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DESAFIOS– BIOLOGIA E GEOLOGIA
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2 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Índice
Apresentação do Guia do Professor................................................................ 3
Finalidades da disciplina de Biologia e Geologia ............................................ 4
Apresentação do programa da disciplina de Biologia e Geologia .................... 5
Biologia
Unidade 5 – Crescimento e renovação celular .......................................... 6
Unidade 6 – Reprodução............................................................................. 16
Unidade 7 – Evolução biológica .................................................................. 24
Unidade 8 – Sistemática dos seres vivos .................................................... 34
Geologia
Unidade 3 – Geologia, problemas e materiais do quotidiano .................. 44
Capítulo 1 – Ocupação antrópica e problemas de ordenamento.................... 44
Capítulo 2 – Processos e materiais geológicos importantes em ambientes .....terrestres .................................................................................... 53
Capítulo 3 – Exploração sustentada de recursos geológicos ............................ 73
Prova-modelo ................................................................................................ 83
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3BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Apresentação do Guia do ProfessorAo longo do manual do professor, na sua barra exclusiva, encontram-se suges-tões metodológicas, aprofundamentos de determinadas temáticas e articula-ções com os restantes recursos que constituem o Desafios.
Contudo, considerámos pertinente fornecer ao docente outros materiais que po-dem enriquecer/complementar a sua actividade.
Por esta razão, para cada uma das unidades que constituem o Programa de Biologiae Geologia, encontra, por esta ordem, no Guia do Professor:
– recursos web e bibliografia;
– planificação anual;
– planificação a curto prazo, apoiada num esquema integrador;
– guia de exploração de transparências;
– documentos de ampliação;
– mapas de conceitos.
E, no final, uma:
– prova-modelo.
O Guia do Professor apresenta ainda as seguintes mais-valias:
– sugestão de planificações anual e a curto prazo, baseadas na resolução de pro-blemas e formuladas de uma forma sequencial, adaptável ao ritmo de aprendi-zagem dos alunos;
– os problemas apresentados na dupla página inicial introdutória da unidade sur-gem integrados na rede conceptual, funcionando como ângulos de abordagem epossíveis elementos motivadores. Esta rede conceptual apresenta uma estruturadinâmica com conexões e interligações, promovendo uma abordagem adaptadaaos diferentes cenários possíveis na sala de aula;
– a existência de uma prova-modelo com exercícios da mesma tipologia da dosexames nacionais, que servirá como um instrumento de referência na preparaçãodos alunos para o Exame Nacional da disciplina.
Todas as sugestões apresentadas estão de acordo com o programa de Biologia eGeologia e encontram-se devidamente articuladas com os restantes recursos di-dácticos que integram o nosso projecto.
Desejamos que este recurso didáctico vos seja útil e satisfaça as vossas expectativas!
Os Autores
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4 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Finalidades da disciplina de Biologia e GeologiaMuitas das questões que afectam o futuro da civilização vão procurar respostas nosmais recentes desenvolvimentos da Biologia e da Geologia. Entre as inúmeras questõespodemos destacar o crescimento demográfico, a produção e distribuição de ali-mentos, o bem-estar do indivíduo, a preservação da biodiversidade, a manipulação dogenoma humano e dos outros seres vivos, o combate à doença e a promoção davida, a escassez de espaços e recursos, as intervenções do Homem nos subsistemasterrestres associados a impactes geológicos negativos, o problema da protecção am-biental e do desenvolvimento sustentável e muitas outras questões que poderiam serreferenciadas e para as quais não basta encontrar respostas tecnológicas. É neces-sário, para além destas respostas, uma mudança de atitudes por parte do cidadão eda sociedade em geral. Para que esta mudança de atitudes se verifique, impõe-seuma literacia científica sólida que nos auxilie a compreender o mundo em que vi-vemos, a identificar os seus problemas e a entender as possíveis soluções de umaforma fundamentada, sem procurar refúgio nas ideias feitas e nos preconceitos. Aconsciencialização e a reflexão crítica sobre esses desafios são inadiáveis, sob penade se gerar uma crescente incapacidade dos cidadãos para desempenharem o seupapel no seio da democracia participada e garantirem a liberdade e o controlo sobreos abusos de poder e sobre a falta de transparência nas decisões políticas.O programa dos 10.°/11.° e 11.°/12.° anos de Biologia e Geologia pretende ser umapeça importante e participar activamente na construção de cidadãos mais informados,responsáveis e intervenientes, atendendo às finalidades anteriormente expressas.Indicam-se, seguidamente, as linhas fundamentais que presidiram à selecção e or-ganização dos conteúdos programáticos.
Selecção e organização dos conteúdosBaseados, principalmente, em quadros teóricos oriundos das respectivas áreas deespecialidade, Biologia e Geologia, assim como em resultados obtidos em investi-gações na área do Ensino das Ciências, os autores do programa adoptaram critériosde selecção e organização dos temas/conteúdos que tiveram em consideração di-versos aspectos, tais como:– as grandes finalidades da disciplina, já expressas, e criar linhas orientadoras para
que os alunos possam ou não optar por uma via profissional nestas áreas, de talforma que preconize uma participação crítica e interventiva na resolução de pro-blemas, baseada em informação e métodos científicos.
– a perspectiva de que ensinar ciências não deve ser a de transmitir conhecimen-tos, mas sim a de criar ambientes de ensino e de aprendizagem favoráveis à cons-trução activa do saber e do saber-fazer;
– a necessidade de fornecer quadros conceptuais integradores e globalizantes quefacilitem as aprendizagens significativas;
– o destaque de temas actuais com impacte na protecção do ambiente, no desen-volvimento sustentável e no exercício da cidadania.
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5BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Apresentação do programa de Biologia e GeologiaO programa da disciplina de Biologia e Geologia deverá ser explorado como umasequência de temáticas propostas cuja abordagem deverá ser dinâmica, de modoao aluno conseguir construir um quadro conceptual integrador e globalizante.
Biologia:
Módulo Inicial
A Geologia, os geólogos eos seus métodos
Unidade 1
A Terra, um planetamuito especial
Unidade 2
Compreender a estrutura ea dinâmica da Geosfera
10.º/11.º
Unidade 3
Geologia, problemas emateriais do quotidiano
11.º/12.º
10.°/11.° ano – Módulo Inicial, Unidade1, Unidade 2, Unidade 3 e Unidade 4.11.°/12.° ano – Unidade 5, Unidade 6, Unidade 7 e Unidade 8.
O esquema conceptual que presidiu à construção do programa enfatiza a duali-dade unidade versus diversidade, o que permite aprender a valorizar a Vida comoum todo, respeitando a diversidade dos seres vivos.
Geologia:
Obtençãode matéria
Transformaçãoe utilização deenergia pelosseres vivos
Regulaçãonos seres
vivos
Crescimentoe renovação
celularReprodução Evolução
biológica
Sistemáticados seres vivos
A finalidade do conjunto de temas seleccionados será a de: permitir aos jovens ummelhor conhecimento da Terra, da sua História, da sua dinâmica e da sua evolu-ção; articular conceitos básicos com os acontecimentos do dia-a-dia, tornando pos-síveis interpretações mais correctas das transformações que continuamente ocor-rem; sensibilizar para a importância de estudar, prever, prevenir e planear bemcomo a de gerir conscientemente os recursos finitos de um planeta finito, tornadomais pequeno e vulnerável por uma população humana em crescimento aceleradoe pelo desenvolvimento de tecnologias cada vez mais poderosas e agressivas.
in Programa de Biologia e Geologia 10.°/11.° e 11.°/12.° anos
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Unidade 5 – Crescimento erenovação celularCapítulo 1 – Crescimento e renovação celular
Capítulo 2 – Crescimento e regeneração detecidos vs diferenciação celular
Recursos web e bibliografia
http://www.dnaftb.org/dnaftb/http://www.odnavaiaescola.com/http://www.cellsalive.com/mitosis
Campbell, N. A., Mitchel, L. G., E. J. (2001).Biology (6th Ed). Menlo Park, Ben jaminCummings Publishing Com pa ny.
Purves, W. K., Orians G. H., Heller, E. H.(2006). Life, The Science of Biology(8th Ed). Sunderland. Sinauer.
Manual interactivo – Versão do Professor
– Planificações
– Transparências e guião
– Documentos de ampliação
– Mapas de conceitos
– Fichas de avaliação
– Prova-modelo
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7BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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8 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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10 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Apresentação da situação--problema.
• Crescimento e renovaçãocelular.
• Crescimento e regeneração detecidos vs diferenciação celular.
• Quais as característicasestruturais e funcionais quedistinguem o DNA do RNA?
• Qual a importância dareplicação do DNA para amanutenção da informaçãogenética?
• Qual a importância da sínteseproteica na manutenção davida e na estrutura celular?
• É necessário haver renovaçãodos constituintes celulares?
• Que relação existe entre ainformação contida no DNA e o processo de síntese deproteínas?
• Quais são os acontecimentosque caracterizam a divisãonuclear de uma célula?
• Qual a importância da mitosena manutenção dascaracterísticas hereditárias aolongo das gerações?
• Qual a importância da mitosena formação de novas células,nomeadamente, para aregeneração de tecidos?
• Reconhecer a importância damitose nos processos decrescimento, reparação erenovação de tecidos e órgãosem seres multicelulares.
• O que distingue uma célulaindiferenciada de uma célulaespecializada?
• Todas as células especializadasperdem a totipotência?
• Qual a importância do núcleopara a especialização de umacélula?
• O que é um clone?
• Em que medida osconhecimentos sobre o ciclocelular, regulação da expressãodos genes e totipotênciapodem contribuir para o avanço da Medicina?
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11BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Ciclo celular e tumores, que relação?
De um modo geral, pode dizer-se que há dois tipos de genes que podem causarcancro quando mutados, provocando ou permitindo o crescimento celular des-controlado. O primeiro tipo chama-se proto-oncogene, ou genes promotores decrescimento, cuja actividade normal na célula está relacionada com o crescimentocelular. A maioria das células do nosso organismo cresce e divide-se (mitose) du-rante a nossa vida e os proto-oncogenes tornam esse processo possível. No en-tanto, um proto-oncogene mutado (designado oncogene) pode provocar um cres-cimento celular descontrolado, causando a formação de um tumor. O segundo tipo de genes, são os genes supressores de tumor, cuja função é pre-venir que as células se multipliquem descontroladamente, uma vez que participamna síntese de proteínas que bloqueiam a divisão celular, mantendo-as em G0.As células do nosso corpo são reguladas por forma a que haja um balanço entreos genes que induzem o crescimento celular e os genes que bloqueiam tal cresci-mento. Quando os genes supressores de tumores sofrem mutações, ficam incapa-citados de controlar a divisão celular fazendo com que o processo ocorra de umaforma descontrolada. O p53 é um exemplo de um gene supressor de tumor.
4 – Documentos de ampliação
O gene p53 desencadeiamecanismos que visama destruição das célulascujo material genéticonão foi reparado.
2.ª Etapa: A divisãocelular pára. O genep53 activa enzimaspara reparação.
1.ª Etapa: O DNA sofrealterações provocadaspor um agente químico,radiações, por exemplo.
Enzima reparadora
O gene p53
permite que ascélulas cujo DNAfoi reparadopossam entrarem divisão.
Gene p53 normal
3.ª Etapa: As célulascujo material genéticonão foi reparado conti-nuam em divisão.O DNA danificado passapara as células-filhas.
As células-filhasoriginam célulascancerígenas
2.ª Etapa: O gene p53
mutado não produz enzimascapazes de reparar o DNAdanificado. As célulascontinuam a sua divisãocom o DNA danificado.
1.ª Etapa: O DNA sofrealterações provocadaspor um agente químico,radiações, por exemplo.
Gene p53 mutado
Fig. 1 – Actividade do p53 normal e do p53 mutado.
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12 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
No organismo normal, o ciclo de proliferação celular é rigorosamente controladopara que as células constituam comunidades organizadas. No entanto, as célulascancerígenas não se submetem a esse esquema de cooperação. O cancro surge deuma única célula que sofreu mutação, multiplicou-se por mitoses e os seus descen-dentes foram acumulando outras mutações até darem origem a uma célula can-cerosa. A incidência destes tumores caracteriza-se pela proliferação celular anormal,cuja denominação correcta é neoplasia. Existem dois tipos de tumores, os malignos e os benignos, sendo que só o primeiroé considerado cancro. A segunda denominação ocorre pelo facto que nestes tumoresas células permanecem localizadas onde se originou o tumor, não contaminandooutros tecidos. No tumor maligno, as células vão sofrendo divisões e invadindo todosos tecidos do corpo, causando metástases.
Fig. 2 – Instalação de um tumor e metastização.
Numerosos estudos já demonstraram que as anomalias cromossómicas encontra-das em neoplasias são consistentes e não ocorrem ao acaso. A observação de de-feitos cromossómicos recorrentes em cancros humanos baseia-se na ideia de quea estrutura de um cromossoma desempenha um papel fundamental na carcino-génese. Anomalias cromossómicas estruturais costumam ocorrer envolvendo umnúmero específico de bandas cromossómicas, onde vários oncogenes já foram lo-calizados. Nestas bandas ou perto delas, foram identificados locais frágeis ou hi-persensíveis, onde os agentes carcinogénicos poderiam actuar, provocando que-bras ou rearranjos cromossómicos. Se essas mutações determinarem vantagensproliferativas numa determinada célula, ocorre uma multiplicação desta. Nas divi-sões celulares subsequentes, serão seleccionados defeitos cromossómicos secun-dários, se representarem mudanças vantajosas para a sobrevivência celular. O pro-cesso continua como um ciclo vicioso, levando ao desenvolvimento de diversosclones num mesmo tumor, cada um com características genéticas e funcionais
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13BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
diferentes, garantindo o crescimento tumoral, a infiltração de tecidos adjacentes ea capacidade de enviar metástases à distância.
