Química/Biologia

Nanobiotecnologia

Nanotecnologia é o nome dado à manipulação da matéria em escala nanométrica, isto é, em dimensões da ordem de bilionésimo de metro. Nanomateriais oriundos dessa tecnologia têm encontrado grande aplica-ção, inclusive na área de saúde.Da associação entre nanotecnologia e biotecnologia surgiu a nanobiotecnologia. Nesse contexto, merece destaque a chamada nanobiotecnologia verde, a partir da qual é possível realizar a síntese de nanopar-tículas metálicas por meio do uso de biomoléculas provenientes especialmente de fungos ou extratos de plantas.Pesquisadores brasileiros têm obtido sucesso na produção de nanopartículas de prata a partir de extratos aquosos de cascas, folhas e sementes de plantas do cerrado. As biomoléculas funcionais existentes nesses extratos participam da redução de cátions prata, processo importante na obtenção das nanopartículas.

Figura 1. Etapas da obtenção de nanopartículas de prata a partir do uso de biomoléculas vegetais.

O uso de nanopartículas de prata é promissor no combate a bactérias multirresistentes a antibióticos. A obtenção dessas nanopartículas por meio da nanobiotecnologia verde dispensa o uso de hidróxido de sódio e outras substâncias potencialmente impactantes para o ambiente.

Nanopartículas de prata observadas ao microscópio eletrônicohttp://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2012/03/art4511img1.jpg

Com base em seus conhecimentos de Biologia e Química, faça o que se pede:

A redução de íons prata nos extratos de planta envolve vários redutores e ainda não é completamente com-preendida. Porém, em química orgânica é comum utilizar a redução de íons prata em solução amoniacal como teste para diferenciar aldeídos e cetonas, pois as cetonas não reagem nessas condições. A semirrea-ção de oxidação do aldeído em meio alcalino pode ser representada genericamente pela equação a seguir.

R — C + 2OH– ———

O

H

R — C + H2O + 2e–———

O

OH

aldeído ácido carboxílico

a) Represente a fórmula estrutural do acetaldeído (etanal) e do ácido acético (ácido etanoico). Determine o número de oxidação (Nox) de cada um dos átomos de carbono nessas duas moléculas.

b) Equacione a semirreação de redução dos íons de prata em solução aquosa.c) Determine a massa de etanal necessária para a formação de 1,08 g de prata metálica. Considere que o

rendimento da reação é de 100%.

– Dados: Massas molares g ? mol21 : H 5 1; C 5 12; O 5 16 e Ag 5 108.

Proteínas de membrana que fazem parte da cadeia respiratória das bactérias são inativadas após inte-ração com nanopartículas de prata, o que dificulta a sobrevivência bacteriana.

d) Considerando que a cadeia respiratória bacteriana conduz ao mesmo tipo de síntese ocorrida na cadeia respiratória de células eucariontes, explique o motivo pelo qual essa inativação de proteínas de mem-brana pelas nanopartículas de prata dificulta a sobrevivência bacteriana.

e) Ainda com base nas informações apresentadas acima, responda: se nanopartículas de prata adentrarem uma célula humana, que organela seria o alvo dessas nanopartículas? Explique.

Resolução

a)

H — C — C———

O

H

+1

+1

+1

——

H

H

–2

–3 +1

Etanal

H — C — C———

O

OH

+1

+1

–1

——

H

H

–2

–3 +3

Ácido etanoico

+1 +1

b) Ag1(aq) 1 e2 → Ag(s)

c) H3C — C———

O

H

1 2 OH2 ⎯→ H3C — C———

O

OH

1 H2O 1 2 e2

2 Ag1 1 2 e2 ⎯→ 2 Ag

H3C — C———

O

H

1 2 Ag1 1 2 OH2 ⎯→ H3C — C———

O

OH

1 H2O 1 2 Ag

1 mol 2 mols

44 g 2(108 g)

x 1,08 g

x 5 0,22 g H3C — C———

O

H

d) a síntese à qual o texto se refere é a síntese de moléculas de ATP (fosforilação oxidativa). Essas molé-culas reservam energia em suas ligações químicas e, por esse motivo, são essenciais aos mecanismos de transferência de energia que ocorre nas células, na realização do metabolismo celular. A inativação de proteínas de membrana que fazem parte da cadeia respiratória das bactérias impede a síntese do ATP e dessa forma dificulta a sobrevivência da célula.

e) a penetração de nanopartículas de prata em uma célula humana prejudicaria o funcionamento das mitocôndrias dessa célula, pois é no interior dessas organelas que se dá o processo de fosforilação oxi-dativa, com auxílio das proteínas de membrana que fazem parte da cadeia respiratória.

