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educacionalMaterial do professor - 2ª edição
Caderno
CiênciasMaterial de apoio - 1º bimestre
Ensino Fundamental
educacionalMaterial do professor - 2ª edição
CadernoCaderno
ciênciasCiênciasMaterial de apoio - 1º bimestre
Ensino Fundamental
Marconi Ferreira Perillo JúniorGovernador do Estado de Goiás
Raquel Figueiredo Alessandri TeixeiraSecretária de Estado da Educação, Cultura e Esporte
Rui Rocha de MacedoSuperintendente Executivo
Marcos das NevesSuperintendente Executivo de Educação
Gerência de Formação Central
ElaboradoresCibele Pimenta Tiradentes
Claudine Ferreira de Souza Azeredo Veríssimo
Fernanda Cirqueira Rodrigues
Hélio Pinheiro de Andrade
Jardel Willian do Couto
Leonardo Dantas Vieira
Leonardo Teófilo Teles
Lívio de Castro Pereira
Ranib Aparecida dos Santos Lopes
Rodrigo da Silva
Expediente
Caro Professor:Queremos, hoje, entregar a você a nova versão do Caderno
Educacional. Assim como a primeira edição desse material, esta foipensada e formulada pela Secretaria de Estado da Educação, com oobjetivo principal de subsidiar a sua prática pedagógica.
Nesse sentido, a sua experiência e conhecimento são, de fato,extremamente importantes à medida que consideramos a produção dosaber o resultado de uma soma. E o orgulho da SEDUC centra-se nessaadição, afinal, a sua voz, professor, emerge, dentre tantas outras, em cadaproposta que aparece nesse material de apoio.
A nossa intenção não é a de lhe entregar um material pronto e acabado, esim a de permitir que, com o acréscimo de suas contribuições, este caderno setorne mais um recurso, auxiliando-o, diariamente na sublime tarefa de ensinar.
Ao perceber que o professor é alguém que concebe este Caderno comoum eixo orientador de sua prática, o aluno aprende que o material emsuas mãos também funciona como um norte para conhecer odesconhecido. A ordem do século XXI é encorajar o aluno a se inteirarda multiplicidade do saber que compõe as várias áreas do conhecimento,como a Língua Portuguesa, a Matemática, a Física, a Biologia [...] e, assim,estabelecer, a partir de cada esfera do conhecimento múltiplas relaçõescom o contexto atual e vindouro. Essa tarefa, professor, é sua e é nossatambém! Por isso, o Governo de Goiás traçou as diretrizes para a reformaeducacional, a fim de promover um grande salto de qualidade naEducação do nosso Estado. A produção do Caderno Educacional é umadas ações que acreditamos impactar e estimular a busca pelo saber.
O nosso muito obrigado pelo trabalho diário com os 600 mil alunosda Rede Estadual de Educação!
Apresentação
Aula 1........De que as coisas são feitas ..............................................................................09Aula 2........Elementos químicos que constituem o planeta..........................................13Aula 3........Ciclo do Carbono ..............................................................................................19Aula 4........Ciclo do Oxigênio..............................................................................................24Aula 5........Ciclo do nitrogênio...........................................................................................27Aula 6........Resolução de exercícios ...................................................................................30Aula 7........Efeito Estufa .......................................................................................................33Aula 8........Aquecimento Global; Emissores de carbono...............................................36Aula 9........Lixo ou resíduos: interferência no ciclo de materiais .................................39Aula 10......Lixo Radioativo..................................................................................................43Aula 11.......Lixo Radioativo..................................................................................................45Aula 12......Matriz energética e usinas nucleares....................................................................47Aula 13......Resolução de exercício.....................................................................................50Aula 14......Sol, fonte de energia ........................................................................................53Aula 15......Como as plantas se alimentam.......................................................................55Aula 16......A química da Fotossíntese...............................................................................58Aula 17......A importância da fotossíntese para o meio ambiente ...............................61Aula 18......Respiração Celular ............................................................................................63Aula 19......Respiração-Fermentação.................................................................................65Aula 20......Fermentação Lática ..........................................................................................69Aula 21......Cadeia alimentar: transferência de energia contida no alimento ...........73Aula 22......Teia alimentar: a interrelação de várias cadeias alimentares ..................76Aula 23......Cadeia e teia alimentar: níveis de tróficos....................................................79Aula 24......Resolução de exercícios ...................................................................................81
Sumário
CIÊNCIaS
9
aula 01
De que as coisas são feitasExpectativas de aprendizagem
u Identificar a composição químicados alimentos
uRelacionar fotossíntese, respiraçãoe digestão a transformações químicasonde ocorre a formação de novassubstâncias.
u Compreender a composição dascoisas e dos seres
Objetivo geralCompreender a composição química das coisas e dos seres
relacionando os processos de fotossíntese, respiração e digestão à formaçãode novas substâncias.
Conceito básicoTudo o que existe é composto por partículas chamadas de átomos e
os diferentes átomos formam os elementos químicos. Cada materialpode ser classificado pela sua estrutura e composição química como osmateriais orgânicos que são derivados do elemento químico carbono eos materiais inorgânicos que são derivados de outros elementos quími-cos. Na natureza, as quantidades de matéria são constantes e segundo aLei de Lavoisier, “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se trans-forma”. Assim os diferentes materiais que formam as coisas e os seresvivos permanecem em um ciclo eterno, ora compondo um, ora com-pondo outro corpo. Podemos então entender alguns dos principais ci-clos dos materiais que formam os seres vivos, os materiais orgânicos, osminerais e os materiais inorgânicos.
O átomo é a menor parte de um corpo, constituído deprótons, nêutrons e elétrons, de forma que os prótons enêutrons encontram se no núcleo e os elétrons percorremum caminha ao redor do núcleo formando uma região cha-mada de eletrosfera. Observe a imagem ao lado.
O elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número de prótons, por exemplo, o carbonorepresentado pela letra C é constituído por vários átomos e todos apresentam 8 prótons em seu núcleo. Já ooxigênio representado pela letra O é composto por átomos com 8 prótons.
Os seres vivos necessitam tanto de alimentos quanto de oxigênio (O2) para a sua sobrevivência. Oxigênio(do grego “oxis”, ácido e “genes”, produtor) é um gás incolor, inodoro e insípido, ou seja, sem cor, sem cheiroe sem gosto. É elemento pouco solúvel em água, e em temperatura ambiente, sua molécula é inerte; na presença,porém, de substâncias catalisadoras ou ao receber calor, reage com grande parte dos elementos químicos origi-nando diversos compostos. Portando, o oxigênio é um elemento que tem como símbolo químico “O”, compondoaproximadamente 20% da atmosfera terrestre, fazendo-se presente na composição de todos os seres vivos. Ooxigênio foi originado, principalmente, da fotossíntese dos mares da Terra primitiva. Presente na atmosfera emforma de gás oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2), é também o elemento mais abundante na crosta terrestre eoceanos. Esses dois gases juntamente com a água (H2O), são as principais fontes inorgânicas desse elemento.
CIÊNCIaS
10
Tudo que está a nossa volta é formado por elementos quí-micos: objetos, ferramentas, roupas, alimentos, dentre outros.
O pão francês, por exemplo, é produzido com farinha detrigo, essa por sua vez é composta por um polissacarídeo oamido, o amido por sua vez é composto por um monossacarídeoque é a glicose. A molécula de glicose pode ser representada con-forme a sua composição: C6H12O6 que significa seis átomos decarbono, doze átomos de hidrogênio e seis átomos de oxigênio,e que nesta forma este açúcar esta disponível para que o orga-nismo humano o absorva garantindo a energia para o corpo.
Já as carnes e ovos são constituídas por proteínas e sais minerais,essas proteínas por sua vez são compostas por aminoácidos, que apre-sentam em suas estruturas os átomos de carbono (C), oxigênio (O),hidrogênio (H) e nitrogênio (N). Assim o corpo humano absorve osaminoácidos e sais minerais necessários para o seu crescimento e ma-nutenção.
A pele contém proteínas
As fibras nervosassão envolvidas porproteínas.
O hormônio insulina éuma proteína fabricadapelo pâncreas.
As unhas são forma-das por proteínas.
O cabelo é formadas porproteínas.
A enzima amilase é umaproteína da saliva.
A hemoglobina do san-gue é uma proteína.
As fibras musculares sãoformadas pr proteínas.
Os tendões que unem osmúsculos aos ossos contémproteínas.
Fonte da imagem: http://www.brasilescola.com/quimica/funcao-das-proteinas-suas-fontes-na-alimentacao.htm
CIÊNCIaS
11
Proponha aos estudantes que reflitam sobre a expressão: “Somos um pouquinho de tudo que alimentamos”e completem as seguintes frases:
Atividades
Para cada sentença, escolha palavras ou expressões que as completem:
a) Se o boi come capim, então seu corpo é composto por...
1
Se o boi come capim, então seu corpo é composto por capim ou então, se a composição do capim é celulose, o boi écomposto por celulose.
b) Se a onça come o boi, então seu corpo é composto por...
Se a onça come o boi, então seu corpo é composto por boi, ou então se a composição do boi é basicamente água eproteínas e lipídeos a onça é feita disso.
c) Se o homem come vegetal e boi, seu corpo é composto por...
Se o homem come vegetal e boi, seu corpo é composto por vegetal e boi ou seja, composto por celulos, proteinas e água
Algumas frutas, como o abacate e o coco, a soja, a carne, o leite e a gema de ovo apresentam óleos ou gor-duras que são chamados de lipídios e apresentam estrutura molecular variada com várias funções orgânicas: re-serva energética para animais que hibernam, isolante térmico em mamíferos, além de colaborar na composiçãoda membrana plasmática das células (os fosfolipídios). A principal característica dos lipídios é a aversão à molé-cula de água, isto é, os lipídios são hidrofóbicos, por isso a dificuldade de lavar vasilhas muito engorduradas.
Observe o valor nutricional de um biscoito recheado abaixo:
CIÊNCIaS
12
a) Crie uma lista dos nutrientes que podem ser encontrados nos alimentos citados nas frases da atividade anterior.
b) Os alimentos que consumimos podem ser classificados em carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, sais mineraise água. Descreva alguns alimentos de sua dieta diária que pertencem a estas classificações:
2
Carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas e sais minerais.
CLASSIFICAÇÃO ALIMENTOCARBOIDRATOS Massas, pão, arroz, macarrão
PROTEÍNAS Carne, feijão, sojaLIPÍDEOS Óleos, margarinas e gorduras
VITAMINAS Suco de laranja, acerola, frutasSAIS MINERAIS Água
d) Se o verme come restos de seres que morrem, em seu corpo tem...
Se o verme come restos de seres que morrem, em seu corpo tem restos dos seres que morrem, ou seja, proteínas, água,celulose e lipideos.
Classifique as substâncias do quadro em orgânicas e inorgânicas explicando, quais são suas principais fontes: 3
CLASSIFICAÇÃO ORGÂNICO/INORGÂNICO FONTES
CARBOIDRATOS orgânico Massas, amido, açúcaresPROTEÍNAS orgânico Carne, ovosLIPÍDEOS orgânico Óleos, gorduras
VITAMINAS orgânico FrutasSAIS MINERAIS inorgânico água
Professor, se necessário explique que as substâncias inorgânicas como a água e os sais minerais, são encontradasfacilmente fora dos seres vivos e as orgânicas como proteínas, carboidratos, lipídios, encontram-se normalmenteassociadas aos seres vivos, portanto sua principal fonte são plantas e animais.Esclareça que, somos formados por esses compostos, e os mesmos são formados por partes ainda menores chamadosde elementos químicos, tais como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Estes, em diferentes composições,são agrupados para formar moléculas simples como a água e o gás carbônico ou moléculas maiores, mais complexascomo as proteínas, os carboidratos e os lipídios.
Com o auxílio de uma tabela periódica escreva os nomes e os símbolos de alguns elementos químicospresentes na composição de carboidratos, proteínas e lipídeos.4
CIÊNCIaS
13
Encontre em que partes do metabolismo dos seres vivos, se encontram as substâncias a seguir: H2O,CO2, C6H12O6, O2 .
DESAFIO
FotossínteseRespiraçãoDigestãoMovimentos
Professor, para que os estudantes compreendam melhor os elementos químicos, apresente a tabela periódica paraobservarem as características dos elementos que são encontrados no universo.
NOME DO ELEMENTO SÍMBOLOCarbono COxigênio O
Hidrogênio HNitrogênio N
aula 02
Elementos químicos queconstituem o planeta
Expectativasde aprendizagem
u Reconhecer o caráter cíclico dosmateriais que compõe os materiaisorgânicos e inorgânicos.
u Identificar diferentes substâncias comodecorrentes de diferentes arranjos dosmesmos elementos químicos.
u Reconhecer que a quantidade doselementos químicos na natureza ésempre constante e, que circulam nosdiferentes meios.
Objetivo geralReconhecer os elementos químicos que constituem o planeta e o
caráter cíclico que compõem os materiais.
Conceito básico Tanto o planeta como os seres que o habitam, tem uma mesma
origem e são compostos pelos mesmos elementos químicos. Desdeque os dois primeiros prótons se fundiram no Big Bang a matériavem sofrendo alterações que comprovam a Lei de Lavoisier(conservação das massas) e o caráter cíclico dos materiais quecompõe as coisas e os seres.
CIÊNCIaS
14
https://www.google.com.br/search?q=composi%C3%A7%C3%A3o+quimica+da+terra&rlz=1C2LENN_enBR513BR531&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=i8tmUtKWAZHy9gSbnYHQDQ&sqi=2&ved=0CDcQsAQ&biw=1821&bih=832
O Brasil é um grande produtor de recursos minerais e orgânicos, daí a importância de conhecimento detodos os brasileiros da geologia brasileira e suas reservas, sua localização, utilização e conservação. Podemosver a baixo vários minerais que são encontrados no Brasil.