Os mecanismos de acção dos oncogenes não estão totalmente elucidados. Algunsoncogenes produzem oncoproteínas, que se ligam fortemente e inibem as proteí-nas codificadas por genes supressores do crescimento celular ou indutores demorte celular programada (apoptose), como o p53. Isso, leva à ausência de re-pressão da divisão ou inibição da morte celular por apoptose, logo, à “imortali-dade” celular. A apoptose é um tipo de morte celular, desencadeada, entre outrosestímulos, por mutações potencialmente lesivas.
Sabe-se que existe uma relação entre cancro e hereditariedade. Muitas neoplasiasmalignas aumentam a sua incidência dentro de uma mesma família, sugerindo al-gum padrão de herança genética.
Questões
1. Refira o nome de dois genes que estão relacionados com o controlo do ciclo ce-lular.
2. Que relação existe entre a mutação desses genes e o ciclo celular?
3. Comente a frase: “Anomalias cromossómicas encontradas em neoplasias sãoconsistentes e não ocorrem ao acaso”.
4. Actualmente consideram-se os tumores como doenças genéticas. Explique opressuposto desta ideia.
5. Elabore um trabalho de pesquisa sobre agentes externos que, podem conduzira mutações no material genético, e portanto conduzir à formação de tumores.
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14 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Um Hospital dentro de nós…
No embrião humano, as células estaminais não passam de uma centena, mas têma missão de dar origem aos milhões de células que constituem o corpo do adulto.E, nesses milhões, há milhares de tipos: há células de cabelo, de fígado, de pele,de sangue, de osso, de olho, de estômago, de tudo, o que constitui um organismofuncional. Isto quer dizer que aquela centena de células todas iguais tem que terem si a potencialidade de, conforme o destino que segue ao longo do crescimentodo embrião, dar origem a toda e qualquer célula. E, por isso mesmo, diz-se queestas células são totipotentes. De onde decorre o raciocínio lógico de que, se pu-déssemos ter uma boa reserva de células estaminais de nós próprios, poderíamosutilizá-las para regenerar fígados, linfócitos, neurónios, tecido cardíaco, e por aífora, assim que um destes órgãos e tecidos entrasse em falência dentro de nós. Para nossa sorte, no entanto, além das células estaminais embrionárias tambémexistem células estaminais adultas. Quando as células do embrião começam a di-ferenciar-se nos mais diversos tipos de células, há sempre algumas que fazem a via-gem com elas, vão-se multiplicando, mas nunca se diferenciam. Isto acontece so-bretudo nos órgãos que estão em constante regeneração, e sempre a precisar decélulas novas.
Adaptado de ”Um Hospital dentro de nós”, Jornal Público (02/02/2005)
Questões
1. Qual a função das células estaminais?
2. Explique em que consiste a totipotência celular.
3. Comente a afirmação: “Temos um hospital dentro de nós”.
4. Efectue uma pesquisa na Internet subordinada ao tema: células estaminais e suaaplicação terapêutica.
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15BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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No Manual Interactivo – Versão do Professor, poderá encontrar os restantes mapas de conceitos desta Unidade.
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Unidade 6 – ReproduçãoCapítulo 1 – Reprodução assexuada
Capítulo 2 – Reprodução sexuada
Capítulo 3 – Ciclos de vida
Recursos web e bibliografia
http://www.home.dbio.uevora.pthttp://www.en.wikipedia.org/wiki/meiosis
Campbell, N. A., Mitchel, L. G., E. J. (2001). Biology (6th Ed). Menlo Park, BenjaminCum mings Publishing Company.
Purves, W. K., Orians G. H., Heller, E. H. (2006). Life, The Science of Biology (8th
Ed). Sunderland. Sinauer Associates.
Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts e PeterWalter (2002). Molecular Biology of the Cell (4th Ed). Garland Science.
Fox, S.I. (2003). Human Physiology (8th Ed). USA McGraw-Hill.
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17BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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19BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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20 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Apresentação da situação--problema.
• Reprodução assexuada:estratégias reprodutoras.
• Reprodução sexuada: meiose e fecundação; reprodução e variabilidade.
• Ciclos de vida – unidade e diversidade.
• Quais as estratégias maiscomuns de reproduçãoassexuada?
• Que vantagens confere areprodução assexuada aosseres vivos em relação àreprodução sexuada?
• Que desvantagens advêm dasestratégias de reproduçãoassexuada?
• Quais as principaiscaracterísticas das etapas queconstituem a meiose?
• Por que motivo a primeiradivisão se designa reducional e a segunda equacional?
• Em que medida o fenómenode crossing-over introduzvariabilidade genética?
• Em que momento do ciclo devida ocorre a meiose?
• Como se designam os gâmetas?Onde são produzidos?
• Qual das fases, haplófase oudiplófase, se encontra maisdesenvolvida?
• Em que momento do ciclo devida ocorre a meiose?
• Como se designam osgâmetas? Onde sãoproduzidos?
• Qual das fases – haplófase ediplófase, se encontra maisdesenvolvida?
• Em que momento do ciclo devida ocorre a meiose?
• Como se designam osgâmetas? Onde sãoproduzidos?
• Qual das fases – haplófase ediplófase, se encontra maisdesenvolvida?
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21BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
As angiospérmicas na conquista do meio terrestre
As espermatófitas (Spermatophyta) são plantas vasculares produtoras de sementes – gim-nospérmicas e angiospérmicas. Com uma grande diversidade de plantas, esta divisãoagrupa cerca de 270 000 espécies. A capacidade de produção de sementes, estruturas deprotecção e alimento do embrião, contribui para a dominância das espermatófitas naflora terrestre. As angiospérmicas são tradicionalmente divididas em dois grupos princi-pais, as monocotiledóneas – plantas produtoras de sementes com um só cotilédone – eas dicotiledóneas – plantas produtoras de sementes com dois cotilédones. As primeiras angiospérmicas surgiram no Jurássico e tiveram uma evolução rápida.Sendo de fácil dispersão, deram origem a uma grande variedade de plantas adap-tadas a meios distintos.O êxito alcançado pelas pteridospérmicas (plantas que se considera serem as per-cursoras das plantas com semente) na conquista da terra firme atingiu o seu má-ximo com as angiospérmicas, em virtude de um conjunto de alterações que lhespermitiram uma melhor adaptação face às suas necessidades de água e sais mine-rais. Assim, a formação de tecidos especializados, a posição do xilema e do floema,uma troca eficaz de gases, uma protecção adequada para evitar perdas excessivasde água e, por fim, o desenvolvimento de espécies caducifólias, que facilitou a so-brevivência das plantas no Inverno, constituíram factores que contribuíram parauma boa adaptação ao meio e consequente evolução.O tipo de reprodução, em que o pólen é transportado até ao gametófito feminino,assegurou a sobrevivência fora de água, da mesma maneira que a produção e dis-persão das sementes permitiram a sua grande difusão.As flores têm forma muito diversa, variando entre as pequenas e verdes com poli-nização pelo vento e as grandes, coloridas e brilhantes que, em geral, são polini-zadas pelos insectos. As flores podem associar-se de forma específica constituindouma inflorescência, que em alguns casos tem o aspecto compacto, como a mar-garida que parece uma única flor. As flores, característicamente, possuem o recep-táculo onde se ligam as sépalas, pétalas e respectivas sementes. As sépalas podemter o aspecto de uma folha de cor verde e protegem a gema floral. As pétalas dasflores apresentam formas e cores variadas para atrair os insectos e, por vezes, ou-tros animais. Nas plantas polinizadas pelo vento, as flores são menos apelativas. O órgão reprodutor das plantas, a flor, liga-se ao caule por um pedúnculo. Umaflor completa compõe-se de: um perianto, onde se distingue um cálice externo,formado por sépalas, e uma corola, formada por pétalas, muitas vezes coloridas;um androceu, formado pelos órgãos masculinos ou estames, cuja antera produzpólen; um gineceu, órgão feminino cujo ovário, encimado por um estilete e porum estigma, está guarnecido de óvulos. Depois da fecundação, o ovário origina ofruto, enquanto cada óvulo origina uma semente.
4 – Documentos de ampliação
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22 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
O ciclo de vida das angiospérmicas inclui alternância de gerações. A geração do-minante e independente é a esporófita, enquanto que a geração gametófita é re-duzida e está dependente do esporófito. O esporófito forma-se pela germinaçãoda semente e diferencia-se em raíz, caule e folhas. As folhas apresentam cutícula,estomas e nervação.
Adaptado de www.infopedia.pt
Células em cultura
Antena
Flor hermafrodita
Esporófito (2n)
Germinação da semente
Endosperma secundário (3n)Embrião (2n)
Semente
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Fig. 1 – Ciclo de vida de uma angiospérmica.
Questões
1. Indique três factores que tenham sido determinantes na conquista do meio ter-restre pelas angiospérmicas.
2. Para a colonização do meio terrestre e difusão destas plantas refira a importânciados grãos de pólen serem transportados até ao gametófito feminino e da disper-são das sementes.
3. Indique o nome das estruturas masculinas e das estruturas femininas.4. Relativamente ao ciclo de vida das angiospérmicas, indique:
a. o momento em que ocorre a meiose;b. a relação trófica entre o gametófito e o esporófito;c. a dependência da fecundação em relação à água.
5. Mencione duas vantagens evolutivas da existência de semente.6. Realize uma pesquisa para justificar a seguinte afirmação: “A redução e a de-
pendência dos gametófitos em relação ao esporófito nas plantas com flor, com-parativamente aos gametófitos desenvolvidos nos fetos, constitui uma vantagemna adaptação ao meio terrestre”.
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23BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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Unidade 7 – Evolução biológicaCapítulo 1 – Unicelularidade e multicelularidade
Capítulo 2 – Mecanismos de evolução
Recursos web e bibliografia
http://www.serpentfd.org/http://www.terra.es/personal/cxc_9747/EvolucionBiologica.htmlhttp://www.pbs.org/wgbh/evolution/http://www.agner.org/evolution
Campbell, N. A., Mitchel, L. G., E. J. (2001). Bio logy (6th Ed). Menlo Park, BenjaminCum mings Publishing Company.
Purves, W. K., Orians G. H., Heller, E. H. (2006). Life, The Science of Biology (8th Ed).Sunderland. Sinauer Associates.
Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Le wis, Martin Raff, Keith Roberts e PeterWal ter (2002). Molecular Biology of the Cell (4th Ed). Garland Science.
024_033.qxd:Geologia 9/5/08 12:25 PM Page 24
25BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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27BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
2 – Planificação a curto prazo
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28 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Apresentação da situação--problema.
• Unicelularidade emulticelularidade.
• Mecanismos de evolução.• Fixismo vs Evolucionismo.• Selecção natural, artificial e
variabilidade.
• Quais as principais diferençasentre uma célula procariótica e uma célula eucariótica?
• Que estruturas são comuns aosdois tipos de células?
• Como ocorreu a transição dosorganismos procariontes paraos organismos eucariontes?
• Que modelos teóricos existemque visam explicar a origemdos seres eucariontes?
• O que defende o modeloendossimbiótico?
• Que argumentos o sustentam?
• O que são organismoscoloniais?
• Há especialização nasdiferentes células que integramuma colónia?
• Em que medida a organizaçãodas células em colónias traduzum aumento de complexidade?
• Que relação existe entremulticelularidade, o aumentoda organização e adiferenciação celular?
• O que distingue o pensamentofixista do pensamentoevolucionista?
• O que sustenta o pensamentofixista?
• Como podem os contextossocioeconómicos, religiosos epolíticos ter influência sobre oavanço científico-tecnológico?
• Que nomes marcaram aevolução do pensamentoevolucionista?
• Qual a importância doambiente na compreensão daevolução dos seres vivos nopensamento de Lamarck e deDarwin?
• Em que difere o pensamentode Darwin e de Lamarckrelativamente à evolução dosseres vivos?
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29BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
• Em que dados se baseouDarwin na construção daTeoria da evolução?
• Qual o contributo de cada um dos dados recolhidos?
• Quais foram os contributos dasdiferentes áreas doconhecimento científico nafundamentação e consolidaçãodo conceito de evolução?
• Como se justificam osfenómenos de evoluçãoconvergente e evoluçãodivergente?
• Por que motivo oNeodarwinismo é consideradoa Teoria Sintética da Evolução?
• Que argumentos sustentam o Neodarwinismo?
• Como podem os fenómenoscomo a meiose, reproduçãosexuada ou mutaçõescontribuir para a evolução dosseres vivos?
• Por que motivo as populaçõesdevem ser vistas comounidades evolutivas?