História/Geografia

Cidade x Cidadania

“Quanto às cidades, existem desde a Pré-História. São estruturas multisseculares que fazem parte da vida comum. Mas são também multiplicadoras capazes não só de se adaptarem à mudança, como de con-tribuírem poderosamente para ela. Poderíamos dizer que as cidades e a moeda fabricaram a modernidade […] Cidades e moedas constituem, simultaneamente, motores e indicadores; provocam e assinalam a mu-dança […]”

(Fernand BRAUDEL. A Dinâmica do Capitalismo. Trad. Carlos da Veiga Ferreira. 2 ed. Lisboa: Teorema, 1986, p. 22)

“cidade não dissocia: ao contrário, faz convergir, num mesmo tempo, os fragmentos de espaço e os hábitos vindos de diversos momentos do passado”

(Bernard LEPETIT. Por uma nova história urbana. São Paulo: EDUSP, 2001. p.141)

Ano-Novo de 1954-5. William Klein, Nova York, 1954

“Eu disse ‘espaço para todos’, mas em tudo que li e em todas as fotos que vi, na realidade de Times Square [Nova York] antes da Segunda Guerra Mundial, ‘todos’ significava mais exatamente todos os bran-cos. A guerra mudou as coisas. Mesmo quando os Estados Unidos abriam as asas de seu poder imperial sobre o mundo, uma porção cada vez maior desse mundo abria caminho na Square.

Essa dialética é dramatizada […] numa maravilhosa fotografia da Square tirada por William Klein no Ano-Novo de 1954-5 (foto acima). Ali estão algumas das novas faces na multidão [latinos e negros], e ali está a Square evoluindo para adotá-las."

(Marshall Berman. Um século em Nova York: espetáculos em Times Square. São Paulo: Companhia das Letras, 2009. p. 38)

Redija uma dissertação sobre a relação entre cidade e cidadania (direitos civis, direitos políticos e acesso aos recursos urbanos):

•noprocessodeurbanizaçãomoderna,doséculoXIXemdiante;•noquadrodaatualvidaurbana.

Resolução

Neste início do século XXI, vivemos um momento histórico inédito: a população das cidades superou o total de habitantes residentes nas áreas rurais. Assim, o mundo tornou-se predominantemente urbano e as cidades passaram a ser o grande palco do desenrolar da vida humana.

Atualmente, apesar de representarem uma síntese das sociedades modernas, as cidades não são todas iguais, mas elas têm características semelhantes, dentre as quais a diversidade: a vida na cidade implica con-tato cotidiano com hábitos, costumes, linguagens e saberes multifacetados. A cidade é, ao mesmo tempo, um repositório de experiências passadas e um local onde se incrusta a memória de uma coletividade.

O caráter plural das cidades se intensificou a partir da experiência da modernidade, entendida como fenômeno decorrente da industrialização a partir do século XIX. É quando ocorre seu crescimento brutal tanto em número como em habitantes, ao mesmo tempo em que se intensifica a questão social. Nesse con-texto, as cidades passam a ser a principal arena da luta por direitos civis e políticos, e a questão do acesso a recursos urbanos ganha particular relevância.

Quanto aos direitos políticos, a concentração da população nas cidades e, consequentemente, o surgi-mento da “multidão” moderna tiveram profundo impacto na política. Mais do que nunca, a praça pública tornou-se espaço de reivindicação do direito de voto, fundamento da cidadania no regime democrático.

Por direitos civis entendemos aquelas prerrogativas fundamentais da cidadania, como os direitos de ir e vir, de livre manifestação, de organização ou de praticar determinada fé religiosa. No espaço restrito da ci-dade, em meio à disputa por espaço na multidão, surgem cotidianamente inúmeras situações em que ocor-re choque de interesses, e é assim que a prática dos direitos civis resulta no reconhecimento da diversidade: faz-se necessário aceitar o convívio com o outro em meio ao espaço e aos recursos limitados da cidade.

Se de um lado as cidades sofreram profundas transformações históricas, de outro, muitas das suas con-tradições sociais persistiram e acabaram, como consequência do forte processo de urbanização, se dis-seminando em diversos pontos do espaço geográfico. Dentre essas contradições destacam-se problemas relativos à moradia, saneamento, transporte e violência urbana, notadamente mais presentes nas cidades dos países em desenvolvimento.

