Questões de Ciências da Natureza do ENEM

A reação abaixo, entre haloalcanos e um nucleófilo (Nu), depende de fatores como a estrutura dos grupos ligados ao carbono sp³ do haloalcano, as características do solvente, a estabilidade do haleto no solvente, entre outros. Considerando essa reação, avalie as afirmações a seguir.

R₁R₂R₃C–X + Nu → R₁R₂R₃C–Nu + X⁻

I. Comparando dois possíveis haloalcanos para essa reação, (CH₃)H₂C–I é mais suscetível a formar um carbocátion do tipo R₁R₂R₃C⁺ do que o (C₃H₇)₃C–I.

II. Entre haloalcanos do tipo (CH₃)₃C–X, a tendência de se formar um carbocátion do tipo (CH₃)₃C⁺ em um solvente polar aumenta na ordem (CH₃)₃C–F > (CH₃)₃C–Cl > (CH₃)₃C–Br > (CH₃)₃C–I.

III. O carbocátion (C₃H₇)₃C⁺, formado a partir do haloalcano, é suscetível ao ataque de nucleófilo, resultando em enantiômero puro como produto da reação.

Das afirmativas acima, está(ão) CORRETA(S)

Durante um estudo de termorregulação, um fluido que simula o sangue percorre um circuito fechado. Ele entra no “coração artificial” a 36°C e sai a 37°C.

Se o fluxo de massa for constante em 0,05 kg/s e o calor específico for 4.200 J/(kg.°C), qual a potência térmica fornecida pelo “coração artificial” ao fluido?  

O impulso elétrico que desencadeia a contração do coração é de aproximadamente 0,1 V. Suponha que, em determinado momento, a resistência entre duas regiões de tecido cardíaco seja de 0,05 Ω. Se o sinal elétrico dura 2 ms, qual a carga total que atravessa essas regiões durante esse intervalo? 

Um estudante de medicina estuda o impacto de quedas em pacientes com lesões na coluna vertebral. Considere que um paciente de massa M = 80 kg cai de uma altura h = 1,2 m sobre um colchão que se comprime Δ = 20 cm para absorver o impacto da queda. Supondo que toda a energia potencial gravitacional inicial seja convertida em energia potencial elástica (sem dissipação), determine a força média que o colchão exerce sobre o paciente. Considere g = 10 m/s2.

Um fisioterapeuta utiliza uma esteira para a reabilitação de um paciente com lesão muscular. O paciente acompanha o movimento da esteira que acelera uniformemente do repouso até atingir 6 m/s em 4 segundos. Após atingir essa velocidade, a esteira mantém o ritmo constante com o paciente, percorrendo mais 12 metros. Qual é a distância total percorrida e o tempo total que o paciente passa na esteira? 

Em um exame de endoscopia, é utilizado um cabo de fibra óptica para iluminar e para capturar imagens do interior do corpo.

O princípio físico que permite a transmissão da luz por essas fibras em trajetos curvos é a  

Em um experimento didático, um professor de química comparou o comportamento de diferentes gases ao serem submetidos a variações de temperatura e de pressão. Ele destacou que, para simplificar os cálculos e para prever o comportamento dessas substâncias, considera-se o modelo de gás ideal, que se baseia em uma série de pressupostos teóricos. A partir dessa abordagem, os alunos puderam compreender melhor como os gases se comportam em diversas condições. Assim, o modelo de gás ideal é amplamente utilizado para descrever o comportamento dos gases em diferentes situações. Sobre esse modelo, assinale a alternativa correta. 

Em uma investigação forense que utiliza técnicas espectroscópicas avançadas, analistas precisam distinguir entre compostos orgânicos e inorgânicos presentes em vestígios de cena de crime. Durante a análise, observa-se que os compostos orgânicos tipicamente exibem cadeias de carbono com ligações C–H, a presença de grupos funcionais e manifestações de isomeria (tanto estrutural quanto estereoisomérica), enquanto os compostos inorgânicos são frequentemente caracterizados por estruturas cristalinas, ligações predominantemente iônicas ou ligações covalentes simples e, geralmente, pela ausência de cadeias de carbono. Dadas as afirmativas sobre as características que diferenciam os compostos orgânicos dos inorgânicos,

I. Compostos orgânicos são definidos pela presença de ligações carbono-hidrogênio (C–H) e estruturas de cadeias ou anéis de carbono, podendo conter outros elementos, mas mantendo a base de carbono como elemento estruturante.

II. Compostos inorgânicos, em geral, não possuem cadeias de carbono e são, frequentemente, constituídos por estruturas cristalinas ou moléculas simples, com predominância de ligações iônicas ou covalentes sem a complexidade de arranjos de carbono.

III. A capacidade de exibir isomeria, seja estrutural ou estereoisomérica, é uma propriedade essencialmente dos compostos orgânicos, já que os arranjos complexos e a versatilidade das ligações do carbono permitem múltiplas configurações, o que é incomum em compostos inorgânicos.

verifica-se que está/ão correta/s  

A solubilidade de um sal pouco solúvel em água pode ser descrita pelo seu produto de solubilidade (KPS), um parâmetro fundamental para prever a formação de precipitados em soluções aquosas. Fatores como a presença de íons em comum, temperatura e pH podem afetar, significativamente, a solubilidade dessas substâncias, sendo aspectos críticos em processos industriais e fisiológicos, como na formação de cálculos renais e no controle da concentração de íons em fluidos biológicos. Considere o equilíbrio de dissolução do fluoreto de cálcio (CaF2) em água: 

Com base nos princípios do produto de solubilidade e nos fatores que influenciam a solubilidade, assinale a alternativa correta. 

