auxilia na síntese de proteínas transportando aminoácidos específicos para o ribossomo. Cada molécula de tRNA possui uma região anticódon que se liga ao códon complementar no mRNA. RNA Ribossômico (rRNA): O rRNA é um componente importante dos ribossomos, que são as organelas celulares responsáveis por lerem o mRNA e, a partir dele, realizarem a síntese de proteínas. Os ribossomos são compostos tanto por rRNA quanto por proteínas. GENÉTICA A genética é o estudo da hereditariedade e da variação nos organismos, explorando como os genes determinam características biológicas e são transmitidos de uma geração para outra. Várias são as formas que o Enem aborda este conteúdo. Então, para você mandar bem nessas questões, é importante lembrar de alguns conceitos básicos: Cromossomos: Os cromossomos são estruturas celulares que carregam os genes e a informação genética de um organismo. São compostos de DNA condensado (enrolado sobre si mesmo e sobre proteínas, como as histonas). Além disso, é importante que você lembre que durante a divisão celular os cromossomos possuem duas cromátides, ou seja, duas cópias para o mesmo segmento de DNA. Essas cópias são produzidas durante a fase S da intérfase, período em que a célula inicia os “preparativos” para a divisão celular. Cromossomos autossomos: São cromossomos que possuem genes que NÃO estão relacionados com a determinção do sexo biológico de um organismo. Nos seres humanos, 22 dos 23 pares de cromossomos são autossomos. Cromossomos sexuais: São cromossomos que possuem genes que determinam o sexo biológico de um indivíduo. Nos seres humanos, o par sexual XX determinará características do sexo feminino, enquanto o par XY irá determinar o sexo masculino. É importante destacar que o cromossomo X é maior que o cromossomo Y e possui um formato diferente. Dessa forma, o par XY é o único par de cromossomos homólogos do cariótipo humano típico que não têm correspondência de tamanho e formato entre eles. Cromossomos homólogos: Os cromossomos são estruturas celulares que carregam os genes e a informação genética de um organismo. São compostos de DNA condensado (enrolado sobre si mesmo e sobre proteínas, como as histonas). Além disso, é importante que você lembre que durante a divisão celular os cromossomos possuem duas cromátides, ou seja, duas cópias para o mesmo segmento de DNA. Essas cópias são produzidas durante a fase S da intérfase, período em que a célula inicia os “preparativos” para a divisão celular. Gene: Corresponde a um trecho de uma molécula DNA, uma unidade de informação genética contida no material genético. Ele codifica as instruções para a síntese de uma proteína específica ou desempenha outras funções regulatórias no organismo, determinando características hereditárias e contribuindo para a diversidade genética. Genótipo: Refere-se à composição genética de um organismo, representada pelos alelos presentes em seus cromossomos para um ou mais genes específicos. Fenótipo: São as características observáveis de um organismo, como sua aparência física, comportamento e outras características visíveis ou mensuráveis. Essas características são produzidas pela interação entre o genótipo e o ambiente. Alelo: Um alelo é uma versão ou variante específica de um gene. Os alelos podem ter sequências de DNA ligeiramente diferentes e, portanto, podem levar a diferentes características ou traços hereditários quando comparados com outros alelos do mesmo gene. Eles estão localizados no mesmo lócus gênico (região/”endereço”) de cada cromossomo do par de homólogos. Alelo Dominante: Tipo de alelo que se expressa como uma característica observável em um organismo, mesmo quando apenas uma cópia desse alelo está presente no genótipo do indivíduo. Em um par de alelos heterozigoto, onde há um alelo dominante e um alelo recessivo, a característica associada ao alelo dominante será expressa. Os alelos dominantes geralmente são representados por letras maiúsculas, como "A." Alelo Recessivo: Tipo de alelo cuja característica só se manifesta quando dois alelos recessivos idênticos estão presentesno genótipo. Em um par de alelos heterozigotos, onde há um alelo dominante e um alelo recessivo, a característica associada ao alelo recessivo não será expressa. Os alelos recessivos geralmente são representados por letras minúsculas, como "a." Fotomicrografias de cariótipos (conjuntos de cromossomos) humanos. Os 22 primeiros pares são cromossomos autossomos. Já o último par, corresponde ao par sexual. Sendo assim, do lado esquerdo temos um cariótipo masculino (XY) e do lado esquerdo temos um cariótipo feminino (XX). Homozigose: Refere-se à presença de dois alelos idênticos para um determinado gene em um organismo. Isso significa que ambos os alelos, um herdado do pai e outro da mãe, são iguais em termos de sequência de DNA. Em um organismo homozigoto, ambos os alelos podem ser dominantes (por exemplo, AA) ou recessivos (por exemplo, aa). Heterozigose: Heterozigose é uma condição genética em que um organismo possui dois alelos diferentes para um gene específico (exemplo: Aa). Um alelo é herdado do pai e o outro diferente pe herdado da mãe, e esses alelos podem ter sequências de DNA ligeiramente diferentes, levando a diferentes manifestações de um traço genético específico. PRIMEIRA E SEGUNDA LEIS DE MENDEL Através de seus experimentos com ervilheiras, Mendel chegou a diversas conclusões que formaram a base da genética. Ao observar características como a cor e a textura de grãos de ervilha, Mendel percebeu que essas características provavelmente eram determinadas por um “par de fatores” (que conhecemos hoje como alelos) e que cada genitor contribuia com um dos fatores desse par. Hoje sabemos que isto ocorre porque nossas características são resultantes da interação desses alelos presentes nos cromossomos homólogos. A primeira Lei de Mendel, também conhecida como Lei da Segregação, postula que os fatores/ alelos segregam-se (separam-se) durante a formação dos gametas. Isso significa que um organismo heterozigoto produz gametas com apenas um alelo, de modo que metade dos gametas leva um alelo e a outra metade leva o outro alelo. Primeira Lei de Mendel Hoje sabemos que a formação dos gametas nos seres humanos (e em grande parte dos seres vivos) se dá através da meiose, divisão celular em que o número de cromossomos de uma célula é reduzido pela metade em suas células filhas. Nesse processo, os cromossomos homólogos são separados, separando assim os pares de alelos. Essa segregação aleatória dos alelos assegura que cada descendente receba um alelo de cada progenitor, contribuindo para a diversidade genética nas gerações seguintes. A Lei da Segregação é fundamental para entender como os genes são transmitidos de uma geração para outra e como ocorre a herança das características genéticas. Segunda Lei de Mendel Um dos primeiros experimentos que Medel fez com as ervilheiras foi a observação das cores de seus grãos. Na imagem acima temos um resumo das possibilidades observadas a partir do cruzamento inicial de ervilhas puras verdes e ervilhas puras amarelas, bem como o resultado clássico para o cruzamento de heterozigotos em heranças por dominância completa - 3:1. Mendel analisou os experimentos que realizava com as ervilheiras de diversas formas. Uma delas foi observando como ocorria a herança de duas características ao mesmo tempo. O objetivo era saber se a herança de uma característica influenciava na frequência de outra. Para isso, ele observou duas características das ervilhas ao mesmo tempo: a cor dos grãos (amarelos e verdes) e a sua textura. O resultado desse experimento está descrito a seguir: "Cada par de alelos segregados (ou separados) durante a formação de gametas é independente de outros pares de alelos. Isso significa que a segregação de um par de alelos não influencia a segregação de outro par de alelos." A partir dessas observações, Mendel concluiu que os alelos para diferentes características hereditárias segregam de forma independente um do outro durante a formação de gametas. Isso resulta em uma ampla variedade de combinações genéticas possíveis em descendentes, contribuindo para a diversidade genética em uma população. O fixismo é uma teoria amplamente aceita durante o século XVIII, porém atualmente desacreditada na biologia. Ela sustenta que as espécies são imutáveis e não sofrem mudanças ao longo do tempo. De acordo com essa teoria, as espécies teriam sido criadas em sua forma atual e permaneceriam inalteradas desde então. A evidência científica acumulada ao longo dos anos sustenta amplamente a teoria da evolução como a explicação mais aceita para a diversidade de vida na Terra. Sendo assim, o fixismo não é considerado cientificamente válido e é rejeitado pela comunidade científica. Sendo assim, podemos enunciar a Segunda Lei de Mendel da seguinte forma: TEORIAS DA EVOLUÇÃO Fixismo: Um exemplo classicamente relacionado ao Lamarckismo é o tamanho do pescoço das girafas. Através da ótica Lamarckista, poderíamos explicar o pescoço longo das girafas dizendo que ele ficou maior pelo seu uso intensificado na tentativa de o animal alcançar alimentos em árvores mais altas. Assim, essa característica adquirida pelo esforço e favorável à sua sobrevivência, teria sido passada para as gerações seguintes, fazendo com que o órgão ficasse cada vez maior. Lamarckismo é uma teoria proposta pelo naturalista francês Jean-Baptiste Lamarck no início do século XIX. De acordo com essa teoria, os organismos podem adquirir características durante suas vidas e, em seguida, transmiti-las às gerações futuras. Segundo o cientista, isso ocorreria através de dois princípios: No entanto, o