Novas realidades vão sendo construídas nestas teias de concreto e asfalto. Tanto a variedade quanto a quantidade dos recursos urbanos oferecidos, por exemplo, nos setores de saúde, educação, transporte e lazer criam muitas vezes uma falsa imagem na população, principalmente nos países mais pobres. Muitas vezes o acesso aos recursos urbanos acaba não se concretizando e nem sendo tão democrático. A sensação de liberdade e poder acaba se resumindo na formação de guetos e submissão. A cidadania passa a não ser para todos.

Numa eterna metamorfose, a cidade e seu povo tentam criar novos caminhos, e desenvolver uma cons-ciência urbana, visando buscar soluções para superar os desafios impostos pela busca por melhor qualidade de vida.

Redação

PEQUENAS CORRUPÇÕES?Contra a 'Lei de Gérson'Por Ygor Salles

A CGU (Controladoria Geral da União) colocou no ar em meados do ano passado uma campanha publicitária nas redes sociais alertando para o que chama de ‘pequenas corrupções’. O órgão, responsável por fomentar a transpa-rência nas contas do governo (leia-se ajudar a combater a corrupção), publicou uma série de imagens pedindo para as pessoas que deixem de lado certos hábitos que chamou de pequenas corrupções – furar fila, falsificar carteirinha de estudante, etc. Até aí, normal. Teve uma boa repercussão, mas nada de extraordinário.

Essa campanha ataca uma das mais famosas leis não es-critas deste país, a ‘Lei de Gérson’ – aquela que diz que “o importante é levar vantagem em tudo”. O problema dela é que, ao levar vantagem em tudo, geralmente se leva vanta-gem de forma imoral ou até ilícita. Muitas das atitudes são comuns entre os brasileiros – todo mundo conhece alguém que já aceitou troco errado, subornou um guarda, etc. “São mensagens de coisas que acontecem no nosso dia a dia, ou porque fazemos ou porque conhecemos quem faça. Esta-mos sujeitos a elas”, diz a chefe da comunicação da CGU, Thaisis Barboza.

Porém, na manhã do dia 02 de fevereiro, um domingo, o órgão federal juntou as recomendações em uma imagem só e recolocou no ar (imagem acima). O resultado foi surpreendente: a postagem já tem mais de 110 mil compartilhamentos e 6 milhões de visualizações, algo notável para uma página com pouco me-nos de 39 mil seguidores. Para comparar, o post mais compartilhado da história da Folha e os seus mais de 3 milhões de seguidores, o da morte de Nelson Mandela, teve pouco mais de 22 mil compartilhamentos.

Mas por qual motivo a campanha é tão compartilhada?SALLES, Y. Contra a Lei de Gerson. Disponível em <http://hashtag.blogfolha.uol.com.br/2014/02/12/contra-a-lei-de-gerson/>

Acesso em set. 2014. Texto adaptado para fins de vestibular

PROPOSTA

Interrompemos o texto acima no momento em que o jornalista faz uma pergunta interessante "Mas por qual motivo a campanha é tão compartilhada?".Com base na sua experiência, quer seja com amigos, colegas, vizinhos ou parentes, construa um texto dissertativo-argumentativo, concordando ou não com as ideias apresentadas e responda à pergunta feita pelo jornalista.Desenvolva de forma clara e coesa os argumentos que exponham o seu ponto de vista sobre este assunto. Dê um título ao seu texto.

Importante: redija seu texto a tinta, no espaço a ele destinado. O rascunho não será considerado. Seu tra-balho será avaliado de acordo com os seguintes critérios: espírito crítico, adequação do texto ao desenvol-vimento do tema, estrutura textual compatível com o texto dissertativo-argumentativo e emprego da mo-dalidade escrita formal da língua portuguesa. Será desclassificado o candidato que tirar zero na redação.

Resolução

Análise da Proposta

A PUC seguiu o modelo consagrado de propor um assunto atual sobre o qual deveria ser produzida uma dissertação em prosa. Neste ano, o tema foi “Mas por qual motivo a campanha [de combate a pequenas corrupções] é tão compartilhada?” Vale lembrar que era necessário dar um título ao texto.A campanha de que trata o título foi realizada pela Controladoria-Geral da União, órgão do poder exe-cutivo federal responsável por combater a corrupção e o mau uso dos recursos públicos. Numa imagem, foram reunidas práticas comuns no Brasil, como comprar produtos falsificados e tentar subornar policiais, acompanhadas da mensagem “Pequenas Corrupções: DIGA NÃO”. Num breve texto, o órgão acentua a importância de combater tais práticas, “antiéticas e ilegais”.A coletânea textual tinha outros três textos (uma charge, uma fotografia e um artigo de opinião) relacio-nados ao tema “pequenas corrupções”. Na charge, um cidadão com carro estacionado em local proibido pergunta ao guarda se aceitava cartão, ao que este apenas responde “Débito ou crédito?”, o que evidencia a naturalização da prática, por ambas as partes. A fotografia mostra um estudante tentando ver as respos-tas de uma colega em sala de aula. O artigo, do jornalista da Folha de S.Paulo Ygor Salles, chama atenção para o sucesso obtido pela campanha da CGU, reflete sobre a presença da chamada “lei de Gérson” em nossa vida social e lança a questão tomada pela banca como tema.