CROSTAMANTO SUPERIORZONA DE TRANSIÇÃO
MANTOINFERIOR
REGIÃO D’’
NÚCLEOEXTERNO
NÚCLEOINTERNO
6.371
6000
5000 300
4.000
3.000
2.000
1.000
100
806040
20
00Profundidadeem Km
Pressãoem GPJ
200
360
3.500°C
1.300°C
600°C
Teeraturasaproximadas
6.500°C
CIÊNCIaS
15
Principais reservas minerais do Brasil e participação mundial – 2011
Principais Reservas Minerais do Brasil - 2011 Substância Un. Brasil (%) Mundo
Alumínio1 106 t 567 2,2 Barita2 01 3 t 2.900 1,1 Bentonita1 10³ t 32.095 nd Berilio2 dn 000.6 t Calcário Agrícola1 103 t > 2 Bt nd Carvão Mineral1 106 t 2.167 0,3 Caulim1 106 t 7.200 nd Chumbo2 103 t 86 0,1 Cobalto2 2,1 000.78 t Cobre2 01 3 t 11.063 1,6 Criso la1 103 t 10.909 nd Cromo2 103 t 465 0,1 Diamante1 106 ct 9,5 1,6 Diatomita1 103 t 2.340 0,6 Estanho2 3,41 337.107 t Felspato1 106 t 317 nd Ferro1 01 6 t 29.604 17,4 Fluorita2 103 t 1.000 0,4 Fosfato4 103 t 273.000 0,4 Gipsita1 103 t 230.000 nd Gr ural1 103 t 58.336 43,3 Lí o2 01 3 t 46 1,0 Magnesita1 103 t 240.777 9,5 Manganês6 103 t 50.000 8,8 Metais do Grupo da Pl na3 kg 13.790 0,02
ióbio2 6,79 391.331.4 t íquel2 01 3 t 8.353 10,5
Ouro2 7,4 004.2 t Potássio4 103 t 14.925 0,2 Prata2 4,0 651.2 t Rochas Ornamentais1 103 t 6.000.000 nd Sal1 01 3 t 21.633 nd Talco e Piro lita1 103 t 46.243 12,3 Tântalo2 8,93 609.53 t Terras Raras 103 t 40 0,04 Titânio5 103 t 2.266 0,3 Tungstênio2 t 21.629 0,7 Vanádio2 103 t 175 1,3 Vermiculita1 103 t 15.800 nd Zinco2 01 3 t 2.200 0,9 Zircônio1 103 t 4.053 5,3 Fonte: D PM/DIPLAM. Informações reservas mundiais: USGS 1 - Reserva Lavrável de minério, 2 -Reserva Lavrável em metal do, 3 - Reserva Lavrável em metal do de Pt + Pd, 4 - Reserva Lavrável em Equivalente P2O5 ou K2O, 5 - Reserva Lavrável de ilmenita + ru lo, em metal con do, 6 - Reserva Medida em metal con do, nd: dado não disponível.
Os nomes dos elementos químicos derivam dolatim e grego, tendo os símbolos químicos de-rivados desses nomes. Sendo que a primeiraletra será sempre maiúscula e a segunda sem-pre minúscula se tiver. Exemplos:
Latim ou Grego Nomes em português Símbolo
Sulfur-Latim enxofre S
Phosphoros-Grego fósforo P
Plumbum-Latim chumbo Pb
Hydrargirum-Grego mercúrio Hg
Fluere-Latim flúor F
Calcium-Latim cálcio Ca
Aurum-Latim ouro Au
Vários utensílios são feitos com alumínios(Al) como panelas, rodas etc.
A maioria dos bens móveis é produzida com ferro (Fe) daí a grande importância das indústrias de base im-plantadas no Brasil pelo Governo de Getúlio Vargas. Sendo a química o ramo da ciência que estuda as transformações da matéria, pontua-se transformação física equímica, como:
• Transformação física estuda as modificações físicas não mu-dando a estrutura química da matéria, ou seja, o garfo feito de alu-mínio ou prata, quando é amassado ou retirado alguns “dentes” amatéria continua sendo alumínio e/ou prata.
• Já a transformação química estuda as modificações quími-cas da matéria, ou seja, o parafuso feito de ferro (Fe) após ser oxidado(enferrujado) o ferro se torna oxido de ferro (Fe2O3) que é a suaforma natural.
CIÊNCIaS
16
Professor, apresente as equações químicas a seguir aos estudantes, para que possam visualizar e compreendermelhor o processo da fotossíntese e da respiração. Na fotossíntese a reação do gás carbônico com a água ea energia do sol dá como produto final a glicose que é um açúcar e o oxigênio tão importante à nossasobrevivência, sendo que a respiração representa o processo inverso deste fenômeno.
AtividadesObserve as equações químicas a seguir:
PROCESSO A
1
Gás carbônico(CO2)
Água( H2O)
Glicose(C6H12O6)
Oxigênio(O2)energia solar+
a) Quais são as reações demonstradas pelos processos A e B?
Fotossíntese e Respiração
b) Pode-se afirmar que um processo é o “inverso” do outro?
Sim, pois os produtos de um dos processos são os reagentes do outro.
c) Em que seres vivos estes processos ocorrem?
Fotossíntese e respiração nos vegetais e respiração nos animais.
d) Como as atividades antrópicas (realizadas pelo ser humano) podem interferir no equilíbrio destes doisprocessos?
Toda atividade humana relacionada a alguma substância participante destes processos irão interferir em seu equilíbrio,assim, combustões, desmatamento, emissão de gases, agricultura e pecuária são alguns exemplos de atividades humanasque interferem nos referidos equilíbrios.
PROCESSO B
Glicose(C6H12O6)
Oxigênio(O2)
Água( H2O) energiaGás carbônico
(CO2)+
CIÊNCIaS
17
a) O que você entende por efeito estufa?Processo de retenção do calor do sol no planeta.
Normalmente se atribui ao efeito estufa a “responsabilidade” pelo aquecimento global e pelos malefícios causados pelapoluição atmosférica. Porém o efeito estufa é um processo natural e cíclico de absorção e retenção de calor do sol, sendoum dos responsáveis pela manutenção da vida no planeta.
2
b) Quais os gases e elementos químicos associados ao efeito estufa?gases: dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, perfluorcarbonetos. Elementos químicos: Oxigênio, Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio.
c) Quais as atividades humanas que mais interferem no efeito estufa?
Toda atividade humana relacionada a alguma substância participante destes processos irão interferir em seu equilíbrio,assim, combustões, desmatamento, emissão de gases, agricultura e pecuária são alguns exemplos de atividades humanasque interferem nos referidos equilíbrios.
Observe os ciclos representativos:3
Ciclo 1
PLANTAS BOI
SERHUMANONUTRIENTESDO SOLO
DECOMPOSITORES
Ciclo 2
RESPIRAÇÃO GÁS OXIGÊNIO
GÁS OXIGÊNIO
FOTOSSÍNTESE
GÁSCARBÔNICO
GÁSCARBÔNICO
d) Oque podemos fazer para diminuir o efeito estufa?
Reduzindo emissões de poluentes, reflorestamento, rotatividade de culturas e utilização de combustíveis de fontes alternativas.
Professor oriente seu aluno sobre o “Protocolo de Kyoto”, onde foi assinado um acordo entre os países (quefazem parte do acordo) se comprometem a reduzir, de 2005 a 2012, as emissões de gases de efeito estufaem pelo menos 5% de acordo com os níveis de 1990.
CIÊNCIaS
18
a) Quais situações podem ser representadas pelos ciclos?
Cadeia alimentar e metabolismo das plantas/vegetais
b) Em cada um dos ciclos, qual é a variação de quantidade de matéria utilizada?Zero, como são representadas atividades cíclicas, não ocorrem variações das quantidades de matéria das substâncias envolvidas.Indo de encontro a Lei de Lavoisier: “Na natureza nada se cria, tudo se transforma”.
È possível perceber quando comemos um sanduíche do tipo “X-salada” o caráter cíclio dos materiais? Justifique:4
Sim. Ao observarmos o sanduíche percebemos que ele é composto por carboidratos presentes principalmente no pão (queum dia “foi” trigo), proteínas da carne (que um dia “foi” um animal) e vegetais presentes na salada.Todos estes materiaisciclam na natureza e nas cadeias alimentares.
c) É possível perceber que os elementos químicos que formam os materiais de cada ciclo são os mesmos? Justifique:
Sim, a maioria das substâncias relacionadas são compostas pelos elentos carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio.
Justifique a afirmação:“A água que você bebeu hoje pode ter milhões e milhões de anos.”
DESAFIO
Assim como os demais materiais tratados até aqui, a água também circula no ambiente de formacíclica e sua quantidade permanece. Então, a água que temos hoje é a mesma da era dos dinossaurose até a mesma dos tempos da formação do planeta.
CIÊNCIaS
19
aula 03
Ciclo do CarbonoExpectativasde aprendizagem
u Analisar esquemasrepresentativos do ciclo docarbono identificando ocaminho descrito por esseselementos.
Objetivo geralConhecer a importância do ciclo do carbono para o ambiente
Conceito básico O elemento carbono é o principal constituinte de tudo o que é orgânico e
embora o dióxido de carbono CO2 represente apenas 0,35% dos gases quecompõem a atmosfera, o carbono é um elemento que nos últimos anos temprovocado mudanças profundas em toda a Terra. O ciclo do carbono se inicia apartir do momento em que as plantas, ou outros organismos autótrofos, absorvemo gás carbônico da atmosfera e o utilizam na fotossíntese (ou quimiossíntese nocaso de alguns organismos) incorporando-o às suas moléculas. Então o carbonopassa para o próximo nível trófico quando os animais herbívoros ingerem as plantase absorvem parte do carbono incorporado na forma de açúcares.
CICLO DO CARBONODióxido de carbonona atmosfera
Assimilação pelasplantas: fotossíntese
Respiraçãodas raízes
Organismosmortos
Decomposição
Respiraçãovegetal Respiraçãoanimal
Alimentos paraanimais
Respiração deorganismosdo solo
CO2, liberadoda queima decombustíveis
Fonte: www.qued.com.br
Parte dos restos de animais e vegetais pode não sofrer decomposição e transformar-se em combustíveis fósseis (carvãoe petróleo). Boa parte do carbono que estava preso durante milhões de anos nessas substâncias, está sendo devolvido àatmosfera, através da queima de combustíveis. Em consequência destas queimas, a concentração de CO2 na atmosferaaumentou nos últimos anos.
CIÊNCIaS
20
AtividadesO ciclo do carbono pode ser resumido no esquema abaixo:
As etapas I e II podem ser, respectivamente,a) fotossíntese e quimiossíntese.b) decomposição e queima de combustíveis.c) fotossíntese e queima de combustíveis.d) quimiossíntese e fotossíntese.e) fermentação e respiração.
Gab: C
1
gás carbônico
matéria orgânica
I II
O carbono é um composto fundamental da matéria viva, cujo ciclo na natureza tem sofrido a interferência negativa dohomem. Isso tem propiciado desequilíbrios ambientais. Com relação a esse assunto, assinale a alternativa incorreta.2
a) O CO2 não é a fonte primária de carbono para os seres vivos, embora seja encontrado em algumas moléculasdesses seres.b) Substâncias mais simples, inclusive CO2, são originadas pela degradação de matéria orgânica na respiraçãocelular aeróbica.c) Na decomposição de matéria orgânica, há liberação de CO2.d) A queima de matéria orgânica, como lenha e combustíveis fósseis, libera CO2 para o ambiente.e) A queima de combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo, vem contribuindo para o aquecimento global.
Gab: A
CIÊNCIaS
21
Muito se tem comentado sobre o aquecimento global, e um dos assuntos mais debatidos é o aumento do aquecimentoprovocado por emissões de CO2 e sua relação com o efeito estufa. Um dos métodos mais discutidos para neutralizar oCO2 consiste na realização de cálculos específicos para saber quanto CO2 é lançado na atmosfera por determinadaatividade, e quantas árvores devem ser plantadas para absorver esse CO2. Por outro lado, sabe-se que se, por absurdo,todo o CO2 fosse retirado da atmosfera, as plantas desapareceriam do planeta.
3
a) Explique como as plantas retiram CO2 da atmosfera e por que elas desapareceriam se todo o CO2 fosse retiradoda atmosfera.
b) Considerando o ciclo do carbono esquematizado na figura abaixo, identifique e explique os processos biológicosresponsáveis pelo retorno do CO2 para a atmosfera.
As plantas utilizam CO2 da atmosfera para a fotossíntese, processo que utiliza o carbono do CO2 na produção de matériaorgânica (glicose). Dessa forma, a retirada de todo CO2 da atmosfera comprometeria a nutrição das plantas levando aoseu desaparecimento.
CO2 atmosférico
Os processos biológicos responsáveis pelo retorno do CO2 para a atmosfera, presentes na figura, são a respiração e a decomposição,onde ocorre a "quebra" da matéria orgânica com a liberação de CO2 para o ambiente.
O que divide os especialistas não é mais se o aquecimento global se abaterá sobre a natureza daqui a vinte outrinta anos, mas como se pode escapar da armadilha que criamos para nós mesmos nesta esfera azul, pálida efrágil, que ocupa a terceira órbita em torno do Sol – a única, em todo o sistema, que fornece luz e calor nasproporções corretas para a manutenção da vida baseada no carbono, ou seja, nós, os bichos e as plantas.
(Veja, 21.06.2006.)
4
CIÊNCIaS
22
Na expressão vida baseada no carbono, ou seja, nós, os bichos e as plantas estão contemplados dois reinos:Animália (nós e os bichos) e Plantae (plantas). Que outros reinos agrupam organismos com vida baseada nocarbono? Que organismos fazem parte desses reinos?
Além dos reinos Animalia e Plantae, existem outros três reinos: o reino Monera, para os seres procariontes (bactérias ecianobactérias), o reino Protoctista (algas) e o reino Fungi (fungos).
Um professor propôs a seus alunos que construíssem um terrário para simular o funcionamentode um ecossistema. Para construí-lo, os alunos colocaram, em um recipiente de vidro, uma camadade pedrinhas, outra de carvão vegetal e mais uma de terra adubada. No andar superior, puseram algumasmudas de plantas e, ainda, alguns animais, como minhocas e caracóis. Após essa preparação, colocaramágua suficiente para umedecer bem a terra e vedaram totalmente o recipiente com um plástico transparente.Os alunos observaram o terrário, por vários meses, e concluíram que animais e plantas permaneciam vivosnesse sistema. Observaram também que, com o tempo, passaram a cair gotas de água do plástico quevedava o ecossistema artificial. O professor aproveitou, então, para explicar os processos de troca de matériaentre os seres vivos e o ambiente que acontecem em um terrário.
Considere que nesse período de observação, não se adicionou água nem nutrientes. Explique,como nesse ambiente fechado, ocorria a troca de matéria entre seres vivos e ambiente, permitindoa continuação da vida.
DESAFIO
plástico
plantas
terra
carvãopedregulho
disponível em: http://www.editoriainformal.com.br/curso/images/meioambiente/terrario2.gif
CIÊNCIaS
23
As plantas realizam fotossíntese para produzir matéria orgânica usando o CO2 proveniente dosprocessos respiratórios dos seres vivos. O oxigênio liberado na fotossíntese é consumido pelosorganismos aeróbicos. A ação dos decompositores no terrário garante o reaproveitamento doscomponentes da matéria pelos produtores. A evaporação da água, proveniente do solo e eliminadapor meio da transpiração, da respiração e da excreção dos organismos, chega à superfície superiordo sistema, onde se resfria, se condensa e precipita, umedecendo a terra.