Lamarckismo foi amplamente refutado pelas evidências científicas que foram sendo observadas após a postulação da sua teoria. A herança das características adquiridas, proposta por Lamarck, não é consistente com a genética moderna, que demonstrou que a informação genética não é alterada pelo uso ou desuso de órgãos durante a vida de um organismo. Portanto, o Lamarckismo não é considerado uma explicação válida para a evolução das espécies. Entretanto, apesar de os mecanismos propostos pelo cientistas não serem consistentes, a proposição de sua teoria foi um importante marco científico, já que propunha que os seres vivos evoluem, modificando-se ao longo do tempo, contrapondo a até então aceita ideia do fixismo. Além disso, Lamarck destacava que o ambiente teria influência sobre essas modificações, ideia que inspirou outros cientistas que estudaram evolução. Lamarckismo: Uso e desuso: Lamarck argumentou que os organismos desenvolvem características úteis por meio do uso frequente de uma parte do corpo e perdem características que não são usadas, levando a mudanças em suas estruturas ao longo do tempo. Herança dos caracteres adquiridos: o cientista afirmou ainda que as características adquiridas durante a vida de um organismo seriam transmitidas para suas descendências, tornando essas características comuns em uma população ao longo das gerações. Darwinismo: Chamamos de Darwinismo a teoria da evolução proposta pelo naturalista inglês Charles Darwin. O conceito fundamental da sua teoria é a Seleção Natural, que também é creditada ao naturalista Alfred Russel Wallace. Entretanto, a autoria de Darwin é mais valorizada no meio científico por conta do livro A Origem das Espécies, publicado por ele em 1859, onde o cientista traz inúmeros exemplos que corroboram com suas ideias. A Seleção Natural descreve o processo pelo qual as características hereditárias que aumentam a aptidão de um organismo em seu ambiente se tornam mais comuns em uma população ao longo do tempo. A seleção natural é baseada em alguns princípios: Variação Genética: Dentro de uma população de organismos, existem variações genéticas. Isso significa que os seres vivos de uma mesma espécie são semelhantes, porém não são todos idênticos, já que têm diferentes características hereditárias que os tornam indivíduos. Luta pela Sobrevivência:Segundo Darwin, os recursos na natureza são limitados, o que leva a uma competição entre os indivíduos por comida, abrigo e outros recursos essenciais. Isso cria uma luta pela sobrevivência, na qual os organismos competem para sobreviver e se reproduzir. Sobrevivência dos Mais Aptos: Os indivíduos com características que os tornam mais bem adaptados ao ambiente têm uma maior probabilidade de sobreviver e de se reproduzir com sucesso. Essas características vantajosas são transmitidas às gerações futuras. Reprodução Diferencial: Os organismos mais aptos, devido às suas características vantajosas, têm uma maior probabilidade de deixar descendentes. Isso resulta na transmissão de características favoráveis à próxima geração. A partir desses princípios, ao longo do tempo, a seleção natural leva a uma mudança na composição genética de uma população, tornando as características vantajosas mais comuns, enquanto as desvantajosas diminuem. Esse processo gradual de adaptação resulta na evolução das espécies e é a base da diversidade da vida na Terra. A seleção natural é um dos conceitos mais bem estabelecidos na biologia e é amplamente aceita na comunidade científica como a explicação para a adaptação e evolução das espécies. Pensando novamente no exemplo do longo pescoço da girafa, para explicá-lo sob a ótica darwinista, diríamos que existiriam em algum momento da história girafas com pescoço mais curto e outras com o pescoço mais longo. Em um ambiente onde o alimento rasteiro estivesse escasso, as girafas que conseguissem alcançar folhagens mais altas conseguiriam ficar mais fortes e sobreviver, enquanto as mais baixas ficariam mais fracas e morreriam. Assim, as girafas com o pescoço mais longo se reproduziriam mais e, com o tempo, a população teria mais girafas com pescoço longo do que com o pescoço curto. O papel do ambiente em Darwin e Lamarck: Tanto no Darwinismo quanto no Lamarckismo, as características do ambiente onde uma espécie habita são essenciais para explicar suas modificações ao longo do tempo. Entretanto, Lamarck e Darwin divergem essencialmente na forma como explicam a ação do ambiente na evolução. Para Lamarck, o ambiente INDUZIRIA as modificações nos seres vivos, fazendo com que um órgão se desenvolvesse ou atrofiasse. Para Darwin, por outro lado, as variações entre os seres vivos de uma mesma espécie já existiriam naturalmente de forma aleatória e o ambiente agiria SELECIONANDO os indivíduos com características mais adaptadas. Neodarwinismo: O neodarwinismo, também conhecido como síntese moderna da evolução, é uma teoria que combina as ideias da teoria da evolução de Charles Darwin com os princípios da genética moderna. Esta teoria surgiu no início do século 20 como uma atualização da teoria da evolução original de Darwin e se tornou a explicação predominante para os mecanismos da evolução. Os principais elementos do neodarwinismo incluem: Seleção Natural, herança e variabilidade genética (variações, mutações, recombinações etc), processos de especiação, tempo geológico. Antes de revisarmos as principais doenças da atualidade, é importante que você relembre alguns termos relevantes relacionados às doenças: Dengue: A dengue é uma doença infecciosa causada pelo vírus da dengue (existem quatro sorotipos), que é transmitido aos seres humanos pela picada do mosquito Aedes aegypti. Seus sintomas podem variar desde casos assintomáticos (sem sintomas) até formas mais graves da doença. Os mais comuns incluem febre alta, dor de cabeça intensa, dor nas articulações e músculos, erupção cutânea e fadiga. Recentemente a ANVISA aprovou uma vacina contra a dengue, porém ela ainda não está disponível no SUS. Sendo assim, a melhor forma de prevenção segue sendo o combate ao vetor (mosquito), dificultando o seu ciclo de vida (eliminação de criadouros do mosquito, como recipientes com água parada, uso de repelentes, roupas de manga longa e telas em janelas). DOENÇAS ATUAIS Agente etiológico: organismo responsável por causar uma doença, como bactérias, vírus, fungos ou parasitas. Identificar o agente etiológico é crucial para o diagnóstico e tratamento adequado de doenças infecciosas. Agente transmissor: também chamado de vetor, o agente transmissor é um organismo, frequentemente um inseto, que transporta e transmite agentes patogênicos, como vírus, bactérias ou parasitas, de um hospedeiro para outro, desempenhando um papel crucial na disseminação de doenças, como mosquitos que transmitem a malária. Hospedeiro intermediário: ser vivo onde o parasita se desenvolve ou se reproduz de forma assexuada. Hospedeiro definitivo: Organismo onde oparasita finaliza seu ciclo vital, realizando reprodução sexuada. Endemia: uma endemia é uma ocorrência constante e previsível de uma doença em uma área geográfica específica, afetando continuamente a população local, sem variações significativas. Epidemia: aumento significativo e repentino de casos de uma doença em uma população ou área geográfica específica, que excede o que é normalmente esperado. Pandemia: epidemia global que se espalha por múltiplos países e continentes, afetando uma grande parte da população mundial. Pandemias envolvem doenças infecciosas que se propagam amplamente, como a COVID-19. Febre maculosa: A febre maculosa é uma doença infecciosa causada pela bactéria Rickettsia rickettsii, transmitida aos seres humanos por carrapatos infectados, em especial o carrapato-estrela (Amblyomma cajennense). Os sintomas iniciais geralmente se assemelham aos da gripe, incluindo febre alta, dor de cabeça, fadiga, dor muscular e calafrios. Após alguns dias, uma erupção cutânea característica se desenvolve, que pode começar como manchas rosadas e evoluir para pequenas manchas vermelhas ou bolhas. A febre maculosa pode ser uma doença grave e potencialmente fatal se não for diagnosticada e tratada rapidamente. A doença pode afetar vários órgãos e sistemas do corpo, incluindo o sistema nervoso central, causando sintomas neurológicos. Como não há vacinas disponíveis, a prevenção da febre maculosa envolve evitar picadas de carrapatos. Isso inclui o uso de roupas de manga comprida, calças compridas e repelentes de insetos. É importante também fazer verificações minuciosas do corpo após passar tempo em áreas de risco e remover carrapatos imediatamente. Essa doença tem se tornado motivo de grande preocupação em várias regiões do país, uma vez que o número de casos têm aumentado consideravelmente. É importante ressaltar ainda que alguns animais silvestres podem servir de reservatório das bactérias causadoras da febre maculosa, como as capivaras e os gambás. HIV: O HIV (Vírus da Imunodeficiência Humana) é um vírus que ataca o sistema imunológico do corpo humano, enfraquecendo-o e tornando-o mais suscetível a infecções e doenças, caracterizando o quadro da AIDS (síndrome da imunodeficiência humana). O HIV é transmitido principalmente através de contato direto com determinados fluidos corporais, como sangue, sêmen, secreções vaginais e leite materno. As formas mais comuns de transmissão incluem relações sexuais desprotegidas, compartilhamento de agulhas contaminadas e de mãe para filho durante a gravidez, parto ou amamentação. Atualmente, não há cura para o HIV, mas o tratamento antirretroviral (TAR) é eficaz em controlar a replicação viral e retardar a progressão da infecção. O