Encaminhamentos Possíveis

O contexto no qual deve ser compreendida a proposta diz respeito às discussões atuais sobre corrupção no Brasil. Era importante levar em conta o hábito dos brasileiros de, por um lado, condenar efusivamente a cor-rupção dos agentes públicos, enquanto, por outro, praticam no cotidiano ações moral e legalmente ques-tionáveis. Nesse sentido, é importante voltar-se para a cultura difundida da corrupção em toda a sociedade.Porém o tema sobre o qual o candidato deveria dissertar era mais específico: por que a campanha da CGU teve tanta repercussão? O fenômeno provoca alguma surpresa justamente porque as práticas de corrupção que geralmente ganham atenção são aquelas cometidas por políticos, funcionários públicos e empresários, e não as tidas como naturais pelo cidadão comum.Era muito importante, portanto, concentrar a discussão nesse aspecto específico. Para isso, era possível considerar, entre outras, as seguintes possibilidades de encaminhamento:

•OsucessodacampanhapoderefletirumprocessopositivodeamadurecimentodemocráticonoBrasil,demonstrando consciência de que a corrupção deve ser objeto de crítica sempre, e não apenas quando atinge pessoas poderosas e grandes quantias. Na mesma linha, era possível lembrar os avanços obtidos nos últimos anos pelo Judiciário, pelo Ministério Público e por órgãos de combate à corrupção, como a Polícia Federal e a própria CGU, com maior visibilidade e investigação de casos de desvio de dinheiro pú-blico, rompendo a tradição de impunidade do país.

•Seriainteressanterefletirsobrearelaçãoentreinternetedemocracia.Osequipamentosdecomunicaçãoe informática, conectados à rede, representam, para alguns, novas possibilidades de participação demo-crática: aumentam o acesso à informação e transformam qualquer cidadão num produtor de conteúdos, possibilitando um maior controle do poder público, bem como mais consciência política e social.

•Poroutro lado,épossível vernesse tipodecompartilhamentoumaespéciedeadesão fácil,quenãonecessariamente indica mudanças de postura. Nada impede, tomando o que observamos comumente no país, que alguém compartilhe a campanha da CGU e, ao mesmo tempo, considere natural e até justo sonegar impostos do governo. Em vez de indício de mudanças, tratar-se-ia de um caso a mais do chamado “ativismo de sofá”, que não gera mudanças efetivas, e sim, talvez, ajude a criar uma falsa imagem dos indivíduos nas redes sociais.

Matemática/Física

São Paulo pede água e atitude cidadã

Na crise do abastecimento de água, carro sujo vira símbolo de cidadania em São Paulo. Um bom exem-plo dessa manifestação pode ser encontrado nas redes sociais, através da campanha “Não lave seu carro”.

A crise da água em São Paulo é, em parte, consequência da falta de água nas cabeceiras de rios que abastecem o Sistema Cantareira. Trata-se de um conjunto de represas composto por uma série de reserva-tórios, túneis e canais, que captam e desviam água de alguns dos cursos de água da bacia dos rios Piracica-ba, Capivari e Jundiaí. Todo esse sistema depende das chuvas de verão.

Bacia do RioPiracicaba

Bacia do Rio JundiaíBacia do Rio Capivari

Rio Tietê

Onde estão as bacias doSistema Cantareira

Rio PiracicabaRio PiracicabaRio JaguariRio Jaguari MGMG

SPSP

O reservatório Jaguari /Jacareí, em Bragança Paulista, possui volume útil interligado de 808 milhões de metros cúbicos, correspondente a 82% de toda a capacidade do Sistema Cantareira, e tem as seguintes características hidráulicas:

Reservatório único formado pelas barragens Jaguari/Jacareí

Volume útil máximo 5 808,12 hm3 (entre cotas 820,80 e 844,00 m) > 808 000 000 m3

Volume morto (mínimo normal) 5 239,43 hm3 > 240 hm3 > 240 000 000 m3

Área inundada máxima 5 49,91 km2 (cota 844,00 m)Área inundada mínima (apenas do volume morto) 5 21,15 km2 (cota 820,80 m) > 20 km2 > 20 000 000 m2

http://www.brasilengenharia.com/portal/noticias/destaque/8890-consideracoes-sobreo-qvolume-mortoq-do-cantareira. Adaptado.