SUGESTÃO DE PRÁTICAO efeito estufa diante de seus olhos!
I - Materiais
u dois copos com água;
u uma caixa de sapatos;
u filme plástico;
u papel alumínio;
u luz do Sol ou de uma luminária.
II - Procedimentos: Como fazer?
Forre o interior da caixa com o papel alumínio, coloque um dos copos com água dentro dela e tampe-acom o filme plástico. Depois, coloque a caixa e o segundo copo com água na direção de uma luz forte.Um dia ensolarado é perfeito para realizar essa experiência! Mas se não der para sair de casa, você podeusar uma luminária. Depois de uns 15 minutos, abra a caixa e veja qual copo d’água está mais quente. Sevocê tiver um termômetro pode conferir com ele, mas é possível sentir com o dedo mesmo!
III - Resultados
A água do copo da caixa esquentou mais! Isso porque o ar do interior da caixa foi aquecido pela luz quepassou pelo filme plástico e não conseguiu sair, ficou preso lá dentro. A mesma coisa acontece com o nossoplaneta! É o que chamamos de efeito estufa: a luz do sol atravessa a atmosfera e aquece a superfície doplaneta, mas o calor não consegue sair para o espaço porque os gases de efeito estufa que envolvem a Terranão deixam. Esse efeito é um evento natural que permite a vida em nosso planeta. Sem ele, a Terra ficariamuito fria e não teria uma variedade de espécies tão grande. Mas a poluição tem desregulado esse efeito. Aqueima de florestas e de combustível dos carros e a poluição do ar provocada pelas indústrias têm aumentadoa quantidade desses gases estufa. Por isso, o planeta está se aquecendo mais do que deveria!
Fonte: Ciência Hoje das Crianças, Agosto,2010.
CIÊNCIaS
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aula 04
Ciclo do OxigênioExpectativasde aprendizagem
u Analisar esquemasrepresentativos do ciclo do oxigênioidentificando o caminho descritopor esses elementos.
Objetivo geralConhecer a importância do ciclo do oxigênio para o ambiente
Conceito básico O oxigênio pode ser encontrado na atmosfera em várias formas. Seja
na forma de oxigênio molecular O2 ou em composição com outroselementos (CO2, NO2, SO2 etc.) o fato é que o oxigênio é o elementomais abundante na crosta terrestre e nos oceanos (99,5% do oxigênio estácontida ali) e o segundo mais abundante na atmosfera (0,49% do oxigênioestão na atmosfera, os outros 0.01% estão contidos nos seres vivos). Ociclo de transformações do oxigênio por estes reservatórios (atmosfera,oceano e crosta terrestre) constitui o chamado ciclo do oxigênio que émantido por processos biológicos, físicos, geológicos e hidrológicos.
H2O (vapor)
H2O(líquida)
Cond
ensa
ção (
chuv
a)
Evap
oraç
ão
O2atmosférico CO2atmosférico
Respiração
Transpiraçãoanimal
AbsorçãoDecompositores
Morte edecomposiçãoTranspiraçãodo solo
Ultilização porplantas e animais
TranspiraçãovegetalAssimilaçao pelosherbívoros Planta
Fotossíntese
A principal forma de produção do oxigênio é a fotossíntese realizada por todas as plantas clorofiladas ealgumas algas. A fotossíntese é um processo pela qual as plantas transformam água e gás carbônico na presençade luz e clorofila em compostos orgânicos bem mais energéticos e oxigênio.
Fonte: www.faqbio.blogspot.com
CIÊNCIaS
25
O gás que vem do líquidoAs algas são capazes de produzir maisoxigênio que as árvores
Enquanto 1quilômetro quadradode floresta equatorial produziria ístode oxigênio
... o mesmoespaço de algasverdesfabricaria dezvezes mais
? De onde vem a maior parte do oxigênio querespiramos, das árvores ou algas marinhas?
! Das algas. “Se somarmos o oxigênio produzido pelafotossíntese de toda a população de algas de todos osoceanos, teremos mais gás do que aquele produzidopelas florestas”, garante a oceónagrafa Elizabete deSantis Braga, da Universidade de São Paulo. O oxigênioproduzido pelas algas passa para o ar porque, quandohá gás demais na água, ele extravasa para a atmosfera.Portanto o grande pulmão do mundo são os oceanos enão a Amazônia. Não da para comparar o oxigênioproduzido por 1 metro quadrado de qualquer florestacom 1 metro quadrado genérico de algas. Boa parte dasplantas é microscópica e tudo depende do grau detransparência das algas, que determina o quanto de luzpenetra. É possível, entretranto, fazer comparaçõesespecíficas, como 1 metro quadrado de floresta tropicalúmida e 1 metro quadrado de algas Caulerpa taxifolia,abundantes no Mar Mediterrâneo. (veja ao lado).
AtividadesO gás carbônico e o oxigênio estão envolvidos no metabolismo energético das plantas. Acerca desses gasespode-se dizer:
a) o oxigênio é produzido apenas à noite.b) o oxigênio é produzido apenas durante o dia.c) o gás carbônico é produzido apenas à noite.d) o gás carbônico é produzido apenas durante o dia.e) o oxigênio e o gás carbônico são produzidos dia e noite.
Gab: b
1
O esquema abaixo é uma simplificação do ciclo do gás carbônico.2COMPOSTO ORGÂNICO
CO2
O2
I II
H2O
O2
H2O
Fonte: Revista Superinteressante nº 22, 1998
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a) as algas vermelhas realizam apenas o processo Ib) os fungos realizam apenas o processo Ic) as algas vermelhas realizam apenas o processo IId) os fungos realizam os processos I e IIe) as algas vermelhas realizam os processos I e II
Gab: e
Sabendo-se que algas vermelhas e fungos participam desse ciclo, é possível afirmar que:
Várias atividades biológicas dos seres vivos dependem da luz do Sol. Uma dessas atividades faz com que, a cadamomento, metade da atmosfera do planeta tenha maior teor de oxigênio que a outra.
a) Que atividade biológica é responsável por esse fato?
3
A fotossíntese.
b) Qual é o motivo dessa diferença no teor de oxigênio? Em qualquer momento a metade do planeta está iluminada, enquanto a outra metade não recebe a luz do Sol. Na metadeiluminada se realiza a fotossíntese que libera oxigênio para a atmosfera ao passo que, na outra, consome-se oxigênio.
Verificar a atividade das plantas durante a liberação de oxigênio pela fotossíntese.
DESAFIO E SUGESTÃO DE PRÁTICA
I - Materiais
Você vai precisar de:
u 2 recipientes com água limpa (pode ser uma garrafa plástica de refrigerantecortada);
u Planta aquática (a mais comum é Elodea sp);
u 2 Funis;
u 2 tubos de ensaio.
II - Procedimentos: Como fazer?
A) Montagem das plantas:
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u Em cada um dos recipientes com água, mergulhe a planta aquática;
u Coloque o funil sobre a planta;
u Coloque o tubo de ensaio sobre o funil (veja a figura);
B) Disposição das montagens:
u Coloque uma montagem exposta à luz e observe.
u Coloque a outra montagem coberta de modo que não haja luz sobre ela e observe.
u Coloque o tubo de ensaio sobre o funil (veja a figura);
Os experimentos servem para evidenciar a liberação de oxigênio em montagem exposta a luz.Discuta com os seus colegas as observações que foram feitas. Verifica-se pela produção de oxigênioas bolhas formadas em montagem com luz. Na preparação exposta à luz, as plantas, fazendofotossíntese, eliminarão oxigênio que se acumulará no tubo de ensaio. Na preparação que ficou noescuro não haverá alteração. O gás acumulado no tubo de ensaio é o oxigênio. O tubo deixado noescuro é o controle experimental. Como as plantas expostas à luz fazem fotossíntese e as queficaram no escuro não fazem qualquer diferença que venha a existir entre as duas preparações sópode ser atribuída a esse processo.
água
A Bramos deelódea ramos de elódea
aula 05
Ciclo do nitrogênioObjetivo geral
Compreender o ciclo do carbono e do nitrogênio esua importância no meio ambiente.
Expectativas de aprendizagem
uAnalisar esquemas representativos do ciclo do nitrogênioidentificando o caminho descrito por esse elemento.
u Compreender o caminho do nitrogênio na natureza e asetapas para que este chegue aos animais.
CIÊNCIaS
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Conceito básico O nitrogênio é um importante elemento químico fundamental para os seres vivos, pois faz parte da constituição
de proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Cerca de 78% deste elemento está na forma de gás atmosférico (N2)e, entretanto, a maioria dos seres vivos não conseguem incorporar essa molécula. Assim, o ciclo do nitrogêniocompreende várias etapas até chegar aos animais.
A primeira etapa é chamada de fixação do nitrogênio e caracteriza-se pela transformação de gás nitrogênio (N2)em amônia por meio de bactérias fixadoras especializadas. Entre ela as espécies do gênero Rhizobium merecemdestaque uma vez que habitam as raízes de plantas leguminosas como o milho, feijão, amendoim e garantem ofornecimento diretamente para o vegetal além e enriquecer o solo com o excesso de nitrogênio.
A amonificação também é uma etapa de formação de amônia a partir da decomposição de cadáveres e excretasrealizadas por fungos e bactérias decompositores.
A amônia ainda não é reconhecida pela maioria dos seres vivos sendo necessária a transformação em nitrato emum processo chamado de nitrificação realizado por outro grupo de bactérias. Já os nitratos são reconhecidos eabsorvidos pelas plantas e passam para o corpo dos animais através da cadeia alimentar.
Por fim, o nitrogênio volta a atmosfera através da desnitrificação que ocorre com através de bactérias que ficamno solo, fechando assim o ciclo.
Professor (a) é importante a leitura em conjunto com os estudantes da imagem abaixo.
Observe a imagem a seguir:
Fonte da imagem: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Nitrogen_Cycle_pt.png
CIÊNCIaS
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AtividadesVerifique as palavras em destaque no quadro a seguir e construa um esquema para o ciclo do nitrogênio deforma que se possa perceber que o caminho desse elemento na natureza é cíclico, ou seja, é utilizado e reciclado.As palavras podem se repetir.
1
A decomposição é uma forma de reciclagem dos materiais, mas em culturas agrícolas os vegetais são colhidose impedem o acontecimento desse processo. Daí surge a necessidade de compensar essa falta através da adubaçãosuplementar de nitrogênio, fósforo, potássio. Além disso, pode haver compensação do solo por meio da rotaçãode cultura, uma prática essencial para equilibrar a quantidade de nitrogênio no solo por meio da alternância deculturas de arroz, milho, feijão, etc. Essas plantas reestabelecem o nitrogênio que as outras retiraram do solo eé chamada de adubação verde.
Professor (a) aproveite a oportunidade para a discussão da agricultura em Goiás e as formas de res-ponsabilidade com a natureza.
Bactérias – Plantas – Gás Nitrogênio – Decomposição –Amônia – Desnitrificação – Fixação – Nitrificação - Nitratos
A associação entre plantas leguminosas e bactérias do gênero Rhizobium é um exemplo de relação benéfica.O papel das bactérias do gênero Rhizobium nessa associação contribui significativamente para o ciclo global:
a) Do carbonob) Do oxigênioc) Do nitrogêniod) Da águaGabarito: C
2
Complete a afirmativa a seguir:
O processo que chamamos de ______________ consiste na transformação de _________ em ___________.Esse processo devolve o ___________ para a atmosfera e é feito por bactérias _____________.
3
O que fazem as bactérias fixadoras?
Sugestão de resposta:A transformação de gás nitrogênio (N2) em amônia essencial para a formação de nitritos e o reconhecimento eabsorção pelas plantas.
4
a) Nitrificação, amônia, nitrato, nitrito, nitrificantes.b) Desnitrificação, nitratos, gás nitrogênio, nitrogênio, desnitrificantes.c) Amonificação, nitrogênio atmosférico, amônia, nitrogênio, amonificantes.d) Fixação, nitrogênio, amônia, nitrato, fixadoras.Gabarito: B
CIÊNCIaS
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Muitos agricultores utilizam uma técnica conhecida como “adubação verde” em suas culturas. Essa técnica pode serfeita de duas formas:→ plantando-se leguminosas em períodos alternados com outros tipos de culturas;→ plantando leguminosas em conjunto com outras plantas que não são leguminosas.
De acordo com essa técnica, é correto afirmar que:
a) Alternando as culturas ou plantando leguminosas em conjunto com outras plantas ocorrerá um aumento naconcentração de nitrogênio no solo, contribuindo para um melhor desenvolvimento do vegetal.b) Esse tipo de adubação não difere da adubação química, pois ambos interferem consideravelmente na taxa deaproveitamento desse composto pelos vegetais.c) A adubação verde não é tão favorável ao meio ambiente, pois ao aumentar a taxa de concentração de nitrogênio,causará danos irreversíveis ao solo.d) Ela é possível somente se forem utilizados herbicidas e inseticidas nas culturas.
Gabarito AResposta Comentada:A adubação verde é uma técnica que consiste no plantio de leguminosas em consórcio com outras plantas não leguminosasou na alternância de culturas. Esse método é muito viável, pois além de não poluir o solo com substâncias tóxicas, aindapermite que haja uma alta concentração de nitrogênio no solo, pois associadas às raízes das plantas leguminosas,encontramos bactérias nitrificantes que fixam o nitrogênio atmosférico, elemento tão importante para a formação devárias estruturas das plantas.
DESAFIO
aula 06
Resolução de exercíciosOs vegetais e as algas, considerados organismos produtores, são úteis na purificação do ar porque
a) absorvem gás carbônico e expelem gás nitrogênio.b) absorvem gás carbônico e expelem gás oxigênio.c) absorvem gás oxigênio e expelem vapor de água.d) absorvem água e expelem gás oxigênio.Gabarito: b
1
Sugestão de resolução: Professor, se necessário lembre os alunos que as plantas absorvem gás carbônico eexpelem gás oxigênio durante o processo da fotossíntese no qual produzem seu próprio alimento, por isso sãoúteis na purificação do ar.
CIÊNCIaS
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O clima na Terra está sendo alterado por ações humanas. O elevado aquecimento global é uma destasconsequências. Porém, novos estudos revelam que o problema também vem de onde menos se espera: o mar, asnuvens e até as plantas podem estar contribuindo para piorar os efeitos do CO2.
(Superinteressante, set. 2010. p. 79 – Texto adaptado.)