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30 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Especiação: alopátrica e simpátrica
A especiação é um processo evolutivo, a partir do qual se formam as espécies deseres vivos. Existem vários tipos de especiação. Destacamos a especiação alopátricae a simpátrica.No caso de um processo de especiação alopátrica, a população inicial divide-se emdois grandes grupos, que ficam isolados geograficamente, por exemplo, pela for-mação de um rio, aumento da densidade arbórea de uma floresta, formação deuma montanha, entre outros. Os dois grupos recém formados iniciam, assim, ummecanismo de diferenciação genotípica e fenotípica. Com o passar dos anos, mes -mo que a barreira que os isolou desapareça, esses dois grupos já estarão de talforma evoluídos e reprodutivamente isolados que, possivelmente, já não são ca-pazes de trocar genes entre eles. No caso da especiação simpátrica, dois grupos de indivíduos de uma mesma po-pulação divergem dentro da mesma área geográfica. Este tipo de especiação podeocorrer muitas vezes em insectos que se tornam dependentes de plantas hospe-deiras diferentes, numa mesma área.Os processos de especiação podem desencadear-se devido a diversos factores.Dentro de uma população, por exemplo, pode haver isolamento geográfico de umgrupo de indivíduos, ou esse grupo alterar o comportamento de tal forma que fi-que isolada reprodutivamente dos restantes indivíduos da população inicial. Emconsequência, com o passar do tempo, podem ocorrer mutações no material ge-nético desses indivíduos que se vão acumulando, e que alterando o seu genótipo,provocam profundas modificações no seu fenótipo.
Exemplo de especiação alopátrica numa população de corvos
A separação de populações de corvos ocorreu durante a última glaciação ficandogeograficamente isoladas, enquanto esta durou. No final da glaciação, as duas po-pulações voltaram a contactar numa zona restrita. A divergência genética que ocor-reu durante o isolamento geográfico não foi suficiente para ocasionar o isolamentoreprodutor, havendo ainda troca de genes, na zona de contacto, entre as duas po-pulações. Os indivíduos resultantes são híbridos e apresentam características in-termédias podendo cruzar-se, apesar da fertilidade ser baixa. Os dois conjuntos decorvos não estão, portanto, ainda totalmente separados por um isolamento repro-dutor, pertencendo à mesma espécie Corvus corone.
4 – Documentos de ampliação
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31BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Exemplo de especiação simpátrica numa população de rãs
A poliploidia é um fenómeno ocasional em que, num híbrido estéril, ocorre a du-plicação dos seus cromossomas devido a uma não disjunção, durante uma mitoseou uma meiose. Com a duplicação cromossómica, o híbrido passa a ter os dois con-juntos de cromossomas, herdados dos progenitores, em pares de homólogos comconsequente produção de gâmetas através de meioses normais. Estes indivíduospossuem, então, um património genético próprio, isolando-os reprodutivamentedos seus antecessores. Comum nas plantas mas rara nos animais, a poliploidia apre-senta maiores taxas de ocorrência nos anfíbios em relação a outros vertebrados. A espécie tetraplóide Hyla versicolor (2n=48) resultou de mutações por poliploidiaem populações de Rela-cinzenta-americana, Hyla shrysocelis (2n=24). Os indiví-duos destas duas espécies apenas se distiguem, no campo, pelas vocalizações e, nolaboratório, pelos cariótipos.
Fig. 2 – Especiação simpátrica (EUA) numa população de rãs.
Fig. 1 – Especiação alopátrica numa população de corvos.
Fontes: www.wikipedia.com,www.cientic.com
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32 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Questões
1. O que entende por especiação?
2. Indique dois factores que podem contribuir para a ocorrência de especiação.
3. Distinga especiação alopátrica de especiação simpátrica.
4. Como se originaram os corvos que habitam a zona de hibridação?
5. Apresente uma hipótese que explique a valência cromossómica da Hyla versicolor.
6. Realize um trabalho de investigação sobre a ocorrência de poliploidia em plan-tas e vantagens económicas e agrícolas inerentes.
Alterações climáticas estão a acelerar a evolução?
“As aves alemãs estão a alterar os seus padrões de migração, os esquilos vermelhoscanadianos reproduzem-se cada vez mais cedo no ano e os mosquitos de New -foun dland permanecem activos bem para além do início de Agosto.”
Tradicionalmente, os cientistas têm visto estas alterações apenas como alteraçõescomportamentais face a um ambiente em alteração, neste caso devido ao aqueci-mento global. Mas agora os cientistas dizem que estas alterações vêm acrescentarmais evidências à já grande quantidade de provas que aponta para o facto de, paraalguns animais, o aquecimento global estar a desencadear alterações que estão amodificar os ecossistemas em que vivemos.
Estas alterações não são apenas uma resposta a Verões mais quentes mas reflectemantes alterações rápidas e recentes relativamente ao clima de um modo geral, ar-gumentam Bradshaw e a sua colega Christina Holzapfel num artigo publicado naedição mais recente da revista Science. "A ênfase nas temperaturas de Verão é purae simplesmente errada", diz Holzapfel. "As temperaturas de meados do Verão naFlorida não são assim tão diferentes das de Fairbanks, Alaska. Trata-se, isso sim, doalongamento da estação de crescimento e da altura em que ocorrem os aconteci-mentos sazonais.”
Adaptado Alterações climáticas estão a acelerar evolução – numa época de mudanças.htm
Questões
1. Qual o factor referido no texto que está a acelerar a evolução?
2. Quais as possíveis consequências?
3. Comente a afirmação: “Alterações climáticas estão a acelerar a evolução”.
024_033.qxd:Geologia 9/5/08 12:25 PM Page 32
33BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
No Manual Interactivo – Versão do Professor, poderá encontrar os restantes mapas de conceitos desta Unidade.
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Unidade 8 – Sistemática dosseres vivosCapítulo 1 – Sistemas de classificação
Capítulo 2 – Sistema de classificação deWhittaker modificado
Recursos web e bibliografia
http://anthro.palomar.edu/animal/kingdoms.htmhttp://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/clasif.htmhttp://sln2.fi.edu/tfi/units/life/classify/classify.htmlhttp://www.gvta.on.ca/flora/taxonomy.html#top
Campbell, N. A., Mitchel, L. G., E. J. (2001). Bio lo gy (6th Ed). Menlo Park, BenjaminCum min gs Pu blis hing Company.
Purves, W. K., Orians G. H., Heller, E. H. (2006). Life, The Science of Biology(8th Ed). Sun der land. Sinauer Associates.
Margulis, L. & Schwartz, K. (1998). Five King doms: an Illustrated Guide to the Phylaof Life on Earth (3th Ed.). New York: WH Freeman & Co.
034_043.qxd:Geologia 9/5/08 12:50 PM Page 34
35BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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36 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
2 – Planificação a curto prazo
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37BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Apresentação da situação--problema.
• Sistemas de classificação.• Diversidade de critérios.• Taxonomia e nomenclatura.
• Qual é a necessidade declassificar os seres vivos?
• Que modificações sofreram ossistemas de classificação aolongo dos tempos?
• Como se distinguem osdiferentes sistemas declassificação?
• Como contribui a ciência e a tecnologia para a evolução?
• O que é a Taxonomia?• Que grupos taxonómicos
existem?• Como se procede à
classificação de um ser vivo?
• Como evoluíram os sistemas declassificação ao longo dostempos?
• Em que medida a ciência e atecnologia terão auxiliado nessaevolução?
• O que define o sistema declassificação de Whittaker?
• Que critérios são utilizados paraa classificação dos diferentesgrupos taxonómicos?
• Que estudos contribuíram paraa elaboração do mais recentesistema de classificação?
• O que é um domínio?• Em termos hierárquicos, que
posição ocupam os domíniosem relação aos reinos?
• O que distingue o domínioBactéria do Archea?
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38 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
A diversidade de formas de vida e sua classificação
Desde há mais de 3000 milhões de anos, quandosurgiram as primeiras formas de vida sobre a Terra,o número de espécies de seres vivos tem vindo aaumentar. Este processo, designado por espe-ciação, tem sido, no entanto, acompanhadopor diversos períodos de extinções emmassa. Ca lcula-se, por exemplo, que noOrdovícico se tenham extinguido 50% das es -pécies animais que existiam até então, no Devónico 30%,no Pérmico 50% e no Triásico 35%. No entanto, durante os in-tervalos de milhões de anos entre cada vaga de extinções, o apa-recimento de novas espécies foi ocorrendo a um ritmo superior,sendo esta a razão para que o número máximo de espécies, algumavez existente sobre a Terra, tenha sido atingido na nossa era, há apenas30 000 anos. Desde então, esse número tem vindo a decrescer a um ritmoinversamente proporcional ao aumento da população humana.
De todos os seres vivos que constituem actualmente a Biosfera, já foram identifi-cadas cerca de 1 413 000 espécies. Estas incluem: 1 032 000 espécies de animais,das quais apenas 10% são vertebrados, 248 500 espécies de plantas, 69 000 defungos e 26 000 de algas. Apesar destes números serem muito elevados, é de es-perar que o número real de espécies se possa situar entre os 5 e os 10 milhões ou,de acordo com alguns autores, até entre os 30 e os 150 milhões de espécies, poisgrande parte da Biodiversidade ainda não é conhecida. Mesmo assim calcula-se,por exemplo, que o número de espécies de plantas e animais vivos represente ape-nas cerca de 1% de todas as espécies que já existiram.
Se alguns grupos, como os vertebrados ou as plantas, são bastante estudados, ou-tros, como as bactérias ou os fungos, permanecem bastante desconhecidos.Estima-se, por exemplo, que para além das 4 800 espécies de bactérias já descri-tas, possam existir ainda 1 000 000 de espécies por descrever. Estas divisões entrecategorias de seres vivos resultam do trabalho de uma ciência designada porTaxonomia. Uma das primeiras pessoas a fazer uma tentativa para classificar e or-ganizar os seres vivos em diferentes categorias foi Aristóteles. Apesar de não se terbaseado nos mesmos critérios que hoje utilizamos, Aristóteles idealizou uma or-ganização que, tal como a que actualmente vigora, partia do geral para o particu-lar, associando os organismos em grupos cada vez mais restritos. A visão deAristóteles perdurou por quase 15 séculos, até serem realizadas novas tentativaspara solucionar o problema. Isto aconteceu quando, como complemento da
4 – Documentos de ampliação
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39BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Medicina, foram desenvolvidos diversos estudos nodomínio da Botânica, (que propiciaram o de sen vol -vi mento da Ta xonomia). Nessa sequência viria, porexem plo, a ser proposta, em 1703, uma divisão den -tro das An gi os pér micas (plantas com flor), que ac-tualmente corresponde a duas subclasses, as di co -tiledóneas e as mono co ti ledóneas.
Em 1758, o pai da nomenclatura moderna,Ca ro lus Linnaeus, propõe finalmente a no -men clatu ra binominal. Apesar do con tri bu tode Lin na eus ter sido fundamental, este era um
fixista, pois considerava que o número de espéciesera cons tante e imutável. No entanto, o rigor dasua classificação era fundamentalmente superior
ao de Aristóteles, porque tinha em consideração um maior número de característi-cas, na organização dos grupos de seres vivos. Fruto do seu rigor, Linnaeus chegouindirectamente a grupos evolutivamente coesos.
A par do desenvolvimento das teorias da evolução, e como resposta a avanços téc-nicos, como o aparecimento do microscópio, foi necessário abandonar um modelode dois reinos: Animalia e Plantae. Em 1866, Haeckel propõe um sistema de classi-ficação com três reinos: Animal, Vegetal e Protista, que serviria para agrupar os ani-mais primitivos. Já no século XX, Copeland proporia a separação dos Protistas semnúcleo individualizado num novo reino: Monera. Finalmente, em 1969, Whittakerelabora um modelo que reconhece a existência de cinco reinos: Monera, Protista,Fungos, Plantas e Animais.
A Taxonomia moderna, ao contrário da clássica, que se limitava a agrupar os orga-nismos em função de características comuns, frequentemente resultantes de evolu-ção convergente (ex.: agrupava os peixes com os cetáceos, porque ambos nadam),passou, a partir do desenvolvimento das teorias da evolução, a considerar essas ca-racterísticas para construir árvores filogenéticas. Desta forma, a categorização dosseres vivos (Sistemática) passou a obedecer a uma lógica de proximidade evolutivaentre os membros de um determinado grupo. Em ambos os casos, a identificaçãodos organismos e das suas características são o primeiro passo para os classificar deacordo com uma categoria já existente, ou para criar uma nova. O constante de-senvolvimento de métodos de diagnóstico, como a comparação genética de dife-rentes organismos, obriga a permanentes revisões das classificações anteriormenteefectuadas. A Sistemática é, por isso, forçosamente dinâmica, e deve ser concebidacomo um processo contínuo e entendido como extremamente complexo. O pró-prio conceito de espécie é bastante ambíguo. Apesar da diversidade de formas devida ser muito grande, frequentemente focamos a nossa atenção sobre grupos
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40 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
razoavelmente restritos de organismos. As plantas e os animais são claramente osreinos a que temos dedicado maior atenção. Mesmo assim, se pensarmos que 90%das espécies animais são invertebrados, rapidamente percebemos que tendemos aprestar desproporcionadamente mais atenção aos vertebrados porque estes nos es-tão mais próximos. Mesmo numa perspectiva conservacionista, há tendência porvezes, a menosprezar reinos inteiros. É seguramente mais difícil compreender a im-portância de investimentos avultados para preservar um microrganismo, do que umanimal felpudo, de aparência enternecedora, como o Panda. Não obstante a im-portância da conservação do Panda, nos tempos que correm, é um desafio reflectirsobre a riqueza do património biológico como um todo, para que nada fique des-prezado. Na realidade, os esforços de conservação concentram-se nas espécies maismediáticas, enquanto os restantes organismos são menosprezados. Entre estes últi-mos estão aqueles que pertencem ao reino Monera, como as bactérias ou as algasazuis. Algumas bactérias são responsáveis por graves doenças, como a cólera, e pre-sentemente discute-se a legitimidade de exterminar da face da Terra seres como es-tes. Também entre os unicelulares Protistas podemos encontrar os responsáveis pordiversas patologias, como a doença do sono ou a malária, colocando-se também odilema ético do seu eventual extermínio.