TAR envolve a tomada diária de medicamentos antirretrovirais, geralmente em combinação. Não há vacinas disponíveis com o HIV, sendo assim, a prevenção do HIV inclui o uso de preservativos durante as relações sexuais, práticas seguras de injeção de drogas, testagem frequente e, para pessoas em alto risco, a profilaxia pré-exposição (PrEP) pode ser recomendada. Coronavírus: O coronavírus é uma família de vírus que pode causar doenças em humanos e animais. Um dos membros mais conhecidos dessa família é o SARS-CoV-2, que é responsável pela pandemia de COVID-19 que teve umimpacto significativo em todo o mundo, afetando a saúde pública, a economia, o sistema de saúde e a vida cotidiana das pessoas. O SARS-CoV-2 é transmitido principalmente de pessoa para pessoa através de gotículas respiratórias liberadas quando alguém fala, tosse ou espirra. A transmissão também pode ocorrer pelo contato com superfícies contaminadas e tocando o rosto. Os sintomas da COVID-19 variam, mas os mais comuns incluem febre, tosse, falta de ar, fadiga e perda de paladar ou olfato. Algumas pessoas podem desenvolver sintomas graves, como pneumonia e insuficiência respiratória. MATEMÁTICA Inácio Ávila BIOLOGIA Prado Bonorino QUÍMICA Roseli Sanches Prieto FÍSICA Flaverson Messias Batista ORGANIZAÇÃO Juliana Evelyn dos Santos e João Wesley DESIGN Matheus Laste e João Pedro Beckhauser biologia3.pdf biologia 2.pdf E-book Resumão da salvação 2024 - dia 2.pdf E-book da Salvação 2023 - capa.pdf matemática.pdf biologia.pdf Aulão - e-book - Química.pdf Aulão - e-book - Física.pdfequivalências podem ser representadas através da igualdade: Razões de Semelhança de Volumes entre Cones: h H g G r R = = a A h H g G r R = = =( )² ( )² ( )² v V h H g G r R = = =( )³ ( )³ ( )³ FUNÇÃO DE SEGUNDO GRAU Uma função de segundo grau, também conhecida como função quadrática, é um tipo fundamental de função matemática. A forma geral da função de segundo grau é representada pela equação: Se a parábola possui concavidade positiva, o vértice será o seu ponto mínimo. Caso contrário, e ela possua concavidade negativa, o vértice será o seu ponto máximo. Forma da Parábola: A representação gráfica de uma função de segundo grau é uma parábola. A concavidade da parábola (se abre para cima ou para baixo) depende do sinal do coeficiente a. f x ax bx c( ) ²� � � f(x) é o valor da função em relação a x; a, b, e c são coeficientes constantes de cada função específica, com a sendo diferente de zero. Razões de Semelhança entre Cones: Se a>0, a parábola se abre para cima, isto é, ela possui concavidade positiva; Se aNaOH → Na+ + OH- Para medir o grau de acidez, neutralidade ou a basicidade de uma solução, podemos utilizar o pH e o pOH. pH e pOH: 14131211109876543210 Soluções Neutras Ácidez Crescente Basicidade Crescente O pH, como dito anteriormente, representa o potencial hidrogeniônico, e é a quanti- dade de H+ em uma solução. Já o pOH representa o potencial hidroxiliônico, e é a quan- tidade de (OH-) em uma solução. O pH e o pOH apresentam uma escala de valores que varia de 0 até 14. Como podemos calcular o valor de pH? Podemos utilizar duas fórmulas para calcular o valor de pH e pOH: pH = - log [H+] pOH = - log [OH-] Pela tabela acima, podemos verificar que quanto menor o valor do pH, mais ácida será a solução. Já quando temps valores mais perto de 14, temos maior basicidade. Perceba também que o caráter ácido de uma solução é crescente (da direita para a esquerda), e o caráter básico é decrescente (da esquerda para a direita). O pH de uma solução pode variar conforme a temperatura e a composição de uma substância. Vamos citar alguns exemplos de alimentos e materiais usados no nosso dia a dia e verificar seu caráter ácido ou básico? Alcalino Ácido PH NEUTRO 7 8 9 10 11 12 13 14 65432 1 0 Importante! A soma das duas concentrações é igual a 14. pH + pOH = 14 alaranjado de metila O alaranjado de metila fica vermelho em meio ácido, e ama- relo em meio básico. Fenolftaleína É importante realizar a mediação de pH? Sim, a medição do pH é importante para vários processos domésticos e industriais. Por exemplo, devemos medir o pH da água da piscina, que deve ser em torno de 7,0 e 7,4, para evitar a corrosão dos equipamentos, e manter o papel do cloro funcional. Também devemos medir o pH dos solos, para tratar do processo de acidificação, que prejudica as plantações. Para isso, existem substâncias que indicam o pH de uma solução pela alteração na sua coloração, estas são os chamados indicadores ácido-base. Veja alguns exemplos: Alcalino Ácido alaranjado de metila Papel tornassol O papel de tornassol fica vermelho em meio ácido, e azul em meio básico. O azul de bromotimol fica amarelo em meio ácido, e azul em meio básico. A fenolftaleína fica incolor em meio ácido, e adquire coloração rosa intensa em meio básico. alaranjado de metila Alcalino Ácido alaranjado de metila A água encontrada nos rios, lagos ou represas não é potável, pois pode conter muitos microrganismos ou resíduos sólidos que podem causar doenças. Por isso, antes dessa água chegar em nossas casas, ela é captada por uma ETA (estação de tratamento de água), onde será tratada e depois distribuída. A água não chega pura na nossa torneira, porém chega potável. Qual a diferença entre água pura e potável? Na água pura encontram-se apenas moléculas de água, sem qualquer outra substância (nem mesmo sais minerais) dissolvidas nela. Já a água potável é uma mistura homogê- nea de água e sais minerais, e que é própria para consumo humano, sem patógenos e substâncias tóxicas. A água não chega pura na nossa torneira, porém chega potável. Qual a diferença entre água pura e potável? Na água pura encontram-se apenas moléculas de água, sem qualquer outra substância (nem mesmo sais minerais) dissolvidas nela. Já a água potável é uma mistura homogê- nea de água e sais minerais, e que é própria para consumo humano, sem patógenos e substâncias tóxicas. Na estação de tratamento, de início, é feito um processo de filtração, por meio de grades que retêm galhos, restos de animais e pedaços de madeira. Em seguida essa água irá para um tanque, onde é adicionado sulfato férrico ou sulfato de alumínio e cal viva. Essas substâncias são chamadas de agentes coagulantes, e servem para aglomerar as partículas sólidas presentes na água. Esse processo é deno- minado de coagulação. A próxima etapa é a floculação, onde um outro tanque, formado por uma grande hélice, recebe a água com os agentes coagulantes. A hélice agita esse sistema para que os agentes coagulantes se choquem com o maior número de partículas, formando grandes flocos de impurezas. O próximo passo é o processo de decantação, também formado por tanques que irão receber os flocos de impurezas da etapa anterior. Esses flocos mais pesados irão se depositar no fundo do tanque, separando-se da água. FLOCULAÇÃO BOMBEAMENTO REPRESA DESINFECÇÃO FILTRAÇÃO DECANTAÇÃO ETADISTRIBUIÇÃO AGENTES COAGULANTES CLORO OU OZÔNIO CARVÃO ATIVADO ETA: ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA O que são polímeros? Polímeros são grandes moléculas formadas pela repetição de unidades menores, chama- das monômeros. Para compreender melhor o conceito, imagine uma longa cadeia forma- da por vários elos iguais. Cada elo representa um monômero, e a cadeia inteira é o políme- ro. Essa estrutura molecular confere aos polímeros propriedades únicas e versáteis. Por que os polímeros são tão importantes? Os polímeros estão presentes em praticamente tudo ao nosso redor: desde os plásticos que utilizamos no dia a dia, até os materiais naturais como a celulose e as proteínas. Sua versatilidade se deve a uma combinação de propriedades, como: Baixa densidade: Os polímeros são leves, o que os torna ideais para diversas aplicações. Alta resistência: Muitos polímeros são resistentes a diversos tipos de stress, como tração, impacto e corrosão. Flexibilidade: A capacidade de serem moldados em diferentes formas é uma caracterís- tica marcante dos polímeros. Isolamento térmico e elétrico: Alguns polímeros são excelentes isolantes, sendo utiliza- dos em fios e cabos elétricos. Alcalino Ácido Nesse momento, todas as impurezas maiores já foram eliminadas, restando ainda, as impurezas menores. Nessa etapa ocorre o processo de filtração, onde a água passa por filtros formados por carvão ativado, areia e pedras de tamanhos diferentes. As impurezas menores ficam retidas nesses filtros. O carvão ativado tem um alto poder de adsorção, assim, ele conse- gue clarear, desodorizar e purificar a água. Nas etapas acima foram retiradas todas as impurezas inorgânicas da água. Em seguida, adiciona-se fluoreto na água, na etapa de fluoretação. Esse procedimento serve para prevenir a formação de cárie dentária nas crianças. Após essa etapa, ocorre a desinfecção, com a adição de cloro ou ozônio na água, para eliminação de microrganismos que podem causar doenças. Como etapa final ocorre a correção do pH da água, para preservar a rede de encana- mentos e distribuição de água. Assim, a água está pronta para chegar em nossas residências. POLÍMEROS Tipos de polímeros Os polímeros podem ser classificados de diferentes maneiras: Processos de polimerização A formação de um polímero ocorre através de reações químicas chamadas polim- erizações. Os principais tipos são: Aplicações dos polímeros Os polímeros estão presentes em diversos produtos do nosso dia a dia, como: Embalagens: Garrafas, filmes plásticos, sacolas. Construção civil: Tubos, isolantes térmicos, tintas. Automobilística: Pneus, painéis, para-choques. Eletrônica: Circuitos impressos, cabos. Têxtil: Fibras sintéticas para roupas e tecidos. Alcalino Ácido Origem Naturais: Encontrados na natureza, como proteínas, celulose e borracha natural. Sintéticos: Produzidos em laboratório, como plásticos (polietileno, polipropileno, PVC) e fibras sintéticas (náilon, poliéster). Comportamento térmico Termoplásticos: Amolecem quando aque- cidos e endurecem ao resfriar. Exemplos: garrafas PET, embalagens plásticas. Termofixos: Uma vez moldados, não amo- lecem com o aquecimento. Exemplos: cabos de panelas, tintas epóxi. Polimerização por adição: Ocorre a quebra de uma dupla ligação entre os átomos de carbono, formando uma cadeia linear. Exemplo: polietileno. Polimerização por condensação: Envolve a liberação de uma molécula pequena, como água, durante a formação da cadeia polimérica. Exemplo: náilon. Estrutura molecular Homopolímeros: Formados por um único tipo de monômero. Copolímeros: Formados por diferentestipos de monômeros. Alcalino Ácido CICLO DO NITROGÊNIO Ciclo do Nitrogênio, Meio Ambiente e Poluição O ciclo do nitrogênio é essencial para a distribuição desse elemento a todos os seres vivos e ao meio ambiente. O nitrogênio está presente na atmosfera na forma gasosa e no solo na forma de nitratos e sais de amônia. O nitrogênio gasoso é incorporado por leguminosas que possuem nódulos, onde se locali- zam bactérias do gênero Rhizobium. Essas bactérias fixam o nitrogênio gasoso, produzin- do amônia a partir da reação entre nitrogênio e hidrogênio. As bactérias Nitrosomonas realizam a nitrificação, um processo em que a amônia é con- vertida em nitrito (NO₂) para a produção de energia. Outro grupo de bactérias, as Nitro- bacter, transforma os nitritos em nitratos (NO₃). Quando outros seres vivos se alimentam de vegetais, eles incorporam nitrogênio em sua composição. As bactérias desnitrificantes utilizam os nitratos em reações químicas, retornando o nitrogênio para a atmosfera e completando o ciclo. Assim, a nitrificação é o processo de conversão da amônia em nitrito e nitrato, enquanto a desnitrificação devolve o nitrato à atmosfera na forma de nitrogênio gasoso. Alcalino Ácido Impactos no Ciclo do Nitrogênio Alterações no ciclo do nitrogênio podem levar à perda de nutrientes e ao desequilíbrio na adubação natural, resultando no esgotamento da fertilidade do solo. Na agricultura, após a colheita, o solo pode ficar empobrecido em nutrientes, o que muitas vezes resulta no uso excessivo de fertilizantes químicos. Quando a adubação não é controlada, pode-se usar uma quantidade maior ou menor de nutrientes do que o solo realmente necessita. Após as primeiras chuvas ou irrigação, o solo pode sofrer lixiviação, processo em que os nutrientes são lavados e levados para corpos d'água próximos. Esse ambiente aquático, então, sofre com a sobrecarga de nutrientes, um fenômeno conheci- do como eutrofização. A eutrofização é o aumento da concentração de nutrientes que torna a água turva e favorece a proliferação de algas e cianobactérias. Isso dificulta a passagem de luz, causando desequilíbrios no meio aquático e um alto consumo de oxigênio. Consequentemente, em cursos d'água eutrofizados, os organismos aeróbios podem ser eliminados, deixando apenas organismos anaeróbios, que durante sua fermentação libe- ram substâncias contendo enxofre, resultando em um odor fétido. Consequências Ambientais da Desnitrificação O processo de desnitrificação também gera impactos ambientais significativos. Além do nitrogênio gasoso (N₂), outros gases, como óxido nítrico (NO) e óxido nitroso (N₂O), podem ser produzidos. O óxido nítrico se combina com o oxigênio atmosférico, favorecendo a formação de chuva ácida. Por sua vez, o óxido nitroso é um potente gás de efeito estufa, contribuindo para o aquecimento global. Além disso, o nitrogênio em quantidades excessivas pode ser prejudicial às plantas, limi- tando seu crescimento e afetando a saúde dos ecossistemas. O que é uma mistura? Uma mistura é a união de duas ou mais substâncias, na qual não ocorre transformação química. Os métodos utilizados para a separação de misturas baseiam-se nas diferenças de pro- priedades físicas dos seus componentes. Tipos de Misturas As misturas podem ser classificadas em dois tipos: Homogêneas apresentam apenas uma fase, difi- cultando o processo de separação. Heterogêneas apresentam duas ou mais fases, facilitando a separação. SEPARAÇÃO DE MISTURAS Ácido Métodos de Separação de Misturas Heterogêneas As misturas heterogêneas podem ser separadas por diversos processos: Catação: É um método manual que separa sólidos com base em diferenças de tamanho, cor e forma. Exemplos incluem a coleta seletiva e a seleção de feijão, onde se retiram pedrinhas. Ventilação: Este processo utiliza uma corrente de ar para sepa- rar substâncias com diferentes densidades. A substância mais densa permanece, enquanto a menos densa é levada pelo vento. Um exemplo é a separação da casca do amendoim. Separação Magnética: Utiliza um ímã para atrair substân- cias ferromagnéticas, como a limalha de ferro, deixando a areia para trás. Levigação: Consiste na separação de partículas com base na densidade, utilizando uma corrente de água. Um exemplo é o trabalho em garimpos, onde se separa ouro de cascalho. Filtração: Neste método, uma membrana porosa retém sólidos, permitindo a passagem apenas do líquido. Um exemplo cotidiano é a preparação de café. Decantação: Este método utiliza a gravidade para separar mistu- ras de compostos com densidades diferentes. Pode ser aplicado a misturas de líquidos ou de sólidos com líquidos. Por exemplo, em um recipiente com água e areia, a areia se deposita no fundo, enquanto o óleo flutua na superfície da água. Dissolução Fracionada: Envolve a mistura de dois sólidos, onde um líquido é adicionado para dissolver um deles. Por exemplo, ao adicionar água a uma mistura de areia e sal, o sal se dissolve, enquanto a areia permanece no fundo. Adsorção: Este método ocorre entre sólidos e líquidos, basea- do na capacidade de algumas substâncias reterem outras em sua superfície. Um exemplo são os filtros de água com carvão ativado, que é poroso e retém substâncias em sua superfície. Peneiração: Esse método separa sólidos de líquidos com base na diferença de tamanho. Um exemplo prático é a coagem do suco de laranja, onde se remove as sementes. Ácido Vamos escrever uma equação? Vamos utilizar como exemplo a reação de síntese da amônia. O gás nitrogênio reage com o gás hidrogênio formando ao final, o gás amônia. Representamos os símbolos dos elementos químicos presentes na reação química. Agora devemos verificar a quantidade de cada elemento que reage na equação, porque todos os átomos presentes nos reagentes, estarão presentes também nos produtos. Isso representa o balanceamento. Como fazemos isso? No exemplo acima, temos dois átomos de nitrogênio e de hidrogênio nos reagentes, e um átomo de nitrogênio e três átomos de hidrogênio nos produtos. As quantidades estão diferentes nos dois lados da reação, assim, teremos que igualá-las. Colocando-se o número dois na frente da molécula de amônia, ficaremos com dois átomos de nitrogênio, igualando as quantidades. Agora observando a quantidade de átomos de hidrogênio, temos seis átomos nos produtos. Nos reagentes continuamos com dois átomos de hidrogênio. Acrescentando-se na frente do gás hidrogênio o número três, teremos seis átomos de hidrogênio, igualando as quantidades. Nossa equação ficará representada por: Na equação química, os números na frente dos elementos ou substâncias representam os coeficientes estequiométricos. Temos então: 1 molécula de N2 reage com 3 moléculas de H2, formando 2 moléculas de NH3. Esses coeficientes são as quantidades que reagem e formam mol. A estequiometria é o processo pelo qual podemos identificar elementos ou substâncias que irão reagir, e o quanto de cada um será utilizado e consumido no processo. No final, identificamos o que será formado e suas respectivas quantidades. Vamos resumir isso? A estequiometria pode ser comparada com uma receita de bolo, com seus ingredientes na medida correta. No nosso processo químico, precisamos representar e reação química através de sua equação química, escrevendo os símbolos dos elementos que participam da reação. ESTEQUIOMETRIA N2 + H2 → NH3 1 N2 + 3 H2 → 2 NH3 Temos: 1 mol de N2 reage com 3 mol de H2, formando 2 mol de NH3. Por sua vez, o mol se relaciona com a massa atômica dos elementos. Em uma equação química, podemos transformar o mol em massa, utilizando a massa atômica de cada ele- mento. A massa atômica consta na tabela periódica. Assim temos que: 28g de N2 reagem com 6g de H2, formando 34 g de NH3. Como conseguimos os valores acima? A massa do nitrogênio é 14u; temos 2 moléculas deste elemento, assim temos: 14 + 14 = 28g. A massa do hidrogênio é 1u; temos 2 moléculas dele, ficando com: 1 x2 =2. Masna frente da molécula tem o número 3, achado pelo balanceamento. Precisamos multiplicar o 3 x 2 = 6g Vimos que a massa do nitrogênio é 14u e do hidrogênio é 1u. Temos o número 2 na frente da molécula de amônia. Nosso cálculo será: N = 14 x 1 = 14 H = 1 x 3 = 3 total = 17 x 2 = 34g O rendimento representa o quanto que uma reação se completa. Se apresentar rendimento de 100%, isso indica que todos os compostos irão reagir. Caso apresente rendimento menor que 100%, representa que alguns compostos não irão reagir. Vamos fazer um exemplo? Usando 480 g de hematita e sabendo que há 80% de rendimento. Qual a quantidade de ferro produzida em gramas? OBS: na estequiometria devemos verificar as informações que constam nos enunciados das reações químicas. Primeiro montar a equação química: Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO Observando a quantidade dos átomos nos reagentes e produtos, verificamos que a equação já está balanceada. Pelo enunciado da questão vamos relacionar Fe2O3 e o Fe: 1 mol Fe2O3 ______________ 2 mol Fe 480 g _____________________ x Observamos que temos duas unidades diferentes para trabalhar. Assim, temos que transfor- mar mol em gramas. Através do balanceamento obtemos a proporção que reage em mol e a proporção que reage em gramas. Em 1777, o cientista Bergmann dividiu a Química em inorgânica e orgânica. A química inorgânica seria responsável pelo estudo dos compostos extraídos do reino mineral, e a química orgânica era a responsável pelo estudo dos compostos extraídos dos seres vivos. QUÍMICA ORGÂNICA Alcalino Ácido Torbern Bergman Mais tarde, Kekulé afirma que a química orgânica representa o estudo dos compostos do carbono. August Kekulé Laurent Lavoisier Em seguida, outro cientista, chamado Lavoisier, comprovou que os compostos orgânicos eram formados pelo elemento carbono em sua estrutura. Voltamos agora ao nosso cálculo. 