EE Exame nacional Biologia e Geologia 2018 época especial

O Monte de Santa Helena, representado na Figura 1A, é um vulcão localizado numa cordilheira,

na costa oeste dos EUA – Cascade Range. Esta cordilheira faz parte de um arco vulcânico que

constitui um segmento da zona nordeste do anel de fogo do Pacífico.

A erupção de maio de 1980 é considerada a mais violenta na história dos EUA. Esta erupção

destruiu uma parte do cone vulcânico e projetou para a atmosfera volumes consideráveis de gases

e de piroclastos.

Recentemente, para compreenderem o sistema magmático que alimenta o vulcão Monte de

Santa Helena, os investigadores colocaram uma rede de sismómetros e provocaram explosões

que geraram pequenos sismos. Estes estudos indiciam que o vulcão é alimentado por uma câmara

magmática de grandes dimensões, localizada entre 4 e 13 km de profundidade, e por uma segunda

câmara, ainda maior, que parece desenvolver-se entre 15 km e o limite superior do manto, a cerca

de 40 km de profundidade.

Na Figura 1B, estão esquematizadas as câmaras magmáticas e a localização de dois conjuntos de

focos sísmicos a elas associados. Os focos sísmicos representados na zona da câmara magmática

superior foram registados nas primeiras 24 horas após a erupção de 1980, e os focos sísmicos

representados na zona da câmara magmática inferior foram registados entre 1980 e 2015.

A relação entre a geometria e a profundidade das duas câmaras, por um lado, e a distribuição

dos focos sísmicos, por outro, sugerem a migração de magma da câmara magmática inferior para

a câmara magmática superior.

1. O Monte de Santa Helena situa-se num contexto tectónico associado a um limite

(A) divergente, entre duas placas de igual densidade.

(B) divergente, entre duas placas de diferentes densidades.

(D) convergente, entre duas placas de igual densidade.

2. De acordo com os dados do texto, a erupção de 1980 foi do tipo

(A) efusivo, tendo sido originada por um magma muito viscoso.

(B) efusivo, tendo sido originada por um magma com baixo teor em gases.

(D) explosivo, tendo sido originada por um magma com elevado teor em gases.

3. A deteção das câmaras magmáticas foi possível, uma vez que, quando as ondas sísmicas as atravessaram,

ocorreu _______ da sua velocidade, devido _______ da rigidez dos materiais.

(A) diminuição … ao aumento

(B) diminuição … à diminuição

(D) aumento … à diminuição

4. As afirmações seguintes, relacionadas com o sistema magmático do Monte de Santa Helena e com a

sismicidade que lhe está associada, correspondem a inferências baseadas nas informações fornecidas.

I. As rochas encaixantes da câmara magmática mais profunda estão localizadas na crusta terrestre.

II. Os sismos registados entre 1980 e 2015 resultaram do movimento de magma.

III. Os hipocentros representados na câmara magmática superior foram premonitórios da erupção de

1980.

(A) I e II são verdadeiras; III é falsa.

(B) II e III são verdadeiras; I é falsa.

(D) I é verdadeira; II e III são falsas.

5. No interior de uma câmara magmática que contenha magma basáltico, cristalizarão primeiro

(A) piroxenas e moscovite.

(B) olivinas e plagióclases cálcicas.

(D) biotite e quartzo.

6. A descontinuidade de Lehmann separa

(A) a crusta do manto.

(B) a litosfera da astenosfera.

(D) o núcleo externo do interno.

7. A datação de escoadas lávicas consolidadas com recurso a elementos químicos instáveis permite obter a

idade

(A) radiométrica, através do cálculo das quantidades desses elementos.

(B) relativa, por aplicação do princípio da sobreposição.

(D) radiométrica, por aplicação do princípio da intersecção.

8. Faça corresponder cada uma das descrições de rochas magmáticas, expressas na coluna A, à respetiva

designação, que consta na coluna B.