O conhecimento de todas as formas de vida que colonizam a Terra é uma tarefainterminável, mas a percepção da riqueza e da importância do equilíbrio daBiosfera, são uma razão de peso para que se continue a investir no aprofunda-mento dos conhecimentos nesta área. Num universo tão vasto, são necessárias re-gras que padronizem a identificação, a classificação e a nomenclatura biológica,mas actualmente existe um reconhecido défice de taxonomistas, provavelmenteporque, nos dias que correm, se esteja a preterir as ciências descritivas em favordas analíticas.
Adaptado de www.naturlink.pt
Questões
1. Apresente uma justificação para as extinções em massa mencionadas no pri-meiro parágrafo do texto.
2. Se os vertebrados ou plantas são grupos de seres vivos muito bem estudados, háoutros, como os fungos ou bactérias em que isso não se verifica. Justifique talfacto.
3. Indique em que critérios se baseavam as classificações dos seres vivos em mea-dos do século XVIII.
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41BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
4. Lineu, apesar de fixista, contribuiu para o despoletar das teorias evolucionistas.Explique porquê.
5. Indique em que novos métodos se apoia a Sistemática para proceder à classifi-cação dos seres vivos de uma forma cada vez mais precisa.
6. Apesar de menos conhecidos, os seres vivos pertencentes ao reino Monera e aoFungi são de extrema importância na nossa sociedade em diversos níveis. Refira-seà importância desses seres vivos, por exemplo ao nível da indústria alimentar emedicina.
O Porquê dos nomes científicos
Os biólogos adoptaram um sistema de classificação através de um acordo interna-cional, permitindo assim que cada ser vivo tivesse um único nome que pudesse serusado em todo o mundo. A atribuição de nomes científicos às espécies deve res-peitar um conjunto de regras. Qualquer taxonomista que pretenda atribuir umnovo nome deve seguir as regras do Código Internacional da NomenclaturaBiológica. Devido às particularidades de alguns organismos, existem regras distintaspara animais, plantas e bactérias.
Para que a nomenclatura científica funcione, assim como qualquer sistema de co-municação, há que respeitar alguns requisitos, dois dos quais são especialmente im-portantes: a especificidade e a universalidade. Cada nome deve ser único e univer-sal porque é a chave de acesso a toda a informação relacionada com determinadaespécie ou grupo taxonómico. Se a um mesmo animal forem atribuídos vários no-mes, tem de existir um método que valide um deles. Por outro lado, qualquer mu-dança de nome pode causar confusão e dificultar a recolha de bibliografia.
As bases deste código foram sugeridas pela primeira vez em 1758, pelo sueco CarlVon Linée. Este botânico introduziu o uso dos nomes científicos tal como são usa-dos hoje em dia. O nome científico de cada espécie é composto por um nome ge-nérico e pelo epíteto específico. Por exemplo, o nome científico do lobo é Canis lu-pus (Linnaeus, 1758), o primeiro corresponde ao género a que a espécie pertence(inicia sempre com letra maiúscula) e o segundo acentua o carácter único da espé-cie (letra minúscula). O nome científico deve ser escrito em itálico ou sublinhado epode ser seguido do nome ou abreviatura de quem descreveu a espécie pela pri-meira vez e o ano em que o fez. Quando dentro de uma espécie há grupos reco-nhecidamente diferentes, esses grupos são denominados de subespécies. Nessecaso utiliza-se um terceiro nome após o nome da espécie, o epíteto subespecífico,escrito em letras minúsculas: por exemplo, à subespécie de lobo existente naPenínsula Ibérica dá-se o nome de Canis lupus signatus (Cabrera, 1907).
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42 BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
A desvantagem deste sistema é a sua instabilidade. O nome de uma espécie é alte-rado sempre que é mudada para um género diferente, o que dificulta a recolha deinformação acerca de cada espécie. Por exemplo, quando se procedeu a uma únicarevisão num grupo de 332 espécies de abelhas, foi necessária a alteração de 288 nomes científicos. Porém, como ainda não foi sugerido um sistema mais eficaz, estecódigo continua a ser usado e é aperfeiçoado periodicamente.
Adaptado de www.naturlink.pt
Questões
1. Refira a importância de um sistema internacional de classificação dos seres vivos?
2. Indique em que medida o sistema de classificação baseado nas regras de no-menclatura que estudou pode ser desvantajoso.
3. Faça uma pesquisa sobre nomes de seres vivos cujo nome científico tenha sidoatribuído por cientistas portugueses.
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43BIOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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5 – Mapa de conceitos
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Unidade 3 – Geologia, problemase materiais do quotidianoCapítulo 1 – Ocupação antrópica e problemasde ordenamento
1.1 – Bacias hidrográficas – inundações em meio fluvial e influênciahumana
1.2 – Zonas costeiras – ocupação antrópica da faixa litoral
1.3 – Zonas de vertente – perigos naturais e antrópicos
Recursos web e bibliografia
http://www.diramb.gov.pt/http://www.inag.pthttp://www.iambiente.pthttp://www.sncp.pt– Revista Finisterra– Revista Geonovas
Understanding Earth. New York: W. H.Fre eman and Company Press, F. e Sie ver,R. (2003).The Dynamic Earth. Skinner, B. J. e Por ter,S. C. New York Ed. John Wiley & Sons.(2003).Earth: An introductuion to Physical Geo -lo gy (9th Ed.) Tarbuck et al. Person Pren -tice Hall 2007.Earth Science (11th Ed). Tarbuck et al.Pearson Hall 2007.
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45GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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46 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1.1.
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47GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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48 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
2 – Planificação a curto prazo
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49GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Importância da Geologia no estudo dos materiaisdo quotidiano e na resolução dos problemascriados com o aumento populacional e odesenvolvimento económico e social:– Identificar os elementos das situações-problema. – Qual o papel da Geologia na prevenção e
minimização dos riscos geológicos?– Em que medida a Geologia permite resolver
algumas das questões que se prendem com aexploração e o uso sustentado dos recursoslimitados que a Terra possui?
• Análise de situações-problema relacionadas comaspectos do ordenamento do território e do riscogeológico:– Quais os factores naturais e antrópicos
associados às inundações em meio fluvial?– Quais os factores naturais e antrópicos
associados aos movimentos em massa?– Que medidas tomar para prevenir a ocorrência
de movimentos em massa?
• Importância da Geologia nas áreas da prevençãodos riscos geológicos associados às cheias emmeio fluvial, à ocupação da faixa litoral e aosmovimentos em massa: – Análise de situações-problema relacionadas
com aspectos do ordenamento do território edo risco geológico.
– Identificação e selecção de uma situação--problema que seja significativa para os alunostendo em conta a sua actualidade ouexpressão local/nacional relevante.
• Análise de situações-problema relacionadas comaspectos do ordenamento do território e do riscogeológico.– Quais os factores naturais e antrópicos
associados à ocupação das faixas costeiras?– Quais os factores naturais e antrópicos
associados à erosão costeira?– Quais os impactes da construção de estruturas
de protecção da faixa costeira ao nível dadinâmica litoral?
044_052.qxd:Geologia 9/5/08 12:53 PM Page 49
50 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
“Caixa azul” controla extracção de areias
A instalação de uma “caixa azul”, que registe os locais e a quantidade de extracçãode areias, é a mais recente proposta para acabar com os alegados abusos dos areei-ros. O sistema, idêntico ao utilizado pelos barcos de pesca, emite as informações porsatélite que serão recebidas na Inspecção-Geral do Ambiente (lGA). Renato Sampaio,autor do projecto, quer que todas as embarcações licenciadas para dragagem e ex-tracção de inertes sejam obrigadas a instalar o dispositivo. “O sistema permite vigiarde dez em dez minutos o local onde se encontra o barco”, diz o deputado.Se o diploma for aprovado, os barcos en-contrados sem a “caixa azul” ficarão sem li-cença de extracção. Este projecto prevê acria ção de um Centro de Controlo e Vigi-lância de Dragagens e Extracção de Inertes,a instalar no IGA, pago pelo Estado, ca-bendo apenas aos proprietários das embar-cações o custo da “caixa azul”, que deveráron dar os 4000 euros. O equipamentocon siste num pequeno aparelho GPS queemite ondas que serão recebidas na esta-ção costeira instalada em Sintra que, porsua vez, envia as informações para a IGA.Esta iniciativa dos deputados socialistasdecorre da verificação de que a queda daponte sobre o Douro, em Castelo de Pai -va, também se ficou a dever a deficiências de fiscalização da extracção de areias,tornando-se indispensável adoptar medidas que aumentem a sua eficácia e “mini-mizem os riscos de acidentes semelhantes”.Fernando Silva, presidente da comissão instaladora da Associação das Empresas deDragagem do Norte (ADRAG) – organização constituída no início deste mês –, con-corda com esta solução, que evitará “acusações injustas” aos areeiros e “demons-trará que eles não operam à margem da lei”. Fernando Silva lamenta que a co-missão de inquérito ao acidente de Castelo de Paiva não tenha ouvido as empresasque operam no rio Douro e diz que os areeiros “apoiam tudo o que contribua paraque o negócio da extracção de inertes seja transparente ao máximo”.Há duas semanas, a Inspecção da Direcção-Geral do Ambiente e Ordenamento doTerritório do Norte detectou no Tâmega, perto de Chaves, dois areeiros a opera-rem sem licença. Por isso, Renato Sampaio defende a aprovação urgente deste di-ploma para que a “pirataria” desapareça neste sector de extracção de inertes.
Semanário Expresso, Suplemento País, 18 Junho 2001
4 – Documentos de ampliação
Fig. 1 – Extracção de inertes.
044_052.qxd:Geologia 9/5/08 12:53 PM Page 50
51GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Questões
1. Refira como pode o dispositivo mencionado no texto contribuir para o controloda extracção ilegal de inertes.
2. A extracção de inertes tem interesse económico e melhora a navegabilidade doscursos de água. Contudo, há muitas desvantagens que daí podem advir, nomea -da mente o acidente que ocorreu em Castelo de Paiva.
a. Mencione duas estratégias que podem contribuir para minimizar as conse-quências da extracção de inertes sem que impliquem a sua interrupção.
Não aprendemos nada com as catástrofes!
O arquitecto Gonçalo Ribeiro Telles anda há 40 anos, desde as cheias de 1967, quefizeram 500 mortos nos arredores de Lisboa, a clamar contra a má e excessivaconstrução que impermeabiliza os solos. Tendo afirmado que: “Não aprendemos nada com as catástrofes e continuamos a fazer intervenções er-radas nos rios, com betão. Ainda agora, no rio Sorraia, fizeram-se canais de betãoque aumentam a velocidade de escoamento e assim a água chega mais rapida-mente aos pontos críticos, propiciando as cheias. As cheias não afectariam muitoos bens materiais se fosse aplicado, com rigor, o regime de Reserva EcológicaNacional (REN). (…) O conceito de desenvolvimento aparece erradamente asso-ciado à produção de dinheiro a curto prazo, o que não é compatível com a boagestão dos recursos naturais nem com a necessidade da sua renovação perma-nente”.
Adaptado da Revista Notícias Sábado (23/02/2008)
Questões
1. Explique de que forma a má e excessiva construção contribuiu para as cheias de1967 e de 2008.
2. Compare a noção de desenvolvimento sustentável com o conceito de desen-volvimento referenciado no texto.
3. Comente a afirmação: “As cheias podem ser o resultado de erros de urbanismo”.
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52 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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044_052.qxd:Geologia 9/5/08 12:53 PM Page 52
Unidade 3 – Geologia, problemase materiais do quotidianoCapítulo 2 – Processos e materiais geológicosimportantes em ambientes terrestres
2.1 – O ciclo das rochas esquematiza as principais etapas deformação das rochas
2.2 – Propriedades dos minerais2.3 – Rochas sedimentares2.4 – Rochas magmáticas2.5 – Deformação das rochas: regime frágil e dúctil2.6 – Metamorfismo: agentes de metamorfismo e principais
rochas metamórficas
Recursos web e bibliografia
http:/www.geopor.pthttp:/www.georoteiros.pthttp:/www.dct.uminho.pt/unic/interactividade/index.htmlGeologia – Morfogénese e Sedimentogénese.Lis boa: Universidade Aberta. Galopim deCarvalho, A. M. (1997). Geologia – Petrogénese e Orogénese. Lisboa:Uni versidade Aberta. Galopim de Carvalho,A. M. (1997).
