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1. Universidade Aberta do Nordeste e Ensino à Distância são marcas registradas da Fundação Demócrito Rocha. É proibida a duplicação ou reprodução desse fascículo. Cópia não autorizada é crime.
Ciências da Natureza
e suas Tecnologias
Física, Química e Biologia
Alex Oliveira, Carlos Jr. e Maikell Victor
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2. 50

3. Prezado(a) Leitor(a), mudança no modo como
os
(Enem) causou uma grande
me Nacional do Ensino Médio interpretar uma
Ninguém contesta que o Exa se os estudantes conseguem
r o vestibular. O Enem avalia objetivo de que
alunos e os profes sores passaram a interpreta ômenos do cotidiano, com o
estratégias, domina r linguagens, compreender fen de forma mais
situação-problema, elaborar es adversas e interpretá-las
a universidade, esteja m aptos a enfrentar situaçõ ências na área de Ciências
tais estudantes, ao adentrar ar suas habilidades e compet
e fascícu lo tem o propósito de exercit
clara e concisa. Por isso, est ê possa conquistar sua vaga
na universidade.
da Natureza e, ass im, contribuir para que voc
Bom êxito!
Física
Circuitos elétricos
Em todas as edições do Enem, itens envolvendo apare- composição química é idêntica: a reação entre zinco e
lhos eletroeletrônicos e seus funcionamentos, consumos óxido de manganês, componentes das pilhas comuns,
energéticos, instalações elétricas estiveram presentes. permite que se alcance apenas essa tensão. Mas, de-
Nada mais justo que, nessa primeira edição das Ciências pendendo do tamanho, as pilhas têm diferentes ca-
Naturais, enfocarmos um breve estudo dos circuitos elé- pacidades de fornecer energia em forma de corrente
tricos. Então, mãos à obra!!! elétrica. Essa capacidade é expressa em ampère-hora
Vamos começar o estudo pela fonte de energia dos (Ah). Pilhas maiores têm mais material reagente e, por
circuitos - o gerador elétrico ou dispositivo de fem (for- essa razão, conseguem alimentar os aparelhos por mais
ça eletromotriz - ). O gerador mantém uma diferença tempo. Para determinar a duração de uma pilha, é pre-
de potencial U entre seus terminais, fazendo que surjam ciso conhecer a corrente elétrica solicitada pelo apare-
sobre os portadores de cargas elétricas forças elétricas. lho a que está ligada.
Dessa forma, há uma realização de trabalho, criando, Fonte: http://galileu.globo.com/edic/108/sem_duvida1.htm
assim, uma corrente elétrica i.
Representação gráfica: A corrente elétrica
A corrente elétrica que comentamos acima é calculada
pela seguinte expressão:
Os geradores transformam algum tipo de energia
sentido da corrente
em energia elétrica. Existem vários tipos de geradores. elétrica convencional
As pilhas e as baterias, por exemplo, transformam ener-
gia química em energia elétrica gerando uma corrente
contínua. Já nos alternadores (turbinas) presentes nas
usinas hidrelétricas, há uma transformação de energia
mecânica em elétrica gerando uma corrente alternada.
secção
transversal
Primeira Discussão
Se as pilhas pequenas, médias e grandes forne-
cem a mesma voltagem, por que, então, não se
usam só pilhas pequenas?
Fonte das figuras: http://educacao.uol.com.br
As chamadas pilhas palito, pequena, média e gran-
de, geram a mesma tensão de 1,5 volts porque sua
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4. Corrente Elétrica Aos dispositivos transformam energia elétrica exclu-
sivamente em calor chamamos de resistores.
Q
i = Representação gráfica
∆t
Carga Elétrica Elementar
e = 1,6.10-19C Primeira e segunda lei de Ohm
Num condutor que obedece à primeira Lei de Ohm, a
Quantidade de Carga
razão entre DDP (U) e a corrente (i) permanece constante
Q = n.e a uma temperatura invariável.
A essa constante Ohm chamou de resistência e for-
N = número de elétrons em excesso ou falta
mulou a seguinte equação:
Lembre-se que a unidade de corrente no SI é o Am- U
R=
père (Coulomb/segundo). i
Quando tratamos de corrente elétrica temos a se- Fonte da figura: http://educacao.uol.com.br
guinte classificação:
- Corrente Contínua (pilhas e baterias). A lei de Ohm é uma lei empírica e não é válida para
- Corrente Alternada (redes de transmissão de ener- todos os materiais. Lembre-se, também, da unidade de
gia, tomadas). resistência, no SI é o Ohm- (volt/ampere).
A segunda lei de Ohm trata das dimensões do con-
Segunda discussão dutor e do material de que ele é feito. Veja:
Se a maioria dos nossos aparelhos residenciais
funciona com corrente contínua, por que a trans-
missão de energia se dá por corrente alternada?
As usinas, em geral, são afastadas das cida- A função que relaciona essas dimensões é a seguinte:
des, de dezenas de quilômetros, de maneira que a
L Comprimento (m)
corrente elétrica tem de ser transportada por fios, R =p⋅
desde as usinas até as cidades. Quando essa ener- s Área de secção transversal (mm2)
gia é transmitida por uma corrente alternada, o Resistividade do material ( .mm2/m)
desperdício por efeito Joule (térmico) é minimiza- Resistência do material ( )
do já que a corrente alternada é transmitida em Os fusíveis
altas diferenças de potencial. Os fusíveis são dispositivos que protegem os circuitos
Além desse motivo econômico, há um motivo téc- elétricos contra danos causados por sobrecargas de cor-
nico importante: com corrente alternada, é possível rente, que podem provocar até incêndios, explosões e
causarmos com facilidade um aumento ou diminuição eletrocutamentos.
de diferença de potencial com dispositivos chamados O fusível é um dispositivo de proteção simples e eco-
transformadores por indução eletromagnética. nômico e, por isso, amplamente utilizado. Ele é um pe-
Fonte modificada: http://efisica.if.usp.br queno trecho condutor (resistor) feito de um material de
baixo ponto de fusão.
Os resistores
Na segunda discussão, falamos do efeito Joule ou efei-
to térmico que corresponde à transformação de energia
elétrica em térmica observada num condutor devido à
passagem dessa corrente por ele. Tal conversão aconte-
Fonte : www.google.com
ce em razão de o condutor oferecer certa resistência a
passagem dos portadores de cargas elétricas. Assim, os O aquecimento provocado por uma corrente eleva-
choques entre os elétrons livres e o cristalino do material da funde o elemento, abrindo o circuito e, consequente-
causam esse aquecimento. mente, cortando a corrente.
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5. A potência e o consumo de energia dos te quando a intensidade da corrente supera certo va-
aparelhos lor. Tem sobre o fusível a vantagem de não precisar ser
Definimos a potência de um aparelho elétrico como sen- trocado. Uma vez resolvido o problema que provocou
do a razão entre a energia elétrica por ele consumida o desligamento, basta religá-lo para que a circulação
(energia liberada pelas cargas que o atravessam) e o da corrente se restabeleça.
Fonte: http://www.geocities.ws/saladefisica7
tempo. Vejamos:
Potência Elétrica
A associação de resistores
Eel 1 – Em série
pot = O esquema abaixo mostra três lâmpadas incandescentes
∆t
associadas em série.
Fonte da figura: http://educacao.uol.com.br
Como a energia elétrica entre dois terminais de um
condutor é igual ao trabalho realizado pela força elétri-
ca para deslocar essas cargas entre estes dois pontos,
temos:
τ ∆q ⋅ U
Pot = , sendo τ = ∆q ⋅ U → Pot =
∆t ∆t Fonte: www.google.com
∆q A característica principal dessa ligação é que a cor-
Como = i , temos:
∆t rente elétrica é a mesma em qualquer ponto do circuito.
A ddp (tensão) da associação é distribuída entre os resis-
Pot = U.i
tores (lâmpadas) proporcionalmente às suas resistências
Logo, podemos determinar a potência dissipada em um (daí ser usual a denominação divisor de tensão).
resistor tomando-se a equação deduzida para o cálculo da Como todas as lâmpadas são percorridas pela mes-
potência de um aparelho elétrico qualquer (P = U.i) e a ex- ma intensidade de corrente, a lâmpada que possuir
pressão matemática da Lei de Ohm (U = R.i). Assim, temos: maior resistência brilhará mais, pois estará submetida a
Pot = U.i uma maior parcela da DDP da associação. Vejamos:
Como U = R.i, façamos:
Pot = U.i Pot = i (R.i) Pot = R.i2 Pot = R ⋅ i 2 Constante
ou
Numa associação em série, a resistência do resistor equi-
U  U2 valente é a soma das resistências dos resistores da associação.