Sobre essa situação é correto afirmar que
2
( ) quanto mais o planeta esquenta, mais água passa ao estado gasoso, indo para a atmosfera. Esse vapor d’águaforma uma barreira, que ajuda a reter o calor na Terra.( ) a queima de combustíveis fósseis gera CO2 e aquece o planeta. Mas certos tipos de poluição, como a do dióxidode enxofre liberado pelos vulcões, refletem radiação solar, ajudando a diminuir o aquecimento da Terra..( ) o aumento da concentração de CO2 na atmosfera, num primeiro momento, é bom para as plantas, que utilizamesse gás para a fotossíntese.
Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses, de cima para baixo.a) V – V – Vb) F – F – Fc) V – F – Fd) V – F – V
Gabarito: aSugestão de resolução: Todas as afirmações são verdadeiras, pois apresentam situações que contribuem com aintensificação do efeito estufa.
Observe a figura abaixo.3
2º CHINA
EMISSÕES DE CO2
3º RÚSSIA1º EUA
Assinale a alternativa INCORRETA sobre as emissões de gás carbônico.
CIÊNCIaS
32
a) As emissões de gás carbônico aumentam com a industrialização dos países em desenvolvimento.b) O gás carbônico, quando dissolvido na água dos rios, tem seu pH reduzido.c) O gás carbônico, representado por CO2 é emitido pela queima de combustíveis fósseis em países poucoindustrializados.d) O gás carbônico é um dos gases responsáveis pelo efeito estufa.Gabarito: c
Sugestão de resolução: A queima de combustíveis fósseis em países pouco industrializados, também é responsável pelaemissão do gás carbônico, representado por CO2.
Em usinas de cana, importante fonte de renda de cidades no interior de Goiás, a queima da palha e do bagaçode cana produz bioenergia, sendo considerado um processo sustentável. Isto porque, esse processo
I. libera CO2 que foi consumido na fotossíntese da cana-de-açúcar.II. acrescenta ao ambiente, a energia do sol absorvida na fotossíntese, além da liberada na queima.III. interfere no ciclo do carbono, intensificando o efeito estufa.
Está correto o que se afirma SOMENTE em
4
a) I.b) II.c) III.d) I e II.Gabarito: A
Sugestão de resolução: A queima da palha e do bagaço de cana produz bioenergia, sendo considerado um processosustentável porque libera CO2 que foi consumido na fotossíntese da cana-de-açúcar.
Observe este gráfico:Tempo médio estimado para decomposição de resíduos
5
Pneus:
Copos de plástico:
Latas e aço:
Chicletes:
Pano
Palito de madeira:
Papel:
600 anos
3 a 6 meses6 meses
6 meses a 1 ano
5 anos10 anos50 anos
CIÊNCIaS
33
Dos resíduos apresentados acima e seu efeito no ciclo do carbono, podemos afirmar que o único que nãointerfere diretamente neste ciclo é
A. PneusB. Copos de plásticoC. Lata de açoD. Chicletes
Gabarito: c
aula 07
Efeito Estufa
Expectativas de aprendizagem
u Reconhecer os problemasrelativos às causas econseqüências do EfeitoEstufa.
Objetivo geralCompreender e conhecer o que é Efeito Estufa, suas causas e conseqüências para o planeta e seres vivos.
Conceito básico O efeito estufa natural é necessário para a manutenção da vida na Terra. Sua
ausência deixaria o planeta muito frio, isso ocorre a partir da luz solar que incidena superfície terrestre, que se aquece e irradia calor para atmosfera, elevando suatemperatura. Essa situação assemelha-se a uma estufa de plantio de hortaliças,que cria condições climáticas favoráveis para as espécies.
Porem, esse processo tem sido alterado, principalmente no século XX, como aumento das atividades industriais, provocando um aumento na emissão degases para atmosfera, pela queima de combustíveis fósseis. As queimadas tambémsão agentes emissores de desses tipos de gases. Com a emissão constante de gases,ainda nesse século, provavelmente ocorrerá um aumento na temperatura médiada Terra de até 4°C.
Esse problema poderá causar Mudanças climáticas, aumentar na incidênciade tempestades, furacões e tornados, extinção de espécies da fauna e da floramundial que não se adaptarão às novas características climáticas, degelo dascalotas polares e elevação dos níveis dos oceanos e conseqüentemente, odesaparecimento de ilhas e micro países constituídos por arquipélagos.
CIÊNCIaS
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AtividadesCom o aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), entre outros, osproblemas ambientais, como a intensificação do efeito estufa, tem crescido. Estima-se que, dos 6,7 bilhões detoneladas de carbono emitidas anualmente pelas atividades humanas, cerca de 3,3 bilhões acumulam-se naatmosfera, sendo os oceanos responsáveis pela absorção de 1,5 bilhão de toneladas, enquanto quase 2 bilhões detoneladas são seqüestradas pelas formações vegetais. Entre as ações que contribuem para a redução do CO2 daatmosfera, estão a preservação de matas e florestas, implantação de reflorestamentos e a recuperação de áreas dematas degradadas. Qual o papel da vegetação, no seqüestro de carbono da atmosfera?
1
Converter o CO2 da atmosfera em matéria orgânica, utilizando a energia da luz solar.
O fenômeno Efeito Estufa Natural é fundamental para a conservação da vida em nosso planeta, a Terra. Quantidadesexageradas de gases estufa na atmosfera podem elevar a temperatura do planeta a níveis indesejados. Em 1997,o Protocolo de Quioto, propôs um calendário pelo qual países têm o comprometimento de reduzir a emissão degases causadores do efeito estufa em aproximadamente 5% até 2012, em relação aos níveis de 1990. Em relaçãoao aquecimento global e os gases causadores do efeito estufa, é correto afirmar que o processo de fotossíntesedas plantas contribui para o aquecimento global? Explique.
2
Não. Porque a fotossíntese, na verdade ajuda a aprisionar o carbono livre nos gases estufa, “limpando” a atmosfera dessesgases, reduzindo o efeito estufa.
CIÊNCIaS
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Uma das formas de se reduzir o efeito estufa que prejudica as condições climáticas no planeta, é o reflorestamento,que promove:
a. fixação de nitrogênio atmosférico por bactérias simbiontes nas raízes.b. utilização do metano atmosférico durante a fotossíntese.c. aumento da liberação de gás carbônico para a atmosfera. d. aumento da respiração durante o crescimento das plantas.e. aumento da fixação do carbono durante a fotossíntese.
3
Gabarito: e
“Sob a forma de ondas de luz, a energia do Sol entra na atmosfera, aquecendo a Terra. Parte dessa energia é refletida evolta a irradiar-se no espaço, sob forma de ondas infravermelhas. Em condições normais, uma parte dessa radiaçãoinfravermelha que volta para o espaço é, naturalmente, retida pela atmosfera... O problema que enfrentamos agora éque essa fina camada atmosférica está ficando mais espessa em conseqüência da enorme quantidade de dióxido decarbono e outros gases-estufa produzidos pelo homem, resultando no aquecimento global.”
(Al Gore, "Uma Verdade Inconveniente", 2006.)
DESAFIO
Não existe um consenso para as causas do efeito estufa entre as autoridades no assunto, espalhas pelomundo. Podemos dizer que, dentre as atividades humanas que intensificam o efeito estufa, destacam-se:
a) Queimadas, que aumentam a quantidade de CO2 e diminuem a camada de ozônio (O3).
b) Emprego de combustíveis fósseis e queimadas, que elevam o nível de CO2.
c) Utilização de combustíveis minerais e queimadas, que diminuem a concentração de oxigênio na atmosfera.
d) Desmatamento e o uso do CFC, que afetam a quantidade de CO2 na atmosfera.
e) Uso de combustíveis fósseis, as queimadas e o uso do CFC, que alteram as proporções de O2 e CO2 na atmosfera.
Gabarito: B
Sugestão de resolução: Emprego de combustíveis fósseis e queimadas, que elevam o nível de CO2.
CIÊNCIaS
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aula 08
Aquecimento Global; Emissores de carbonoExpectativas de aprendizagem
u Identificar os emissores de carbono,reconhecer a relação entre os emissores de gases,efeito estufa e aquecimento global. Reconheceros problemas relativos às causas e consequênciasdo aquecimento global.
Objetivo geralCompreender o que é Aquecimento Global, suas causas e
consequências para os ecossistemas do planeta. Identificar econhecer os emissores de carbono, que são responsáveis pelasalterações do clima do planeta ocasionando o aquecimento global.
Conceito básico As alterações climáticas ocorridas no planeta são consequências do aquecimento global. Vários estudos mostram
que está acontecendo um aumento da temperatura média global. Segundo a ONU - Organização das NaçõesUnidas, o século XX foi o mais quente dos últimos cinco, com aumento de temperatura média entre 0,3°C e 0,6°C.Esse aumento pode ser suficiente para modificar todo clima de uma região e afetar profundamente a biodiversidade,desencadeando vários desastres ambientais.
As principais atribuições para o aquecimento global são relacionadas às ações humanas, que energizam o efeitode estufa através do aumento na queima de gases de combustíveis fósseis, como carvão mineral, petróleo e gásnatural. A queima desses referidos produtos, produz gases como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) eóxido nitroso (N2O), que detêm o calor originário das radiações solares, como se funcionassem como uma estufade plantas, esse processo causa o aumento da temperatura. Outros fatores que contribuem de forma expressiva paraas alterações climáticas são os desmatamentos e a constante impermeabilização do solo, como asfalto, calçadas econcretos no quintais das residências.
O desgelo de calotas polares, em cordilheiras e icebergs está acelerado, devido o aquecimento global. Isso é um sérioproblema pois aumenta o nível dos oceanos que invade a terra, diminuindo praias, desaparecendo com ilhas etc.
Os principais emissores dos gases do efeito de estufa são: China, Estados Unidos, Rússia, Índia, Brasil, Japão,Alemanha, Canadá, Reino Unido e Coreia do Sul. E em busca de alternativas para minimizar o aquecimento global,162 países, em 1997, assinaram o Protocolo de Kyoto. Conforme o documento, as nações desenvolvidas comprometem-se a reduzir sua emissão de gases que provocam o efeito de estufa, em pelo menos 5% em relação aos níveis de 1990.Essa meta tem que ser cumprida entre os anos de 2008 e 2012. Porém, vários países não fizeram nenhum esforço paraque a meta seja atingida, principalmente os Estados Unidos.
Observe o gráfico abaixo:
CIÊNCIaS
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AtividadesPesquisas comprovam o aumento da temperatura média global, evidência que caracteriza o aquecimento global.Esse fenômeno é prejudicial para todas as comunidades existentes nos ecossistemas da Terra, pois causa umdesequilíbrio ambiental. Indique as principais consequências do aquecimento global?
1
Aquecimento Global gera ameaça ao equilíbrio dos ecossistemas, muda o clima, regime das chuvas e estiagens, altera o ciclohidrológico, da origem a furacões, tempestades, falta de água, afetando a vida na Terra. Esse fenômeno também é responsávelpelo degelo, aumentando o nível dos oceanos e modificando sua temperatura, afetando nos ecossistemas aquáticos.
Indique possíveis maneiras de minimizar o processo do fenômeno Aquecimento Global.2
Mudança no comportamento da população mundial, principalmente no consumo e produção. Reduzir o desmatamento,intensificar o reflorestamento, conter a produção industrial, optar por produtos biodegradáveis, reduzir o consumo, realizara reciclagem, reduzir a utilização de combustíveis fósseis e utilizar fontes de energia limpa (vento, sol etc).
O aquecimento global tem causas e consequências em todas as formas de vida na Terra. Sobre esse fenômeno éINCORRETO afirmar que:a) Os países desenvolvidos industrializados, principalmente o EUA e as nações da União Europeia, são os únicosresponsáveis pelo aquecimento global.b) A queima de combustíveis fósseis é responsável pela intensificação do efeito estufa, agravando as alteraçõesclimáticas.c) Derretimento das geleiras, aumento do nível dos oceanos e alterações de ecossistemas, são consequências doaquecimento global: d) O aquecimento global é um fenômeno natural que está sendo acelerado devido às atividades humanas.e) O processo de aquecimento global será o principal responsável pela extinção de várias espécies tanto da faunaquanto da flora.
3
Gabarito: a
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“O Aquecimento Global é responsável por causar furacões, secas, extinção de uma grande variedadede espécies, enchentes, derretimento de calotas polares e entre vários outros problemas, que atingema vida na Terra, inclusive do ser humano. Um dos maiores causadores do aquecimento global são osmesmos que sofrem as consequência: os seres humanos, que vem desmatando, poluindo o planeta,agindo sem consciência ambiental e principalmente sem comprometimento com sustentabilidade.”
(Biólogo Hélio Pinheiro de Andrade, 2012)
DESAFIO
A partir dos seus conhecimentos sobre aquecimento global e emissores de gases que causam essefenômeno que aumenta dia-a-dia, construa um plano de estratégias para diminuir esse mal queafeta todas as formas de vida na Terra.
Soluções para reduzir o aquecimento global no planeta Terra:- Diminuir o uso de combustíveis fósseis (gasolina, diesel, querosene) e aumentar o uso debiocombustíveis (exemplo: biodíesel) e etanol.- Os automóveis devem ser regulados constantemente para evitar a queima de combustíveis de formadesregulada. O uso obrigatório de catalisador em escapamentos de automóveis, motos e caminhões.- Instalação de sistemas de controle de emissão de gases poluentes nas indústrias.- Ampliar a geração de energia através de fontes limpas e renováveis: hidrelétrica, eólica, solar,nuclear e maremotriz. Evitar ao máximo a geração de energia através de termoelétricas, queusam combustíveis fósseis.- Sempre que possível, deixar o carro em casa e usar o sistema de transporte coletivo (ônibus,metrô, trens) ou bicicleta.- Colaborar para o sistema de coleta seletiva de lixo e de reciclagem.- Recuperação do gás metano nos aterros sanitários.- Usar ao máximo a iluminação natural dentro dos ambientes domésticos.- Não praticar desmatamento e queimadas em florestas. Pelo contrário, deve-se efetuar o plantio demais árvores como forma de diminuir o aquecimento global.- Uso de técnicas limpas e avançadas na agricultura para evitar a emissão de carbono.- Implementação de programas de reflorestamento e arborização, principalmente nos grandescentros urbanos.- Construção de prédios com implantação de sistemas que visem economizar energia (uso da energiasolar para aquecimento da água e refrigeração).
CIÊNCIaS
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aula 09
Expectativas de aprendizagem
u Explicar a ação do homem na interrupção dosciclos naturais e produção de resíduos, relacionandoà necessidade de redução do consumo, reutilizaçãoe reciclagem de materiais.
Arquivo particular
Figura 01: Aterro Controlado em município goiano, 2007.