Understanding Earth. New York: W. H. Fre -eman and Company Press, F. e Siever, R.(2003). The Dynamic Earth. Skinner, B. J. e Porter, S.C. New York Ed. John Wiley & Sons. (2003).Earth: An Introductuion to Physical Geology(9th Ed.) Tarbuck et al. Person Prentice Hall2007.Earth Science (11th Ed). Tarbuck et al. PearsonPren tice Hall 2007.
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54 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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56 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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57GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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58 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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59GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
2 – Planificação a curto prazo2.
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053_072.qxd:Geologia 9/5/08 12:58 PM Page 59
60 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• O que representa o ciclogeológico?
• A que condições estão sujeitasas rochas nas diferentes zonasda litosfera?
• Qual a variedade de rochasexistentes na crusta terrestre?
• Que relação pode estabelecer--se entre a génese dasdiferentes rochas?
• O que é um mineral?• Que características definem
um mineral?• Que métodos são usados para
estudar as características deum mineral?
• O que é uma rocha?• Que relação existe entre rocha
e mineral?
• Quais as principais etapas daformação de rochassedimentares?
• O que caracteriza cada umadas etapas de formação dasrochas sedimentares?
• O que distingue ameteorização química dameteorização mecânica?
• Que mecanismos demeteorização química podemocorrer nas rochas? O que oscaracteriza?
• Que tipos de rochassedimentares são conhecidos?
• Que características apresentamcada um dos grupos de rochassedimentares conhecidos?
• Que factores contribuem paraa génese de diferentes tipos derochas sedimentares?
• O que é um estrato? • O que é uma sequência
estratigráfica?• Pode uma sequência
estratigráfica ser alterada?• Como podem os princípios do
raciocínio geológico auxiliar nacompreensão da históriageológica de uma região?
• Que informações encerram osestratos para a reconstituiçãode paleoambientes?
• Apresentação da situação--problema.
• Principais etapas de formaçãodas rochas sedimentares.Rochas sedimentares. Rochas sedimentares, arquivoshistóricos da Terra.
• Magmatismo. Rochas magmáticas.
• Deformação frágil e dúctil.Falhas e dobras.
• Metamorfismo. Agentes de metamorfismo.Rochas metamórficas.
053_072.qxd:Geologia 9/5/08 12:58 PM Page 60
61GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
• Que relação pode serestabelecida entre acomposição química de ummagma e a rochas que seoriginam?
• Que relação pode serestabelecida entre adiferenciação magmática,cristalização fraccionada e agénese das rochas magmáticas?
• Que factores contribuem paraa deformação das rochas?
• Por que motivo as rochas nãoreagem todas da mesma formaà aplicação da mesma força?
• O que é uma falha? O que a caracteriza?
• Que tipos de falhas seconhecem? Em que ambientestectónicos se geram?
• O que é uma dobra? O que a caracteriza?
• Que tipos de dobras seconhecem?
• Quais são os factores demetamorfismo?
• O que são minerais índice?• Que tipos de metamorfismo se
conhecem?• Quais as rochas metamórficas
mais comuns?• O que caracteriza as rochas
metamórficas?
• Qual a origem das rochasmagmáticas?
• Que tipos de rochasmagmáticas são conhecidas?
• O que caracteriza cada umdos tipos de rochasmagmáticas conhecidos?
• Que factores determinam ascaracterísticas das rochasmagmáticas?
• Em que ambientes terrestres segeram as rochas magmáticas?
053_072.qxd:Geologia 9/5/08 12:58 PM Page 61
62 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Monumentos – dissolução por acção das águas ácidas
O termo chuvas ácido foi usado pela primeira vez por Robert Agnus Smith, químicoe climatologista inglês. Usou esta expressão para descrever a precipitação ácida queocorreu sobre Manchester no início da Revolução Industrial. Com o desenvolvi-mento da indústria o termo foi sendo cada vez mais usado na medida em que, pa-ralelamente a esse desenvolvimento, os efeitos das chuvas ácidas foram ganhandocada vez maior amplitude, e tendo consequências progressivamente mais gravosas. Os gases que tornam as chuvas mais ácidas são provenientes, sobretudo, da queimade combustíveis fósseis como o carvão, de petróleo e seus derivados. Dessa com-bustão resultam gases como por exemplo os dióxidos de enxofre, dióxidos de car-bono e compostos de azoto. Quando esses gases ascendem às camadas superioresda atmosfera reagem com o vapor de água que aí se encontra. Desta reacção re-sultam compostos ácidos. Entre outros componentes formados, destacam-se oácido sulfúrico e o ácido nítrico, entre outros. Estas substâncias podem atingir a su-perfície terrestre sob a forma de precipitação, denominada chuva ácida. Segundo o Fundo Mundial para a Natureza, cerca de 35% dos ecossistemas euro-peus já estão alterados e cerca de 50% das florestas da Alemanha e da Holanda es-tão destruídas pela acidez da chuva. Na costa do Atlântico Norte, a água do marestá, entre 10% a 30%, mais ácida do que nos últimos 20 anos. Contudo, o efeito das chuvas ácidas não se resume à degradação dos ecossistemas,sejam eles terrestres ou aquáticos. Esse efeito é bastante notório nos edifícios, so-bretudo quando são feitos de rochas ricas em carbonatos (rochas calcárias emármo res, por exemplo). Mundialmente esse efeito corrosivo é conhecido na Acró -pole, em Atenas, no Coliseu, em Roma, no Taj Mahal, na Índia e na Catedral deNotre-Dame em Paris, por exemplo. Em Portugal, a degradação de edifícios é já no-tória em cidades como Sines, Setúbal, Barreiro-Seixal, Lisboa e Porto. O Mos tei ro
4 – Documentos de ampliação
Fig. 1– No Mosteiro dos Jerónimos há evidências do efeito da meteorização. Algumas das estátuas doexterior encontram-se em descaracterização.
053_072.qxd:Geologia 9/5/08 12:59 PM Page 62
63GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
dos Jerónimos e o Mosteiro da Batalha, são exemplos de estruturas que sofrem oefeito de meteorização das chuvas ácidas.
A degradação de edifícios pode ser promovida por reacções/mecanismos que nãoestejam associados a chuvas ácidas, nomeadamente:
• desintegração granular – ocorre em arenitos em que, por exemplo, o cimentode ligação dos grãos fica enfraquecido pela dissolução ou em que cristalizam saisnos poros respectivos, os quais forçam os grãos a separar-se;
• alveolização – produz o efeito de uma descamação e de uma desintegração gra-nular múltipla associadas com acumulação de sais. Este efeito começa geral-mente em locais da rocha onde há características de porosidade susceptíveis àacção das chuvas. Quando a acção da chuva se inicia, cria-se uma concavidadeonde posteriormente pode haver acumulação de sais. Esses sais muitas vezespromovem a formação de pequenas cavidades denominadas alvéolos;
• desgaste superficial – numa rocha calcária com uma superfície uniforme, a su-perfície é por vezes difícil de ser vista onde quer que essa rocha tenha sido su-jeita a dissolução. No entanto, pode haver zonas onde existem fósseis, tais comofragmentos de conchas de calcário, formadas por um carbonato de cálcio alta-mente cristalino. Este dissolve-se mais lentamente que o resto da rocha, e en-quanto a superfície é desgastada, os fósseis ficam salientes acima desta;
• perfuração – também comum em edifícios construídos por calcários. Pode haverperfuração sendo o interior destas perfurações colonizado por comunidades de al-gas, fungos e bactérias. Estes ajudam a dissolver a rocha, e ao fazê-lo criam peque-nos nichos ecológicos que promovem o progresso da colonização e consequente-mente a expansão da perfuração e consequentemente do desgaste da rocha.
Questões
1. O que entende por meteorização?
2. Que relação pode ser estabelecida entre a constituição de uma rocha e a suavul nerabilidade à acção de agentes de meteorização?
3. Indique como contribuem as chuvas ácidas para o processo de degradação dosedifícios.
4. Refira-se à importância do estudo das rochas para a definição de estratégias deconservação, protecção e restauro dos edifícios.
053_072.qxd:Geologia 9/5/08 12:59 PM Page 63
64 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Variação lateral de fácies: excepção ao princípio da continuidade lateral
Sequências estratigráficas com as mesmas características expostas em lados opos-tos de um vale podem ser interpretadas como vestígios de camadas que já foramcontínuas na área total onde o vale foi aberto. Nicolau Steno reconheceu que muitas formações actualmente interrompidas porvales ou cadeias de montanhas eram contínuas, em épocas anteriores à alteração. Uma camada sedimentar forma-se durante um período de deposição. A deposiçãodos sedimentos varia na extensão da camada formada, tornando-se progressiva-mente mais fina. Contudo pode haver uma mudança gradual para uma camada dedeposição de fácies diferente. Desta forma, e devido à variação nas condições desedimentação, nomeadamente no agente de transporte, pode haver uma passa-gem gradual de litologias, originando novas sequências estratigráficas. Na variaçãolateral de fácies ou do estrato, a deposição pode ser interrompida por uma bar-reira, como por exemplo uma linha de costa que confina a área de deposição. Se considerarmos um certo intervalo de tempo durante o qual se está a processarum determinado depósito, num dado ambiente, é evidente que, simultanea-mente, se estão a formar outros sedimentos noutros locais que lhes imprimem ou-tras características. A variação lateral de fácies, é pois, a progressiva modificaçãodas características da rocha ao longo de uma mesma camada (ou conjunto de ca-madas) que denunciam as variações laterais entre os respectivos ambientes.
A
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1
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34
5
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B
Fig. 2 – Variação lateral de fácies (entre A e B). Em cada estrato existe passagem gradual entre os di-versos tipos litológicos esquematizados: calcários (a); argilas (b); arenitos (c); conglomerados (d). Nasequência 1 a 7, nomeadamente em B, verifica-se variação lateral de fácies.
Nas séries detríticas pode também ocorrer uma variação gradual vertical, isto é,uma modificação das características dos sedimentos à medida que estes se suce-dem no tempo, ou seja, se sobrepõem. Por exemplo, no decurso de uma trans-gressão marinha, a invasão progressiva das terras pelo mar testemunhará uma se-quência em que primeiro (em baixo) se formaram depósitos fluviais, em seguida esobre eles, depósitos de transição, por exemplo, lagunares, e, finalmente, quandoessas terras ficam definitivamente submersas, depósitos marinhos.
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65GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Os limites das áreas de sedimentação podem ser bruscos ou graduais, dependendodas suas relações com as unidades dispostas ao lado, acima ou abaixo. Essas rela-ções foram construídas quando a bacia sedimentar em que as camadas se deposi-taram esteve em processo de subsidência, durante intervalos de tempo muito va-riáveis.O princípio da continuidade lateral traz implícito que a dinâmica da natureza podealterar, na mesma parte da crusta terrestre, condições de subsidência com condi-ções de exposição, quando as rochas formadas são erodidas e podem ser trans-portadas para outros locais mais distantes. Contudo, os sedimentos formados po-dem mesmo ficar no local onde se deu a erosão.
Questões
1. Refira em que medida a aplicação do princípio da continuidade lateral pode au-xiliar na reconstituição de um paleoambiente.
2. Apresente uma explicação para a variação lateral de fácies que pode havernuma sequência estratigráfica.
3. Distinga variação lateral de fácies de variação vertical.
4. Descreva uma situação em que o princípio da continuidade lateral não possa seraplicado.
5. Faça um trabalho de pesquisa sobre a aplicação deste princípio perto da área dasua escola. Com o auxílio de fotografias reconstitua a história da área geológicaque escolheu para estudar.
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66 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
A Geologia da Madeira e Porto Santo, uma perspectiva geral
As ilhas da Madeira e Porto Santo e as outras que fazem parte do Arquipélago daMadeira estão situadas em pleno domínio oceânico. Os relevos do fundo oceânicodesta zona onde se incluem a Madeira e o Porto Santo resultam em grande parteda edificação de grupos complexos de aparelhos vulcânicos, e cuja história se re-laciona com a evolução da crusta oceânica neste sector da Placa Africana, na se-quência da abertura do Oceano Atlântico. A orientação do alinhamento das elevações do fundo marinho separadas entre sipor escarpas e sulcos vulcânicos sugere que o grupo de vulcões representa o trilhode um ponto quente. Alguns autores consideram que este ponto quente terá tidoinício no Mesozóico. O grupo compreendendo as ilhas da Madeira, Desertas ePorto Santo é interpretado como tendo resultado do efeito de uma “pluma”quente, de longa duração, originada a partir do manto.
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No Porto Santo o vulcanismo do complexo de base é submarino e tem caracterís-ticas básicas e intermédias. Nos níveis mais elevados, de idade compreendida entre18 e 13,5 M.a., correspondentes ao Miocénico, ocorrem camadas sedimentarescom características recifais. Posteriormente, ocor reram escoadas lávicas subaérease intrusões de basaltos e traquitos (rocha vulcânica de cor clara, essencialmenteformada por feldspatos alcalinos), tendo cessado, há cerca de 8 M.a., toda a acti-vidade vulcânica desta ilha. A Madeira, é a ilha mais jovem das ilhas do arquipélago, em cujo topo do com-plexo vulcânico de base, São Vicente, ocorre uma intercalação sedimentar recifal,constituída por fósseis calcários marinhos. Os basaltos que se sobrepõem a essascamadas revelam idades compreendidas entre 4,5 e 0,3 M.a..