Pot = U ⋅ i → Pot =   ⋅ U → Pot =
R  R
Re = R1 + R2 + R3 + ........ + Rn
A unidade.de potência no S.I é Watts(W) ou
V.A. A energia elétrica consumida é medida em Não esqueça!!!
Joules(J)=Watts.segundo no S.I. As companhias elétri- Quando uma lâmpada de uma associação em série
cas, entretanto especificam a energia elétrica consumida queima, as demais lâmpadas apagarão, pois o circuito
utilizando-se de uma unidade muito maior que o joule. ficará aberto. Não queimarão.
Essa unidade de medida é o quilowatt-hora (kWh). 2 – Em paralelo
Observe que, na figura abaixo, todas as lâmpadas estão
Terceira discussão submetidas a uma mesma ddp.
Por que, nas residências modernas, se usam
disjuntores e não mais fusíveis?
Modernamente, nos circuitos elétricos de residências,
edifícios e indústrias, em vez de fusíveis, utilizam-se
dispositivos baseados no efeito magnético da corrente
denominados disjuntores. Em essência, o disjuntor é
uma chave magnética que se desliga automaticamen- Fonte: www.google.com
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6. Ao contrário da associação em série, agora, cada Questão comentada
lâmpada (resistor) será percorrida pela própria corrente. Uma estudante que ingressou na faculdade e, pela primeira
O valor de cada corrente estará relacionada de forma vez, está morando longe de sua família, recebe sua primeira
inversamente proporcional a sua resistência, veja: conta de luz:
U = R ⋅i
Constante
Como todas as lâmpadas estão submetidas a uma
mesma DDP, a lâmpada que possuir menor resistência
brilhará mais, pois será percorrida por uma maior parcela
da corrente total da associação. Vejamos:
Se essa estudante comprar um secador de cabelos que con-
U2 Constante some 1000W de potência e considerando que ela e suas três
Pot =
R amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma du-
rante 20 dias no mês, qual será o acréscimo em reais na sua
Nas associações em paralelo, o inverso da resistência conta mensal?
equivalente é igual à soma dos inversos das resistências A. 10,00 B. 12,50
da associação. C. 13,00 D. 13,50
1 1 1 1 E. 14,00
= + +
Re R1 R 2 R 3
Solução comentada
Cálculo da energia (E) consumida pelo secador de potência
O curto-circuito Pot =1 000W = 1kW pelas 4 pessoas durante um tempo de 15
Um “curto” em qualquer parte de um circuito é, na min por dia ∆t = 15min = 1/4h:
verdade, uma resistência extremamente baixa. Como Pot =
E 1
→ E = Pot ∆t → E total = 4 amigas x 20 dias x ⋅ → Etotal = 20kWh
conseqüência, flui uma corrente muito alta pelo curto- ∆t 4
-circuito. Suponha que um fio condutor no ponto X no Cálculo do preço de 1kWh:
circuito a seguir entre em contato acidentalmente com Total gasto num mês (162,50)
o fio no ponto Y. = R$ 0,625
2
(consumo mensal = 260)
Cálculo do acréscimo (A) na conta:
A = 20.0,625 --- G = R$ 12,50
Resposta: B
Para aprender mais!
1. A padronização insuficiente e a ausência de contro-
le na fabricação podem também resultar em perdas
significativas de energia através das paredes da ge-
Fonte figura: www.google.com.br
ladeira. Essas perdas, em função da espessura das
paredes, para geladeiras e condições de uso típicas,
Como o fio é um excelente condutor, o curto-circuito são apresentadas na tabela.
oferece um percurso paralelo com uma resistência prati-
camente nula (idealizada) do ponto X ao ponto Y. Pra- Espessura das Perda térmica
ticamente toda a corrente irá passar por esse caminho. paredes (cm) mensal (KWh)
Como a resistência do curto-circuito é praticamente zero, 2 65
a diferença de potencial através de XY será praticamente 4 35
nula (pela lei de Ohm). Dessa forma, o resistor R2 não será
6 25
percorrido por corrente e não participará mais do circuito.
Assim, no circuito acima, a resistência do circuito di- 10 15
minuirá fazendo que os resistores R1 e R3 sejam percor- Considerando uma família típica, com consumo
ridos por uma corrente maior do que aquela quando na médio mensal de 200kwh, a perda térmica pelas paredes
presença de R2. de uma geladeira com 4cm de espessura, relativamente
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7. a outra de 10cm, corresponde a uma porcentagem do - Acumule uma quantidade de roupa para ser passa-
consumo total de eletricidade da ordem de da a ferro elétrico de uma só vez.
- Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários
A. 30%. B. 20%.
aparelhos simultaneamente.
C. 10%. D. 5%.
- Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros re-
E. 1%.
comendados às suas finalidades.
A característica comum a todas essas recomenda-
2. As pilhas e baterias são classificadas pela Associação ções é a proposta de economizar energia através da ten-
Brasileira de Normas Técnicas - ABNT - como lixo pe- tativa de, no dia a dia, reduzir
rigoso. Agressivas ao meio ambiente e de difícil reci-
clagem, apresentam em suas composições substân- A. a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.
cias tóxicas como chumbo, cádmio e mercúrio, que B. o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.
podem contaminar o solo e a água. Você já deve ter C. o consumo de energia elétrica convertida em ener-
observado a existência de pilhas e baterias de diver- gia térmica.
sos tamanhos que fornecem a mesma voltagem. D. o consumo de energia térmica convertida em ener-
gia elétrica.
O tamanho da pilha ou da bateria está diretamente E. o consumo de energia elétrica através de correntes
relacionado com a intensidade de fuga.
A. da força elétrica no processo de indução.
B. da força de interação entre cargas elétricas. 5. Observe a tabela seguinte. Ela traz especificações
C. da carga elétrica no interior do campo elétrico. técnicas constantes no manual de instruções forne-
D. do campo elétrico criado por um corpo eletrizado. cido pelo fabricante de uma torneira elétrica.
E. de corrente elétrica que ela deve fornecer a um circuito.
3. Na cozinha de uma casa, ligada à rede elétrica de
110V, há duas tomadas A e B. Deseja-se utilizar, si-
multaneamente, um forno de micro-ondas e um fer-
ro de passar, com as características indicadas. Para
que isso seja possível, é necessário que o disjuntor (D)
dessa instalação elétrica, seja de, no mínimo,
Disponível em: http://www.cardal.com.br/manualprod/Manuais/Torneira%20Su-
prema/Manual_Torneira_Suprema_R00.pdf
Considerando que o modelo de maior potência da versão
220 V da torneira suprema foi inadvertidamente conectada a
uma rede com tensão nominal de 127 V e que o aparelho está
configurado para trabalhar em sua máxima potência, qual o
valor aproximado da potência ao ligar a torneira?
A. 10 A. B. 15 A.
C. 20 A. D. 25 A.
E. 30 A.
4. Entre as inúmeras recomendações dadas para a eco-
nomia de energia elétrica em uma residência, desta-
camos as seguintes:
- Substitua lâmpadas incandescentes por fluores-
centes compactas. A. 1.830 W. B. 2.800 W.
- Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posi- C. 3.200 W. D. 4.030 W.
ção “inverno” ou “quente”. E. 5.500 W.
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8. Ampliando conhecimentos para o Enem A. 6. B. 10.
1. Num livro de eletricidade, você encontra três infor- C. 14. D. 18.
mações: a primeira afirma que isolantes são corpos E. 25.
que não permitem a passagem da corrente elétrica;
a segunda afirma que o ar é isolante, e a terceira 3. O chuveiro elétrico
afirma que, em média, um raio se constitui de uma
descarga elétrica correspondente a uma corrente O chuveiro é composto de dois resistores, que é um fio
de 10000 amperes que atravessa o ar e desloca, da espiralado feito de metais que possibilitam um aquecimen-
nuvem à Terra, cerca de 20 Coulombs. Pode-se con- to rápido e prático, um de alta potência e outro de baixa
cluir que essas três informações são potência de aquecimento, e um diafragma de borracha. Os
resistores ficam fixados no interior do chuveiro. Para selecio-
A. coerentes, e o intervalo de tempo médio de uma
nar o tipo de banho que se deseja tomar, existe, na sua parte
descarga elétrica é de 0,002.
exterior, uma chave seletora que é capaz de mudar o tipo de
B. coerentes, e o intervalo de tempo médio de uma
resistência, aumentando ou diminuindo a potência do chu-
descarga elétrica é de 2,0 s.
veiro e, conseqüentemente, a temperatura do banho.