O volume morto total do Sistema Cantareira ou reserva técnica no Sistema Equivalente é de 507 hm3, ou seja, cerca de 507 milhões de m3, dos quais o reservatório Jaguari/Jacareí detém, aproximadamente, 240 milhões de m3 seguido do Atibainha com 194 milhões de m3.

Levantamento recente feito pela Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) apontou que a região dos Jardins, na zona oeste de São Paulo, foi a que menos reduziu o consumo de água na capital, no primeiro semestre deste ano. Por conta desses dois fatores – falta de chuvas e pequena redu-ção no consumo – o governo paulista teve que utilizar pela primeira vez o “volume morto” – definido como a quantidade de água cujo nível está abaixo da cota da soleira dos vertedores que permitem o escoamento por gravidade e, assim, precisa ser puxada com bombas.

Ainda, em seu site, a SABESP, divulga uma tabela do índice pluviométrico nas represas que abastecem a Região Metropolitana de São Paulo. No Sistema Cantareira, neste ano de 2014, encontramos:

JANEIRO 2014 87,8 mm JUNHO 2014 15,9 mm

FEVEREIRO 2014 73,0 mm JULHO 2014 40,4 mm

MARÇO 2014 181,7 mm AGOSTO 2014 22,6 mm

ABRIL 2014 85,7 mm SETEMBRO 2014 66,0 mm

MAIO 2014 37,3 mm OUTUBRO 2014 X

Responda

a) Considerando os cinco meses, de junho a outubro de 2014, a média de chuva de acordo com essas infor-mações foi igual a 37,48 mm. Calcule a quantidade de chuva, em mm, no mês de OUTUBRO.

b) O texto evidencia a importância do reservatório único formado pelas represas Jaguari / Jacareí para o Sistema Cantareira. Determine, em unidades do sistema internacional, a pressão hidráulica média aproximada exercida no fundo desse reservatório considerando apenas a água que constitui o “volume morto”. Para simplificar os cálculos utilize os valores aproximados.

Dados: densidade da água 5 1000 kg/m3

módulo da aceleração da gravidade 5 10 m/s2

c) Qual seria o empuxo aproximado, em newtons, proporcionado pela diferença entre o volume de água útil máximo e o volume morto (mínimo normal), do reservatório único formado pelas barragens Jagua-ri/Jacareí, supondo que toda essa diferença de volume tivesse sido deslocada por um corpo gigantesco nele totalmente imerso?Adote:g 5 10m/s2

densidade da água 5 1000 kg/m3

Resolução

a) Da tabela, devemos ter:

15,9 1 40,4 1 22,6 1 66,0 1 X

5 5 37,48

∴ X 5 42,5

b) A pressão hidrostática p exercida pela água (d 5 103 kg/m3) no fundo do reservatório, a uma profundi-dade h, pode ser calculada pela expressão p 5 d ? g ? h.

Considerando que a área A da superfície da água não varie conforme o nível h do reservatório varia, é possível calcular a profundidade hmorto do reservatório da seguinte forma:

Vmorto 5 Amorto ? hmorto ⇒ hmorto 5 Vmorto

Amorto

De acordo com a tabela fornecida pelo enunciado, Vmorto 5 240 000 000 m3 e Amorto 5 20 000 000 m2. Logo:

hmorto 5 240 000 000

20 000 000 ⇒ hmorto 5 12 m

Portanto, a pressão hidrostática no fundo do volume morto fica determinada como segue:

pmorto 5 d ? g ? hmorto ⇒ pmorto 5 103 ? 10 ? 12

∴ pmorto 5 1,2 ? 105 N/m2

c) O empuxo E proporcionado pela diferença ΔV entre o volume de água útil máximo (Vmáx 5 808 000 000 m3) e o volume morto (Vmorto 5 240 000 000 m3) pode ser calculado pela seguinte expressão:

E 5 d ? ΔV ? g

Como ΔV = 808 000 000 m3 2 240 000 000 m3 5 568 000 000 m3, tem-se:

E 5 d ? ΔV ? g 5 103 ? 568 000 000 ? 10

∴ E 5 5,68 ? 1012 N