Fig. 3 – Idade dos Vulcões (M.a.) em função da distância à ilha da Madeira.
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67GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
A história geológica do arquipé-lago da Madeira está intrinseca-mente ligada à abertura e expan-são do Atlântico, iniciada há cercade 200 M.a., durante o Triásico, aqual prossegue ainda no tempocorrente. A sismicidade que se verifica noArquipélago da Madeira, na maiorpar te das ocorrências, é reflexo dosabalos que afectam o Ar qui pé lagodos Açores e Portugal Con tinental;cujos focos se situam, na maior par -te dos casos, na direcção Aço res--Gibraltar. A actividade vulcânica da ilha do Porto Santo teve início no Mio cé nico em meiosubmarino, com pro dução de rochas básicas e intermédias e, prolongou-se até aoQuaternário, constituindo estas formações o substrato e as áreas de topografiamais acidentada. É admitida a existência de três fases de vulcanismo distintas, se-guidas, cada uma delas por episódios sedimentares correspondentes a períodos deacalmia. A primeira fase caracterizada por derrames lávicos de basaltos, materiaispiroclásticos, entre outros. Seguiu-se a deposição de formações marinhas de cal-cários fossilíferos.
Fig. 4 – Canal de escoamento de lava. S. Vicente – Ma dei ra.
Fig. 5 – Disjunções prismáticas de rocha traquibasáltica (rocha vulcânica com composição química en-tre o basalto e o traquito) – antiga frente de desmonte da Pedreira do Pico Ana Ferreira, ilha do PortoSanto.
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68 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
A segunda fase, de natureza fissural cortou e metamorfizou os complexos vulcâni-cos anteriores. A terceira fase, do tipo intrusivo deu origem a numerosos filões e diques que cor-taram as formações calcárias e as formações vulcânicas, sendo de origem variada,basáltica, andesítica, entre outras. Segue-se a deposição de calcoarenitos com ca-madas argilo-detríticas. A ilha é formada por um conjunto de complexos vulcânicos de composição dife-renciada mais expostos nos sectores NE e SO da ilha, e por rochas sedimentaresque revestem o sector central e a costa Sul da Ilha. A actividade dos vários apare-lhos vulcânicos deu origem a diversos vulcanitos (incluindo domos) e piroclastos,consolidados em tufos sob a forma de escórias. Os vulcanitos, incluindo os do-mos, são agrupados em dois grupos “Basaltos e Andesitos” e “Traquitos e Riolitos”.Os Picos constituídos por rochas de cor escura, correspondem a “Basaltos eAndesitos”, enquanto que noutros picos constituídos com rochas de cor clara, es-tas correspondem a “Traquitos e Riolitos”.
Silva, João B. Pereira, “Areia de Praia da Ilha do Porto Santo, Geologia, Génese, Dinâmica e Propriedades justificativas do interesse Medicinal”.
Madeira Rochas – Divulgações Científicas e Culturais. 2003.
Questões
1. Indique em que medida o alinhamento dos picos dos vulcões (Ormonde,Ampére, Seine, Porto Santo e Madeira) e a diminuição da sua idade absoluta po-dem constituir argumentos a favor da existência de um ponto quente.
2. Indique, justificando como classifica a actividade vulcânica que deu origem aoComplexo Vulcânico de Base na Ilha da Madeira e Porto Santo.
3. Colocou-se a hipótese de uma dada amostra de rocha ser identificada inequívo-camente como um basalto e não como um gabro. Faça corresponder S (Sim) ouN (Não) a cada uma das letras que identificam as afirmações seguintes, de acordocom a possibilidade de serem utilizadas como argumentos a favor da hipótesemencionada.a. A rocha teve origem na consolidação de um magma.b. A amostra é constituída essencialmente por grãos não visíveis à vista desar-
mada ou à lupa.c. A rocha é constituída essencialmente por piroxenas e plagioclases cálcicas. d. O magma a partir do qual se formou a rocha era pobre em sílica.e. A amostra é rica em minerais máficos.f. A lava consolidou à superfície da Terra.g. A amostra contém olivinas.h. A amostra foi recolhida de uma lava em almofada, num rifte oceânico.
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69GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
4. O basalto é uma rocha abundante na ilha da Madeira e no Porto Santo. Relativa -men te à cor, essa rocha classifica-se como _________. Esta característica está re-lacionada com a _______ relativa de minerais félsicos na sua composição.a. Leucocrata […] abundância b. Melanocrata […] abundânciac. Leucocrata […] escassez d. Melanocrata […] escassez(Seleccione a opção correcta.)
5. Nos calcários recifais de S.Vicente, identificaram-se detritos de rochas vulcâni-cas, lávicas e piroclásticas, e grãos de minerais ferromagnesianos (olivinas, anfí-bolas e piroxenas). Explique a presença de detritos das rochas vulcânicas men-cionadas nos calcários recifais de S. Vicente.
6. Na ilha do Porto Santo é possível identificar algumas rochas metamórficas. In di -que justificando se essas rochas serão típicas de processos de metamorfismo decontacto ou re gional.
7. Dê um exemplo de uma rocha sedimentar detrítica consolidada e de uma rochadetrítica não consolidada que possa ser encontrada em Porto Santo.
8. Os fenómenos vulcânicos que estiveram na génese da formação do Arquipélagoda Madeira estão actualmente extintos. Em contrapartida, no Arquipélago dosAçores esses fenómenos estão ainda activos.a. Apresente exemplos de fenómenos vulcânicos secundários que provem a ac-
tividade actual do vulcanismo nos Açores.b. É possível estabelecer alguma semelhança entre o tipo de vulcanismo pre-
sente nos Açores e o que caracterizou o Arquipélago da Madeira? Justifique ares posta.
c. Caracterize sumariamente o ambiente tectónico em que se enquadra o Ar qui -pélago dos Açores e que está na base dos seus fenómenos vulcânicos.
9. Refira-se à importância dos fenómenos vulcânicos e sobretudo dos dados geo-lógicos recolhidos no Arquipélago dos Açores e Madeira para a compreensão daestrutura e dinâmica da Terra.
Fácies de Metamorfismo
O conceito de fácies de metamorfismo e a sua utilização na sistemática das rochasmetamórficas desenvolveu-se com o filandês Eskola, a partir de 1915, e tem vindosucessivamente a ser aperfeiçoado graças aos progressos científicos alcançados, no-meadamente os verificados no campo de petrologia experimental.De modo muito simplificado pode dizer-se que uma fácies corresponde ao conjuntode rochas metamórficas, independentemente da sua natureza (origem), que se forma-ram sob as mesmas condições de pressão e temperatura e é definida pela associação
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70 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
de minerais índice (tipomorfos) presentes numa dessas rochas, escolhidas para o efeito.Ao longo de uma sequência metamórfica, os sucessivos termos litológicos repre-sentam fácies também sucessivamente mais avançadas. Duas ou mais rochas meta-mórficas, de origens diferentes e, portanto, com associações minerais diferentes,podem corresponder à mesma fácies. Tal acontece se os respectivos minerais tipo-morfos indicarem, para todas, as mesmas condições de pressão e temperatura. Porexemplo, uma corneana pelítica com a associação andaluzite + codierite + felds-pato K + plagioclase + quartzo representa a mesma fácies de uma corneana bá-sica com plagioclase + hiperstena + diópsido + quartzo.No gráfico seguinte evidenciam-se algumas fácies metamórficas em função dos di-versos parâmetros termodinâmicos realizáveis na litosfera.
As designações qualificativas das diversas fácies referem-se a rochas de uma deter-minada sequência, mas mantêm-se para as rochas de outra sequência, correspon-dentes à mesma fácies, embora estas possam ter minerais diferentes e nem sequercitados nos respectivos qualificativos.
Adaptado de Carvalho, A. M. Galopim, Geologia, petrogénese e orogénese. Universidade Aberta 1997
Questões
1. O que entende por fácies metamórfica?
2. Qual a importância dos minerais tipomorfos (minerais índice) na definição deuma fácies?
3. Indique duas fácies de metamorfismo de grau baixo.
4. Refira duas fácies de metamorfismo de grau elevado.
5. Indique uma fácies de metamorfismo de contacto.
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Fig. 6 – Exemplos de fácies metamórficas em função de parâmetros termodinâmicos que ocorrem nalitosfera.
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71GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
Capelinhos… 50 anos de história
Às 7 horas o oceano já "fumegava" abundantemente e às 8 horas surgiram as pri-meiras cinzas. Assim começou a fase submarina do Vulcão dos Capelinhos. Horasmais tarde apareceram outras 3 chaminés, num total de 4. Ao fim do dia havia umacoluna de vapor com mais de 4 km de altura, visível de todas as ilhas centrais. No início de Outubro as cinzas (tipo areias e pó com alguns blocos intermitentesde basalto) eram tão volumosas que se gerou uma ilhota, em feitio de ferradura,com entrada do mar virada a sudoeste – passou a chamar-se a Ilha Nova. Quandoo vento rodava para oeste as cinzas caíram no Faial e destruíram tudo o que eravegetação. E com o tempo começaram a cobrir casas, quintais, pastos e caminhos. Entre 29 e 30 de Outubro a primeira Ilha Nova desapareceu, mas a actividade reac-tivou-se em inícios de Novembro, repetindo-se o fenómeno anterior (jactos de cin-zas, blocos, nuvens) – assim se formou a 2.ª Ilha Nova. Até então os cientistas ig-noravam que, em tal tipo eruptivo, existiam amplos deslocamentos do fundo domar. Foi a primeira lição dos Capelinhos… Em Novembro, a ilhota ligou-se aos antigos ilhéus dos Capelinhos (restos de erup-ção idêntica mais antiga) e daí surgiu um istmo até à ilha do Faial, prolongando-a.No dia 16 de Dezembro de 1957, perante o espanto de muitos curiosos, em vezde cinzas o Vulcão dos Capelinhos passou a lançar exuberantes repuxos de basaltofundido – um espectáculo emocionante!!! Na tarde de 24 de Outubro de 1958 adormeceu...
Adaptado de http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=23698&op=all
Questões
1. Identifique o tipo de rochas resultantes da actividade do vulcão dos Capelinhos.
2. Explique o desaparecimento da Ilha Nova.
3. Comente a afirmação: “As rochas estão em permanente reciclagem”.
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72 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
No Manual Interactivo – Versão do Professor, poderá encontrar os restantes mapas de conceitos deste capítulo.
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5 – Mapa de conceitos
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Unidade 3 – Geologia, problemase materiais do quotidianoCapítulo 3 – Exploração sustentada de recursos geológicos
3.1 – Principais recursos geológicos3.2 – Os recursos energéticos são intensamente explorados3.3 – Os minerais são recursos não renováveis3.4 – As rochas podem ser materiais de construção e
ornamentais3.5 – Os aquíferos têm sido explorados e sujeitos a poluição3.6 – Exploração dos recursos de desenvolvimento sustentável
Recursos web e bibliografia http:///www.brgm.frhttp://geology.usgs.gov/index.shtmlhttp://www.riotinto.comhttp://www.ineti.pthttp://www.dgge.pt
Understanding Earth. New York: W. H.Free man and Company Press, F. e Sie ver,R. (2003).
The Dynamic Earth. Skinner, B. J. e Por ter,S. C. New York Ed. John Wiley & Sons.(2003).
Earth: An Introductuion to Physical Geo -logy (9th Ed.) Tarbuck et al. Person Pren -tice Hall 2007.
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74 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
1 – Planificação a médio prazo
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77GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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78 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
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79GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
3 – Guião de exploração das transparências (tópicos a abordar/sugestões de exploração)
• Que recursos podem serconsiderados energéticos?
• Por que motivo alguns recursossão considerados nãorenováveis?
• Que relação pode estabelecer--se entre o crescimento dapopulação, avanço tecnológicoe industrial e o esgotamentode recursos?
• Como pode a sobre-exploração dos recursoscontribuir para a degradaçãoambiental?
• De que soluções energéticasdispomos para umdesenvolvimento sustentável?
• Quais as aplicações das rochase minerais no nosso dia-a-dia?
• Como se distribuem, emPortugal, os principais tipos derochas e minerais usados paraa construção e ornamentação?
• O que é um aquífero?• Em que condições as águas
podem acumular-se no subsolo?
• Qual a influência dapermeabilidade e porosidadedas rochas na formação de umaquífero?
• Que factores podem contribuirpara a degradação dosaquíferos?
• O que tem contribuído para oesgotamento dos recursosgeológicos?
• É possível as sociedadescontinuarem no processo dedesenvolvimento tecnológico eindustrial de uma formasustentada?
• Que estratégias é necessárioadoptar para que seja possívelum desenvolvimentosustentável?
• Apresentação da situação--problema.
• Fontes de energia (renováveis enão renováveis).
• Jazigos minerais (matérias--primas para a indústria).
• Materiais de construção eornamentais.
• Águas subterrâneas.
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80 GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
O hidrogénio pode ser solução?