COLUNA A

(a) Rocha extrusiva com 80% de minerais félsicos.

(b) Rocha vulcânica mesocrática.

(1) Andesito

COLUNA B

(2) Basalto

(3) Diorito

(4) Gabro

(5) Riólito

9. Explique, tendo em conta as informações fornecidas, como se formam os magmas no contexto tectónico

da cordilheira Cascade.

Grupo II

Nos ecossistemas, a ocorrência e a distribuição das plantas dependem das variações de

temperatura ao longo do ano. A temperatura fisiológica ótima de algumas plantas é de cerca de

30 °C, decrescendo drasticamente a sua atividade fotossintética abaixo dos 10 °C, o que limita o

seu cultivo ao longo do ano.

Foi desenvolvido um estudo no sentido de investigar os efeitos no crescimento e na fotossíntese

da adaptação ao frio de Paspalum dilatatum, uma planta do grupo das gramíneas onde se incluem,

por exemplo, o trevo, o milho, o centeio e o arroz.

Método utilizado

1 – Embeberam-se em água sementes de Paspalum dilatatum, durante 90 minutos, a temperatura

ambiente.

2 – Seguidamente, as sementes foram colocadas, a germinar em vasos, durante uma semana

contendo, cada um, uma leve camada de argila expandida (leca). Os vasos foram preenchidos,

até à capacidade de campo, com água destilada.

3 – As pequenas plantas foram, então, colocadas numa câmara de crescimento, durante

5 semanas, nas seguintes condições:

• 25 °C durante o dia e 18 °C durante a noite;

• densidade moderada de fluxo de fotões fornecido por uma lâmpada;

• fotoperíodo de 16 h de luz e 8 h de escuro;

• rega, com uma solução nutritiva, uma vez na primeira semana e duas vezes nas semanas

seguintes.

4 – Após este período de 5 semanas, dividiram-se as plantas em dois grupos iguais:

• um dos grupos foi mantido na câmara, nas mesmas condições (grupo de controlo);

• o outro grupo foi transferido para outra câmara de crescimento, com temperaturas de 10 °C

e de 8 °C (correspondentes ao dia e à noite), por um período de 30 dias (grupo aclimatado).

Na Figura 2, estão registados, para os dois grupos de plantas, os resultados médios obtidos a

partir de vários ensaios independentes, para a taxa relativa de crescimento médio (TRC médio) e

para a produção de biomassa

Na Figura 3, estão registados os valores médios da taxa de libertação de oxigénio a diferentes

temperaturas, obtidos a partir de ensaios independentes, para uma folha de uma planta do grupo

de controlo e para uma folha de uma planta do grupo aclimatado.

1. Na situação descrita, a variável independente em estudo é

(A) a taxa de libertação de O2.

(B) a temperatura das câmaras.

(D) o período de exposição à luz.

2. Para o controlo da experiência, contribuiu

(A) a germinação das sementes em vasos com argila.

(B) a variação da frequência semanal da rega.

(D) a duração do tempo de embebição das sementes.

3. Uma das condições determinantes da fiabilidade dos resultados foi

(A) a variedade das sementes.

(B) a alteração da frequência de rega.

(D) a composição do substrato.

4. As afirmações seguintes dizem respeito aos resultados expressos na Figura 2.

I. A exposição a temperaturas de 10 °C e de 8 °C conduziu a um decréscimo da TRC superior a 50%.

II. A diminuição mais acentuada verifica-se na biomassa das plantas aclimatadas.

III. As plantas não aclimatadas apresentam maiores valores de biomassa.

(A) II e III são verdadeiras; I é falsa.

(B) I e II são verdadeiras; III é falsa.

(D) I é verdadeira; II e III são falsas.

5. Quando a taxa de libertação de oxigénio é 80 µmol O2 m–2 s–1, prevê-se, relativamente a valores de 40

µmol O2 m–2 s–1,

(A) uma menor fosforilação de ADP.

(B) uma menor oxidação de NADPH.

