Exame de Biologia e Geologia 2026 · 1.ª fase — item I.17, resolvido

Cotação 8 pontosEscolha múltiplaVerificado

Enunciado

Instituto de Avaliação Educativa · prova 702 · 2026 · 1.ª fase

Grupo I · Texto 3

Texto 3

A água do mar é facilmente contaminada devido às atividades humanas, sendo o cádmio (Cd) um dos metais pesados que se podem encontrar em águas poluídas.

Foi realizado um estudo com o objetivo de determinar os efeitos deste metal nas brânquias do peixe Thalassoma pavo.

Procedimento:

Recolheram-se peixes adultos Thalassoma pavo que foram colocados em aquários de 150 L, com água do mar proveniente do local de recolha, durante 5 dias, para aclimatação.
Prepararam-se 5 tanques com soluções de água do mar com diferentes concentrações não letais de cádmio (10, 20, 40, 60 e 120 µM) e 1 tanque com água do mar não contaminada (NC).
Fizeram-se duas réplicas de cada um dos 6 tanques, com as respetivas concentrações de cádmio.
Colocaram-se 5 peixes, de tamanho corporal semelhante, selecionados aleatoriamente, em cada um dos tanques.
Durante toda a experiência, os peixes foram alimentados em dias alternados, mantidos num ciclo natural diário de luz/escuridão e em iguais condições de temperatura, de salinidade e de oxigenação.
Foram realizadas observações microscópicas às brânquias, ao fim de 48, 96 e 192 horas, para identificar possíveis alterações morfológicas.
Analisou-se também a presença de vários biomarcadores nas células das brânquias, nomeadamente:

– PCNA (antigénio nuclear de proliferação celular), uma proteína que se liga à DNApolimerase, possibilitando a síntese de cadeias de desoxirribonucleótidos;

– MT (metalotioneínas), proteínas que, pela capacidade de se ligarem a diferentes metais, desempenham uma função importante na desintoxicação das células.

Resultados:

As observações microscópicas revelaram a ocorrência de alterações nas células das brânquias em todos os ensaios experimentais realizados.

Relativamente à presença dos biomarcadores analisados:

– os Gráficos I e II apresentam a percentagem média de células das brânquias em que foi identificada a presença de PCNA (células positivas), às 48 horas e às 192 horas, em função da concentração de cádmio;

– os Gráficos III e IV apresentam a percentagem média de células das brânquias em que foi identificada a presença de MT (células positivas), às 48 horas e às 192 horas, em função da concentração de cádmio.

Quatro gráficos de barras, dispostos em duas linhas de dois, cada um com o seu título por cima («Gráfico I», «Gráfico II», «Gráfico III», «Gráfico IV»), e uma legenda comum por baixo dos quatro. Gráfico I: Gráfico de barras, dentro de uma moldura, com o título «Ao fim de 48 horas». Eixo vertical: «Células positivas para PCNA (%)», de 0 a 70, com marcas de 10 em 10 e linhas de grelha horizontais. Eixo horizontal: seis barras cinzentas — NC, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 60 µM e 120 µM. Valores que se lêem: NC ≈ 30; 10 µM ≈ 40; 20 µM ≈ 47; 40 µM ≈ 51; 60 µM ≈ 55; 120 µM ≈ 60 — as barras crescem com a concentração. Barras de desvio no topo das barras. Gráfico II: Gráfico de barras, dentro de uma moldura, com o título «Ao fim de 192 horas». Eixo vertical: «Células positivas para PCNA (%)», de 0 a 70, com marcas de 10 em 10 e linhas de grelha horizontais. Eixo horizontal: seis barras cinzentas — NC, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 60 µM e 120 µM. Valores que se lêem: NC ≈ 29; 10 µM ≈ 21; 20 µM ≈ 20; 40 µM ≈ 15; 60 µM ≈ 11; 120 µM ≈ 10 — todas as barras dos grupos expostos abaixo da do NC, a descer com a concentração. Barras de desvio no topo das barras. Gráfico III: Gráfico de barras, dentro de uma moldura, com o título «Ao fim de 48 horas». Eixo vertical: «Células positivas para MT (%)», de 0 a 70, com marcas de 10 em 10 e linhas de grelha horizontais. Eixo horizontal: seis barras cinzentas — NC, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 60 µM e 120 µM. Valores que se lêem: NC ≈ 3; 10 µM ≈ 4; 20 µM ≈ 3; 40 µM ≈ 35; 60 µM ≈ 40; 120 µM ≈ 37. Barras de desvio no topo das barras. Gráfico IV: Gráfico de barras, dentro de uma moldura, com o título «Ao fim de 192 horas». Eixo vertical: «Células positivas para MT (%)», de 0 a 70, com marcas de 10 em 10 e linhas de grelha horizontais. Eixo horizontal: seis barras cinzentas — NC, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 60 µM e 120 µM. Valores que se lêem: NC ≈ 3; 10 µM ≈ 44; 20 µM ≈ 51; 40 µM ≈ 55; 60 µM ≈ 55; 120 µM ≈ 60. Barras de desvio no topo das barras. Legenda comum aos quatro gráficos: um pequeno traço vertical com um traço horizontal no topo (barra de desvio) — «Desvio em relação aos valores médios representados nas barras».