C. conflitantes, e o intervalo de tempo médio de uma
descarga elétrica é de 0,002 s. http://www.brasilescola.com
D. conflitantes, e o intervalo de tempo médio de uma
descarga elétrica é de 2,0 s. Uma pessoa mudou-se do Estado do Ceará, onde
E. conflitantes, e não é possível avaliar o intervalo de a tensão da rede elétrica é 220 V, para o estado de São
tempo médio de uma descarga elétrica. Paulo, onde a tensão é 110 V. Levou consigo um chu-
veiro, cuja potência nominal é de 2200 W. Instalado no
estado de São Paulo, para que o chuveiro continue a dis-
2. Em nossas residências, o consumo mensal de ener-
sipar a mesma potência por efeito Joule, sua resistência
gia elétrica é medido por um aparelho apelidado de
elétrica deve ser
“relógio de luz”. Esse nome é claramente inadequa-
do, pois não é um relógio nem tem qualquer relação A. quadruplicada.
com a luz. É comum as pessoas referirem-se à rede B. reduzida à metade do valor original.
elétrica como “luz”, porque a primeira utilização C. reduzida a um quarto do valor original.
dessa fonte de energia foi para a iluminação. Hoje D. dobrada.
as lâmpadas domésticas ainda representam uma E. mantida inalterada.
parte considerável do consumo de energia elétrica,
mas há outros aparelhos que competem com elas 4. O gráfico mostra como varia a potência elétrica for-
em nossas “contas de luz”. Mas o nome ficou, e necida a uma pequena cidade durante o intervalo
costumamos dizer que “faltou luz” quando o forne-
de tempo que vai de 12 horas (meio-dia) até 20 ho-
cimento de energia elétrica é interrompido.
ras (8 horas da noite).
O relógio de luz, essencialmente, é um pequeno mo-
tor, que utiliza a energia elétrica para produzir a rotação de
um disco de alumínio. A construção do aparelho é feita de
maneira que essa rotação seja proporcional à potência elé-
trica consumida em nossas casas, em cada instante. Quanto
mais aparelhos ligados ao mesmo tempo ou quanto maior
a potência elétrica desses aparelhos, mais rapidamente gira
o disco. Se ele girar muito rápido o tempo todo, ao final do
mês, receberemos uma conta de luz nada agradável. Sejam: E1 a energia elétrica fornecida entre 12 ho-
Numa residência, a única coisa que está ligada é ras e 17 horas, e E2‚ a energia elétrica fornecida entre 17
uma lâmpada, que consome 100 watts de potência. O E1
horas e 20 horas. A razão ‚é
disco do relógio de luz dessa casa dá uma volta a cada 7 E2
watts × hora de energia elétrica consumida. O número A. 1,0 B. 1,2
de voltas que o disco está dando a cada hora, por causa C. 1,5 D. 1,8
do consumo da lâmpada vale, aproximadamente, E. 2,0
http://dc189.4shared.com/doc/vXUovYEI/preview.html
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9. 5. Um eletricista tem uma tarefa para resolver: precisa uma vez que as tomadas antigas não serão mais co-
instalar três lâmpadas, cujas especificações são 60W mercializadas.
e 110V, em uma residência onde a tensão é 220V. - Os pinos possuem diâmetros diferentes de acordo
A figura a seguir representa os três esquemas consi- com a corrente elétrica necessária para o uso de
derados por ele. cada aparelho, ou seja, têm diâmetros diferentes
aparelhos que operam com 10 amperes ou entre 10
a 20. Isso impede que um aparelho de maior ampe-
ragem possa ser conectado a instalações de até 10
amperes sobrecarregue a rede. Esta informação está
disponível na embalagem de cada produto.
- Adaptadores devem possuir certificação de qualida-
de do Inmetro.
http://www.tecmundo.com.br/2956-padronizacao-das-tomadas-brasileiras.htm
Biologia
Analisando os elementos da figura, pode-se concluir Ecologia
que, no esquema,
Considerações do professor
A. 1, todas as lâmpadas queimarão.
O tema ecologia é bastante cobrado nas provas do Enem.
B. 2, duas lâmpadas queimarão, e a outra terá seu bri-
Dentro de suas variações de tópicos, três deles foram mais
lho diminuído.
incidentes nos últimos Exames Nacionais do Ensino Médio:
C. 3, todas as lâmpadas terão seu brilho diminuído.
ciclos biogeoquímicos, relações ecológicas e poluição. Este
D. 1, só uma das lâmpadas queimará, e as outras não
último será considerado neste fascículo à luz da química e os
acenderão.
dois primeiros trataremos agora. Leia os textos com atenção
E. 2, duas lâmpadas exibirão brilho normal.
e faça as questões para o treino de seu conhecimento.
Leia mais!
Ciclos biogeoquímicos
As novas Tomadas
Introdução
Os ciclos biogeoquímicos são processos naturais, utilizan-
do-se de eventos químicos, físicos e bioquímicos que ob-
jetivam a reciclagem dos vários elementos em diferentes
formas químicas do meio ambiente para os organismos e,
depois, fazem o processo contrário, ou seja, trazem esses
elementos dos organismos para o meio ambiente.
Dessa forma, a água, o carbono, o oxigênio, o ni-
trogênio, o fósforo, o cálcio, entre outros elementos,
percorrem esses ciclos, unindo todos os componentes
O que mudou nos plugues e tomadas; vivos e não vivos da Terra. Também é possível compre-
- Acabaram os plugues de pinos chatos – os apare- ender que um ciclo biogeoquímico é o movimento ou o
lhos serão fabricados e importados apenas com pi- ciclo de um determinado elemento ou elementos quími-
nos redondos. cos através da atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera
- Os plugues possuem agora dois e três pinos e se- da Terra. Os ciclos estão intimamente relacionados com
rão usados de acordo com as características de cada processos geológicos, hidrológicos e biológicos.
aparelho.
- O terceiro pino funciona como aterramento, para O ciclo da água
evitar choques e sobrecargas. Locais que não pos- A água na natureza pode ser encontrada nos três estados
suem este tipo de instalação deverão providenciá-la, físicos: sólido, líquido e gasoso. Os oceanos e mares cons-
Universidade Aberta do Nordeste 57

10. tituem cerca de 97% de toda água; dos 3% restantes, Convém salientar que o carbono:
2,25% estão em forma de gelo nas geleiras e nos polos, •• pela fotossíntese é retirado da atmosfera;
e apenas 0,75% estão nos rios, lagos e lençóis freáticos. •• pela respiração é devolvido na forma de CO2;
•• passa para os animais superiores via cadeia alimentar;
•• pela morte e decomposição dos vegetais e animais,
volta a ser CO2;
•• forma combustíveis fósseis pela alta temperatura e
pressão que passa a matéria orgânica morta;
•• pela combustão de combustíveis fósseis (gasolina,
óleo diesel, gás natural) volta à atmosfera.
O ciclo do oxigênio
O oxigênio participa não somente da composição da
água e do gás carbônico, mas também de numerosos
compostos orgânicos e inorgânicos. Na atmosfera e na
hidrosfera, é encontrado livre, sob a forma de substância
pura, simples, de fórmula O2. É um gás libertado pelos
O ciclo da água pode ser dividido em curto, quando organismos fotossintetizantes, através do processo de
a água não passa pelos seres vivos, envolvendo basica- fotossíntese. É utilizado para a respiração de plantas e
mente fenômenos físicos e ciclo longo da água onde, de animais, processo que resulta na produção de gás
além das etapas do ciclo curto, a água passa pelos seres carbônico.
vivos e envolve-se em fenômenos bioquímicos. A manutenção das taxas de oxigênio e de gás carbô-
São fenômenos do ciclo curto: evaporação, conden- nico no ambiente depende desses dois processos opos-
sação e precipitação. tos: a fotossíntese e a respiração.