Objetivo geral• Sensibilizar sobre a importância de conter a produção
de lixo;• Reconhecer quais prejuízos à produção desordenada de lixo
pode causar ao ciclo de materiais
Conceito básico Lixo é o nome dado a todos os tipos de resíduos sólidos resultantes das diversas atividades humanas ou material
considerado imprestável ou irrecuperável pelo usuário, seja papel, papelão, restos de alimentação, vidros, embalagensplásticas. O lixo contribui direta ou indiretamente para a poluição ambiental (CARVALHO, A R de C. &OLIVEIRA, M V C de. Princípios básicos do saneamento do meio. 5ª edição. Editora SENAC, São Paulo. 2005).
Lixo ou resíduos: interferênciano ciclo de materiais
CIÊNCIaS
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´Torna-se necessário fazer uma análise a respeito do “por quê” a produção de lixo tem aumentado tanto.Obviamente chegasse a conclusão que isto tem acontecido em virtude do aumento descontrolado do consumismodesenfreado da população. Ao observar o tipo de lixo produzido por determinada população é possível identificar comvivem, seus hábitos, assim como a sua preocupação com o ambiente e o uso de seus recursos (para saber mais veja:
http://artigos.netsaber.com.br/resumo_artigo_8301/artigo_sobre_questoes_ambientais_da_atualidade).
Arquivo pessoal.
Figura 02. Catadores de lixo em aterro controlado, 2007
Texto de apoio
LIXO: marca registrada do ser humano
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define que lixo é todo e qualquer resíduo sólido o suficientepara não escorrer, que tenha sido produzido pela atividade humana e que não seja reaproveitado. Fezes de animais,folhas, galhos, frutos, árvores caídas ou bichos mortos são considerados lixos em uma cidade, mas não em umafloresta. Por quê?
Na floresta, esses materiais se decompõem e voltam a integrar o ciclo de materiais na natureza - o que nãoacontece em um ambiente urbano. O lixo, portanto, é um produto humano.
O lixo que produzimos pode ser classificado de acordo com a fonte que o originou. Essa classificação é usadapara calcular o volume de lixo gerado e serve como base para seu gerenciamento, definindo quem é responsávelpelo tratamento e destino final dos resíduos. É dividido em lixo comercial, lixo domiciliar, lixo público, lixo industrial,lixo de serviços de saúde, lixo de sistema de transporte, entulhos da construção civil, lixo agrícola, lixo eletrônico e
CIÊNCIaS
41
os classificados pelo risco potencial que representa para o meio ambiente e para as pessoas. E para onde vai o lixoque produzimos no cotidiano na cidade que moramos?
O lixo residencial coletado de todos os bairros e da Ilha Grande pela Prefeitura Municipal de Angra dos Reis,vai para o aterro controlado existente no Ariró. Existem diferentes destinos do lixo: lixão, aterro controlado, aterrosanitário, incineração, compostagem e a reciclagem.
O Plano Diretor Municipal de Angra dos Reis, Lei 162/1991, traz consigo uma ousadia construída com muitaparticipação popular. Trata-se de uma ferramenta importantíssima para o ordenamento territorial inexistente desdea colonização em 1502, para enfrentarmos os conflitos socioambientais que foram gerados no passado e evitar quenovos vêm a acontecer.
Aconteceram avanços significativos após a promulgação desta lei, mas, infelizmente, não foram suficientes parapor fim às mazelas que são geradas no município até o presente momento. No capitulo I, seção IV, dos artigos 35ao 44, fica estabelecido o PROGRAMA DE COLETA E DESTINAÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS SÓLIDOS.Implementado todo o programa, certamente estaríamos num cenário bastante prometedor diante de um problemaque mais afeta o meio ambiente e a saúde humana no país e no mundo: a falta de tratamento adequado do lixo queproduzimos.
É o consumo dos habitantes do planeta o principal fator que determina o nível da intervenção humana nanatureza. As formas como são extraídos e transformados os recursos naturais, as tecnologias utilizadas, o nível deeficiência e as perdas do sistema produtivo determinam o grau de predação do ambiente. Portanto, não haverátratamento de lixo que vise acabar com este incomodo diário se não pararmos para discutir o atual modelo dedesenvolvimento e o padrão de consumo insustentável que vem vigorando em nosso país e no planeta.
A Lei de Consórcio nº 11.107/2005, o Decreto nº 6.017/2007, e a Lei de Saneamento Básico nº 11.445/2007são instrumentos jurídicos que possibilitam que as prefeituras consorciem - em vez de trabalharem separadamente.Nesse contexto, os consórcios públicos surgiram como um novo arranjo institucional para a gestão municipal.
A formação de consórcios, com a participação do respectivo estado, para garantir a sustentabilidade das unidadesde depósito de lixo a serem construídas, é o pré-requisito para que os municípios recebam recursos para viabilizaçãodos empreendimentos. Com base neste aspecto legal, foi assinado entre as prefeituras de Mangaratiba, Angra dosReis, Paraty e Rio Claro o consórcio intermunicipal do lixo firmado com a Secretaria Estadual do Ambiente.Enfrentar este sério problema já é um grande passo diante da situação degradante em que se encontram os lixõesnos municípios do Estado do Rio de Janeiro.
O assunto vem tomando conta da cidade, pois, com a assinatura do consórcio intermunicipal, a prefeitura deAngra dos Reis disponibilizou o seu solo para receber o lixo das demais cidades da região sul fluminense do Estado.Não podemos partir para uma empreitada desta sem levar em consideração vários aspectos intrinsecamente ligadosa este assunto, caso contrário, os erros poderão ser irreversíveis! Não basta falarmos de transparência, precisamosgarantir a visibilidade dos documentos em questão e um amplo diálogo com a sociedade na busca de soluções maisexequíveis com relação aos aspectos socioambientais, econômicos, moral e ético.
O problema do lixo que produzimos é nosso e não podemos nos desresponsabilizar desta situação que se agravaa cada dia que passa. O tempo urge e soluções emergências precisam ser tomadas para sanar os problemas maisgritantes na geração de resíduos sólidos de Angra dos Reis, sem que a politicagem feita por politiqueiros de plantãovenha interferir num diálogo fraterno e necessário para o bem do meio ambiente e dos seres humanos.
NEVES, Ivan Marcelo. Secretário Executivo do ISABI - Instituto Socioambiental da Baía da Ilha Grande. Site:http://www.pantanalecoturismo.tur.br/PUBLICACAO-PANTANAL-1143-
LIXO+MARCA+REGISTRADA+DO+SER+HUMANO.htm. Acesso dia 04 de dezembro às 11h 15 min.
CIÊNCIaS
42
Elabore folhetos informativos que falemdos prejuízos causados ao meio ambiente com o descarte inadequado de lixo. 1Faça a campanha nas salas de aula
Com a devida autorização do grupo gestor, promova um seminário, onde os alunos serão os palestrantes,sobre temas que versem sobre a manutenção da qualidade ambiental.2
Convidem a comunidade escolar e a comunidade local para participarem
Atividades
Desvende: “Se retirarmos os minérios do meio ambiente eles nunca irão acabar?”
Os minérios retirados de forma inadequada e em grande quantidade podem vir a acabar, pois algunsminérios são fontes não renováveis.
DESAFIO
Arquivo pessoal
Figura 01: catadores em aterro controlado, 2007.
A crescente preocupação com o meio ambiente edesenvolvimento de ações voltadas para sua proteção erecuperação têm conduzido à necessidade da atuação, cadavez maior, de todas as pessoas.
O caráter novo e essencialmente interdisciplinar daquestão ambiental requer tratamento que envolva todo tipode aspectos, ou seja, incorpore à abordagem ecológica asabordagens econômica, tecnológica, cultural e outras. Háde complementar-se, enfim, todos os aspectos da atividadehumana em seu relacionamento com a base natural que asustenta (FREIRE, OD da S. Estratégias institucionais defomento à formação de profissionais na área ambiental. In:Tauk-Tornissielo SM, Gobbi N, Fowler HC. Análiseambiental: uma visão multidisciplinar. 2ª edição. São Paulo:Qualtymark. 2000).
CIÊNCIaS
43
aula 10
Lixo RadioativoExpectativas de aprendizagem
u Diferenciar o lixo radioativo dos demaisresíduos sólidos produzidos pela açãohumana.
u Pesquisar informações sobre o acidenteocorrido em Goiânia com o Cesio – 137.
Objetivo geralConceituar lixo radioativo e diferencia-lo dos demais tipos de
lixo gerado pela ação humana
Levantamento de conhecimentos préviosQuais os tipos de lixos (resíduos sólidos produzidos pela ação
humana)?
Conceito básicoLixo Radioativo é o lixo proviniente de tudo aquilo que for contaminado por: materiais utilizados em aparelhos
de raio X, acidentes envolvendo esse tipo de material, acidentes envolvendo usinas nucleares, compostos químicosdescartados pelas usinas nucleares de produção de energia e por todo descarte de materiais envolvidos em pesquisana área nuclear.
Porque é chamado de Lixo Radioativo?Porque fala-se em material nuclear, usinas nucleares, pesquisas na área nuclear?A contaminação causada por esse tipo de material é proviniente da radiação (ondas eletromagnéticas) emitidas
pelos núcleos (centro) dos átomos que compôe esse material. Essas radiações continuam sendo emitidas por muitose muitos anos, mesmo que esses materiais já tenham sido utilizados em alguma finalidade.
Observe na figura abaixo a constituição do átomo:
Professor, levante de seus alunos suas concepções sobre os vários tipos de lixo. Informe-os sobre a seguinteclassificação após ter anotado os levantamentos feitos pelos alunos:• Lixo Doméstico • Lixo Industrial• Lixo Hospitalar • Lixo Radioativo
NÚCLEO DO ÁTOMO FORMADO
PRÓTONS E NÊUTRONS
ELETROSFERA FORMADA POR
ELÉTRONS
CIÊNCIaS
44
O núcleo dos átomos é constituido de prótons (partículas positivas) e nêutrons (partículas neutras) esses últimosde carga neutra tem a função de estabilizar os prótons. Em alguns átomos essas partículas não dão conta de estabilizaros prótons existentes, então o núcleo desses átomos passa a emitir radiações até que haja estabilidade nele. Por issoé chamado de lixo radioativo e material nuclear.
Professor, esse é um bom momento para revisar a constituição do átomo e dizer a seus alunos que radioatividade éo único fenômeno que ocorre com o núcleo do átomo. Todos os outros fenômenos químicos ocorrerão na eletrosfera.
Dê exemplos de:
Lixo doméstico:1
Atividades
lixo de escritórios, lixo produzido na cozinha das residências, nos banheiros, no comércio de forma geral e nas atividades do campo.
Lixo industrial: lixo produzido pela indústria, como laticínios, cortumes, indústrias de material de limpeza, remédios e etc.
Lixo hospitalar: todo material descartado em clínicas de exames, hospitais, postos de saúde, clínicas odontológicas, clinicas veterinárias quepodem oferecer risco de contaminação as pessoas.
Escreva na frente do exemplo de resíduo descartado dado o tipo de lixo em que se enquadra e justifique sua resposta:
Luvas cirúrgicas utilizadas em um exame médico:2
Hospitalar
Carvão restante na queima de caldeira em laticínio: Industrial
Palhas de milho ao fazer pamonha: Doméstico
Peças estragadas de um aparelho de tirar Raio X: Radioativo
Em Abadia de Goiás, cidade localizada a poucos quilômetros de Goiânia, está situado um dos maioresdepósitos de lixo radioativo do Brasil. Todo material contaminado pelo acidente radioativo Césio - 137em Goiânia foi recolhido e armazenado nesse depósito. Pesquise e diga qual o Orgão Nacionalresponsável pela manutenção desse depósito e quais suas atribuições.
CNEN é uma autarquia federal vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia cujas principaisatribuições são: colaborar na formulação da Política Nacional de Energia Nuclear bem como executarações de pesquisa, desenvolvimento, regulamentação e licenciamento na área nuclear.
DESAFIO
CIÊNCIaS
45
Conceito básicoNormalmente quando se fala em tecnologia nuclear logo o tema é relacionado a problemas, desastres, contaminações,
guerras e até mesmo morte instantânea de milhares de pessoas (bombas atômicas lançadas sobre as cidades de Hiroshimae Nagasaki no Japão). Infelizmente é comum relacionar esse tema a esses problemas pois ao longo da história da pesquisanuclear várias trajédias aconteceram no mundo em função dessa tecnologia. Isso foi o resultado de muita negligência dapolítica mundial e do mau uso desse desenvolvimento.
Porém, a pesquisa nuclear também trouxe muitos avanços tecnológicos e consequentemente benefícios ahumanidade. Basta lembrar, por exemplo, que muitos países utilizam o desenvolvimento nuclear para produção deenergia com muita segurança e sem danos a sua população, basta lembrar também que houve muitos avanços na medicinaem função dessa tecnologia.
Vantagens do desenvolvimento nuclear;• Produção de energia elétrica: os reatores nucleares produzem energia elétrica, para a humanidade, que cada vez
depende mais dela. Baterias nucleares são também utilizadas para propulsão de navios e submarinos.
• Aplicações na indústria: em radiografias de tubos, lajes, etc - para detectar trincas, falhas ou corrosões. No controlede produção; no controle do desgaste de materiais; na determinação de vazamentos em canalizações, oleodutos; naconservação de alimentos; na esterilização de seringas descartáveis; etc.
• Aplicações na Química: em traçadores para análise de reações químicas e bioquímicas, em eletrônica, ciênciaespacial, geologia, medicina, etc.
• Aplicações na Medicina: no diagnóstico das doenças, com traçadores = tireóide (I-131), tumores cerebrais (Hg-197), câncer (Co-60 e Cs-137) , etc.
• Aplicações na Agricultura: uso de C-14 para análise de absorção de CO2 durante a fotossíntese; uso deradioatividade para obtenção de cereais mais resistentes; etc.
• Aplicações em Geologia e Arqueologia: datação de rochas, fósseis, principalmente pelo C-14.
Desvantagens;• Acidentes envolvendo vazamentos de material radioativo (Acidente Nuclear de Chernobil na Ucrânia, acidente
nuclear em Fukoshima recentemente ocorrido no Japão).
Professor, aproveite esse momento para comentar o conceito de Isótopos (são átomos de um mesmo elemento químicoque apresentam mesmo número atômico e diferentes massas) usando o isótopo do carbono citado no texto acima.
aula 11
Lixo RadioativoExpectativas de aprendizagem
u Reconhecer as vantagens e desvantagens do desenvolvimento nuclear ao longoda história.
u Pesquisar informações sobre o acidente ocorrido em Goiânia com o Cesio – 137.
Objetivo geralFornecer subsídios para poder opinar
sobre as vantagens e desvantagens dodesenvolvimento nuclear na vida cotidiana.