(D) uma maior produção de sacarose.

6. Faça corresponder cada um dos processos relacionados com a translocação em plantas vasculares,

expressos na coluna A, à respetiva designação, que consta na coluna B.

COLUNA A

(a) Transporte de água e de iões em tecidos lenhosos.

(b) Transporte de sacarose em função das necessidades dos

órgãos.

COLUNA B

(1) Absorção radicular

(2) Circulação floémica

(3) Circulação xilémica

(4) Gutação foliar

(5) Transpiração foliar

7. Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica

de acontecimentos relacionados com a fotossíntese, tendo em conta as relações de causa e efeito entre

os diferentes acontecimentos.

A. Libertação de oxigénio.

B. Cisão da molécula de água.

C. Formação de glúcidos.

D. Excitação de clorofila.

E. Redução de dióxido de carbono.

8. Segundo o sistema de classificação de Whittaker modificado, as gramíneas pertencem, inequivocamente,

ao reino Plantae, por apresentarem

(A) fixação ao solo e nutrição por absorção.

(B) diferenciação tecidular elevada e autotrofia.

(D) multicelularidade e tecidos especializados.

9. Relacione a aclimatação de Paspalum dilatatum com a sua eficácia fotossintética.

Na resposta, faça referência aos resultados expressos no gráfico da Figura 3.

GRUPO III

A cinco de novembro de 2015, no município brasileiro de Mariana, região de Minas Gerais,

ocorreu a rotura da barragem de Fundão, construída para reter e armazenar rejeitados (gangas,

lamas e águas) resultantes da extração de minério. Este acidente foi considerado o maior desastre

ambiental do mundo relacionado com este tipo de barragens. Foram derramados cerca de 62 milhões

de metros cúbicos de lama contaminada, que afetaram a bacia hidrográfica do rio Doce. Para o

acidente, parecem ter contribuído (1) o processo escolhido para realizar as obras de ampliação da

barragem; (2) a liquefação dos rejeitados e (3) a liquefação dos materiais de sustentação do muro

de suporte. Os referidos fenómenos de liquefação terão sido ampliados pela ocorrência de um

sismo de 2,6 na escala de Richter, registado poucos minutos antes do acidente.

A região onde o acidente aconteceu é conhecida pela exploração de minério de ferro que ocorre

no itabirito, uma rocha metamórfica, ligeiramente laminada, resultante da ação conjunta de altas

pressões e de altas temperaturas. Esta rocha é composta por bandas alternadas de quartzo e de

óxidos de ferro, como a hematite. A sua origem remonta ao Pré-câmbrico e parece estar relacionada

com a existência de quantidades significativas de ferro na água do mar e com o aparecimento de

seres fotossintéticos marinhos.

1. De acordo com o texto, o acidente da barragem de Fundão foi facilitado pelo _______ teor de água na

ganga e _______ da coesão dos materiais de sustentação do muro de suporte.

(A) baixo … pelo aumento

(B) baixo … pela diminuição

(D) elevado … pelo aumento

2. A magnitude do sismo registado em Mariana, a cinco de novembro,

(A) foi calculada com base nos danos causados nas construções.

(B) resultou da profundidade a que se encontrava o foco sísmico.

(D) refletiu a quantidade de energia que se libertou no foco sísmico.

3. Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir, a sequência dos

acontecimentos relacionados com o sismo que, provavelmente, contribuiu para a rotura da barragem de

Fundão, tendo em conta as relações de causa e efeito.

A. Ultrapassa-se o limite de elasticidade das rochas.

B. Ocorre a liquefação dos materiais na zona da barragem.

C. Acumula-se energia em profundidade, ao longo do tempo.

D. As ondas sísmicas propagam-se a partir do foco.

E. As ondas sísmicas atingem o epicentro.

4. O itabirito formou-se por metamorfismo _______, processo em que predominam pressões _______.

(A) de contacto … litostáticas

(B) de contacto … não litostáticas

(D) regional … litostáticas

5. Uma das condições que podem levar um determinado depósito de minério a ser considerado uma reserva é

(A) o aumento do preço do minério.