160 g/mol ______________ 2 x 56 480 g __________________ x x = 336g A massa do ferro é 56 x 2 = 112g A massa do oxigênio é 16 x 3 = 48g Total = 160g/mol Esse valor de ferro representa um rendimento de 100%, mas a reação tem rendimento de 80%. Assim, não pode produzir essa quantidade de ferro, deve produzir menos que isso. Vamos ao cálculo: 100% ____________ 336 g 80% ____________ x x = 268,8 g Esta é a quantidade de ferro para o rendimento de 80%. OBS: alguns compostos são formados por átomos de carbono, e representam compostos inorgânicos, como o CO2, CO, H2CO3. Sendo assim chamados de compostos de transição. Alcalino Ácido • O carbono que apresenta quatro ligações simples é chamado de saturado. • Os carbonos que apresentam duplas e triplas ligações são chamados de insaturados. • Dependendo da maneira como o carbono se liga, ele ocupa uma geometria no espaço diferente. | __ C __ | | __ C __ | = C = Também podem ocorrer duas ligações simples e uma ligação dupla: O carbono pode ocorrer nas cadeias com duas duplas ligações: E por último, ele pode ocorrer com uma ligação simples e uma ligação tripla: Os compostos orgânicos apresentam propriedades que os diferem dos inorgânicos como o elevado número de compostos, e a predominância da ligação covalente (compartilha- mento de elétrons) entre os átomos. • A maioria é combustível, portanto sofre combustão. São insolúveis em solventes polares como a água. A maioria dos compostos orgânicos é apolar. • Apresentam baixos pontos de fusão e de ebulição em comparação aos compostos inorgânicos. • São maus condutores de calor e de eletricidade. Elemento carbono e suas propriedades O elemento carbono apresenta algumas características específicas: Segundo Kekulé, o carbono realiza quatro ligações, sendo considera- do como tetravalente. Essas ligações são equivalentes, ou seja, as 4 são iguais entre si. • O carbono apresenta uma grande capacidade de formar cadeias carbônicas, por isso temos inúmeros compostos orgânicos. • O carbono pode rearranjar as quatro ligações de várias maneiras diferentes. Assim, podem ocorrer 4 ligações simples: Alcalino Ácido Como o carbono pode se organizar no espaço para realizar essas ligações? • O arranjo formado pelo carbono saturado que apresenta quatro ligações simples, tem a forma de um tetraedro, pois apresenta ligantes para ficarem distantes uns dos outros. • Sua geometria é tetraédrica, com ângulo entre as ligações de 109º28’. No arranjo com duas duplas ligações, temos dois ligantes, que se organizam através da geometria linear. Seu ângulo é de 180º entre os ligantes. Linear Trigonal plana Tetraédrica Linear No arranjo que apresenta uma dupla ligação, teremos um carbono com três ligantes, formando assim, a geometria trigonal plana, pois não há elétron livre no átomo central. Seu ângulo é de 120º entre os ligantes. • O arranjo que apresenta uma ligação simples e uma tripla ligação apresenta geometria linear com ângulo de 180º entre seus ligantes. • O carbono que realiza uma ligação simples, essa ligação é chamada de sigma (σ.). Assim, o carbono que realiza quatro ligações simples , possui 4 ligações sigmas. • O carbono formado por dupla ligação, apresenta uma ligação sigma e uma ligação pi (π), além das outras liga- ções simples, totalizando 3 sigmas e 1 pi. • O carbono formado por duas duplas ligações apresenta duas ligações sigma e duas ligações pi. • O carbono que apresenta uma tripla ligação é formado por duas ligações sigma e duas ligações pi. Ligação Simples Ligação Dupla Ligação tripla Alcalino Ácido TERMOQUÍMICA Eletroquímica A eletroquímica é o ramo da química que estuda as reações químicas que envolvem a transferência de elétrons entre átomos, estabelecendo uma relação entre eletricidade e reações químicas. As reações que ocorrem nesse processo são chamadas de reações de oxirredução. Reações de Oxirredução Nas reações de oxirredução, um elemento químico se oxida (doando elétrons), enquanto outro elemento se reduz (recebendo elétrons). A transformação espontânea da energia química contida nas substâncias em energia elétrica ocorre em pilhas e baterias. Vamos revisar os conceitos de oxidação e redução? Oxidação: É o processo de perda de elétrons, resultando em um aumento do número de oxidação. Redução: É o processo de ganho de elétrons, levando à diminuição do número de oxidação. O número de oxidação é a carga elétrica de um elemento quando ele participa de uma ligação química. O agente redutor é aquele que provoca a redução, mas sofre oxidação, enquanto o agente oxidante provoca a oxidação e sofre redução. Estrutura da Pilha As pilhas são dispositivos que realizam reações de oxirredução de forma espontânea, permitindo a passagem de corrente elétrica. Elas são formadas por um polo negativo e um polo positivo. O polo negativo, que possui excesso de elétrons, é atraído por cargas positivas. Assim, o fluxo de elétrons vai do pólo negativo para o pólo positivo. Um exemplo clássico para entender o funcio- namento de uma pilha é a pilha de Daniell. Na pilha de Daniell, dois metais — zinco e cobre — são colocados em uma solução salina e conectados por uma ponte salina. A placa de zinco é imersa em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO₄), formando um eletrodo de zinco. A placa de cobre é imersa em uma solução de sulfato de cobre (CuSO₄), formando um eletro- do de cobre. Essas duas substâncias estão interligadas por um fio condutor e por uma ponte salina. Alcalino Ácido O zinco, sendo mais reativo que o cobre, se oxida ao perder elétrons. Durante esse proces- so, o zinco começa a se dissolver na solução, resultando em corrosão da barra e diminui- ção de seu tamanho. Ele libera íons para a solução. Na barra de cobre, há uma grande disponibilidade de elétrons e íons de cobre livres. Esses íons de cobre se depositam na barra ao capturar os elétrons em excesso, transformando- -se em cobre metálico, o que resulta em um aumento da massa da barra. No lado do zinco, ocorre a oxidação (perda de elétrons), e este polo é chamado de ânodo. No ladodo cobre, ocorre a redução (ganho de elétrons), sendo este polo denominado de cátodo. A ponte salina, geralmente formada por cloreto de potássio (KCl), permite a movimenta- ção dos íons na solução, mantendo o equilíbrio elétrico. Nas pilhas, o fluxo de elétrons vai do ânodo (onde ocorre a oxidação) para o cátodo (onde ocorre a redução). A radioatividade é um processo natural que envolve a liberação de energia de um núcleo atômico instável. Por que um núcleo pode ser instável? Um núcleo atômico se torna instável devido à relação desigual entre prótons e nêutrons, as partículas que o compõem. Para que esse núcleo adquira estabilidade, o átomo deve emitir radiação por meio da expulsão de suas partículas, corrigindo assim essa desproporção. Essas alterações no núcleo do átomo são conhecidas como reações nucleares. Elas dife- rem das reações químicas, pois liberam uma quantidade muito maior de energia. O processo em que ocorre a emissão de partículas e a alteração da estrutura do núcleo é denominado decaimento radioativo. Tipos de Radiação Existem três tipos principais de radiação, cada uma com diferentes impactos no núcleo após sua emissão. Vamos analisar cada uma delas: Radiação Alfa (α): Essa radiação possui carga positiva e uma massa maior, sendo composta por dois prótons e dois nêutrons, totalizando um número de massa igual a 4. Quando um núcleo emite uma partícula alfa, sua massa diminui em 4 unidades e o número de prótons diminui em 2 unidades, resultando em um novo elemento químico. Por exemplo, a emissão radioativa do urânio resulta na formação de tório. Devido ao seu tamanho, a partícula alfa apresenta baixo poder de penetração e não consegue atravessar a camada de células da pele. RADIOATIVIDADE 1 Alcalino Ácido Radiação Beta (β): A radiação beta tem carga negativa e massa despre- zível, mas apresenta alta velocidade e um poder de penetração maior que o da partícula alfa. Durante a emissão de uma partícula beta, ocorre um aumento de uma unidade no número de prótons, pois um nêutron se transforma em um próton no núcleo. Por exemplo, no decaimento do césio, o novo elemento resultante mantém o mesmo número de massa, mas seu número de prótons aumenta para 56. 