Exame Nacional Biologia e Geologia 2021 Época especial

GRUPO I

Texto 1

A mina de ouro-cobre de Boddington, instalada em rochas do Pré-Câmbrico, cuja exploração se iniciou em 1987, é uma das maiores produtoras de ouro (Au) da Austrália. A Figura 1 representa um mapa geológico simplificado da região, indicando a localização da mina de Boddington e a do Triângulo Dourado da Prospeção de Ouro (TDPO) – uma zona aurífera, 2 km a este da mina.

Em Boddington, a mineralização encontra-se em filões subverticais de quartzo, onde o ouro surge associado a minerais como a albite, e no rególito – a camada superficial de material solto, quimicamente alterada, que cobre a rocha-mãe. Esta camada é constituída por laterito, bauxite e saprólito, como se representa de forma simplificada no bloco diagrama da Figura 2.

Nas camadas de laterito e de bauxite, formadas em clima quente e húmido, o ouro ocorre em grãos com 1 a 10 μm de diâmetro, associado a óxidos e a hidróxidos de ferro e de alumínio, resultantes de reações de oxidação-redução. A bauxite, constituída por concreções arredondadas de tamanho semelhante a grãos de ervilha, está separada do saprólito (a zona menos alterada do rególito) por uma camada de argila ferruginosa.

Baseado em: M. Lintern e R. Anand, «Dispersion of gold and other metals by trees, gravels and soils near Boddington Gold Deposit, Western Australia», Journal of Geochemical Exploration, 2017.

1. O ouro, na mina de Boddington, está associado a um mineral que possui ___________ na sua constituição, e surge em filões formados essencialmente por minerais __________.

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4. Faça corresponder a cada uma das possíveis utilizações de alguns minerais com brilho metálico, expressas na coluna I, o respetivo mineral, que consta na coluna II.

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GRUPO I

Texto 1

A mina de ouro-cobre de Boddington, instalada em rochas do Pré-Câmbrico, cuja exploração se iniciou em 1987, é uma das maiores produtoras de ouro (Au) da Austrália. A Figura 1 representa um mapa geológico simplificado da região, indicando a localização da mina de Boddington e a do Triângulo Dourado da Prospeção de Ouro (TDPO) – uma zona aurífera, 2 km a este da mina.

Em Boddington, a mineralização encontra-se em filões subverticais de quartzo, onde o ouro surge associado a minerais como a albite, e no rególito – a camada superficial de material solto, quimicamente alterada, que cobre a rocha-mãe. Esta camada é constituída por laterito, bauxite e saprólito, como se representa de forma simplificada no bloco diagrama da Figura 2.

Nas camadas de laterito e de bauxite, formadas em clima quente e húmido, o ouro ocorre em grãos com 1 a 10 μm de diâmetro, associado a óxidos e a hidróxidos de ferro e de alumínio, resultantes de reações de oxidação-redução. A bauxite, constituída por concreções arredondadas de tamanho semelhante a grãos de ervilha, está separada do saprólito (a zona menos alterada do rególito) por uma camada de argila ferruginosa.

Baseado em: M. Lintern e R. Anand, «Dispersion of gold and other metals by trees, gravels and soils near Boddington Gold Deposit, Western Australia», Journal of Geochemical Exploration, 2017.

5.

Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a estabelecer a sequãncia dos acontecimentos que foram determinantes para conferir importância económica à região de Boddington.

A. Intrusão de filões de quartzo mineralizados.

B. Formação de rochas magmáticas e metamórficas.

C. Exploração de cobre e de ouro.

D. Instalação dos vales dos rios da região.

E. Formação de falhas subverticais no Pré-Câmbrico.

A. Intrusão de filões de quartzo mineralizados.

B. Formação de rochas magmáticas e metamórficas.

C. Exploração de cobre e de ouro.

D. Instalação dos vales dos rios da região.

E. Formação de falhas subverticais no Pré-Câmbrico.

6.

Explique a formação das camadas de laterito e de bauxite na região de Boddington.

Texto 2

Embora o ouro seja muito estável, sabe-se que existem fungos capazes de mobilizar ouro de lixo eletrónico, possivelmente através de reações de oxidação-redução. Por outro lado, alguns organismos dos domínios Eubacteria e Archaea podem separar ouro de outros minerais, através de biometeorização, originando uma forma oxidada de ouro – Au (III) –, que, posteriormente, precipita para formar depósitos secundários.