Levantamento de conhecimentos préviosFaça uma lista das vantagens do uso da tecnologia nuclear em nossa vida, com base no que você já ouviu, assistiu,
leu ou aprendeu
Professor, converse com seus alunos sobre a energia nucelar e solicite que listem as vantagens e as desvantagens daetcnologia nuclear baseando apenas nos conhecimentos que els já possuem sober o assunto. Neste momento não énecessário que eles pesquisem sobre o assunto.
CIÊNCIaS
46
Dentre as situações envolvidas abaixo marque a alternativa em que a situação está envolvida com odesenvolvimento nuclear:a) Explosão de uma dinamite frequentemente utilizada em pedreiras.b) Combustão (queima) do combustível no motor de automóveis.c) A luz azul da chama acesa do fogão.d) As diferentes cores emitidas na queima de fogos de artifícios.e) Raio X utilizado para detectar fraturas na estrutura óssea.
1
Atividades
Professor, aproveite a resolução dessa questão para comentar a produção de calor pelas reações químicas (combustão).Gabarito e
Sugestão de resolução: O raio X é uma onda eletromagnética emitida pelo núcleo de metais sobre altíssimas descargaselétricas. Portanto, se trata de um fenômeno nuclear.
• Contato com lixo nuclear.• Exposição e vitimação dos acidentes nucleares.• Exposição ao meio ambiente contaminado com material radioativo.• Exposição e contato com aparelhos radiológicos descartados.• Exposição e uso inadequado das aplicações da radioatividade.
Um dos problemas do desenvolvimento nuclear é o constante perigo de contaminação por esse tipo de material.Procure no texto quais são as vias de contaminação por esse tipo de material.2
Baseado nas vantagens e desvantagens do uso da tecnologia nuclear citadas no texto acima enumere aquelasvantagens e desvantagens que tem relação direta com o seu cotidiano:3
Vantagens:• Conservação de alimentos.• Esterilização de seringas descartáveis.• Diagnóstico das doenças, com traçadores = tireóide (I-131), tumores cerebrais (Hg-197), câncer (Co-60 e Cs-137).• Radiografias.
Desvantagens:• Acidente envolvendo Césio – 137 em Goiânia.• Produção de lixo Radioativo.
• Acidente provocado pela má destinação dos equipamentos radiológicos descartados (acidente envolvendo Césio– 137 em Goiânia)
• Produção de lixo Radioativo (até nos dias atuais não se tem uma alternativa adequada para o destino desselixo).
Produção de armas nucleares (No final da Segunda Guerra Mundial, Hiroshima e Nagasaki, duas importantescidades Japonesas, sofreram um ataque com bombas nucleares).
CIÊNCIaS
47
aula 12
Matriz energética e usinas nuclearesExpectativas de aprendizagem
u Reconhecer o conceito, as vantagens edesvantagens da energia nuclear em umausina nuclear.
u Saber opinar sobre as diferentes formas deprodução de energia elétrica.
u Conceituar matriz energética de um país.
Objetivo geralConceituar matriz energética relacionando as vantagens e
desvantagens da forma de produção de energia eletrica por usinasnucleares.
Levantamento de conhecimentos préviosQuais os tipos de fontes geradoras de energia elétrica utilizadas
em nossa matriz energética?
Professor, discuta com seus alunos o conceito de matriz energética (Matriz energética: é o conjunto de todas as fontesde energia que um município, estado ou nação dispôe para seu desenvolvimento. Ex.: hidrelétricas, termelétricas,eólicas, biodigestores, nucleares e solares) e a partir desse conceito solicite que eles listem quais as fontes de energiaelétrica que utilizamos. Conclua com eles qual é fonte majoritária em nossa matriz e como é gerada.
Conceito básicoA energia nuclear é o calor liberado na fissão nuclear (quebra do núcleo) do elemento Urânio. O Urânio é um
elemento químico radioativo extraído do interior das rochas, quando esse elemento é levado para um reator nuclear(nas usinas nucleares) seu núcleo (centro do átomo) é quebrado pelo bombardeamento de nêutrons e nessa quebralibera-se uma enorme quantidade de calor. Esse calor liberado é chamado de energia nuclear.
Como a energia nuclear se transforma em energia elétrica?Isso ocorre nas usinas nucleares. O calor liberado pela fissão nuclear do Urânio (energia nuclear) é utilizado
para aquecer a água até que ela se transforme em vapor. A pressão gerada pelo vapor da água irá girar as turbinas degeração de energia elétrica (figura abaixo). Assim a energia nuclear é transformada em energia elétrica da mesmaforma em que a força das águas numa usina hidrelétrica também é transformada em energia elétrica.
Circuito Primário CircuitoSecundárioEdifício do Reator
Gerador de Vapor
Água deCirculaçao
PressurizadorReator
Condensador
Turbina Gerador Elétrico
Fonte
: usin
anucle
ar2
010.b
logspot.com
.br
CIÊNCIaS
48
Vantagens das usinas nucleares:• Não libera gases estufa;• Exigência de pequena área para construção da usina;• Grande disponibilidade do combustível;• Pequeno risco no transporte do combustível;• Pequena quantidade de resíduos;• Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas)
Sobre a matriz energética brasileira diga qual é a forma de geração de energia elétrica responsável pela maiorparcela de produção e como é gerada essa energia.
Atividades
A hidrelétrica é a fonte responsável pela maior parte da produção de energia elétrica no Brasil. A forma de produção é atravez da forçada água armazenada em reservatórios que faz girar uma turbina e gerar energia elétrica.
Complete a tabela relacionando algumas vantagens e desvantagens entre as formas de produção de energiaelétrica em usinas nucleares e em usinas hidrelétricas.
Forma de produção deenergia.
Vantagens Desvantagens
Usinas hidrelétricas
Usinas nucleares
Desvantagens das usinas nucleares:• O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;• Mais cara, quando comparada a outras formas;• Risco de acidentes nucleares;• Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores
e possíveis acidentes.
1
2
CIÊNCIaS
49
Forma deprodução de
energia.Vantagens Desvantagens
Usinashidrelétricas
Usinas nucleares
Sugestão de resolução:
Dentre as formas de produção de energia elétrica adotadas no Brasil, a produção por usinas nucleares seria amelhor opção? Sim ou não? Justifique sua resposta.3
Nessa atividade você irá testar os conhecimentos adiquiridos nessa aula. Faça um breve resumo do que foiapresentado destacando os pontos principais estudados e os pontos que você acha pertinente ser destacado.4
Não. O Brasil possui enorme potencial hídrico, solar e eólico. Esses dois últimos não apresentam desvantagens consideráveise não poluem o meio ambiente. Portanto, usinas nucleares não é uma forma de produção viável para o Brasil.
• Não gera diretamente poluição
• A maior vantagem das usinas hidrelétricas é atransformação limpa do recurso energéticonatural.
• Não há resíduos poluentes.
• Há baixo custo da geração de energia
• Além da geração de energia elétrica, oaproveitamento hidrelétrico proporcionaoutros usos tais como irrigação, navegação eamortecimentos de cheias.
• Crescimento do turismo na região.
• A água é um recurso renovável e não esgota.
•Não libera gases estufa;
•Exigência de pequena área para construçãoda usina;
•Grande disponibilidade do combustível;
•Pequeno risco no transporte docombustível;
•Pequena quantidade de resíduos;
•Independência de fatores climáticos(ventos; chuvas)
•O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros eisolados;
•Mais cara, quando comparada a outras formas;
•Risco de acidentes nucleares;
•Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemasaquáticos pela água de resfriamento dos reatores e possíveis acidentes.
• Inundam áreas extensas de produção de alimentos e florestas;
• Alteram fortemente o ambiente e com isso prejudicam muitas espécies deseres vivos, exemplo: interferem na migração e reprodução de peixes;
• Alteram o funcionamento dos Rios;
• Alteram a paisagem das margens pela indução de atividades humanasligadas a presença dos reservatórios;
• Geram resíduos nas atividades de manutenção de seus equipamentos;
• Boa parte das florestas inundadas se decompõe produzindo metano, umgás que contribui para o efeito estufa.
• O represamento do rio diminui o nível da água abaixo da represa; desabrigapessoas e animais; provoca a salinização da água (no semi-árido);
• A inundação danifica sítios arqueológicos; indisponibiliza terras férteis;provoca pequenos tremores de terra, devido ao peso da água e àsacomodações do terreno.
• A represa interfere na piracema.
• Provoca alterações climáticas que irão comprometer a fauna e flora que nãose adaptarão a essas mudanças.
• Provoca doenças e impede o crecimento da população ribeirinha,atrapalhando a vida das pessoas.
CIÊNCIaS
50
A critério da apreciação do professor
Professor essa atividade pode ser utilizada como sugestão de avaliação. Recolhendo a atividade e verificando se oresumo apresentado está dentro daquilo pretendido como espectativa de aprendzagem. (pode ser realizada emgrupo, como sugestão, conforme o tempo destinado para a aula)
Qual seria a forma de produção de energia mais viável a ser implantada em sua região levando emconsideração os aspectos geográficos, econômicos e culturais da mesma?
Dependerá de cada região. A critério da apreciação do professor.
DESAFIO
aula 13
Resolução de exercício
Os combustíveis fósseis são responsáveis pela maior parte da energia usada hoje no planeta. As conseqüênciasdo excesso de queima de combustíveis fósseis podem ser:1
Atividades
CIÊNCIaS
51
a) maior produção de chuvas ácidas.b) intensificação do efeito estufa. c) maior resfriamento global.d) destruição da camada de ozônio.
Gabarito: bSugestão de resolução: A queima excessiva de combustíveis fósseis pode trazer como consequências a intensificaçãodo efeito estufa, pois os poluentes e gases que são liberados na atmosfera impedem a passagem de volta dos raiossolares elevando a temperatura, causando desequilíbrios ambientais.
Leia o texto a seguir.
Aterro sanitário é uma espécie de depósito onde são descartados resíduos sólidos (lixo) provenientes deresidências, indústrias, hospitais e construções. Grande parte deste lixo é formada por materiais não recicláveis.Porém, como a coleta seletiva ainda não ocorre plenamente, é comum encontrarmos nos aterros sanitáriosplásticos, vidros, metais e papéis. Os aterros sanitários são construídos, na maioria das vezes, em locais distantes das cidades. Isto ocorre em funçãodo mau cheiro e da possibilidade de contaminação do solo e de águas subterrâneas. Porém, existem, atualmente,normas rígidas que regulam a implantação de aterros sanitários. Estes devem possuir um controle da quantidadee tipo de lixo, sistemas de proteção ao meio ambiente e monitoramento ambiental. Os aterros sanitários são importantes, pois solucionam parte dos problemas causados pelo excesso de lixo geradonas grandes cidades.
Disponível em: <http://www.suapesquisa.com/o_que_e/aterro_sanitario.htm> Acesso em 11/12/12.
2
Como mencionado no texto, os aterros sanitários não resolvem todos os problemas do excesso de lixo gerado. Elabore um texto sugerindo as alternativas para solucionar o problema do excesso de lixo que geramos diariamente.
As principais ações a serem tomadas estão dispostas nos chamados 5R´s: Repensar os hábitos de consumo e descarte;Recusar os produtos que prejudicam o meio ambiente e a saúde; Reduzir o consumo desnecessário; Reutilizar antes dedescartar; e Reciclar os materiais.
Professor, oriente os alunos a produzirem um texto mencionando estas ações. Ressalte, também que o acondicionamento desses resíduos devem seguir normas para que não ocorra: • Poluição do lençol freático e mananciais, próximos aos aterros sanitários;• Emissão de gases gerados na decomposição do lixo;• Proliferação de vetores de doenças, como ratos e moscas;• Deslizamento do material depositado, entre outros.
CIÊNCIaS
52
Segundo dados do Detran (Departamento Nacional de Trânsito), em dezembro de 2002 havia 34.284.967 veículosemplacados no Brasil, enquanto que em outubro de 2012, a frota brasileira atingiu o surpreendente número de75.179.955 veículos emplacados. Como podemos relacionar esse aumento de veículos com as emissões de carbono, aumento do efeito estufa eaquecimento global?
3
O aumento da produção de veículos e, consequentemente, o aumento de veículos transitando nas ruas proporcionam umacréscimo de emissões de gases compostos por carbono. Esses gases contribuem com o aumento do efeito estufa e,consequentemente, colaboram com o aquecimento global.
A qualidade ambiental depende diretamente das ações que tomamos em nosso dia a dia. O aumento de consumo demateriais descartáveis, por exemplo, tem sido um problema a ser resolvido. Uma opção para esse problema ambientalseria a reciclagem, que é um processo de transformação dos materiais muito pouco utilizado no Brasil.Além da reciclagem, uma ação importante para diminuir a emissão de lixo, é
a) comprar produtos com o maior número de embalagens, principalmente, embalagens plásticas.b) colocar cada produto comprado em duas sacolas plásticas, e não acondicioná-los em caixas de papelão.c) reutilizar materiais como caixas, garrafas de refrigerantes para acondicionar produtos ou objetos, ao invés decomprar novos recipientes.d) comprar refrigerantes e outras bebidas em embalagens plásticas (garrafas PET), ao invés de utilizar garrafasde vidro (retornáveis)
4
Gabarito: cSugestão de resolução: A ação correta para diminuir a produção de lixo é reutilizar materiais como caixas, garrafas derefrigerantes para acondicionar produtos ou objetos, e diminuir a compra de novos recipientes.
Em setembro de 1987, a destinação incorreta de uma peça de aparelho médico provocou a tragédia conhecidacomo acidente com o césio-137, na cidade de Goiânia, Goiás e causou grave contaminação radioativa, em dezenasde pessoas. Em relação ao material radioativo liberado no meio ambiente em Goiânia, podemos afirmar que ele énocivo aos seres vivos em geral por ter
a) provocado contaminação, queimaduras, alteração do DNA (câncer) e morte.b) contaminado a água que abastece todo o município c) causado a contaminação das hortaliças que a população consome. d) contaminado toda a vegetação do município.
5
Gabarito: a
Sugestão de resolução: A liberação de material radioativo, no caso mencionado, o Césio 137, no ambiente é nocivaaos seres vivos por provocar contaminação, queimaduras, alteração do DNA (câncer) e morte.
CIÊNCIaS
53
aula 14
Sol, fonte de energiaExpectativas de aprendizagem
u Perceber a importância da energia solar comofonte energética. Compreender como ocorre atransformação de energia solar em energia noecossistema.
Objetivo geralCompreender que o Sol é a fonte de energia luminosa
responsável pela produção de energia nos ecossistemas.Entender e identificar as formas de produção de energia pormeio de luz solar.