2 Radiação Gama (γ): As emissões gama são radiações eletromagnéticas que não possuem carga elétrica nem massa, apresentando o maior poder de penetração entre os três tipos de radiação. A radiação gama pode atravessar até 15 cm de aço e é detida por placas de chumbo com espessura de 5 cm ou mais, além de grossas paredes de concreto. Como não possui carga nem massa, sua representação é: γ0 3 Quando um átomo sofre decaimento por radiação gama, permanece inalterado, man- tendo o mesmo número de massa e de prótons. Observação Importante É fundamental lembrar que, após a emissão de qualquer tipo de radiação, o somatório dos números de massa e das cargas elétricas nucleares deve sempre ser igual antes e depois do processo. CONCEITOS BÁSICOS DE VELOCIDADE Movimento e Repouso: Um corpo está em movimento quando sua posição muda em relação a um referencial. Já o repouso ocorre quando a posição do corpo per- manece inalterada em relação ao mesmo referencial. É importante ressaltar que o movimento e o repouso são conceitos relativos, pois dependem do referencial escolhido. Veja no exemplo a seguir: Ponto Material e Corpo Extenso: Na imagem vemos pessoas dentro de um ônibus que passa por uma pessoa que está sentada à beira da estrada. Do ponto de vista da pessoa à beira da estrada, as pessoas dentro do ônibus que passa, estão em movimento. Entretanto, se compararmos a posição dos passageiros do ônibus em relação ao próprio veículo, elas encon- tram-se em repouso, sentadas, enquanto o ônibus as transporta. Na Física, as grandezas são utilizadas para quantificar e descrever os fenômenos naturais. Elas podem ser classificadas em escalares e vetoriais. Grandezas escalares: São completamente definidas por um valor numérico e uma unidade de medida. Exemplos: massa, tempo, temperatura, distância. Grandezas vetoriais: Além do valor numérico e da unidade de medida, requerem uma direção e um sentido para serem completamente definidas. Exemplos: força, velocidade, aceleração, deslocamento. Ponto material: É uma idealização na qual as dimensões de um corpo são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas no problema. Essa simplificação é útil em muitas situações, como no estudo do movimento dos planetas. Corpo extenso: É um corpo cujas dimensões não podem ser desprezadas. Nesse caso, é necessário considerar a forma e as dimensões do corpo para analisar seu movimento. Deslocamento e Espaço Percorrido: LEIS DE NEWTON Deslocamento: É uma grandeza vetorial que representa a variação da posição de um corpo. Ele é definido pela reta que liga a posição inicial à posição final do corpo, juntamente com seu sentido. A primeira lei de Newton, também conhecida como Princípio da Inércia, afirma que todo corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja obrigado a mudar esse estado por forças impressas sobre ele. Em outras palavras, um objeto em movimento tende a continuar em movimento e um objeto parado tende a permanecer parado, a menos que uma força externa atue sobre ele. Espaço percorrido: É uma grandeza escalar que representa a extensão da trajetória percorrida por um corpo. Ele corresponde ao comprimento do caminho percorrido pelo corpo, independentemente de sua posição final. Na Física, as grandezas são utilizadas para quantificar e descrever os fenômenos naturais. Elas podem ser classificadas em escalares e vetoriais. MRU e MRUV: Movimento Retilíneo Uniforme (MRU): É um movimento em linha reta com velocida- de constante. A aceleração nesse tipo de movimento é nula. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV): É um movimento em linha reta com aceleração constante. A velocidade varia linearmente com o tempo. 1°Lei de Newton - Princípio da Inércia 2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica A segunda lei de Newton, conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, estabelece a relação entre a força resultante aplicada a um corpo e a aceleração que ele adquire. Essa lei pode ser expressa matematicamente como: Força Resultante = Massa x Aceleração (F = m . a) A força resultante é a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre um corpo. Ela é responsável por causar a aceleração do corpo. Aplicações da 2ª Lei de Newton: Sistemas de blocos: Ao analisar sistemas de blocos conectados por fios, a segunda lei de Newton nos permite determinar a aceleração do sistema e as tensões nos fios. Plano inclinado: Ao colocar um objeto em um plano inclinado, a força peso do objeto pode ser decomposta em duas componentes: uma paralela ao plano e outra perpen- dicular ao plano. A componente paralela ao plano causa a aceleração do objeto. Força peso: A força peso é a força com que a Terra atrai um objeto. Ela é diretamen- te proporcional à massa do objeto e à aceleração da gravidade. Diferença entre peso e massa: A massa é uma medida da quantidade de matéria de um corpo e é uma propriedade intrínseca do corpo. O peso, por sua vez, é uma força e depende da aceleração da gravidade local. Um mesmo objeto terá a mesma massa em qualquer lugar do universo, mas seu peso variará de acordo com a força da gravidade local. A quantidade de movimento de um corpo é uma grandeza vetorial que representa a dificuldade de se alterar o estado de movimento desse corpo. Ela é definida como o produto da massa do corpo pela sua velocidade: Impulso O impulso é uma grandeza física que mede a variação da quantidade de movimento de um corpo em um determinado intervalo de tempo. Ele é definido como o produ- to da força resultante aplicada ao corpo pelo intervalo de tempo durante o qual essa força atua: A quantidade de movimento é uma propriedade fundamental de um corpo emmovimento e é conservada em sistemas isolados, ou seja, em sistemas onde não há forças externas atuando. Q = m . v Onde: Q: quantidade de movimento m: massa do corpo v: velocidade do corpo 3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação A terceira lei de Newton afirma que para toda ação há sempre uma reação igual em módulo,como vemos na imagem, mesma direção e sentido oposto. Isso significa que quando um corpo exerce uma força sobre outro, este exerce uma força de mesma intensidade, na mesma direção, mas em sentido oposto sobre o primeiro corpo. QUANTIDADE DE MOVIMENTO I = F . Δt Onde: I: impulso F: força resultante Δt: intervalo de tempo ENERGIA MECÂNICA O impulso é uma grandeza vetorial e tem a mesma direção e sentido da força resultante. Ele também pode ser obtido através da área entre o módulo da força e o intevalo de tempo. Relação entre Impulso e Quantidade de Movimento Existe uma relação direta entre o impulso e a variação da quantidade de movimento de um corpo. O teorema do impulso-quantidade de movimento estabelece que o impulso aplicado a um corpo é igual à variação da quantidade de movimento desse corpo: I = ΔQ Essa relação é fundamental para analisar colisões, explosões e outros fenômenos onde a força resultante atua durante um curto intervalo de tempo. A Energia Mecânica se refere à capacidade de um sistema realizar trabalho. Ela pode se manifestar de diferentes formas, sendo as principais: Energia cinética: Associada ao movimento dos objetos. Quanto maior a velocidade de um corpo, maior será sua energia cinética. A fórmula para calcular a energia cinética é: Energia potencial gravitacional Relacionada à posição de um objeto em relação a um referencial, geralmente o solo. A fórmula é: Energia potencial elástica Associada à deformação de um corpo elástico. A fórmula é: TEMPERATURA E ESCALAS TERMOMÉTRICAS Sistemas conservativos: Nestes sistemas, a energia mecânica total se mantém constante ao longo do tempo, ou seja, não há perda de energia para o meio externo. Sistemas dissipativos: Nesses sistemas, ocorre perda de energia mecânica ao longo do tempo, devido à ação de forças dissipativas, como o atrito. Sistemas Conservativos e Dissipativos A Lei da Conservação da Energia Mecânica Em sistemas conservativos, a lei da conservação da energia mecânica afirma que a energia mecânica total (soma da energia cinética e potencial) se mantém constante ao longo do tempo. Essa lei é fundamental para a análise de diversos fenômenos físicos. A temperatura é uma grandeza física que o grau de agitação das partículas de um corpo. Para sua medida, utilizamos escalas termomé- tricas, sendo sua formula geral dada por: Dilatação Térmica Fórmulas Dilatação Térmica Onde: TC = Celsius (°C): Escala mais utilizada no dia a dia, com o ponto de fusão do gelo em 0°C e o ponto de ebulição da água em 100°C à pressão atmosférica. TF= Fahrenheit (°F): Utilizada principalmente nos Estados Unidos, com uma escala diferente das anteriores. TK= Kelvin (K): Escala absoluta, onde o zero Kelvin (0 K) corresponde ao zero absoluto, temperatura na qual a agitação das partículas é mínima. Quando um corpo é aquecido, suas partículas vibram com maior intensidade, aumentando a distância média entre elas. Esse fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação pode ocorrer em uma, duas ou três dimensões, sendo classificada em: - Dilatação linear: Oocorre um aumento no comprimento do corpo. - Dilatação superficial: Ocorre em superfícies, com aumento da área. - Dilatação volumétrica: Acontece em sólidos e líquidos, com aumento do volume do corpo. Suas fómulas são dadas por: Dilatação linear Dilatação superficial Dilatação Onde: ΔA: variação da área (área final - área inicial) β: coeficiente de dilatação superficial (característica de cada material) Ai: área inicial do corpo ΔT: variação de temperatura (temperatura final - temperatura inicial) Processos de condução de calor Antes de falarmos sobre condução de calor, é fundamental entender o que é calor. Calor é a energia térmica em trânsito, ou seja, a energia que flui de um corpo para outro quando há uma diferença de temperatura entre eles. Essa transferência de energia ocorre espontaneamente do corpo mais quente para o corpo mais frio, buscando o equilíbrio térmico. Condução de Calor A condução de calor é um processo de transferência de energia térmica que ocorre principalmente em sólidos. Nesse processo, as partículas de um corpo vibram mais intensamente quando