São processos do ciclo longo: a ingestão, evapo- O O2 produzido pode participar também da forma-
transpiração, respiração, fotossíntese. ção da camada de ozônio (O3) na atmosfera. A presença
de ozônio na atmosfera é de extrema importância para
O ciclo do carbono a humanidade, pelo papel que exerce de filtro das radia-
O carbono é um elemento químico de grande impor- ções ultravioletas, as quais, úteis em determinada inten-
tância para os seres vivos, pois participa da composição sidade, são nocivas em intensidades maiores. A nocivi-
química de todos os componentes orgânicos e de uma dade das radiações ultravioletas está ligada a doenças
grande parcela dos inorgânicos também. como o câncer de pele e as alterações genéticas,
Removido da atmosfera pela fotossíntese, o carbono
do CO2 incorpora-se aos seres vivos quando os vegetais,
O ciclo do nitrogênio
utilizando o CO2 do ar, ou os carbonatos e bicarbonatos O nitrogênio é um elemento químico que entra na cons-
dissolvidos na água, realizam a fotossíntese. Dessa ma- tituição de duas importantíssimas classes de moléculas
neira, o carbono desses compostos é utilizado na síntese orgânicas: proteínas e ácidos nucleicos.
de compostos orgânicos, que vão suprir os seres vivos. Embora esteja presente em grande quantidade no
ar, na forma de N2, poucos seres vivos o assimilam. Ape-
nas alguns tipos de bactérias, principalmente cianobac-
térias, conseguem captar o N2, utilizando-o na síntese de
moléculas orgânicas nitrogenadas.
O ciclo do nitrogênio é regido por 3 processos básicos:
1. Fixação.
2. Nitrificação.
3. Desnitrificação.
O nitrogênio utilizável pelos seres vivos é o combina-
do com o hidrogênio na forma de amônia (NH3). A trans-
formação do N2 em NH3 é chamada fixação. Fenômenos
58

11. físicos, como os relâmpagos e faíscas elétricas, são pro- O ciclo do cálcio e do fósforo
cessos fixadores de nitrogênio (fixação não biológica). A O cálcio é um elemento químico muito importante para
produção de amônia por esses fenômenos atmosféricos os seres vivos. Nos vegetais, ele participa principalmen-
é pequeníssima, sendo praticamente negligenciável em te como ativador de enzimas, além de participar como
face das necessidades dos seres vivos. componente estrutural de sais.
A fixação biológica do nitrogênio é realizada pelas A maior participação do cálcio nos animais está rela-
bactérias e cianobactérias que vivem livres no solo ou cionada com a formação de esqueletos, pois ele é parte
associados às raízes de plantas. As bactérias do gênero constituinte dos exoesqueletos de invertebrados e conchas.
Rhizobium, cianobactérias do gênero Anabaena e Nos- Além disso, atua em processos metabólicos: sua participa-
toc são organismos fixadores de nitrogênio. As bactérias ção é fundamental no processo de coagulação do sangue,
do gênero Rhizobium vivem associadas a plantas legu- além de ser muito útil no processo de contração muscular.
minosas. Esses micro-organismos, conhecidos generica- A fonte primária de cálcio na natureza são, sem dú-
mente por radícolas, vivem em nódulos nas raízes das vida, as rochas calcárias, que, devido à ação de agentes
plantas, estabelecendo uma relação de mutualismo. diversos, sofrem intemperismo, o qual provoca erosão,
A amônia ainda pode ser produzida por dois tipos levando os sais de cálcio para o solo, de onde são car-
de biofixadores de vida livre: bactérias dos gêneros Azo- regados pelas chuvas para os rios e mares. Assim como
tobacter (aeróbias) e Clostridium (anaeróbias). ocorre com o fósforo, o cálcio tende a se acumular no
A oxidação dos íons amônio produz nitritos como fundo do mar.
resíduos nitrogenados, que, por sua vez, são liberados
para o ambiente ou oxidados a nitrato. A conversão dos
íons amônio em nitrito e nitrato é conhecida por nitri-
ficação, que ocorre pela ação de bactérias nitrificantes
(Nitrosomonas e Nitrobacter). O processo de nitrificação
pode ser dividido em duas etapas:
•• Nitrosação: A amônia é transformada em nitrito
(NO2–):
2 NH3 + O2 2 HNO2 + 2 H2O + Energia
•• Nitratação: Ocorre a transformação do íon nitrito Fonte: http://www.profpc.com.br/ciclo_fosforo.htm
em íon nitrato (NO3–):
2 HNO2 + 2 O2 2 HNO3 + Energia Cálcio e fósforo são constituintes de exoesqueletos
Os nitratos, quando liberados para o solo, podem de crustáceos e endoesqueleto de vertebrados. Com a
ser absorvidos e metabolizados pelas plantas. morte desses organismos, seus esqueletos se depositam
no fundo do mar, associam-se a outros tipos de resíduos
Por meio de excreção ou da morte, os produtos ni-
e originam uma rocha sedimentar, depois de um lon-
trogenados dos organismos são devolvidos ao ambiente.
go período de tempo. Esses sedimentos de fundo, rico
Os excretas nitrogenados eliminados para o ambiente,
em carbonato, participando do ciclo tectônico, podem
como ureia e ácido úrico, são transformados em amônia
migrar para uma zona de pressão e temperatura mais
pela ação de bactérias e fungos decompositores. Outros
elevadas, fundindo parcialmente os carbonatos. As mu-
compostos nitrogenados, como proteínas, por exemplo,
danças lentas e graduais da crosta terrestre podem fazer
são degradados por ação de bactérias e fungos, trans- que essas rochas sedimentares alcancem a superfície,
formando-os em amônia. A decomposição que se apre- completando o ciclo.
senta como produto final é denominada amonificação. Além de tudo isso, o cálcio e o fósforo podem ser
A devolução de nitrogênio para a atmosfera é co- adquiridos na alimentação dos organismos e passados
nhecida por desnitrificação e é comumente realizada pe- de ser vivo a ser vivo pela cadeia alimentar, retornando
las bactérias desnitrificantes (Pseudomonas denitificans). ao solo pela morte e decomposição.
Aparentemente indesejável, a desnitrificação é necessá-
ria porque, se não ocorresse, a concentração de nitratos Questão comentada
no solo aumentaria de maneira desastrosa.
(ENEM-2010) O texto O voo das Folhas traz uma visão dos índios
Ticunas para um fenômeno usualmente obser-vado na natureza:
Universidade Aberta do Nordeste 59

12. O VOO DAS FOLHAS E. bactérias que tornam suas raízes fasciculadas, ate-
Com o vento nuando o efeito da erosão.
as folhas se movimentam.
E quando caem no chão
ficam paradas em silêncio 7. Os organismos mantêm constante troca de matéria
Assim se forma o ngaura. O ngaura cobre o chão da com o ambiente. Os elementos químicos são retirados
floresta, enriquece a terra e alimenta as árvores.] do ambiente pelos organismos, utilizados e novamen-
As folhas velhas morrem para ajudar o crescimento das te devolvidos ao meio, definindo os chamados ciclos
folhas novas.] biogeoquímicos. A figura representa um desses ciclos.
Dentro do ngaura vivem aranhas, formigas, escorpiões,
centopeias, minhocas, cogumelos e vários tipos de
outros seres muito pequenos.]
As folhas também caem nos lagos, nos igarapés e igapós.
A natureza segunda os Ticunas / Livro das Árvores.
Organização Geral
dos Professores bilíngues Ticunas, 2000.
Na visão dos índios Ticunas, a descrição sobre o ngaura permite
classificá-lo como um produto diretamente relacionado ao ciclo
A. da água.
B. do oxigênio.
C. do fósforo. A figura representa o ciclo do(a)
D. do carbono.
E. do nitrogênio. A. do fósforo, e as setas A e B representam, respectiva-
mente, o trifosfato de adenosina (ATP) e o difosfato
Solução comentada de adenosina (ADP).
O texto da questão destaca o ngaura que, na linguagem in- B. do oxigênio, e as setas A e B representam, respecti-
dígena, refere-se a um tipo de solo formado por folhas velhas vamente, a fotossíntese e a respiração.
que morrem e formam uma cobertura na floresta. O fenômeno C. da água, e as setas A e B representam, respectiva-
de reciclagem da matéria orgânica das folhas mortas é a de- mente, a precipitação e a evapotranspiração.
composição e o ciclo diretamente associado a esse fenômeno D. do nitrogênio, e as setas A e B representam, respec-
é o ciclo do carbono. Embora o item D tenha sido dado como tivamente, a biofixação e a desnitrificação.
o gabarito da questão, entendemos também que, durante esta
E. do carbono, e as setas A e B representam, respecti-
reciclagem, o nitrogênio enriquece o solo e nutre as plantas.
vamente, a fotossíntese e a respiração.