Baseado em: E. Brunelli et al., «Ultrastructural and immunohistochemical investigation on the gills of the teleost, Thalassoma pavo L., exposed to cadmium», in Acta Histochemica, n.º 113, 2011.

I.17.

As alterações morfológicas observadas nas brânquias do peixe T. pavo podem contribuir para a diminuição da hematose branquial. Como consequência, a nível celular a produção de energia será menor, pois fica comprometida

Resolução explicada

Passo a passo, com o porquê de cada passo.

O ponto de partida. A hematose branquial é a troca de gases nas brânquias: o sangue que passa nos capilares das lamelas branquiais recebe $O_{2}$ dissolvido na água e liberta $C O_{2}$ , por difusão. Se as brânquias estão alteradas e a hematose diminui, chega menos oxigénio às células do peixe.

A pergunta é, portanto: que etapa da produção de energia depende diretamente do oxigénio, e onde ocorre? Cada opção tem duas peças – um processo e um local – e as duas têm de estar certas.

1.º — as etapas da respiração aeróbia e os seus locais

Recorda o percurso da glicose numa célula eucariótica:

glicólise – no hialoplasma: a glicose é oxidada a duas moléculas de piruvato, com um pequeno ganho de ATP; não usa oxigénio;
formação de acetil-CoA e ciclo de Krebs – na matriz da mitocôndria: o piruvato entra na mitocôndria e é oxidado até $C O_{2}$ ; produz-se muito NADH e $FAD H_{2}$ , e pouco ATP;
cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativa – nas cristas mitocondriais (a membrana interna): o NADH e o $FAD H_{2}$ entregam os eletrões à cadeia; a passagem dos eletrões liberta energia que é usada para formar a maior parte do ATP da respiração aeróbia.

2.º — onde entra o oxigénio

O oxigénio só aparece no fim da cadeia transportadora: é o aceitador final de eletrões, e ao recebê-los (com $H^{+}$ ) forma água. Sem oxigénio suficiente para os receber, os eletrões acumulam-se, a cadeia para, e a fosforilação oxidativa deixa de produzir ATP. Como é ela que produz a maior parte da energia, a produção de energia diminui muito.

A (A) tem as duas peças certas: o processo (fosforilação oxidativa) e o local (cristas mitocondriais).

Resposta: opção (A).

de onde vem cada opção errada

(B) – a oxidação da glicose (a glicólise) faz-se no hialoplasma, não na matriz: a glicose nunca entra na mitocôndria – o que entra é o piruvato. E a glicólise não precisa de oxigénio. (É verdade que, sem oxigénio, o ciclo de Krebs acaba por abrandar também, porque o NAD $^{+}$ deixa de ser regenerado pela cadeia – mas a opção fala de glicose na matriz, e isso é falso.) Apanha também quem associa «oxidação» a «oxigénio»: oxidar é perder eletrões, e a glicólise oxida a glicose sem oxigénio.
(C) – a redução do piruvato no hialoplasma é a fermentação (láctica ou alcoólica). É precisamente o caminho que a célula usa quando falta oxigénio, para regenerar o NAD $^{+}$ e manter a glicólise a funcionar. Não fica comprometida pela falta de oxigénio – pelo contrário, é favorecida.
(D) – a produção de lactato é a fermentação láctica, que se faz no hialoplasma, não na mitocôndria; e também não depende do oxigénio. Erra no local e no raciocínio.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os $8$ pontos vêm inteiros ou não vêm.

Escolher a (B) por «oxidação» soar a «oxigénio». Oxidar é perder eletrões; a glicólise oxida a glicose sem oxigénio.
Esquecer onde acontece cada etapa. Glicólise e fermentação: hialoplasma. Ciclo de Krebs: matriz. Cadeia transportadora e fosforilação oxidativa: cristas mitocondriais.
Achar que a falta de oxigénio compromete a fermentação. A fermentação é a alternativa anaeróbia: é a que resta quando falta oxigénio.
Deixar em branco. Errar não desconta; o branco vale $0$ de certeza.
Escrever duas respostas. Os critérios gerais mandam classificar só a que surgir em primeiro lugar.
Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Pouco oxigénio → a cadeia transportadora de eletrões para → a fosforilação oxidativa (nas cristas mitocondriais) fica comprometida → muito menos ATP. O oxigénio só entra no fim da respiração aeróbia, como aceitador final de eletrões. E a ligação ao órgão: qualquer dano numa superfície respiratória (brânquias, pulmões, traqueias) acaba nas mitocôndrias, porque é lá que o oxigénio é usado. Numa opção de duas peças, confere o processo e o local.

Tenta primeiro no papel.

Quem lê a resolução antes de tentar acha que percebeu — e volta a errar no exame.

Passo a passo, com o porquê de cada passo.

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Ler um resolve hoje; fazer o tópico inteiro é o que muda a nota.

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