aquecidas, transmitindo essa energia para as partículas vizi- nhas por meio de colisões. Essa transferência de energia se propaga gradativamente por todo o material, sem que haja transporte de matéria. Fatores que influenciam a condução de calor: Natureza do material: Materiais como metais são bons condutores de calor, enquan- to materiais como madeira e plástico são maus condutores (isolantes térmicos). Área de contato: Quanto maior a área de contato entre os corpos, maior será a taxa de transferência de calor. Espessura do material: Materiais mais espessos oferecem maior resistência à passa- gem do calor. Diferença de temperatura: Quanto maior a diferença de temperatura entre os corpos, maior será a taxa de transferência de calor. ΔL: variação do comprimento α: coeficiente de dilatação linear Li: comprimento inicial ΔV: variação do volume (volume final - volume inicial) γ: coeficiente de dilatação volumétrica (característica de cada material) Vi: volume inicial do corpo Além da condução, existem outros dois processos de transferência de calor: Convecção: A convecção ocorre em fluidos (líquidos e gases) e está relacionada à movimentação das partículas do fluido. Ao serem aquecidas, as partículas tornam-se menos densas e ascendem, enquanto as partículas mais frias e densas descem, crian- do correntes de convecção. Esse processo é fundamental para a transferência de calor em líquidos como a água e no ar atmosférico. Irradiação: A irradiação é a transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas, não necessitando de um meio material para ocorrer. A energia térmica é emitida na forma de radiação eletromagnética, como a luz visível e o infravermelho. A principal fonte de calor por irradiação é o Sol Como podemos ver na imagem ao lado temos os três processos acontecendo ao mesmo tempo . Convecção Condução Radiação Elementos de uma onda Uma onda possui basicamente 3 elementos, são eles: Crista: parte mais elevada da onda. Vale: parte mais baixa da onda; . Comprimento da onda: o intervalo entre a repetição de dois padrões. ONDULATÓRIA E ACÚSTICA Ondas eletromagnéticas: Não precisam de um meio material para se propagar, podendo se pro- pagar no vácuo. Exemplos: luz visível, raios X, ondas de rádio. Ondas mecânicas e eletromagnéticas: Ondas mecânicas: Necessitam de um meio material para se propagar (sólidos, líquidos ou gases). Exemplos: ondas sonoras, ondas em cordas, ondas sísmicas. Propagação transversal e longitudinal: Propagação transversal: A direção de vibração das partículas do meio é perpendicular à direção de propagação da onda. Exemplo: ondas em uma corda. Propagação longitudinal: A direção de vibração das partículas do meio é paralela à direção de propagação da onda. Exemplo: ondas sonoras. REFRAÇÃO A refração é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz passa de um meio transparente para outro, como do ar para a água. Nesse processo, a velocidade da luz se altera, causando uma mudança na direção de propagação da onda luminosa. Essa mudança de direção é descrita pela Lei de Snell-Descartes. Onde o índice pode ser calculado atraves da fórmula: n=cv n – índice de refração c – velocidade da luz no vácuo (c ≈ 3,0.108 m/s) v - velocidade da luz no meio (m/s) Lei de Snell-Descartes: Essa lei relaciona o ângulo de incidência da luz em relação à normal da superfície de separação dos dois meios com o ângulo de refração. De forma mais simples, ela nos diz que quanto maiorfor a diferença entre os índices de refração dos dois meios, maior será a mudança na direção da luz. Fibra Óptica: Uma Aplicação da Refração As fibras ópticas são fios extremamente finos feitos de vidro ou plástico, utilizados para trans- mitir sinais luminosos. O funcionamento das fibras ópticas se baseia no fenômeno da refle- xão total interna. Sendo ela dada por: n₁ sen(θ₁) = n₂ sen(θ₂) Onde: n₁: índice de refração do primeiro meio θ₁: ângulo de incidência (ângulo entre o raio incidente e a reta normal à superfície de separação dos meios) n₂: índice de refração do segundo meio θ₂: ângulo de refração (ângulo entre o raio refratado e a reta normal à superfície de separação dos meios) Sentido convencional: Por convenção, o sentido da corrente elétrica é considerado oposto ao movimento dos elé- trons, ou seja, do polo positivo para o polo negativo. Esse é o sentido adotado em diagramas e cálculos elétricos. Sentido Real e Convencional Sentido real: O sentido real da corrente elétrica corresponde ao movimento dos elé- trons, que são partículas com carga negativa. Os elétrons se movem do polo negativo para o polo positivo de uma fonte de tensão. A corrente elétrica é um fluxo ordenado de partículas carregadas, geralmente elé- trons, através de um condutor. Essa movimentação de cargas é causada por uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos do condutor, gerando um campo elétrico que "empurra" as cargas. A intensidade da corrente elétrica (I) é definida como a quantidade de carga elétrica (Q) que atravessa uma seção transversal de um condutor em um determinado inter- valo de tempo (Δt). Matematicamente, podemos expressar isso como: Corrente contínua (CC): A corrente contínua tem intensidade e sentido constantes ao longo do tempo. É produzida por pilhas e baterias. Corrente alternada (CA): A corrente alternada tem sua intensidade e sentido variando periodicamente ao longo do tempo. É a forma de energia elétrica que utilizamos em nossas casas e indústrias, sendo gerada em usinas hidrelétricas, termoelétricas, etc. Vale lembrar que em um gráfico de corrente elétrica em função do tempo, a área sob a curva representa a quan- tidade total de carga que passou por um determinado ponto do circuito. CORRENTE ELÉTRICA Fórmula da 1ª Lei de Ohm Resistores Ôhmicos e Não-Ôhmicos Resistores podem ser associados em série ou em paralelo para obter diferentes valores de resistência equivalente. Resistores Ôhmicos: São aqueles que obedecem à Lei de Ohm, ou seja, a relação entre tensão e corrente é linear para uma determinada faixa de temperatura. Resistores Não-Ôhmicos: São aqueles que não obedecem à Lei de Ohm, ou seja, a relação entre tensão e corrente não é linear. 2ª Lei de Ohm se concentra nas propriedades geométricas do condutor e em uma nova propriedade chamada resistividade. Resistividade (ρ): A resistividade é uma propriedade intrínseca de cada material, que indica o quanto ele se opõe à passagem da corrente elétrica. O que é um Resistor? Um resistor é um componente eletrônico que oferece oposição à passagem da corrente elétrica em um circuito. Essa oposição é medida em ohms (Ω) e é conheci- da como resistência elétrica. A 1° lei de ohm afirma que a tensão elétrica (U) aplicada a um resistor é diretamen- te proporcional à intensidade da corrente elétrica (I) que o atravessa, sendo a cons- tante de proporcionalidade a resistência elétrica (R). RESISTORES E A LEI DE OHM PRINCÍPIOS BÁSICOS DA ECOLOGIA Ecologia é ramo da Biologia que estuda as interações entre organismos e seu ambiente, buscando compreender como os seres vivos influenciam e são influenciados pelos componentes do mundo ao seu redor. É um assunto importantíssimo para o Enem, uma vez que através da ecologia conseguimos compreender os impactos das ações humanas sobre os ecossistemas e suas possíveis consequências na saúde humana e do planeta. Alguns conceitos básicos de Ecologia que são muito relevantes para a sua prova: B IO LO G IA Habitat X Nicho Ecológico Níveis de organização dos seres vivos: Habitat: Corresponde ao local específico onde uma espécie de ser vivo vive e encontra recursos necessários para sua sobrevivência e reprodução, incluindo condições abióticas (como temperatura, umidade, luminosidade, componentes minerais disponíveis etc) e bióticas (outros seres vivos ali presentes) do ambiente. Nicho Ecológico: Célula: Refere-se ao papel específico que uma espécie desempenha em seu ecossistema, incluindo sua ocupação de recursos, interações com outras espécies e sua adaptação às condições ambientais. A célula é a unidade básica da vida. É constituída, basicamente, por membrana, citoplasma e material genético. Nela ocorrem processos metabólicos vitais, como a respiração celular e a produção de proteínas. Tecidos: Tecidos são grupos de células com forma e atribuições semelhantes que desempenham funções específicas no organismo, como o tecido nervoso que é responsável por conduzir impulsos elétricos. R ES U M à O D A S A LV A Ç Ã O Órgãos: Os órgãos são estruturas complexas constituídas por diferentes tipos de tecidos que trabalham juntos para realizar funções específicas no corpo. Como, por exemplo, o coração que é constituído por tecido muscular cardíaco, tecido conjuntivo e tecido epitelial, e é responsável pelo bombeamento de sangue para os vasos sanguíneos. Sistemas: Sistemas são grupos de órgãos que trabalham juntos para realizar funções específicas no corpo humano. Como o sistema cardiovascular, cuja função é o transporte de sangue e nutrientes, e é constituído pelo coração e os vasos sanguíneos. Organismo: Um organismo é um ser vivo individual composto por sistemas de órgãos que trabalham em conjunto para manter a vida, como um ser humano, animal ou planta. População: Na ecologia, o termo população refere-se a um grupo de indivíduos da mesma espécie que coexistem em uma área geográfica específica e interagem entre si. Comunidade: Já o termo comunidade biológica corresponde a um conjunto de diferentes populações de espécies que habitam uma mesma área e interagem umas com as outras, formando relações complexas e influenciando a biodiversidade local. Ecossistema: Bioma: Um bioma é uma região geográfica com características