(B) o elevado custo de exploração.

(D) a descoberta de novas jazidas.

6. Nas jazidas de itabirito, podem registar-se anomalias gravimétricas _______, pois esta rocha tem uma

densidade _______ do que a da rocha envolvente.

(A) negativas … maior

(B) negativas … menor

(D) positivas … maior

7. As afirmações seguintes referem-se aos efeitos das barragens.

I. As barragens contribuem para aumentar a carga sedimentar junto à foz.

II. As barragens contribuem para diminuir a sedimentação nas zonas a montante.

III. As barragens contribuem para controlar o risco de cheias.

(A) II e III são verdadeiras; I é falsa.

(B) I e II são verdadeiras; III é falsa.

(D) III é verdadeira; I e II são falsas.

8. O quartzo é um mineral

(A) alocromático e é riscado pela unha.

(B) idiocromático e é riscado pela unha.

(D) idiocromático e risca o vidro.

9. Explique a importância do aparecimento de seres fotossintéticos para a formação dos sedimentos ricos em

ferro que estiveram na origem dos itabiritos.

Grupo IV

Investigações recentes indicam que, numa sequência de DNA, pode haver duas ou mais

informações codificantes, uma principal e outras que levam à produção de uma ou mais proteínas

alternativas (proteínas fantasma 1 e 2 – Figura 4). Descobriu-se que cada mRNA pode ser lido de

várias maneiras, originando proteínas diferentes que coexistem na célula.

Em células estaminais de rato, mais de metade dos locais onde se ligam os ribossomas não

corresponde aos locais de iniciação conhecidos. Foram sequenciados todos os mRNA de neurónios

de rato e, entre as 250 novas proteínas, algumas são resultantes de sequências codificantes

alternativas.

Recentemente, foi também identificado em ratos um mRNA resultante de uma região intergénica,

que era identificada como não codificante. O novo gene tem três exões e apenas é expresso em

células pós-meióticas.

1. O novo gene identificado em ratos expressa-se em células

(A) somáticas e possui três regiões codificantes.

(B) somáticas e possui três regiões não codificantes.

(D) germinativas e possui três regiões não codificantes.

2. O processo de descodificação do mRNA apresentado conduz a

(A) um aumento da diversidade de moléculas traduzidas.

(B) uma diminuição da diversidade de moléculas transcritas.

(D) uma diminuição da diversidade de moléculas traduzidas.

3. A sequência de nucleótidos de DNA que originou a proteína fantasma 2 foi

(A) 5´ UACGAUUCGAUU 3´.

(B) 3´ TACGATTCGATT 5´.

(D) 3´ UACGAUUCGAUU 5´.

4. Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência de

acontecimentos que conduzem à formação de uma proteína funcional.

A. Maturação no complexo de Golgi.

B. Migração de mRNA para o citoplasma.

C. Ligação das subunidades do ribossoma.

D. Síntese de um polímero de ribonucleótidos.

E. Polimerização de uma cadeia de aminoácidos.

5. As células estaminais, relativamente aos neurónios, possuem

(A) a mesma informação genética e são mais especializadas.

(B) diferente informação genética e são menos especializadas.

(D) a mesma informação genética e são menos especializadas.

6. O potencial de repouso dos neurónios do rato é consequência

(A) da difusão facilitada de iões, através da bicamada fosfolipídica.

(B) da difusão facilitada de iões, através de proteínas transportadoras.

(D) do transporte ativo de iões, sem consumo de energia.

7. Justifique por que motivo a circulação sanguínea do rato se designa por «dupla e completa».

8. Explique de que modo os processos que originam as proteínas fantasma podem contribuir para uma maior capacidade adaptativa dos seres vivos, constituindo um mecanismo complementar dos considerados pela teoria neodarwinista.

FIM DO EXAME