Um estudo realizado na zona aurífera, TDPO (Figura 1 da página 2), pretendeu mostrar que há fungos, associados a esta jazida, que podem mediar a oxidação do ouro nas condições existentes na superfície terrestre.

Utilizaram-se, sob condições aeróbias, seis amostras de microecossistemas de solo superficial com partículas de ouro metálico (Au), assegurando-se a mesma concentração inicial de ouro (40 µM).

As condições iniciais de cada amostra de solo estão listadas na Tabela 1.

Ao longo do estudo, determinou-se a concentração de ouro, na forma oxidada, Au (III). Os resultados estão registados nos Gráficos I, II e III.

Baseado em: T. Bohu et al., «Evidences for fungi and gold redox interactions under Earth surface conditions», Nature Communications, 2019.

7. A formação de depósitos de ouro por ação de bactérias é um exemplo de interação dos subsistemas

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GRUPO I

Texto 1

A mina de ouro-cobre de Boddington, instalada em rochas do Pré-Câmbrico, cuja exploração se iniciou em 1987, é uma das maiores produtoras de ouro (Au) da Austrália. A Figura 1 representa um mapa geológico simplificado da região, indicando a localização da mina de Boddington e a do Triângulo Dourado da Prospeção de Ouro (TDPO) – uma zona aurífera, 2 km a este da mina.

Em Boddington, a mineralização encontra-se em filões subverticais de quartzo, onde o ouro surge associado a minerais como a albite, e no rególito – a camada superficial de material solto, quimicamente alterada, que cobre a rocha-mãe. Esta camada é constituída por laterito, bauxite e saprólito, como se representa de forma simplificada no bloco diagrama da Figura 2.

Nas camadas de laterito e de bauxite, formadas em clima quente e húmido, o ouro ocorre em grãos com 1 a 10 μm de diâmetro, associado a óxidos e a hidróxidos de ferro e de alumínio, resultantes de reações de oxidação-redução. A bauxite, constituída por concreções arredondadas de tamanho semelhante a grãos de ervilha, está separada do saprólito (a zona menos alterada do rególito) por uma camada de argila ferruginosa.

Baseado em: M. Lintern e R. Anand, «Dispersion of gold and other metals by trees, gravels and soils near Boddington Gold Deposit, Western Australia», Journal of Geochemical Exploration, 2017.

2. Na região da mina de Boddington, a bauxite e o saprólito estão separados por uma camada

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Texto 2

Embora o ouro seja muito estável, sabe-se que existem fungos capazes de mobilizar ouro de lixo eletrónico, possivelmente através de reações de oxidação-redução. Por outro lado, alguns organismos dos domínios Eubacteria e Archaea podem separar ouro de outros minerais, através de biometeorização, originando uma forma oxidada de ouro – Au (III) –, que, posteriormente, precipita para formar depósitos secundários.

Um estudo realizado na zona aurífera, TDPO (Figura 1 da página 2), pretendeu mostrar que há fungos, associados a esta jazida, que podem mediar a oxidação do ouro nas condições existentes na superfície terrestre.

Utilizaram-se, sob condições aeróbias, seis amostras de microecossistemas de solo superficial com partículas de ouro metálico (Au), assegurando-se a mesma concentração inicial de ouro (40 µM).

As condições iniciais de cada amostra de solo estão listadas na Tabela 1.

Ao longo do estudo, determinou-se a concentração de ouro, na forma oxidada, Au (III). Os resultados estão registados nos Gráficos I, II e III.

Baseado em: T. Bohu et al., «Evidences for fungi and gold redox interactions under Earth surface conditions», Nature Communications, 2019.

8.

No estudo descrito, os cientistas pretendiam verificar a hipótese:

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9.

Os resultados do estudo, apresentados nos gráficos I, II e III, mostram que

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10.

A variação da concentração de Au (III) na amostra 1 revela que

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11.

No estudo descrito, foram usados inibidores de crescimento.

Justifique a necessidade de utilização de cloranfenicol e de estreptomicina para a validação do estudo experimental.

12. De entre as afirmações seguintes, relacionadas com dois sistemas de classificação de seres vivos, selecione as três que estão corretas, transcrevendo para a folha de respostas os números romanos correspondentes.

.