climáticas, geológicas e ecológicas semelhantes, abrigando ecossistemas e comunidades de diferentes seres vivos adaptados às condições locais. Exemplo: florestas tropicais e desertos. Ecossistema corresponde a uma interação complexa entre organismos vivos e seu ambiente físico, onde os seres vivos influenciam e são influenciados pelos fatores abióticos. O termo é bastante abrangente e pode ser utilizado para ambientes muito pequenos, como uma aquário, ou para formações gigantescas, como uma floresta. Biosfera: A biosfera é a camada da Terra onde a vida é encontrada, incluindo todos os ecossistemas terrestres, aquáticos e atmosféricos, onde os organismos interagem e influenciam os processos globais. RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS Cadeias alimentares Cadeias alimentares são sequências de relações ecológicas entre seres vivos em que um serve de alimento para o outro. Elas ilustram a transferência de energia e matéria orgânica através dos níveis tróficos, começando com produtores (plantas) e passando por consumidores primários (herbívoros ou onívoros), consumidores secundários (predadores carnívoros ou onívoros) e assim por diante. Por fim, nas cadeias alimentares, encontramos os decompositores que fazem a reciclagem de matéria orgânica. Bactérias a fungos Decompositores Produtor Consumidor primário Consumidor secundário Consumidor terciário Produtores: são organismos autotróficos, geralmente plantas ou algas, que são capazes de produzir seu próprio alimento através da fotossíntese. Eles convertem energia solar em energia química, armazenando-a na forma de moléculas orgânicas, como a glicose. Essa energia é a base de todas as cadeias alimentares.Consumidores: são organismos heterotróficos que obtêm energia e nutrientes ao se alimentarem de outros organismos. Eles podem ser classificados em diferentes níveis tróficos, dependendo de sua posição na cadeia alimentar. Decompositores: São organismos, como bactérias e fungos, que entram em cena após a morte de produtores e consumidores. Eles desempenham um papel crucial ao decompor detritos orgânicos, como folhas caídas, cadáveres de animais e fezes, em componentes mais simples, como os sais minerais. Esses nutrientes são então devolvidos ao solo, tornando-se disponíveis para os produtores reiniciarem o ciclo. Teias alimentares As teias alimentares são representações mais complexas e realistas das interações tróficas em ecossistemas, em comparação com as cadeias alimentares lineares. Elas levam em consideração as múltiplas conexões e interações entre os organismos em um ecossistema. Relações ecológicas As relações ecológicas são interações entre organismos em um ecossistema. Elas podem ser benéficas, prejudiciais ou neutras para os organismos. Classificamos as relações ecológicas através de dois quesitos principais: se são benéficas ou prejudiciais para os seres vivos, e também de acordo com as espécies envolvidas na relação em questão. Relações Harmônicas x Relações Desarmônicas As relações harmônicas são aquelas em que nenhum ser vivo envolvido sairá prejudicado. Nesse caso, ou ambos os envolvidos se beneficiam da relação ou apenas um é beneficiado, enquanto o outro não ganha nem perde nada. Exemplos: mutualismo, protocooperação, epifitismo, comensalismo, sociedade e colônia. Já as relações desarmônicas são aquelas em que um dos organismo envolvidos será prejudicado de alguma forma. Exemplos: predação, parasitismo e competição. Atenção! Apesar de as relações desarmônicas implicarem no prejuízo de um indivíduo, elas são essenciais para o equilíbrio dos ecossistemas, uma vez que auxiliam no controle do tamanho das populações. Relações interespecíficas e intraespecíficas As relações interespecíficas são aquelas que ocorrem entre seres vivos de espécies diferentes. Como, por exemplo, aves comendo os parasitas de uma zebra. Por sua vez, as relações intraespecíficas são aquelas que ocorrem entre seres da mesma espécie. Um exemplo de relações intraespecíficas são as colônias de abelhas jataí. Ciclo da Água O ciclo da água, também conhecido como ciclo hidrológico, é um processo contínuo e natural que descreve como a água se move na Terra. Nele ocorrem as seguintes etapas: Evaporação: A água aquecida pelo sol evapora dos oceanos, rios, lagos e superfícies terrestres, transformando-se em vapor de água na atmosfera. Condensação: O vapor de água sobe na atmosfera e se resfria, formando nuvens quando as partículas de vapor de água se agrupam. Precipitação: Quando as nuvens se tornam densas o suficiente, as gotas de água ou cristais de gelo se condensam ainda mais e caem para a superfície da Terra como chuva, neve, granizo ou garoa. Escoamento: A água que cai na superfície da Terra flui por rios, córregos e riachos em direção aos oceanos ou é absorvida pelo solo. Infiltração: Parte da água da chuva penetra no solo, recarregando aquíferos subterrâneos. Evapotranspiração: A combinação da evaporação da água da superfície e da transpiração das plantas é conhecida como evapotranspiração, contribuindo para a umidade atmosférica. Reabastecimento dos corpos d'água: A água que flui para os oceanos e mares eventualmente retorna à atmosfera através da evaporação, fechando o ciclo. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Condensação Precipitação Escoamento Evaporação Ciclo do Carbono e do Oxigênio O ciclo do carbono e do oxigênio são dois processos interconectados que desempenham um papel essencial na manutenção da vida na Terra. Nesses ciclos, podemos destacar os seguintes processos: Fotossíntese: As plantas e algas usam a energia solar para converter gás carbônico (CO2) e água (H2O) em glicose e oxigênio (O2) durante o processo de fotossíntese. Respiração: Seres aeróbios realizam a respiração, liberando CO2 na atmosfera enquanto consomem oxigênio para obter energia. Decomposição: Organismos decompositores, como bactérias e fungos, quebram a matéria orgânica morta, liberando CO2 na atmosfera. Combustão: A queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, libera grandes quantidades de CO2 na atmosfera. Fixação do Carbono: Oceanos e florestas desempenham um papel crucial na absorção de CO2 da atmosfera. Os oceanos absorvem CO2 e as florestas armazenam carbono em sua biomassa. Em resumo, o ciclo do carbono envolve a circulação do carbono na biosfera, geosfera, atmosfera e hidrosfera, enquanto o ciclo do oxigênio abrange a produção e consumo de oxigênio na atmosfera, apoiando a respiração de organismos vivos. Ambos os ciclos são essenciais para a sustentação da vida e para a manutenção do equilíbrio climático na Terra. Ciclo do Nitrogênio O ciclo do nitrogênio é um processo biogeoquímico fundamental que descreve como o nitrogênio (N) é reciclado e transformado em diferentes formas na biosfera. Veja as principais etapas: Fixação: O ciclo começa com a fixação do nitrogênio atmosférico (N2) por organismos fixadores de nitrogênio, como certas bactérias e cianobactérias. Eles convertem o N2 em amônia (NH3) ou íons amônio (NH4+), que podem ser utilizados pelas plantas. Assimilação: As plantas absorvem amônia ou íons amônio do solo e os incorporam em suas biomoléculas, como aminoácidos e proteínas. Consumo: Os animais obtêm nitrogênio consumindo plantas ou outros animais que contêm o elemento em suas biomoléculas. Desnitrificação: Algumas bactérias realizam a desnitrificação, convertendo compostos nitrogenados, como nitratos (NO3-) e nitritos (NO2-), de volta em N2 gasoso, liberando-o na atmosfera. Ammonificação: A decomposição de material orgânico morto por bactérias libera amônia ou íons amônio no solo. Nitrificação: Outras bactérias convertem a amônia em nitritos e, posteriormente, em nitratos no solo. Como você viu acima, as células são as unidades básicas dos seres vivos. Elas podem ser classificadas genericamente em dois grupos: procariontes e eucariontes. Além da classificação em eucariontes e procariontes, outra classificação bastante utilizada em relação às células refere-se à sua quantidade nos seres vivos. Sendo assim, temos seres vivos unicelulares e pluricelulares. SERES Células procariontes: aquelas que não possuem núcleo definido ou organelas membranosas em seu interior. São encontradas entre os organismos do Reino Monera (bactérias, cianobactérias e arqueobactérias). Eucariontes: são células mais complexas. Nelas o material genético encontra-se organizado no interior do núcleo (delimitado pela carioteca). Além disso, suas atividades metabólicas são setorizadas por organelas citoplasmáticas membranosas. Unicelulares: Seres vivos que são constituídos de apenas uma célula que realiza todas as funções essenciais para sua sobrevivência, incluindo nutrição, reprodução e resposta a estímulos ambientais. Exemplo: bactérias, protozoários, algumas algas e alguns fungos. Pluricelulares: Seres vivos compostos por múltiplas células especializadas que trabalham juntas para desempenhar funções específicas no organismo. Exemplo: plantas, animais, alguns fungos e algumas algas. CITOLOGIA Estrutura básica das células eucariontes: Citoplasma: região gelatinosa e semifluida que preenche o interior da célula, entre a membrana plasmática e o núcleo. Ele abriga organelas celulares e é onde ocorrem muitos processos metabólicos essenciais para a vida da célula. Membrana plasmática: estrutura celular fina e flexível que delimita e protege a célula. Além disso, é responsável por selecionar o que entra e sai da célula (permeabilidade seletiva). Núcleo: região onde se encontra o material genético da célula. É delimitado pela carioteca. Retículo endoplasmático liso: produção de lipídios
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