Resposta: D
8. Durante o período de desova dos salmões no Hemis-
Para aprender mais!
fério Norte, são despejados no ecossistema 80 kg de
6. Em agricultura, é amplamente utilizado o plano nitrogênio derivados da captura desses peixes pelos
de rotação de culturas, em que diferentes espé- ursos. Esse cálculo foi realizado para uma extensão
cies vegetais são sucessivamente cultivadas em de 250 metros de rio.
um mesmo terreno. Nesse processo, muitas vezes,
Scientific American, no 52, 2006. Brasil. [Adaptado].
são cultivadas as leguminosas, pois estas plantas
se associam a De acordo com o texto, a decomposição dos restos
A. bactérias e enriquecem o solo de compostos sul- orgânicos do salmão é um importante fator para o ciclo
furosos. do nitrogênio num ecossistema do Hemisfério Norte. A
B. bactérias e enriquecem o solo de compostos nitro- ausência das bactérias do gênero Nitrosomonas pode
genados. provocar, nesse ecossistema,
C. fungos e enriquecem o solo de compostos nitro- A. diminuição da disponibilidade de nitrato com conse-
genados. quente redução da absorção desse íon pelas plantas.
D. nemátodos e enriquecem o solo de compostos fos- B. elevação de nitrito no solo e consequente intoxica-
forados. ção dos microorganismos.
60

13. C. aumento do processo de nitrificação com consequen- volvem associações entre indivíduos da mesma espécie e
te elevação da absorção de nitrito pelas plantas. indivíduos de espécies diferentes. Vejamos a classificação
D. queda de bactérias do gênero Rhizobium, dimi- e os exemplos mais comuns entre os seres vivos.
nuindo a fixação simbiótica de nitrogênio.
E. redução de íon amônio e consequente diminuição Classificação
da síntese de clorofila. As simbioses são classificadas de acordo com 2 fatores: a es-
pécie e o benefício e/ou prejuízo que causam aos seres vivos.
Ampliando conhecimentos para o Enem Em relação à espécie, classificamos as relações eco-
6. Se forem reflorestadas várias áreas, ao redor e dentro lógicas como:
de grandes centros urbanos, podem-se combater os •• Relação intraespecífica ou homotípica – é aquela
poluentes liberados pela queima de combustíveis fós- que ocorre entre os indivíduos da mesma espécie.
seis. O dióxido de carbono é um dos poluentes mais •• Relação interespecífica ou heterotípica – é aquela que
abundantes, e sua remoção envolve a elaboração de ocorre entre os indivíduos de espécies diferentes.
um produto por um evento metabólico. Assinale a al- Com respeito ao benefício e/ou prejuízo, classifica-
ternativa que apresenta, respectivamente, o produto mos as relações ecológicas em:
e o fenômeno metabólico do processo descrito é •• Positivas ou harmônicas – quando não há prejuízo
A. carboidrato e fotossíntese. para nenhuma das espécies e ocorre o benefício de
B. proteína e fermentação. pelo menos um dos associados.
C. carboidrato e fermentação. •• Negativas ou desarmônicas – quando pelo menos
D. proteína e fotossíntese. um dos indivíduos é prejudicado na associação.
E. oxigênio e respiração aeróbica.
Portanto, as espécies interagem de diversas maneiras,
que podem ser negativas (–), positivas (+) ou neutras (0)
7. O esquema a seguir representa um dos ciclos bio-
para cada espécie, dependendo da natureza da interação.
geoquímicos que ocorrem nos ecossistemas.
Os ecólogos utilizam esta notação abreviada para caracte-
rizar principalmente as interações interespecíficas porque,
assim, podemos visualizar melhor a direção em que a in-
teração afeta cada uma das espécies.
Relações harmônicas intraespecíficas
Sociedades
Os agrupamentos – chamados sociedades – caracteri-
zam-se pela divisão do trabalho e por uma grande solida-
riedade entre seus membros, sendo comum entre os inse-
Nesse esquema, os espaços I e II devem ser substituí- tos sociais, castores, gorilas e a própria espécie humana.
dos correta e respectivamente por Entre os insetos sociais (formigas, cupins e várias es-
A. oxigênio e consumidores primários. pécies de abelhas e vespas), a divisão do trabalho entre
B. água e consumidores primários. os membros é levada ao extremo. O corpo de cada in-
C. dióxido de carbono e produtores. divíduo está modificado e adaptado de acordo com as
D. oxigênio e produtores. funções que realiza.
E. dióxido de carbono e consumidores primários. Esse fenômeno é chamado polimorfismo morfo-
lógico, cada grupo diferente forma uma casta.
Vejamos um exemplo:
Relações ecológicas Sociedade dos cupins
Introdução Entre os cupins ou térmitas, os operários são forma-
dos por machos e fêmeas estéreis. Há ainda os soldados,
A interação entre organismos ocorre de várias formas. Al-
um grupo de machos e fêmeas estéreis, com patas e
gumas interações trazem benefícios, e outras, prejuízos.
mandíbulas muito fortes, encarregados de defender a
As relações ecológicas, também chamadas simbioses, en-
sociedade.
Universidade Aberta do Nordeste 61

14. Em certas épocas do ano, podemos ver machos e Relações desarmônicas intraespecíficas
fêmeas alados, formando nuvens em torno das lâmpa- Canibalismo
das. O ato sexual, porém, realiza-se no solo, depois que Algumas vezes um animal mata e devora outro da mesma
ambos perdem as asas. O destino do cupim macho é espécie. Esse fenômeno é denominado canibalismo. En-
mais feliz que o dos zangões ou machos de formiga: tre alguns insetos, por exemplo, os animais mais fracos ou
ele permanece com a rainha dentro da câmara nupcial doentes são devorados pelos sadios. Entre algumas ara-
(uma cavidade feita na madeira pelo casal) e a fecunda nhas, a fêmea devora o macho após o ato sexual.
periodicamente. A rainha pode botar milhares de ovos
por dia, e seu abdome aumenta em aproximadamente Competição intraespecífica
centenas de vezes. Todo ser vivo compete com outros por alimento e energia.
Entre os vegetais, a competição se dá principalmente por
luz, água e sais minerais. Entre os animais, a competição
é mais variada: há luta por matéria orgânica (alimento),
espaço vital, posse da fêmea, defesa da prole etc.
Relações harmônicas interespecíficas
Mutualismo
Trata-se da associação entre indivíduos de espécies dife-
rentes na qual ambos se beneficiam. Esse tipo de asso-
ciação é tão íntima, que a sobrevivência dos seres que
a formam torna-se impossível, quando são separados.
Alguns autores usam o termo simbiose para caracterizar
Colônias o que definimos como mutualismo. Como a tendência
São associações de indivíduos de mesma espécie, unidos atual é considerar simbiose numa associação entre indi-
de tal maneira que formam um conjunto funcional inte- víduos de espécie diferentes, não importando o tipo de
grado, muitas vezes, quase indistinguível de um organis- relação entre eles, devemos usar o termo mutualismo
mo único, ou seja, há uma união anatômica. para caracterizar a simbiose entre indivíduos de espécies
As colônias são chamadas homotípicas (do grego diferentes, em que ambos se beneficiam, a ponto de a
homo, igual) quando seus membros não apresentam relação se tornar obrigatória.
diferenciação nem repartem trabalho, e heterotípicas
(do grego hetero, diferente) quando há diferenciação e Ex. 1: Liquens
divisão de tarefas entre os indivíduos.
Um exemplo de colônia homeomórfica ocorre em
protozoários, algas e corais. Nesses casos, como todos os
indivíduos são iguais, todos realizam o mesmo trabalho.
Isso não acontece com alguns cnidários, como a ca-
ravela. Sua colônia (heteromórfica) é formada por indiví-
duos com formas e funções diferentes.
62

15. São constituídos principalmente pela associação Ex. 1: O paguro-eremita e as anêmonas-do-mar
mutualística entre algas e fungos. A alga realiza a fo-
tossíntese e cede ao fungo parte da matéria orgânica
sintetizada. O fungo, além de proteger a alga, cede-lhe
umidade e sais minerais que absorve. Esse tipo de rela-
ção é benéfico para ambos. Permite a sobrevivência do
líquen em lugares onde, isoladamente, a alga e o fungo
não teriam chance. Os liquens podem ser encontrados
em troncos de árvores, nas rochas nuas, nos desertos
e no Ártico.