O hidrogénio é o elemento químico mais abundante no Universo, o mais leve e oque contém maior valor energético, cerca de 121 KJ/g. Este composto primordial,constituído quimicamente por um único electrão em torno do núcleo, parece tergrande potencial, pois ao ser extremamente leve, as suas forças de ionização sãobaixas permitindo extrair o electrão que orbita, ionizando o hidrogénio. Este elec-trão é suficiente para produzir corrente eléctrica desde que se consiga um fluxoconstante de hidrogénio e algo capaz de levar à sua ionização. Este elemento quí-mico além de abundante, permite através de pilhas de combustível produzir elec-tricidade, evitando a emissão de gases com efeito de estufa. A nível dos transpor-tes permite através de motores diferentes suplantar os motores de combustão emeficiência e consumo, sem mencionar o factor "emissões zero". Para se utilizar o hidrogénio utilizam-se as células ou pilhas de combustível. Estas pilhas são maiseficientes que as tecnologias convencionais, operam sem ruído e têm uma cons-trução por módulos, sendo por isso fáceis de projectar e instalar. As pilhas de com-bustível são sistemas electroquímicos que convertem a energia de uma reacçãoquímica directamente em energia eléctrica, libertando calor. Funcionam como asbaterias primárias, mas tanto o combustível como o oxidante são armazenados ex-ternamente, permitindo que a pilha continue a operar desde que o combustível eo oxidante (oxigénio ou ar) sejam fornecidos.
H2Aircraft – CRYOPLANE – o hidrogénio nos aviões
O projecto CRYOPLANE financiado pela UE desenvolveu uma base conceptual parauma nova geração de aviões, cujo combustível é o hidrogénio. As emissões prove-nientes do transporte aéreo estão a crescer mais do que qualquer outros meios detransporte. Dado que os motores e os requisitos de poupança a nível energéticosão cumpridos pelos fabricantes de aviões, este aumento é devido ao aumento declientes e de voos. Como não surgiram meios de alterar o panorama de emissõesprovenientes dos aviões, tal como surgiram na questão dos caminhos de ferro oumesmo nas estradas e tendo em conta que o mundo em desenvolvimento irá au-mentar a sua quota de utilização deste meio de transporte tem de se encontraruma solução para as emissões e essa passa pela alteração do combustível usado:introdução do hidrogénio. Esta nova geração de “máquinas voadoras” é tão maisnecessária quando se pensa na forma como as empresas de transporte aéreo ope-ram: os investimentos são feitos para décadas e assim a necessidade de alteraçãodos modelos actuais deve ser feito o mais brevemente possível para estarem dis-poníveis para a próxima onda de investimentos.
4 – Documentos de ampliação
073_082.qxd:Geologia 9/5/08 2:04 PM Page 80
81GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR
O projecto CRYOPLANE conta com 35 parceiros do sector da aviação liderado pelaAirbus Alemanha e das suas análises e estudos resultaram vários requisitos dosquais destacamos: os depósitos serão 4 vezes maiores para a mesma quantidadede gasolina. Com este factor o peso e o consumo do avião aumentam, reflectindo-seem termos globais num aumento de 4 a 5% só em combustível. Foi consideradoque os motores actuais e os novos a hidrogénio seriam igualmente eficientes e queos motores actuais podem ser transformados para usarem em hidrogénio, após al-guma investigação ainda por desenvolver. Em termos de segurança os novos mo-delos serão igualmente seguros, mas algumas mudanças terão de ser operadas emrelação aos regulamentos de serviço actuais. O projecto estima que a implemen-tação destas tecnologias poderá ocorrer entre 2015 e 2020, ou seja o caminhoainda é longo.Não há dúvida de que o futuro da aviação, como o concebemos hoje, está nasmãos do hidrogénio e para que a mudança se opere nos mesmos moldes que nasoutras áreas temos de começar a alterar os motores, os regulamentos, as mentali-dades e então implementar as novas soluções após testes prévios.
Adaptado de http://www.energiasrenovaveis.com
Questões
1. Explique por que motivo é tão importante a procura e o investimento na pes-quisa de energia alternativa.
2. Por que motivo a energia eólica, solar ou das marés são consideradas alternati-vas?
3. Explique, em linhas gerais, como se obtém energia a partir do hidrogénio.
4. Uma das vantagens da produção de energia a partir do hidrogénio é “emissõeszero”. Qual o significado desta expressão?
5. Indique uma das possíveis aplicações da energia produzida a partir do hidrogé-nio, nos transportes, nomeadamente, nos aviões. Indique uma desvantagempara o cidadão da aplicação deste tipo de energia em aviões.
6. Indique um factor que justifique a importância de encontrar uma solução parao combustível dos aviões.
7. Proceda a um trabalho de pesquisa sobre a existência de energias alternativas nasua região, ou projectos para a sua implementação ou até hipóteses/soluçõesaplicáveis que não estejam previstas.
073_082.qxd:Geologia 9/5/08 2:04 PM Page 81
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GEOLOGIA – GUIA DO PROFESSOR82
No Manual Interactivo – Versão doProfessor, poderá encontrar os restan-tes mapas de conceitos deste capítulo.
073_082.qxd:Geologia 9/5/08 4:13 PM Page 82
11.º Ano de Escolaridade
Curso Científico-Humanístico de Ciências e Tecnologias
Duração da prova: 120 minutos
Prova-modelo escrita de
Biologia e Geologia
Nos itens de Verdadeiro/Falso, não transcreva as afirmações, registe apenas as le-tras (A), (B), (C), etc. Escreva, na sua folha de respostas, um V para as afirmaçõesque considerar Verdadeiras e um F para as afirmações que considerar Falsas.Nos itens deste tipo, são classificadas com zero pontos as respostas em que asafirmações dadas sejam consideradas todas verdadeiras ou todas falsas.Nos itens de ordenamento, só é atribuída classificação se a sequência estiver in-tegralmente correcta.
A classificação dos itens de resposta aberta pode contemplar aspectos relativos aosconteúdos, à organização lógico-temática e à utilização de linguagem científica.
Nos itens de escolha múltipla:
• Para cada um dos itens, SELECCIONE a alternativa CORRECTA ou INCOR-RECTA conforme o solicitado.
• Na sua folha de respostas, indique claramente o NÚMERO do item e a LETRAda alternativa pela qual optou.
• É atribuída a classificação de zero pontos aos itens em que apresente:– mais do que uma opção (ainda que nelas esteja incluída a opção correcta);– o número e/ou a letra ilegíveis.
Em caso de engano, este deve ser riscado e corrigido, à frente, de modo bem legível.
Se o examinando responder ao mesmo item mais do que uma vez, deve elimi-nar, clara e inequivocamente, a(s) resposta(s) que considerar incorrecta(s).A ausência dessa eliminação determina a atribuição de zero pontos a todos ositens de Verdadeiro/Falso, de Escolha Múltipla e de Ordenamento.Nos itens de resposta aberta será classificada a resposta que surja em primeirolugar na prova.
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84 PROVA-MODELO ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA
I
Laboratório de Membranas
A fluidez das membranas – condição essencial à sua funcionalidade – é afectadapela temperatura e pela respectiva composição química. Face a alterações do meio,as células regulam a composição lipídica da membrana plasmática, de forma queesta mantenha uma fluidez constante. Com vista a determinar a influência de fac-tores externos na fluidez da membrana, comparou-se esta propriedade na mem-brana das plaquetas de sete pacientes dependentes de álcool com um grupo decontrolo composto pelo mesmo número de indivíduos. A fluidez das membranasfoi determinada, recorrendo-se à anisotropia fluorescente: quanto mais altos foremos seus valores, menos fluida é a membrana. Para cada grupo, foram efectuadasduas determinações da fluidez, no 1.° e no 14.° dias do estudo. A seguir à 1.a deter-minação, os pacientes dependentes de álcool foram privados do seu consumo. Osresultados obtidos encontram-se registados no gráfico seguinte. Durante a discus-são dos resultados, o autor deste estudo colocou várias reservas relativamente àpossibilidade de generalizar as conclusões.
220
200
1800 13
Tempo após a privação (dias)
Ani
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0-3 Grupo de controlo
Grupo de pacientesdependentes de álcool
1 | Na selecção dos indivíduos do grupo que serviu de controlo, procurou-se queestes...a. apresentassem diferentes graus de dependência do álcool.b. constituíssem uma amostra aleatória da população.c. apresentassem a mesma distribuição de idade e de sexo que o grupo de pa-
cientes.d. fossem medicados com substâncias que afectam a fluidez da membrana.(Seleccione a opção correcta.)
Fig. 1 – Variação da fluidez das membranas das plaquetas ao longo da experiência.
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 84
8511.° ANO DE ESCOLARIDADE
2 | De acordo com os dados do gráfico, ocorreu um aumento da fluidez da mem-brana _____. Em consequência, no fim do estudo, as membranas das plaque-tas do grupo que serviu de controlo encontravam-se _____ fluidas que as dospacientes dependentes de álcool.a. no grupo que serviu de controlo […] menosb. nos pacientes dependentes de álcool […] maisc. no grupo que serviu de controlo […] maisd. nos pacientes dependentes de álcool […] menos(Seleccione a opção correcta.)
3 | Colocaram-se reservas relativamente à possibilidade de generalizar as conclu-sões deste estudo dado que...a. se aplicou a mesma técnica de medição da fluidez da membrana nos dois grupos.b. se seleccionou um reduzido número de indivíduos para qualquer dos grupos.c. se determinou a fluidez da membrana, nos dois grupos, nos mesmos dias.d. se privou do consumo de álcool, no mesmo dia, todos os pacientes depen-
dentes de álcool.(Seleccione a opção correcta.)
4 | Faça corresponder a cada uma das letras (de A a E), que identificam afirmaçõesrelativas ao movimento de materiais através de membranas, o número (de 1 a 8)da chave que assinala o tipo de transporte respectivo.Afirmações:A) O movimento de solutos através de proteínas membranares efectua-se a favor
do seu gradiente de concentração.B) Consiste no movimento da água de um meio hipotónico para um meio hiper -
tónico.C) A velocidade do movimento de solutos é directamente proporcional ao gra-
diente de concentrações, independentemente do seu valor.D) O movimento de materiais através de proteínas transportadoras efectua-se à
custa de energia metabólica.E) É o processo pelo qual o material intracelular, envolvido numa membrana, é
libertado para o meio externo.Chave:1. Fagocitose2. Difusão facilitada3. Difusão simples4. Endocitose5. Transporte activo6. Pinocitose7. Exocitose8. Osmose
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 85
86 PROVA-MODELO ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA
5 | As integrinas são proteínas receptoras que integram a membrana plasmática. Apresença de integrinas na membrana dos leucócitos humanos permite-lhes al-terar a sua forma e atravessar os poros dos capilares sanguíneos.Explique de que modo a ocorrência de uma mutação num dos genes que con-tém a informação para a síntese de uma integrina pode conduzir a um aumentoda taxa de proliferação de microrganismos patogénicos no organismo.
Exame Nacional de Biologia e Geologia, 2006, 1.a fase
II
Recifes de Coral
Os recifes de coral são comunidades constituídas por uma grande variedade de se-res vivos. Os corais, animais que pertencem ao mesmo filo das hidras, estabelecemuma relação de simbiose com algas unicelulares. Os esqueletos dos animais mortosconstituem a base do recife. Os recifes de coral são edificados em águas tropicaisquentes, pouco profundas e com pouca carga de sedimentos. Os recifes mais comuns são agrupados em três categorias: recifes de franja, recifesbarreira e atóis (recifes circulares que emergem de águas profundas e que circun-dam uma lagoa). A existência de atóis em águas oceânicas profundas intrigou os na-turalistas do século XIX. Em 1842, Charles Darwin publicou uma explicação para aformação de atóis no Oceano Pacífico, baseada nas observações que fez nas ilhasdo arquipélago da Sociedade. De acordo com Darwin, recifes de franja, recifes bar-reira e atóis constituiriam, respectivamente, etapas consecutivas da evolução dosrecifes que se encontram associados a ilhas vulcânicas.A hipótese de Darwin só foi comprovada em 1952, quando foram efectuadas son-dagens no atol de Eniwetok, no Oceano Pacífico. Por baixo de cerca de 1400 m decalcário recifal, os cientistas encontraram basalto (associado a vulcanismo intrapla-cas). Actualmente os geólogos utilizam a Teoria da Tectónica de Placas para expli-carem o afundamento progressivo das ilhas, algumas das quais (como é o caso dasilhas do arquipélago da Sociedade, representadas na figura seguinte) estão associa-das a pontos quentes (hot spots).
0
800
600
400
200
0 Km
Mehetia
HuahineBoraBora
Scilly
Bellingshausen
5
M. a.
4,5
3,5 4
3
3,2
2,3
4,1
1,9 2,1
1,12
0,18
N
Fig. 2 – Idade das ilhas do
arquipélago da Sociedade.
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 86
8711.° ANO DE ESCOLARIDADE
1 | Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações,relativas à interpretação dos dados acerca das ilhas do arquipélago da Sociedade.a. A sudeste de Scilly e Bellingshausen está localizado um rifte.b. A placa litosférica sobre a qual se encontram as ilhas move-se de noroeste
para sudeste.c. De acordo com Darwin, a ilha de Scilly pode corresponder a um atol.d. Segundo Darwin, se Huahine for um recife barreira, Bora Bora poderá ser
um recife de franja.e. As erupções vulcânicas associadas à formação das ilhas foram de carácter ex-
plosivo.f. Nas diferentes ilhas, foram encontradas rochas de carácter predominante-
mente ácido.g. A última erupção vulcânica registou-se, provavelmente, em Mehetia.h. O ponto quente que deu origem às ilhas está localizado a sudeste do arqui-
pélago.