13. Bactérias cultivadas durante várias gerações num meio de cultura contendo o isótopo $^{15}\text{N}$ foram transferidas para um meio contendo o isótopo $^{14}\text{N}$ . Ao fim de duas gerações neste meio, o DNA bacteriano será constituído por

14. Os filamentos dos fungos (hifas) contribuem para o ciclo das rochas, porque

GRUPO I

Texto 1

A mina de ouro-cobre de Boddington, instalada em rochas do Pré-Câmbrico, cuja exploração se iniciou em 1987, é uma das maiores produtoras de ouro (Au) da Austrália. A Figura 1 representa um mapa geológico simplificado da região, indicando a localização da mina de Boddington e a do Triângulo Dourado da Prospeção de Ouro (TDPO) – uma zona aurífera, 2 km a este da mina.

Em Boddington, a mineralização encontra-se em filões subverticais de quartzo, onde o ouro surge associado a minerais como a albite, e no rególito – a camada superficial de material solto, quimicamente alterada, que cobre a rocha-mãe. Esta camada é constituída por laterito, bauxite e saprólito, como se representa de forma simplificada no bloco diagrama da Figura 2.

Nas camadas de laterito e de bauxite, formadas em clima quente e húmido, o ouro ocorre em grãos com 1 a 10 μm de diâmetro, associado a óxidos e a hidróxidos de ferro e de alumínio, resultantes de reações de oxidação-redução. A bauxite, constituída por concreções arredondadas de tamanho semelhante a grãos de ervilha, está separada do saprólito (a zona menos alterada do rególito) por uma camada de argila ferruginosa.

Baseado em: M. Lintern e R. Anand, «Dispersion of gold and other metals by trees, gravels and soils near Boddington Gold Deposit, Western Australia», Journal of Geochemical Exploration, 2017.

3. A sul da mina de Boddington afloram micaxistos, rochas formadas a partir de

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Texto 3

O fungo Fusarium oxysporum, isolado no estudo anterior, é uma espécie patogénica para muitas plantas. Fusarium oxysporum segrega uma larga variedade de enzimas que degradam a parede celular da planta, permitindo que o fungo a colonize.

O micélio do fungo (conjunto de filamentos – hifas) invade o tecido vascular, bloqueando o xilema, o que pode causar o emurchecimento da planta. O emurchecimento também pode ser causado por toxinas produzidas pelo fungo.

No entanto, algumas plantas podem defender-se, reduzindo a atividade de degradação provocada pelo fungo, ao produzirem substâncias capazes de inativar os genes responsáveis pela patogenicidade do fungo.

Recentemente, os resultados do sequenciamento do genoma de Fusarium oxysporum revelaram a existência de genes adquiridos de outras espécies de Fusarium por transferência horizontal 1. Isto conduz à hipótese de que a transferência horizontal de genes pode gerar novas linhagens patogénicas.

Nota:

1 Transferência horizontal de genes – processo em que um organismo transfere material genético para outro que não é seu descendente.

Baseado em: S. Koyyappurat, «Etude histo-pathologique et moléculaire de la résistance des vanilliers ( Vanilla spp., Orchidaceae) à Fusarium oxysporum f.sp. radicis-vanillae, agent de la pourriture des racines et des tiges», 2015 (Tese de doutoramento: Sciences. Biologie végétale, Université de la Réunion).

15.

De acordo com a teoria da adesão-coesão-tensão, a infeção de uma planta por Fusarium oxysporum poderá

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16.

Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência correta dos acontecimentos que permitem a síntese de proteínas estruturais por Fusarium oxysporum.

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Texto 3

O fungo Fusarium oxysporum, isolado no estudo anterior, é uma espécie patogénica para muitas plantas. Fusarium oxysporum segrega uma larga variedade de enzimas que degradam a parede celular da planta, permitindo que o fungo a colonize.

O micélio do fungo (conjunto de filamentos – hifas) invade o tecido vascular, bloqueando o xilema, o que pode causar o emurchecimento da planta. O emurchecimento também pode ser causado por toxinas produzidas pelo fungo.

No entanto, algumas plantas podem defender-se, reduzindo a atividade de degradação provocada pelo fungo, ao produzirem substâncias capazes de inativar os genes responsáveis pela patogenicidade do fungo.

Recentemente, os resultados do sequenciamento do genoma de Fusarium oxysporum revelaram a existência de genes adquiridos de outras espécies de Fusarium por transferência horizontal 1. Isto conduz à hipótese de que a transferência horizontal de genes pode gerar novas linhagens patogénicas.

Nota:

1 Transferência horizontal de genes – processo em que um organismo transfere material genético para outro que não é seu descendente.