Ex. 2: Cupins ou térmitas e protozoários
Os cupins ou térmitas utilizam em sua alimentação
produtos ricos em celulose, como a madeira, o papel e
certos tecidos. Contudo são incapazes de digerir a ce-
lulose, por não fabricarem a enzima celulase. Por isso, O paguro-eremita, também conhecido como ber-
abrigam em seu intestino um protozoário flagelado de- nardo-eremita, é um crustáceo marinho que apresenta
nominado Tryconinpha, produtor da enzima. A celulo- abdômen mole e desprotegido. Vive normalmente no
se, uma vez digerida, serve de alimento para ambos. Os interior de uma concha vazia de molusco, como a do
cupins fornecem ao protozoário abrigo e nutrição e, em caramujo, por exemplo. Presas a essa concha, podem
troca, recebem os produtos da degradação da celulose. ser encontradas as anêmonas-do-mar ou actínias, celen-
Ex. 3: Ruminantes e microrganismos terados popularmente conhecidos por flores-das-pedras.
As anêmonas, graças aos seus tentáculos que elaboram
substâncias urticantes, afugentam os possíveis predado-
res do paguro. Trata-se de um caso de protocooperação,
porque tanto o paguro como a anêmona podem viver
isoladamente. Como conceituamos, a coexistência de
ambos não é obrigatória.
Ex. 2: O pássaro anu e certos mamíferos
Os animais ruminantes, do mesmo modo que os
cupins, não fabricam a enzima celulase. Como os ali-
mentos que ingerem são ricos em celulose, também
abrigam em seu estômago grande número de pro-
tozoários e bactérias capazes de fabricar a enzima
celulase. A celulose serve de alimento para os her-
bívoros, as bactérias e os protozoários. Os herbívo-
ros, por sua vez, fornecem abrigo e nutrição a esses
micro-organismos. Os pássaros conhecidos por anus alimentam-se de
carrapatos e outros parasitas encontrados no pelo de
Protocooperação certos mamíferos, como o gado, o búfalo, o rinoceron-
Protocooperação ou simplesmente cooperação é a as- te, etc. Os anus, ao retirarem os parasitas (carrapatos) da
sociação entre indivíduos de espécies diferentes em que pele desse mamíferos, estão se alimentando e, ao mesmo
ambos se beneficiam, mas cuja coexistência não é obri- tempo, livram os mamíferos desses indesejáveis parasitas.
gatória. Trata-se de um mutualismo não obrigatório. Como no exemplo anterior, a coexistência de ambos não
Veja exemplos: é obrigatória, daí falarmos em protocooperação.
Universidade Aberta do Nordeste 63

16. Ex. 3: Pássaro-palito e crocodilo O exemplo de comensalismo mais citado é o que
ocorre entre a rêmora e o tubarão. A rêmora ou peixe-
-piolho é um peixe ósseo que apresenta a nadadeira
dorsal transformada em ventosa, com a qual se fixa ao
corpo do tubarão. A rêmora, além de ser transportada
pelo tubarão, aproveita os restos de sua alimentação.
O tubarão não é prejudicado, pois o peso da rêmora é
insignificante. Os alimentos ingeridos pela rêmora cor-
respondem aos desprezados pelo tubarão.
Uma associação semelhante ocorre entre o crocodi-
lo que vive as margens do rio Nilo e uma pequena ave, o
pássaro-palito. Esse crocodilo dorme com a boca aberta,
e o pássaro-palito se aproveita disso para catar restos de
comida e vermes que parasitam a boca do crocodilo.
Ex. 4: Formiga e pulgão
Inquilinismo
Trata-se da associação entre indivíduos de espécies diferen-
tes em que um deles procura abrigo ou suporte no corpo
do outro, sem prejudicá-lo. O inquilinismo é uma forma
de associação muito parecida com o comensalismo. Desta
difere por não haver cessão de alimentos ao inquilino.
O peixe-agulha (Fierasfer) possui um corpo fino e
alongado. Ele penetra no corpo da holotúria, conhecida
Algumas formigas cuidam de pulgões como um popularmente como pepino-do-mar, para se abrigar. Do
pastor cuida de seu rebanho. corpo da holotúria, o peixe-agulha só sai para procu-
Os pulgões alimentam-se da seiva das árvores e eli- rar alimento, voltando logo em seguida. O peixe agulha
minam o excesso da comida pelo ânus, na forma de um apenas encontra abrigo no corpo da holotúria, não a
líquido açucarado. As formigas se aproximam e sorvem prejudicando em qualquer sentido.
aquela secreção.
Esta associação – chamada sinfilia – pode ser consi- Epifitismo
derada um tipo de protocooperação realizado entre um É uma associação específica de vegetais onde o fator
animal, o pulgão, e uma sociedade inteira, a das formigas. determinante é a “moradia” de um vegetal em outro.
Os pulgões também são beneficiados, pois as formigas os Uma observação muito importante, aqui, é não confun-
protegem de seus inimigos naturais, como a joaninha. dir estes vegetais com plantas parasitas. As epífitas são
plantas que apenas procuram abrigo, proteção e luz ide-
Comensalismo al ao crescer sobre outras plantas, mas sem prejudicá-las.
Quando duas espécies se associam com benefício ape- As parasitas, como veremos, prejudicam a hospedeira.
nas para uma delas e sem causar prejuízo para a outra
dizemos que há comensalismo. Ex.: Orquídeas e bromélias que vivem sobre troncos
Nos casos mais clássicos de comensalismo, uma
espécie usa os restos alimentares de outra espécie. No
entanto, pode-se considerar comensalismo qualquer
tipo de benefício recebido. Assim considera-se comen-
salismo: foresia (transporte de uma espécie por outra),
inquilinismo (o uso de outra espécie como abrigo), epifi-
tismo (uso de uma espécie como suporte para a fixação
de uma planta) e epizoísmo (uso de um animal como
suporte para fixação).
64

17. Epizoísmo cucos, seus ovos são muito parecidos com os da espécie
A associação caracterizada pelo desenvolvimento de cer- hospedeira, mas, à medida que se desenvolve, o filhote
tos organismos sobre o corpo de outro ser vivo é epi- torna-se diferente. Mesmo assim, continua a receber ali-
biose. Quando um organismo se desenvolve sobre um mento da sua “mãe adotiva”.
vegetal, a relação é de epifitismo (ocorre com musgos,
orquídeas e bromélias). Quando o desenvolvimento se
faz sobre um animal, fala-se em epizoísmo.
Ocorre epizoísmo entre cracas e baleias. As cracas,
pequenos crustáceos de carapaça cônica, vivem fixos so-
bre os tegumentos de baleias e grudados às conchas de
ostras e caracóis.
Forésia
O transporte de um indivíduo pertencente a uma espé-
cie por outro de espécie diferente é chamado forésia ou
Um filhote de cuco, bem maior que a espécie hospedeira recebendo comida.
diacomismo.
Associação em que os seres componentes são favo-
No caso do cuco, a espécie parasitada tem seu su-
recidos por um mecanismo vivo de transporte. Exemplo:
cesso reprodutivo reduzido, pois investe comida e ener-
transporte do pseudo-escorpiões por moscas, formigas e
gia para cuidar de outra espécie.
besouros. Outro exemplo é o da mosca Neivamia lutzi
(Neiva), que transporta ovos de outra mosca, a Derma- Antibiose ou Amensalismo
tobia hominis (berne).
É a interação desarmônica onde uma espécie produz e
Relações desarmônicas interespecíficas libera substâncias que dificultam o crescimento ou a re-
produção de outras podendo até mesmo matá-las.
Predatismo
Um clássico exemplo é o da maré vermelha, onde
É a interação desarmônica na qual um indivíduo (preda-
algas dinoflageladas produzem substâncias tóxicas que
dor) ataca, mata e devora outro (presa) de espécie dife-
causam a morte de peixes.
rente. A morte da presa pode ocorrer antes ou durante
a sua ingestão.