2 | Explique de que modo a existência de uma coluna de 1400 m de calcário re-cifal pode constituir um argumento a favor do afundamento das ilhas vulcâni-cas que estão na base dos recifes de coral.
3 | Quando, em laboratório, se procedeu à análise das rochas vulcânicas recolhidasnas sondagens efectuadas no atol de Eniwetok, questionou-se a proveniênciade uma amostra. O quadro abaixo apresenta a composição química da mesma.
Explique de que modo a análise da composição química da amostra mencio-nada pode ter contribuído para pôr em causa a sua proveniência.
4 | Os corais dependem _____ da luz, uma vez que _____.a. directamente […] transferem energia luminosa para a matéria orgânica que
sintetizamb. indirectamente […] transferem energia luminosa para a matéria orgânica que
sintetizamc. directamente […] consomem matéria orgânica sintetizada por seres autotró-
ficosd. indirectamente […] consomem matéria orgânica sintetizada por seres auto-
tróficos(Seleccione a opção correcta.)
Composição química (% óxidos)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O3 K2O P2O5 H2O Outros
74,2 14,7 0,3 0,8 0,1 0,8 3,9 4,0 0,3 0,7 0,4
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 87
88 PROVA-MODELO ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA
5 | Nos corais, após a digestão _____ no interior _____, ocorre a exocitose de algunsdos produtos da digestão.a. extracelular […] da cavidade gastrovascularb. intracelular […] de vacúolos digestivosc. intracelular […] da cavidade gastrovasculard. extracelular […] de vacúolos digestivos(Seleccione a opção correcta.)
6 | A circulação da água dificulta a deposição de sedimentos e promove a oxige-nação do meio. De acordo com os dados, é de prever que os recifes de coralse desenvolvam melhor em zonas com hidrodinamismo relativamente _____, oque explica o seu crescimento em direcção ao _____ de um atol.a. elevado […] interiorb. baixo […] exteriorc. elevado […] exteriord. baixo […] interior(Seleccione a opção correcta.)
7 | Faça corresponder a cada uma das letras (de A a E), que identificam caracterís-ticas de rochas que podem ser associadas a recifes de coral, o número (de 1 a 8)que assinala o nome da rocha respectiva.Características:A) Rocha detrítica que, quando saturada, é praticamente impermeável.B) Rocha básica com plagioclases (cálcicas) e minerais ferromagnesianos abun-
dantes.C) Rocha que apresenta fragmentos de esqueletos de corais cimentados.D) Rocha porosa, constituída por fragmentos resultantes da erosão dos esque-
letos dos corais.E) Rocha constituída por detritos siliciosos provenientes de um continente pró-
ximo.Rochas:1. Basalto2. Riolito3. Areias calcárias4. Xisto5. Silte6. Granito7. Areias quartzíticas8. Calcário recifal
Exame Nacional de Biologia e Geologia, 2006, 2.a fase
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 88
8911.° ANO DE ESCOLARIDADE
III
Ciclo de vida do feto
O Polipódio (Polypodium sp.) conhecido vulgarmente como feto é uma planta quehabita preferencialmente locais húmidos e escuros. Possui tecidos condutores queformam um sistema vascular. A planta adulta é constituída por raízes, um caule sub-terrâneo (rizoma) e folhas. A figura que se segue representa o ciclo de vida doPolipódio.
Meiose Fecundação
1
Germinação do esporo
Rizomas
2
Oósfera
3
4Anterozóides
Embrião
Raízes
5
6
7
Haplóide (n)
Diplóide (2n)
1 | Faça corresponder a cada uma das letras (de A a G), que identificam estruturaspresentes no ciclo de vida do Polipódio representado na figura, o número (de1 a 7) da figura.A. Esporo.B. Anterídeo.C. Protalo.D. Esporângio.E. Arquegónio.F. Esporófito.G. Soro.
Fig. 3 – Ciclo de vida do Polipódio.
083_096.qxd:Geologia 9/5/08 4:26 PM Page 89
90 PROVA-MODELO ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA
2 | Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações,relativas ao Polipódio. a. A seiva circula ao longo de vasos condutores.b. A fecundação é dependente da água.c. Há alternância de fases nucleares e de gerações ao longo do ciclo de vida do
Polipódio.d. Pode reproduzir-se sexuadamente ou assexuadamente, se as condições do
meio forem desfavoráveis.e. A planta adulta pertence à geração gametófita.f. Os esporos e os gâmetas são entidades haplóides.g. A estrutura 1 forma-se por divisão meiótica.h. No ciclo de vida do Polipódio ocorrem mitoses sucessivas.
2.1. Justifique as afirmações que considerou falsas.
3 | O Polipódio apresenta um ciclo de vida ___ com meiose ____. a. diplonte […] pré-espóricab. diplonte […] pré-gaméticac. haplodiplonte […] pré-espóricad. haplodiplonte […] pré-gamética(Seleccione a opção correcta.)
4 | As células reprodutoras do Polipódio são … a. os esporos.b. os gâmetas.c. os esporos e os gâmetas.d. o protalo e o esporângio.(Seleccione a opção correcta.)
5 | Da germinação dos esporos resulta o protalo. Identifique a forma de obtençãode alimento desta estrutura.
6 | O Polipódio pertence ao Reino Plantae. Caracterize este reino no que respe i-ta a:a. nível de organização celular.b. interacção nos ecossistemas.
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9111.° ANO DE ESCOLARIDADE
7 | Durante uma actividade laboratorial observaram-se as seguintes células:
Fig. 4 – Fotografia de uma observação microscópica de células somáticas presentes no ápice da cebola.
7.1. O tecido observado corresponde a um organismo do Reino Animalia ouPlantae? Justifique com um dado da figura.
7.2. Identifique a divisão celular constante na figura. Justifique.
7.3. Faça corresponder a cada uma das letras (de A a C), que identificam as fa-ses de divisão celular presentes ilustradas na figura, um número (de 1 a 3).A) Prófase.B) Telófase.C) Anáfase.
8 | Nas plantas com vasos condutores, xilema e floema, a Teoria do Fluxo de Massaexplica a circulação de seiva elaborada. Analise as afirmações que se seguem, relativas aos acontecimentos que carac-terizam a circulação na planta. Reconstitua a sequência temporal dos acontecimentos mencionados, segundouma relação de causa-efeito, colocando por ordem as letras que os identificam.a. Passagem da água por osmose, a partir das células do xilema.b. Síntese de glicose nos tecidos fotossintéticos.c. Aumenta a pressão de turgescência.d. Transporte da sacarose das folhas para os tubos crivosos, contra o gradiente
de concentração.e. Diminuição da concentração em açúcares nos tubos crivosos.
2
1
3
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9 | As hormonas vegetais actuam em vários órgãos da planta dependendo do seuestado de desenvolvimento. As giberelinas promovem ____ enquanto as _____promovem a abscisão foliar.a. a germinação da semente […] auxinasb. a germinação da semente […] giberelinasc. o encerramento dos estomas […] auxinasd. o encerramento dos estomas […] giberelinas(Seleccione a opção correcta.)
IV
Impactes dos biocombustíveis
Muitos biocombustíveis estão associados a menores emissões de gases com efeitode estufa, mas podem apresentar impactes ambientais globais superiores a algunscombustíveis fósseis. O aquecimento global e o aumento do preço do petróleo criaram a necessidadeurgente de produzir combustíveis “amigos” do ambiente. Os biocombustíveis maisimportantes, como o etanol produzido a partir da cana-de-açúcar ou milho, o bio-diesel produzido a partir da soja ou da palmeira, são encarados como as principaisalternativas aos combustíveis fósseis.No entanto, muitos cientistas argumentam que o cultivo de vastas áreas agrícolaspara cultivar plantas para produzir biocombustíveis tem afectado ecossistemasmuito sensíveis, como por exemplo as florestas húmidas nas regiões tropicais. O usodestas plantas para produzir energia tem aumentado o seu preço e podem resultarnuma redução pouco significativa da emissão de gases com efeito estufa. Alguns estudos sugerem ainda que actualmente a produção de alguns biocombus-tíveis consome mais energia do que a produzida. Relativamente aos combustíveisfósseis praticamente todos os biocombustíveis apresentam menores emissões de ga-ses com efeito de estufa. A eficiência depende das taxas de crescimento das plan-tações e dos subprodutos usados ou produzidos durante o processamento do ma-terial. Por exemplo, algumas plantações (milho, por exemplo) necessitam de fertili-zantes ricos em azoto. Este é fonte de óxido nítrico, que é um gás com efeito deestufa importante, que também destrói o ozono estratosférico.
Adaptado de Scharlemann e Laurance (2008), Revista Science
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1 | Com base nos dados da figura, podemos concluir que os estudos de Zah e seuscolaboradores apontam para que…a. todos os biocombustíveis reduzam a emissão de gases com efeito de estufa. b. todos os biocombustíveis aumentam a emissão de gases com efeito de estufa. c. a maioria dos biocombustíveis permitem reduzir em mais de 30% a emissão
de gases com efeito de estufa. d. a maioria dos biocombustíveis permitem aumentar em mais de 30% a emis-
são de gases com efeito de estufa. (Seleccione a opção correcta.)
2 | Os autores deste estudo, quando avaliaram os impactes globais dos biocom-bustíveis…a. não concluíram nada acerca do impacte global dos biocombustíveis. b. concluíram que aproximadamente metade dos biocombustíveis (12 em 26),
incluindo os mais importantes, possui impactes ambientais globais superioresaos dos combustíveis fósseis.
c. concluíram que aproximadamente metade dos biocombustíveis (12 em 26),incluindo os menos importantes, possui impactes ambientais globais superio-res ao dos combustíveis fósseis.
d. concluíram que todos os biocombustíveis possuem impactes globais inferio-res aos dos combustíveis fósseis.
(Seleccione a opção correcta.)
Impa
cte
ambi
enta
l tot
al (%
)
Emissões de gases com efeito de estufa (%)
0 20 40 60 80 100
0
100
200
300
400
500 Cereais, EU
Batatas
Soja, Brasil
Milho, EUAColza, EU
ColzaSoja, EUA
Sorgo, CanadáÓleo de palmeira, Malásia
Biorefinaria de ervaErvaBeterraba
Cana-de-açúcar,Brasil
Metanol(base líquida)
Dejectos animais+co-substratosoptimizados
Dejectos animaisoptimizados Madeira (etanol)
Óleo reciclado,França
Óleo reciclado
MadeiraEsgotos Resíduos
biológicos
Dejectosanimais
Dejectosanimais +
co-substratos
Gás naturalDiesel
GasolinaMadeira(metanol)
Soro (subproduto da produção de queijo)
EtanolDieselMetanoCombustível fóssilMatéria não processadaResíduos
Fig. 5 – Comparação da gasolina, diesel e gás natural com 26 biocombustíveis diferentes, num es-tudo publicado por Zah e seus colaboradores em 2007.
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1. Fonte de energia não renovável.2. Formado a partir da diagénese de sedimentos ricos em plâncton.3. Formados a partir de restos vegetais que sofreram incarbonização. 4. A sua combustão emite os menores teores de gases com efeito de
estufa. 5. Liberta compostos responsáveis pelo incremento das chuvas ácidas.6. Com propriedades radioactivas.7. Fonte de energia renovável.
94 PROVA-MODELO ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA
3 | A produção de biocombustíveis apresenta menores impactes quando recorre amaterial biológico residual (restos de óleo, comida), erva, madeira e algas. Esteprocesso permite formar biocombustíveis de segunda geração. Compare asvantagens energéticas e ambientais do uso destes biocombustíveis relativa-mente aos mencionados no texto superior.
4 | Estabeleça as correspondências possíveis entre a coluna I e a coluna II.
5 | Observe o quadro abaixo que apresenta a classificação científica de duas plan-tas mencionadas no texto. Preencha os espaços vazios indicados com as letras,justificando no caso da letra B e C.
6 | Quais as características que permitem distinguir os organismos do Reino Plantaee Animalia segundo a classificação modificada de Whittaker?
7 | Os organismos apresentados no quadro, são considerados eucarióticos porque____________ núcleo individualizado e são ___________ complexos do que osprocariontes. a. não possuem […] menos b. possuem […] menosc. não possuem […] mais d. possuem […] mais(Seleccione a opção correcta.)
Coluna I Coluna II
A) Carvão B) Gás natural C) Petróleo D) Urânio E) Energia geotérmica
Reino Filo Classe Ordem Família Género A
Milho Plantae Magnoliophyta Liliopsida Poales Poaceae B Zea mays
C Magnoliophyta Magnoliopsida Fabales Fabaceae D Glycine maxSoja
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8 | A produção de soja e milho para produzir biocombustíveis, para além de de-pender de amplas áreas de cultivo, está associado ao consumo elevado de fer-tilizantes e água.
8.1. A água é essencial para a ocorrência da ______ , um processo químico queestá na base da produção de matéria e reconversão de energia feita pelos______ nos ecossistemas.a. fotossíntese […] produtores b. respiração […] consumidoresc. fotossíntese […] consumidores d. respiração […] produtores(Seleccione a opção correcta.)
8.2. Os fertilizantes são compostos por ________, que são absorvidos pelas________. a. água […] folhas b. sais minerais […] folhasc. água […] raízes d. sais minerais […] raízes(Seleccione a opção correcta.)
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