Conceito básicoO Sol é a fonte de energia que sustenta o planeta. O calor produzido e suas radiações possibilitam que o planeta não
congele e que as plantas desenvolvam com a fotossíntese. Essa energia que provêm do Sol pode ser utilizada de váriasmaneiras. A cada dia, busca-se mais fontes alternativas de energia, dentre elas a solar.
Para nós, habitantes da Terra, o Sol é a estrela mais importante dos bilhões de estrelas que existem no Universo,pois dele recebemos toda a energia necessária à vida, tanto da humanidade como dos animais e vegetais.
A energia que recebemos do Sol, chamada radiação solar, é emitida incessantemente por ele e sua natureza é a mesmada luz, das ondas de rádio, das radiações que utilizamos nos fornos de micro-ondas e na telefonia, entre outros dispositivosque fazem parte do nosso dia a dia.
Existem combustíveis sólidos, líquidos e gasosos. Dos combustíveis sólidos, o mais importante é o carvão mineral,que faz parte dos combustíveis fósseis, os quais são remanescentes de plantas e animais que viveram na Terra há milhõesde anos e sofreram no solo um processo de carbonização incompleta, pelo calor e a pressão, durante milhares de séculos.Esses combustíveis foram todos originados pela ação da energia proveniente do Sol, ao longo da existência de nossoplaneta, cuja idade provável é de 4,5 bilhões de anos.
O processo de formação dos combustíveis fósseis, em linhas gerais, pode ser compreendido lembrando que osanimais se alimentam de plantas ou de outros animais que comem plantas. A vida dos vegetais depende estritamenteda radiação solar, graças a um processo de enorme importância que neles ocorre, denominado fotossíntese, queconsiste na formação de moléculas orgânicas a partir da água e do dióxido de carbono atmosférico, sendo a luz solara fonte de energia necessária.
Os alimentos que devemos consumir regularmente, substâncias complexas e essenciais à vida, são as fontes de energiaque permitem aos nossos corpos e aos dos animais, manter-se aquecidos e praticar as inúmeras atividades que realizam.Se a energia de que dependemos para viver proviesse de um combustível semelhante ao petróleo ou ao carvão, há muitotempo estaria esgotada sua reserva em nosso planeta.
A solução desse problema encontra-se nas plantas verdes, que apresentam uma propriedade notável: a fotossíntese,que só ocorre nelas e em alguns tipos de bactérias. Trata-se de um processo complicado, pelo qual a água e o dióxido decarbono são transformados nos açúcares, proteínas e gorduras de que necessitamos, graças à absorção da radiação solarna clorofila, que é um pigmento verde.
Os organismos animais eliminam água e gás carbônico como rejeitos de seu metabolismo; as plantas absorvem o gáscarbônico e eliminam o oxigênio, constituindo a principal fonte de oxigênio no globo terrestre. Podemos afirmar, então,que nossos alimentos são, em grande parte, luz solar que as plantas verdes sintetizam.
CIÊNCIaS
54
Sobre a relação da energia proveniente da radiação solar e os combustíveis usados no nosso cotidiano, são feitasas afirmativas a seguir, assinale o item correto:
I – A radiação solar não tem relação alguma com a energia elétrica que utilizamos em nossas residências, pois essaenergia é proveniente da energia potencial gravitacional da água nas hidrelétricas.II – A radiação solar que incidiu sobre a Terra há milhões de anos foi a responsável pela formação do petróleo, do qualtiramos vários combustíveis que estão presentes no nosso cotidiano.III – A radiação solar é fundamental para a manutenção da energia eólica, já que, ao incidir sobre a superfície terrestre,provoca diferentes aquecimentos, é, devido a isso, são formados os ventos.
Item “III” é o correto.
1
Atividades
Todas as coisas vivas precisam alimentar-se de energia para crescer, mover e reproduzir. As plantas suprem suas necessidadescaptando a luz do sol e convertendo-a em energia química em um processo conhecido como fotossíntese. Explique quala importância do Sol para a existência da vida na Terra.
2
A importância do Sol para a existência da vida na Terra está na sua capacidade de irradiar luz na Terra, uma vez que osvegetais, considerados produtores, produzem sua energia por meio da fotossíntese, sendo assim toda matéria quealimentamos, vem direta ou indiretamente de um vegetal que existe graças à presença da luz solar.
A evaporação de parte da água dos rios, lagos e mares, é provocada pela luz do sol. Esse vapor sobe para a atmosfera,reúnem se formando nuvens que se deslocam, condensam e caem como chuva, reabastecendo os rios e lagos que corrempara o mar. Como seria o planeta Terra sem os ciclos da água organizados pelo calor produzido pelo Sol?
3
O Sol, alem de ser importante para produção dos alimentos presentes nas plantas, também é importante para influenciarnos ciclos da água. A evaporação da água nos lagos, rios e mares influencia diretamente na formação das chuvas, queabastecem e irrigam a vida nas pastagens e matas. Dessa forma, influencia diretamente na vida dos seres vivos.
“Assim como a energia solar é fundamental para a fotossíntese, esta é importante para o homem porqueao ingerir o alimento proveniente das plantas, parte das substâncias entra na constituição celular e outraparte fornece a energia necessária às atividades como o crescimento, a reprodução etc.”
(Química Liria Alves, Equipe Brasil Escola)
DESAFIO
CIÊNCIaS
55
aula 15
Como as plantas se alimentam
Expectativasde aprendizagem
u Relacionar fotossíntesecom transformação deenergia luminosa emenergia química.
uCaracterizar autotrofismocomo modo de produçãode alimentos dos vegetais,das algas e dascianobactérias.
Objetivo geralCompreender como as plantas produzem seu alimento
Conceito básicoAs plantas, as cianobactérias e algumas algas protistas são seres autótrofos, ou
seja, são capazes de produzir seu próprio alimento, através de processos químicos.A fotossíntese é um processo que ocorre, principalmente, nas folhas dos
vegetais, mas também, acontece em alguns caules e raízes. Nesse processo detransformação, a planta utiliza água (H2O) e gás carbônico (CO2), na presença deluz, para produzir glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2).
A água e sais minerais são retirados do solo, através das raízes, e transportadosaté as folhas por vasos presentes no caule. O gás carbônico é absorvido do ar poraberturas nas folhas, chamadas estômatos. Assim, a fotossíntese aconteceproduzindo glicose e oxigênio. A glicose é utilizada nas folhas e distribuída parao caule e raiz. Já o oxigênio e liberado para o ar através dos estômatos.
A partir da glicose a planta produz outros carboidratos, como o amido. Osvegetais utilizam esse carboidrato como reserva, e é armazenado em várias partesda planta, principalmente nas sementes, em alguns caules e raízes.
Sobre a produção de energia no ecossistema por meio da energia luminosa emitida pelo Sol,construa um esquema mostrando a transferência e transformação da energia no ambiente, usandoo Sol, plantas e animais.
SOL → LUZ → VEGETAL → ANIMAL HERBIVORO → ANIMAL CARNIVORO(Produtor) (consumidor primário) (consumidor secundário)
CIÊNCIaS
56
Energia da Luz
Gás Oxigênio - O2
GLICOSEC6H12O6Gás Carbônico - CO2
ÁGUA - H2O
Fonte: http://samuelrobaert.blogspot.com.br/2011/01/fotossintese-artificial-para-salvar-o.html > acesso em 12/12/2012.
As plantas são seres autótrofos, pois produzem seu próprio alimento. Então podemos dizer que um horticultor(pessoa que cultiva hortaliças) também é autótrofo? Justifique sua resposta.1
Atividades
Um horticultor não pode ser considerado um ser autótrofo, pois ele cultiva plantas que serviram para se alimentar. O processode produção de seu próprio alimento é um processo químico – fotossíntese ou quimiossíntese- realizados apenas por algunsprotistas, cianobactérias e pelos indivíduos do reino Vegetal.
Considerando que na maioria das plantas a fotossíntese ocorre nas folhas, explique a importância das raízes, do caule edas folhas no processo de produção e distribuição de glicose nos vegetais.2
As raízes são responsáveis pela absorção de água e sais minerais, que serão utilizados nos caules e folhas. O caule, por suavez, transporta substâncias da raiz para as folhas e vice-versa, além de sustentar a folhas e promover um melhorposicionamento das mesmas perante a luz solar. Já as folhas, promovem as trocas gasosas e a fotossíntese .
CIÊNCIaS
57
Alguns vegetais são utilizados na nossa alimentação, pois armazenam amido em suas estruturas. Cite dois caulese duas raízes que sejam comestíveis.3
Caules comestíveis: gengibre, batata-inglesa, cebola, alho, entre outros.Raízes comestíveis: cenoura, batata-doce, beterraba, mandioca, entre outras.
Faça um desenho ilustrativo do processo de fotossíntese e explique, com suas palavras, como ele ocorre.4
Energia da Luz
Gás Oxigênio - O2
GLICOSEC6H12O6Gás Carbônico - CO2
ÁGUA - H2O
Fonte: http://samuelrobaert.blogspot.com.br/2011/01/fotossintese-artificial-para-salvar-o.html > acesso em12/12/2012.
A fotossíntese é um processo que ocorre, principalmente, nas folhas dos vegetais, mas também, acontece em alguns caulese raízes. Nesse processo de transformação, a planta utiliza água (H2O) e gás carbônico (CO2), na presença de luz, paraproduzir glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2).
CIÊNCIaS
58
Leia o texto a seguir.Tentando promover uma alimentação mais saudável para sua família, Rafael plantou algumas sementesde tomates em seu quintal e esperou por alguns dias, até que as sementes germinassem.Rafael estava ansioso para que os tomateiros crescessem e produzissem logo. Mas, ao olhar para suapequena plantação em uma tarde, notou que as formigas haviam cortado todas as folhas dospequeninos tomateiros. Rafael, rapidamente, comprou um preparado de fungos para fazer o controlebiológico das formigas.Depois de alguns dias, as folhas brotaram novamente e os tomateiros continuaram a desenvolver,até que os primeiros tomates foram colhidos e saboreados com toda a família.Lendo o texto, percebemos que os tomateiros, mesmo sem folhas, não chegaram a morrer. Se afotossíntese é realizada, principalmente, nas folhas, de onde os tomateiros retiraram energia parasobreviver e produzir novas folhas?
As plantas possuem reservas em todo seu organismo. Além disso, os caules jovens também possuemclorofila, sendo, portanto, capazes de realizar fotossíntese.Assim, a energia foi retirada de suas reservas e da fotossíntese realizada no caule jovem.
DESAFIO
aula 16
A química da FotossínteseExpectativasde aprendizagem
u Relacionar fotossíntese comtransformação de energia luminosa emenergia química.
u Identificar os cloroplastos comoestruturas responsáveis pelafotossíntese.
u Identificar transformações químicas,ou reações químicas, como aquelas emque há formação de novas substâncias.
u Identificar as substâncias reagentese as novas substâncias formadas(produtos).
Objetivo geralEntender a fotossíntese como uma transformação de energia
luminosa em energia química
Conceito básicoA fotossíntese ocorre nos cloroplastos, estruturas que contém o
pigmento chamado clorofila. A clorofila auxilia na absorção de luz paraa fotossíntese e é responsável pela coloração verde da maioria das plantas.
Como mencionado na aula anterior, a fotossíntese é um processoquímico em que a planta utiliza água (H2O) e gás carbônico (CO2),na presença de luz, para produzir glicose (C6H12O6) e gás oxigênio(O2). Esse processo de transformação pode ser descrito conforme aequação simplificada a seguir.
CIÊNCIaS
59
Assim, a planta retira o gás carbônico do ar e libera gás oxigênio para o ambiente.
gás carbônico + água glicose + gás oxigênio6CO2 6H2O C6H12O6 6O2
Luz
As plantas são seres autótrofos e, em sua maioria, verdes. Sobre as plantas, responda:1
Atividades
a) Porque elas são verdes?As plantas possuem um pigmento verde chamado clorofila. A clorofila auxilia na absorção de luz para a fotossíntese e éresponsável pela coloração verde da maioria das plantas.
b) Qual a importância da clorofila para as plantas?A clorofila auxilia na absorção de luz para a fotossíntese e é responsável pela coloração verde da maioria das plantas. Assim, semclorofila, não haverá fotossíntese e a planta ficará incapaz de produzir seu próprio alimento.
A fotossíntese é um processo químico de transformação, que ocorre na presença de luz, e pode ser descrito naseguinte equação simplificada: A + B C + D.Quais as substâncias estão representadas pelas letras A, B, C e D?
2g
A: gás carbônico; B: água; C: glicose; e D: gás oxigênio.
As plantas do jardim precisam ser regadas para que elas não morram. A morte das plantas, por falta de água,podem ter alguma relação com a fotossíntese? Explique sua resposta.
3
Sim. A água é um dos reagentes da fotossíntese, portanto, sem água não ocorrerá fotossíntese. Além disso, a falta de águatambém causará a desidratação da planta e a morte da mesma.
Os átomos se juntam formando moléculas. Por exemplo, o gás metano (CH4) é composto por uma molécula de carbonoe quatro moléculas de hidrogênio. Nas moléculas a seguir, escreva o número dos átomos que as compõem.
a) Gás carbônico (CO2)
4
CIÊNCIaS
60
b) Água (H2O)
Gás carbônico (CO2): um átomo de carbono e átomos dois de oxigênio
Água (H2O): dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio
c) Glicose (C6H12O6)
Glicose (C6H12O6): seis átomos de carbono, doze átomos de hidrogênio e seis átomos de oxigênio
d) Oxigênio O2Oxigênio O2: dois átomos de oxigênio
As plantas absorvem água e sais minerais através das raízes. A água é um dos reagentes utilizados nafotossíntese, além disso, ela tem outras funções nos vegetais. Sobre os vegetais, responda:a) Quais as outras funções da água na planta?
A água é responsável por dissolver os nutrientes presentes no solo e produzidos pelas plantas, para quesejam eles sejam transportados por todo o vegetal. A água, ainda é responsável por participara deoutras reações do metabolismo dos vegetais.
DESAFIO
b) Quais os sais minerais que a planta absorve?
As plantas absorvem diversos tipos de sais minerais e outros , como sais de enxofre, nitrogênio, fósforo,potássio, cálcio,magnésio, ferro, manganês, zinco, entre outros.
c) Qual a importância desses sais minerais para a planta?
Esses sais minerais são usados na composição dos organismo dos vegetais e em reações de seumetabolismo. Na falta de alguns sais minerais, a planta poderá apresentar alguma doença, deixandode crescer, ou de produzir frutos/sementes.
CIÊNCIaS
61
aula 17
A importância da fotossíntesepara o meio ambienteObjetivo geral
Compreender a importância da fotossíntese para o equilíbrio dosecossistemas, identificando ações humanas que interferem no processo defotossíntese.