Competição interespecífica
A predação, embora cause a morte de alguns indi-
víduos, muitas vezes, é benéfica para a população de A competição compreende a interação ecológica em
presas. Interferir no relacionamento presa-predador às que indivíduos de espécies diferentes disputam alguma
vezes pode ser desastroso. coisa, como por exemplo alimento e território. Competir
significa concorrer pela obtenção de um mesmo recurso
Parasitismo do ambiente. As relações de competição entre indivíduos de
Nesta simbiose os indivíduos de espécies diferentes vi- espécies diferentes verificam-se, essencialmente, quan-
vem um à custa do outro, causando-lhe prejuízo. O indi- do têm preferências alimentares idênticas.
víduo que prejudica é denominado parasita ou bionte. O
prejudicado recebe o nome de hospedeiro ou biosado. Esclavagismo
Os parasitas podem ou não determinar a morte do hos-
pedeiro. No entanto, os parasitas são responsáveis por
muitos tipos de doenças ou parasitoses, ainda hoje, al-
gumas, incuráveis. O parasistismo ocorre tanto no reino
animal como no vegetal.
Observação
Outra forma de parasitismo, chamada de parasitismo
social ou de ninhada, ocorre com os cucos (figura a se-
guir), pássaros que depositam os ovos no ninho de outra
espécie para que esta os crie. Na maioria das espécies de Esclavagismo é uma exótica interação onde um ser
usufrui da atividade de outro, de outra espécie. Algumas
Universidade Aberta do Nordeste 65

18. espécies de formigas atacam outros formigueiros, roubam Uma parte da celulose serve de alimento às bacté-
as larvas e criam-nas como obreiras-escravas. As Polyer- rias e outra parte, tornada assimilável, é utilizada pelo
gus rufescens tornaram-se totalmente dependentes des- ruminante. No estômago dos ruminantes, as bactérias
tes escravos, a ponto de, sem eles, serem incapazes de se são também capazes de produzir proteínas, a partir de
alimentar, devido às suas mandíbulas hiperdesenvolvidas, compostos nitrogenados que os animais absorvem, além
em forma de espada, que usam para perfurar a cutícula de terem abrigo. O texto refere-se a um caso de
das suas inimigas. Por outro lado, as suas mandíbulas não
a) mutualismo.
lhes permitem escavar ninhos, nem cuidar de pupas nem
b) parasitismo.
sequer alimentarem-se. As espécies deste gênero são escla-
c) comensalismo.
vagistas parasitas. Em testes de laboratório, uma sociedade
d) competição interespecífica.
de Polyergus morreu mesmo tendo acesso à comida. Uma
e) competição intraespecífica.
outra característica das Polyergus rufescens é a presença
da glândula de Duffour. Esta glândula é usada para emitir
feromônios de “propaganda” que usam ao atacar um ni- 10. Qual das seguintes situações exprime uma relação
nho. O efeito do feromônio é criar confusão nas formigas de competição entre suas populações de um mesmo
defensoras, fazendo as correr de um lado para o outro, ecossistema?
desorganizando-se e sendo facilmente derrotadas. A. bois e gafanhotos alimentando-se de capim.
B. algas e fungos formados liquens.
Questão comentada C. orquídeas crescendo sobre o tronco de certas árvores.
Os vaga-lumes machos e fêmeas emitem sinais luminosos para se D. cipó-chumbo retirando alimento da planta hospedeira.
atraírem para o acasalamento. O macho reconhece a fêmea de E. onças caçando veados.
sua espécie e, atraído por ela, vai ao seu encontro. Porém, existe
um tipo de vaga-lume, o Photuris, cuja fêmea engana e atrai
11. Existe um vegetal, o cipó-chumbo, de cor amarela-
os machos de outro tipo, o Photinus, fingindo ser desse gêne-
da, desprovido de clorofila, que se desenvolve sobre
ro. Quando o macho Photinus se aproxima da fêmea Photuris,
outras plantas. A respeito desse vegetal, podemos
muito maior que ele, é atacado e devorado por ela.
BERTOLDI O. G. VASCONCELLOS J. R. Ciência e sociedade: A aventura da vida, a
dizer que
aventura da tecnologia. São Paulo. Scipione 2000 (adaptado)
A. é uma planta parasita cujas raízes sugadoras retiram
A relação descrita no texto, entre a fêmea do gênero Photuris o líquido que circula nos vasos lenhosos.
e o macho do gênero Photinus, é um exemplo de B. é uma planta parasita cujas raízes sugadoras retiram
A. comensalismo. B. inquilinismo. o líquido que circula nos vasos liberianos.
C. cooperação. D. predatismo. C. é uma planta epífita, como as orquídeas que usa
E. mutualismo. outras plantas como base de apoio.
D. é uma planta que não respira nem realiza a fotos-
Solução comentada síntese porque utiliza para viver todos os processos
O texto da questão relaciona à morte com fim de alimentar metabólicos da planta que está parasitando.
entre organismos de gêneros diferentes e, portanto, de es- e) é um vegetal que, como os cogumelos, se alimenta
pécies diferentes. Tal situação caracteriza o predatismo, uma
das matérias orgânicas que encontra na casca das
relação ecológica interespecífica desarmônica, em que identi-
plantas em que se apoia.
ficamos o prejuízo para uma das espécies (presa) e o benefício
para a outra (predador).
Química
Para aprender mais!
O aquecimento global
9. Os ruminantes abrigam em seu tubo digestório um
grande número de bactérias indispensáveis para a di-
gestão da celulose. Nenhum vertebrado fabrica a en- Introdução
zima celulase, não tendo, portanto, a capacidade de
Um efeito parecido ao das estufas utilizadas para o cul-
degradar a celulose. Essas bactérias, que fabricam a
tivo de flores e plantas delicadas ocorre naturalmente
enzima, possibilitam aos ruminantes a assimilação da
em nosso planeta, mas, no lugar de uma cobertura de
celulose, que afinal é o maior componente de sua dieta.
vidro, a Terra está coberta por gases estufa. Esse efeito
66

19. é chamado de efeito estufa e consiste na retenção de
parte da energia térmica recebida do Sol. Os cientistas
estimam que, sem a presença desses gases na atmosfera
terrestre, a temperatura média de nosso planeta seria
de - 18 oC, mas, graças ao efeito estufa natural, vivemos
numa temperatura média de + 15 oC, permitindo que a
água se apresente na fase líquida, condição fundamen-
tal para a existência de vida.
A maior parte do efeito estufa é de origem natural e se
deve à presença de gás carbônico e de vapor-d’água na
atmosfera. Aproximadamente 85% da água atmosféri-
ca encontram-se na forma de vapor-d’água e cerca de
12%, na forma líquida. Entretanto, algumas atividades
humanas podem causar uma intensificação do efeito
estufa e, consequentemente, contribuir para o aqueci-
mento do planeta, visto que essas atividades provocam Principais gases do efeito estufa
o aumento da concentração de gases que promovem o Na tabela a seguir, são apresentados alguns gases
efeito estufa. do efeito estufa e suas características.
Poder relativo
Tempo
de absorção
Taxa de médio de
Concentração de radiação
Gás Origem aumento permanência
atual infravermelha
anual na
por molécula em
atmosfera
relação ao CO2
Queima de combustíveis fósseis;
CO2 Decomposição aeróbica de substâncias 365 p.p.m. 0,4% 100 anos 1
orgânicas.
Decomposição anaeróbica de substân-
cias orgânicas, principalmente celulose;
Flatulência de bovinos;
CH4 Depósitos de combustíveis fósseis; 1,72 p.p.m. 0,5% 10 anos 21
Decomposição de lixo orgânico em ater-
ros sanitários e lixões;
Pântanos e esgotos.