Baseado em: S. Koyyappurat, «Etude histo-pathologique et moléculaire de la résistance des vanilliers ( Vanilla spp., Orchidaceae) à Fusarium oxysporum f.sp. radicis-vanillae, agent de la pourriture des racines et des tiges», 2015 (Tese de doutoramento: Sciences. Biologie végétale, Université de la Réunion).

17.

Explique de que modo a transferência horizontal de genes contribui para o aparecimento de novas linhagens de fungos patogénicos e para o aparecimento de populações de plantas resistentes a esses fungos.

A sua resposta foi registada. Compare o seu texto com os tópicos da resposta oficial apresentados abaixo.

18. A Figura 3 representa o ciclo de vida típico de um fungo ascomiceto, grupo a que pertence a espécie Fusarium oxysporum.

18.1.

No processo de reprodução Z, as divisões nucleares A e B correspondem a

18.2.

Complete o texto seguinte com a opção adequada a cada espaço.

Transcreva para a folha de respostas cada uma das letras, seguida do número que corresponde à opção selecionada. A cada letra corresponde um só número.

Fusarium oxysporum é um ser a), que obtém nutrientes por b), após um processo de digestão c). A sua reprodução é d) e apresenta ciclo de vida e), em que a entidade diploide é representada por uma única célula.

a) · b) · c) · d) · e)

1. unicelular · 1. absorção · 1. intracelular · 1. exclusivamente sexuada · 1. haplonte

2. pluricelular · 2. ingestão · 2. extracorporal · 2. exclusivamente assexuada · 2. diplonte

3. colonial · 3. fotossíntese · 3. extracelular · 3. sexuada e assexuada · 3. haplodiplonte

19. Associe a cada um dos estádios de uma célula em divisão celular meiótica, apresentados na Coluna I, os acontecimentos da Coluna II que lhe correspondem. Cada um dos acontecimentos deve ser associado apenas a uma das letras e todos os acontecimentos devem ser utilizados.

Escreva na folha de respostas cada letra da Coluna I seguida do número ou dos números (de 1 a 7) correspondente(s).

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GRUPO II

A fim de estudar o comportamento das membranas celulares, realizou-se a experiência seguinte:

Introduziu-se uma solução de glucose, albumina (proteína do ovo) e cloreto de sódio (NaCl) num balão feito de tripa de porco, de modo a simular uma célula artificial.

Mergulhou-se a célula artificial num gobelé com água destilada conforme representado na Figura 4.

De imediato, recolheu-se água do gobelé e efetuaram-se testes para pesquisar a presença de glucose, de proteínas e do ião cloreto. Na Tabela 2, apresentam-se os testes e os resultados que permitem identificar a presença das substâncias referidas anteriormente.

Repetiu-se, ao fim de duas horas, o procedimento referido em 3.

Tabela 2

Substância a pesquisar · Testes para identificação de substâncias

Reagentes utilizados · Resultado

Glucose · Licor de Fehling · Precipitado cor de tijolo

Proteína · Ácido nítrico e amónia · Composto amarelado

Ião cloreto · Nitrato de prata · Precipitado branco

1.

Preveja, justificando, a variação do volume da célula artificial que se pode registar ao fim de meia hora.

2.

Os testes efetuados à água do gobelé, após duas horas, permitem observar, indicando a presença de.

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3. Identifique, justificando, qual dos gráficos, IV, V, VI ou VII, traduz a velocidade de entrada de uma substância numa célula, com intervenção de permeases, em função do aumento da concentração dessa substância no meio extracelular.

4. A albumina é uma molécula constituída por

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GRUPO III

O vulcão do Fogo situa-se na zona central da ilha de S. Miguel, nos Açores. É um vulcão cuja base é formada essencialmente por escoadas basálticas. O cone vulcânico, além de escoadas basálticas, é também constituído por piroclastos. No interior da caldeira, existem um cone de pedra-pomes e diversos domos de natureza traquítica (teor em sílica de aproximadamente 66%). Atualmente, no flanco norte do vulcão, existem duas centrais geotérmicas em funcionamento.

Em 1522, ocorreu, na ilha de S. Miguel, um sismo com origem numa das inúmeras falhas que a atravessam. Este evento provocou o colapso de uma encosta e o consequente fluxo de detritos, essencialmente piroclastos, que se deslocou de norte para sul, soterrando a antiga capital da ilha, Vila Franca do Campo, edificada num vale, junto ao mar.