Em uma população de 1.000 indivíduos, 90 apresentam um fenótipo recessivo determinado por um único par de alelos autossômicos.

Considerando-se que essa população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, assinale a alternativa que apresenta corretamente as frequências genotípicas esperadas para os três genótipos possíveis: homozigoto dominante (AA), heterozigoto (Aa) e homozigoto recessivo (aa).

Em células glandulares, proteínas destinadas à secreção são produzidas no retículo endoplasmático rugoso, modificadas no complexo de Golgi e deslocadas até a membrana plasmática, quando são liberadas no meio extracelular. Esse percurso depende da atuação coordenada entre diferentes compartimentos celulares.

Assinale o mecanismo diretamente responsável pelo deslocamento dessas proteínas entre as organelas.

Biólogos observaram que células expostas a baixas temperaturas acionaram um mecanismo adaptativo para preservar a fluidez da membrana plasmática. Em condições de frio extremo, a bicamada lipídica pode sofrer uma transição de fase, passando de um estado mais fluido para um estado mais rígido (semisólido), o que compromete processos vitais como o transporte de substâncias e a comunicação com o meio. Após a adaptação, a membrana manteve suas funções normalmente. Assinale a alternativa que apresenta o fator responsável pela adaptação observada.

Uma equipe de pesquisadores utilizou bactérias geneticamente modificadas para produzir uma proteína humana de interesse terapêutico. Embora os testes iniciais tenham demonstrado a correta tradução do RNA mensageiro e a produção da cadeia polipeptídica esperada, a proteína obtida apresentou-se funcionalmente inativa, incapaz de exercer seu papel biológico. Assinale a alternativa que apresenta a justificativa mais provável para a falta de funcionalidade da proteína sintetizada. 

KEYTE, Anna L.; ALONZO-JOHNSEN, Martha; HUTSON, Mary R. Evolutionary and developmental origins of the cardiac neural crest: building a divided outflow tract. Birth Defects Research Part C: Embryo Today: Reviews v. 102, n. 3, p. 309-323, 2014. Adaptado.

O quadro ilustra os diferentes tipos de circulação sanguínea entre os principais grupos de vertebrados. Com base na análise da imagem e nos conhecimentos sobre fisiologia comparada da circulação, assinale a alternativa correta. 

A biotecnologia moderna integra diversas áreas da genética molecular com aplicações em diagnóstico, em terapia e em engenharia biológica. Embora os conceitos centrais estejam difundidos, sua distinção conceitual exige uma análise criteriosa. Associe as tecnologias biotecnológicas da coluna I com as descrições conceituais da coluna II.

1. Células-tronco

2. Vetores virais

3. Transgenia

4. Clonagem de DNA

5. Projeto Genoma Humano

( ) Permite a entrega dirigida de material genético exógeno a células-alvo.

( ) Inserção de um fragmento de DNA em um vetor, que é introduzido em um organismo hospedeiro, permitindo sua replicação e amplificação.

( ) Baseia-se na plasticidade celular e no potencial de diferenciação mantido em cultura.

( ) Envolve a inserção estável de material genético de outra espécie em um sistema biológico.

( ) Reuniu esforços internacionais com foco em caracterizar estruturalmente a base informacional da espécie humana.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da associação, de cima para baixo.

Pesquisadores utilizam camundongos geneticamente modificados como modelo para uma doença neurodegenerativa humana. A mutação responsável pela resistência à doença é dominante, mas ainda não foi possível determinar se os indivíduos resistentes utilizados na linhagem experimental são homozigotos ou heterozigotos para o alelo de resistência. A presença de indivíduos suscetíveis entre os descendentes inviabilizaria seu uso como linhagem estável para experimentos. Com base nos conhecimentos de genética mendeliana, assinale a estratégia mais adequada para confirmar se os camundongos resistentes são homozigotos dominantes. 

Dadas as afirmativas sobre as teorias da abiogênese e da biogênese,

I. A abiogênese foi historicamente defendida por pensadores como Aristóteles e propunha a geração espontânea da vida a partir da matéria inanimada.

II. A biogênese sustenta que todo ser vivo se origina exclusivamente a partir de outro ser vivo preexistente.

III. O experimento de Louis Pasteur, com frascos de pescoço de cisne, refutou a abiogênese como explicação para a origem de microorganismos.

IV. Embora a abiogênese esteja refutada em condições atuais, a ciência contemporânea admite a possibilidade de que, em condições primitivas, a vida tenha surgido de compostos inorgânicos.

verifica-se que está/ão correta/s 

As abelhas do mel (Apis mellifera) são responsáveis por polinizar mais de 90 culturas agrícolas comerciais nos Estados Unidos. Na pesquisa, o time de cientistas coletou amostras de abelhas mortas, cera, pólen, mel e parasitas de 113 colônias afetadas ao redor dos Estados Unidos. Para identificar os vírus, eles analisaram todo o material genético que conseguiram juntar, além de sequenciar o DNA dos ácaros para identificar resistência aos pesticidas.

Agora, os pesquisadores descobriram que o que está causando a morte dessas colônias são vírus transmitidos pelos ácaros Varroa, inimigos das abelhas conhecidos há muito tempo, que deformam suas asas e paralisam as abelhas. A novidade assustadora para os cientistas é que, durante a pesquisa da morte das colônias, os ácaros tornaram‑se imunes ao pesticida usado para matá‑los.

Sobre as relações ecológicas envolvidas no texto, é correto afirmar que