Queima de combustíveis fósseis;
Reação entre o oxigênio e o nitrogênio
atmosférico devido à uma descarga elé-
trica de alta intensidade;
Decomposição de adubos nitrogenados; Entre 120 e
N2O 312 p.p.b.1 0,3% 206
Decomposição aeróbica lenta da maté- 175 anos
ria, após desmatamento e em represas
construídas para a geração de energia
hidroelétrica sem a remoção de cober-
tura vegetal;
Dependendo
São gases artificiais utilizados como do tipo de
Propelentes em aerossóis; 0,27 p.p.b. 0% composto, 12.400
CFC’s Gases de compressão em aparelhos de re- entre 75
frigeração; (CFC-11)2 (CFC-11) (CFC-11) e (CFC-11)
Gases de expansão em polímeros. 380 anos
(CFC-15)
Universidade Aberta do Nordeste 67

20. Poder relativo
Tempo
de absorção
Taxa de médio de
Concentração de radiação
Gás Origem aumento permanência
atual infravermelha
anual na
por molécula em
atmosfera
relação ao CO2
Classe de gases artificais que substituem 0,11 p.p.b. 5% 12 anos 11.000
HCFC’s os CFC’s por provocarem uma menor
destruição na camada de ozônio. (HCFC-22)4 (HCFC-22) (HCFC-22) (HCFC-22)
Impactos ambientais gerados pela de calor, longos períodos de seca que levariam à di-
intensificação do efeito estufa minuição da produção agrícola, extinção de espé-
Desde a Revolução Industrial, iniciada no século XVIII, a cies, ocorrência de epidemias, proliferação de inse-
busca incessante por energia fez que a espécie humana tos e a modificação na vegetação.
explorasse intensamente o poder energético do carvão •• O aumento no teor de CO2 dissolvido nos oceanos,
mineral e do petróleo. A obtenção e o uso dessa energia o que implicaria em um sensível aumento dos or-
possibilitaram o desenvolvimento econômico e social em ganismos com exoesqueletos formados por carbo-
todo o mundo, mas criaram sérios problemas ambien- nato de cálcio.
tais. Um deles é a intensificação do efeito estufa que é Vale lembrar que a ciência não é feita de consenso
denominada aquecimento global. e existe uma corrente de cientistas que nega a existência
Tanto o carvão quanto o petróleo são combustíveis do aquecimento global e suas consequências. O Enem,
compostos principalmente de carbono. Ao serem quei- no entanto, tem cobrado em suas questões apenas a
mados, produzem gás carbônico. Assim: hipótese do aquecimento global.
Queima do carvão
C(s) + O2(g) CO2(g) Combater o aquecimento global (redução
da emissão de CO2)
Queima da gasolina (uma das frações do petróleo) Entre todos os gases do efeito estufa, o CO2 é o prin-
2 C8H18( ) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + 36 H2O( ) cipal vilão, pois, apesar de ter um potencial estufa
menor que outros gases, possui a maior concentra-
A queima frequente de combustíveis fósseis e ção atmosférica entre todos os gases estufa antropo-
em quantidades cada vez maiores, as queimadas de gênicos. Portanto, é preciso realizar algumas ações
florestas e a produção de cimento fizeram que ocor- para diminuir os níveis de gás carbônico na atmosfe-
resse um aumento significativo do CO 2 na atmosfera ra, tais como:
terrestre. •• Substituição dos combustíveis fósseis por combustí-
Modelos matemáticos e computacionais projetam, veis de origem na biomassa (biocombustíveis), como
como melhor estimativa, que a Terra sofrerá um au- etanol e biodiesel, ou ainda por hidrogênio.
mento de temperatura de 2 °C até o ano de 2100. Esse •• Redução do desmatamento e das queimadas.
aquecimento global, se confirmado, poderá trazer como •• Substituição das termoelétricas por fontes alternati-
consequências: vas de energia.
•• O derretimento parcial das calotas polares e geleiras •• Utilização do gás metano originado em lixões e ater-
de regiões montanhosas, com consequente alaga- ros sanitários como fonte de energia, convertendo-o,
mento de regiões costeiras. após sua queima, em gás carbônico que apresenta
•• O aumento da evaporação da água, devido ao au- efeito estufa 21 vezes menos intenso.
mento da temperatura média dos oceanos, mares,
rios e lagos, o que levará a uma alteração das cor- Leia mais!
rentes de ar e marítimas. As alterações nessas cor- A Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimen-
rentes implicariam uma mudança profunda no clima to Sustentável, a Rio+20, foi realizada de 13 a 22 de
de todo o planeta, o que provocaria a incidência de junho de 2012, na cidade do Rio de Janeiro. A Rio+20
furacões, tempestades tropicais, inundações, ondas foi assim conhecida porque marcou os vinte anos de rea-
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21. lização da Conferência das Nações Unidas sobre Meio nitroso (N2O), que compõem o restante 1% do ar que
Ambiente e Desenvolvimento (Rio-92) e contribuiu para respiramos. Os gases traços, por serem constituídos por
definir a agenda do desenvolvimento sustentável para as pelo menos três átomos, conseguem absorver o calor
irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse fenô-
próximas décadas.
meno, que acontece há bilhões de anos, é chamado de
A proposta brasileira de sediar a Rio+20 foi apro-
efeito estufa. A partir da Revolução Industrial (século
vada pela Assembleia-Geral das Nações Unidas, em sua XIX), a concentração de gases traços na atmosfera, em
64ª Sessão, em 2009. particular o CO2, tem aumentado significativamente,
O objetivo da Conferência foi a renovação do com- o que resultou no aumento da temperatura em escala
promisso político com o desenvolvimento sustentável, global. Mais recentemente, outro fator tornou-se dire-
por meio da avaliação do progresso e das lacunas na tamente envolvido no aumento da concentração de CO2
implementação das decisões adotadas pelas principais na atmosfera: o desmatamento.
BROWN, I. F.; ALECHANDRE, A. S. Conceitos básicos sobre clima, carbono, flores-
cúpulas sobre o assunto e do tratamento de temas no- tas e comunidades. In: A G. Moreira & S. Schwartzman. As mudanças climáticas
vos e emergentes. globais e os ecossistemas brasileiros. Brasília: Instituto de Pesquisa Ambiental da
Amazônia, 2000 (adaptação).
A Conferência teve dois temas principais:
•• A economia verde no contexto do desenvolvimento Considerando-se o texto, uma alternativa viável para
sustentável e da erradicação da pobreza; combater o efeito estufa é
•• A estrutura institucional para o desenvolvimento A. reduzir o calor irradiado pela Terra mediante a substituição
sustentável. da produção primária pela industrialização refrigerada.
B. promover a queima da biomassa vegetal, responsável
O documento gerado nesse encontro “O Futuro
pelo aumento do efeito estufa devido à produção de CH4.
que Queremos” traz uma lista de promessas que vi- C. reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim, o poten-
sam a uma “economia verde” para o futuro. Além cial da vegetação em absorver o CO2 da atmosfera.
disso, ele cita como principais ameaças ao planeta a D. aumentar a concentração atmosférica de H2O, molécula
desertificação, esgotamento dos recursos pesqueiros, capaz de absorver grande quantidade de calor.
contaminação, desmatamento, extinção de milha- E. remover moléculas orgânicas polares da atmosfera, dimi-
res de espécies e aquecimento global – este definido nuindo a capacidade delas de reter calor.
como “um dos principais desafios de nossos tempos”.
Solução comentadao
Outro desafio lembrado é o do aumento da popu-
Uma alternativa viável para combater a intensificação do efei-
lação, que deve chegar a 9,5 bilhões de pessoas até to estufa é reduzir o desmatamento, permitindo a manuten-
2050. Em uma reunião com as ONGs da Rio+20, Ban ção do potencial da vegetação em absorver o CO2 da atmos-
Ki-Moon (secretário geral da ONU) afirmou: “Para fera por fotossíntese.
2030, precisamos 50% mais alimentos, 45% mais Resposta: C
energia e 30% mais água apenas para viver como
vivemos hoje.” Um problema apontado pelos críti- Para aprender mais!
cos do documento, no entanto, é a falta de detalhes 12. Em novembro de 2009, diversos países enviaram re-
práticos de como os objetivos podem ser alcançados. presentantes para participar da Conferência de Mu-
A força política da Rio+20 também fio questionada danças Climáticas da ONU, com o intuito de obter
devido à ausência de líderes importantes, como o pre- um novo acordo sobre redução de gases do efeito
sidente norte-americano, Barack Obama, a chanceler estufa, após o vencimento do Protocolo de Kyoto,
alemã Angela Merkel e o britânico David Cameron. em 2012.
Bibliografia, CISCATO E PEREIRA Planeta Química. 1. Ed. Ática, 2008
FELTRE, R. Química Geral, 7. Ed. São Paulo: Moderna, 2008.
Leia um trecho do documento convocatório.
“A queima de combustíveis fósseis praticamente
quintuplicou desde 1950 e o quinto mais rico da popula-
Questão comentada ção mundial consome cerca de 53% do total. As emissões
(Enem) A atmosfera terrestre é composta pelos gases nitro- de dióxido de carbono per capita correspondem a 21 tone-
gênio (N2) e oxigênio (O2), que somam cerca de 99%, e ladas por ano nos Estados Unidos, em comparação às três
por gases traços, entre eles o gás carbônico (CO2), va- toneladas na China. O quinto mais pobre da população
por de água (H2O), metano (CH4), ozônio (O3) e o óxido mundial, responsável só por 3% das emissões de dióxido
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