Expectativasde aprendizagem
u Relacionar fotossíntese comtransformação de energia luminosa emenergia química.
u Colaborar na utilização de atividadesvoltadas para a utilização de materiaisrenováveis.
Conceito básicoAs plantas podem diminuir a produção de glicose, ou até mesmo deixar de produzi-la por alguma alteração
ambiental ou por doença que venha se desenvolver na planta. Dentre os motivos externos, podemos citar falta deágua disponível para as raízes, temperatura fora do aceitável por determinada espécie (temperatura alta ou baixa),alteração de nutrientes na planta, alteração de incidência de luz, deposição de materiais nas folhas, etc.
A taxa de fotossíntese tem uma relação intensa com armazenamento e gasto de glicose. Quando a planta produzmais glicose do que ela precisa para realizar suas funções vitais (como crescimento, reprodução, etc.), ela a armazenanas folhas, caules ou raízes. Ao contrário, se a planta produz menos glicose do que ela precisa, ela entrará num processode economia de energia e irá utilizar a glicose que está armazenada em seu organismo. Com o fim da glicosearmazenada e falta de produção da mesma, a planta irá morrer.
A existência das plantas é de fundamental importância para a manutenção do equilíbrio em um ecossistema.Dentre outros motivos, um deles é o fato da planta retirar o carbono da atmosfera e incorporá-lo em seu organismo,durante o processo de fotossíntese.
Com o aumento da frota de veículos nas cidades, tem aumentado, também, a emissão de poluentes na atmosfera. Umgrupo desses poluentes é chamado de fuligem, aquela poeira preta que vemos no chão de nossas casas.Sabemos que o aumento da emissão de fuligem tem relação com uma plantação de arroz dessa cidade.
a) Qual é essa relação?
1
Atividades
As folhas do pé de arroz necessitam receber a luz solar para realizar a fotossíntese, que por sua vez, produzirá energia para asatividades da planta, como crescimento e reprodução. Com a deposição de fuligem sobre as folhas do pé de arroz, a plantaterá uma diminuição na realização da fotossíntese. Ao retirar esta fuligem, a planta volta a realizar a fotossíntese normalmente.
b) Isso aumenta a produção de arroz dessa plantação? Por quê?Pelo contrário. A deposição de fuligem diminuirá a taxa de fotossíntese, o que causará uma diminuição na produção dearroz, pois a planta não produzirá muita energia para ser armazenada nos grãos.
CIÊNCIaS
62
A utilização de recursos renováveis é uma das ações sustentáveis defendidas pelos ambientalistas. Qual a importânciade se utilizar madeira na produção de utensílios domésticos, ao invés de ferro, alumínio ou plásticos?2
O ferro, o alumínio e o plástico são materiais que apresentam um ciclo de vida muito longo, portanto sua utilização requera extração de suas matérias primas da natureza, o que causa muitos danos ao meio ambiente. Já a madeira, possui umavida útil menor, além de ser biodegradável, ou seja, todas substâncias que a compõe retornam ao solo na forma de minerais,através da decomposição.Portanto, a utilização da madeira faz parte de métodos mais limpos de produção de materiais.
O Protocolo de Kyoto foi elaborado para que os países diminuíssem a quantidade de emissão de gases de efeito estufa.Com isso, surgiu o mercado de crédito de carbono, onde os emissores de gases compram créditos daqueles quedesempenham atividades que sequestram o carbono. Dentre as atividades sequestradoras de carbono, estão amanutenção de áreas verdes (vegetação nativa) ou plantação de cultura permanente ou de espécies nativas.De que forma podemos relacionar fotossíntese com o mercado de sequestro de carbono?
3
O gás carbônico é um dos reagentes da fotossíntese. Por isso, dizemos que ao realizarem a fotossíntese, as plantas sequestram (retiram) doambiente o carbono, presente no gás carbônico, para produzir glicose. Em seu metabolismo, as plantas transformam a glicose em outrassubstâncias composta de carbono para formar seu organismo.Assim, de forma simples, os gases de efeito estufa emitidos são sequestrados pelos vegetais, ocorrendo uma diminuição desses gasesno ambiente. Portanto, quem possui atividade que sequestra carbono (manutenção de reserva vegetal nativa, plantio de culturaspermanentes, etc.) tem crédito de carbono para vender para quem emite gases poluentes.
Após algumas semanas o pequizeiro irá morrer, pois com a falta de luz não ocorrerá fotossíntese e o pequizeiro terá utilizadotoda sua reserva de energia.
Um caroço de pequi foi plantado em um vaso com terra adequada ao seu desenvolvimento. Após crescer cinquentacentímetros o vaso com o pequizeiro foi colocado em um quarto escuro. A temperatura, quantidade de água e nutrientesforam mantidas as mesmas, de quando o pequizeiro estava no ambiente externo. O que acontecerá com este pequizeiroapós algumas semanas? Justifique sua resposta.
4
A fotossíntese é um processo que produz glicose e gás oxigênio. Na respiração, o processo é o inverso,o ser vivo consome o oxigênio liberando o gás carbônico. Diante disso, faça uma pesquisa e descreva,em forma de texto, de onde vem o oxigênio presente no ar.
As plantas realizam fotossíntese, liberando oxigênio no ambiente. Porém, elas também o consome atravésda respiração. Assim, as plantas têm uma contribuição mediana na produção de oxigênio para o ambiente.As algas marinhas e de água doce têm a maior contribuição na produção de oxigênio para o ambiente,já que apresentam grande taxa de fotossíntese e pequena taxa de respiração, ou seja, produz quantidadede oxigênio superiores àquelas que consomem.
DESAFIO
CIÊNCIaS
63
Objetivo geralEntender como as células produzem energia através dos componentes que
elas dispõem no meio.
Expectativasde aprendizagem
u Relacionar respiração efermentação com processosde obtenção de energia
Conceito básicoTodos os seres vivos necessitam de alimentos para sobreviver. Cada grupo de alimentos tem uma função
determinada nos organismos. Os carboidratos também conhecidos como açúcares são contidos pela união de doisou mais monossacarídeos. Estes por sua vez são constituídos de Carbono, Hidrogênio e Oxigênio. Dentre oscarboidratos encontramos a glicose, a frutose, a sacarose etc. Eles são encontrados em massas como pão, macarrãoe também em leite, frutas etc. A energia produzida pelas células faz com que elas possam realizar suas funções vitaisque incluem movimentos, pensamentos, respiração dentre outros. Durante a produção da energia a célula irá usaro oxigênio que retira do ar para realizar uma reação de combustão com o alimento digerido; isso se houver Oxigêniodisponível, senão ela produzirá a energia de que necessita por meio da fermentação.
Observe a representação a seguir analisando o que a célula precisa para gerar energia e qual o produto final.
aula 18
Respiração Celular
Site da imagem: http://3.bp.blogspot.com/-Ld0rgCbRSZM/TVPXBHRdffI/AAAAAAAAABo/453MKUy3nb0/s1600/resp__celular.jpg
CIÊNCIaS
64
O processo representado é:
Gabarito: b
a) respiração anaeróbica.b) respiração aeróbica.c) quimiossíntese.d) fotossíntese.e) glicólise.
O processo de respiração celular é responsável pelo (a)
Gabarito: e
a) consumo de dióxido de carbono e liberação de oxigênio para as células.b) síntese de moléculas orgânicas ricas em energia.c) redução de moléculas de dióxido de carbono em glicose.d) incorporação de moléculas de glicose e oxidação de dióxido de carbono.e) liberação de energia para as funções vitais celulares.
2
Complete a frase a seguir, com as expressões indicadas corretamente nas alternativas abaixo:“A respiração ______ se desenvolve sobretudo no(a) _____, organela citoplasmática que atua como verdadeirausina produtora de _____”.
Gabarito: b
a) anaeróbica; complexo de Golgi; energia.b) aeróbica; mitocôndria; energia.c) anaeróbica; mitocôndria; energia.d) aeróbica; ribossomos; energia.e) aeróbica, cloroplastos; energia.
3
O esquema abaixo mostra de modo simplificado um tipo de reação celular metabólica.1
Atividades
CIÊNCIaS
65
A palavra respiração é utilizada para descrever dois processos distintos, porém interdependentes, queocorrem em nível pulmonar e celular. Descreva como estes fenômenos estão relacionados.
A respiração pulmonar se refere à entrada e saída de ar dos pulmões, levando O2 e retirando CO2 dacorrente sanguínea. O O2, captado na respiração pulmonar, é levado até a célula e então, na respiraçãocelular, este O2 captado na respiração pulmonar é utilizado. O CO2 resultante da respiração celularentra na corrente sanguínea e é exalado pelos pulmões, na respiração pulmonar.
DESAFIO
Objetivo geralEntender como as células produzem energia através dos componentes que
elas dispõe no meio.Expectativas de aprendizagem
u Relacionar respiração efermentação com processosde obtenção de energia
Conceito básicoA Respiração é um processo que ocorre nos seres vivos para obtenção de
energia. Assim também é a respiração anaeróbia. Porém, esse tipo de respiraçãoocorre em seres que não utilizam o oxigênio (por isso a denominação anaeróbia= sem oxigênio). Um exemplo de respiração anaeróbia é a fermentação.
Tipos de FermentaçãoAlguns tipos de fungos e bactérias fazem fermentação para obter energia. Eles utilizam substâncias orgânicas,
especialmente a glicose, porém, sem a participação do oxigênio. Alguns produtos das reações que ocorrem no processode fermentação são bem conhecidos nossos. Os ácidos produzidos pelas bactérias que provocam cáries e o álcool dasbebidas alcoólicas são alguns exemplos. Além desses produtos, o gás carbônico também é resultante da fermentação,assim como ocorre na respiração aeróbia.
uFermentação alcoólica - É um processo através do qual os açúcares são transformados em álcool e gás carbônico, poração de leveduras.
uFermentação acética - Transformação do álcool em ácido acético por ação de bactérias.
uFermentação lática - Transformação de açúcares em ácido lático pela ação de bactérias. Mas não só as bactériasrealizam a fermentação lática. Quando fazemos um esforço muscular intenso, a quantidade de oxigênio que chega nosmúsculos não é suficiente para todas as reações de liberação de energia necessária para a atividade desenvolvida. Então,as células musculares passam a realizar fermentação láctica.
aula 19
Respiração-Fermentação
CIÊNCIaS
66
Ovinho, por definição, é oresultado da fermentação de
uvas. Ela ocorre quando as cascas deuvas se rompem, permitindo quefungos microscópicos, chamadosleveduras, penetrem no fruto. Elestransformam os açucares da uva(glicose e frutose) em álcool e gáscarbônico. Ao mesmo tempo, outrasreações bioquímicas vão acontecer, deacordo com os tipos de uva, delevedura e de fermentação. Talprocesso só cessa quando o açucartermina ou quando o álcool atingeuma concentração mortal para asleveduras, cerca de 16%. Os vinhostintos são feitos de uvas pretas comcascas e talos. Os brancos podem usaruvas brancas ou pretas - neste caso,cascas e talos ficam de fora para nãoatingir a polpa, que é branca. Os roséssão produzidos a partir de uvas pretas,sem os talos. O sumo é separado dascascas logo que começa a ficar rosado. Uvas escuras podem produzir vinhos tintos, brancos ou rosés. Nos dois
últimos, cascas e talos são descartados em algum estágio da vinificação
Fonte
: Sup
erinte
ressan
te n°5
4,200
8
O hábito de fazer, dividir e comer o pão possui um valor simbólico, presente em diferentes culturas. Pode significar ofruto do trabalho, a dignidade de um chefe de família, um ato de comunhão ou até mesmo um meio de alguns homensexplo-rarem outros.É interessante observar que a produção do “pão nosso de cada dia” está relacionada a um importante processo biológico.
1
Atividades
a) Identifique o processo biológico presente na fabricação do pão.
Fermentação.
b) Diga por que este processo é fundamental para a manutenção da vida dos microrganismos que o realizam.
Porque garante a produção de energia.
a) por organismos unicelulares e vegetais em geral.b) por microrganismos e vertebrados, incluindo o homem.c) por todos os fungos e células hepáticas dos mamíferos.d) com a finalidade de transformar energia radiante em energia potencial química.
Gabarito: b
A fermentação é realizada:2
CIÊNCIaS
67
O processo que faz com que haja o aparecimento de buracos é a fermentação onde moléculas orgânicas ricas em energia sãodegradadas em um processo que libera menos energia que a respiração. No caso do processo do queijo suíço um dos produtosfinais é o CO2 que causa os buracos.
O queijo Suíço é amadurecido com bactérias lácticas, mas os buracos que ocorrem nesse tipo de queijo são devidoa uma outra bactéria do gênero Propionibacterium que produz gás carbônico. Explique o processo biológico queenvolve o aparecimento dos buracos do queijo Suíço.
3
Os novos carros bicombustíveis do tipo flex, que usam álcool e/ou gasolina, assim como a tecnologia de produçãode álcool, têm ocupado lugar de destaque entre as alternativas para substituir os combustíveis derivados depetróleo. A biotecnologia aliada às questões econômicas e éticas quanto ao uso correto dos recursos do planeta,no entanto, necessita das informações mais básicas para avançar nesse campo. Alguns conhecimentosfundamentais sobre essa área de desenvolvimento são:
4
I. O álcool é extraído do açúcar proveniente da cana-de-açúcar.II. A cana de açúcar é uma planta dicotiledônia.III. A fermentação alcoólica ocorre em condições aeróbias.IV. Leveduras são organismos que realizam a fermentação.Quais estão corretas?a) apenas I e II.b) apenas I e III.c) apenas I e IV.d) apenas II e III.e) apenas II e IV.
Gabarito: c
Na produção de cerveja, são usadas principalmente duas linhagens de leveduras:
Em geral, as cervejas inglesas contêm maior teor alcoólico que as cervejas brasileiras e cada umadelas usam uma linhagem diferente de levedura.
I. Saccharomyces cerevisae, que apresenta altos índices de formação de gás carbônico;II. Saccharomyces carlsbergensis, que possui índices mais baixos de formação desse gás.
DESAFIO
CIÊNCIaS
68
a) Qual linhagem de levedura é usada para produzir a cerveja brasileira? Justifique sua resposta.Em termos de fermentação alcoólica, produzirá mais álcool etílico o fungo que liberar maior quantidadede CO2, Saccharomyces carlsbergensis, como citado no enunciado .Processo de fermentação alcoólica:
b) Um estudante argumentou que, para aumentar a quantidade de gás carbônico produzido, bastariaaumentar a quantidade de leveduras respirando no meio de cultura.O argumento é válido ou não? Por quê?
Sim, o argumento é válido, pois o procedimento aumentaria a taxa de metabolismo respiratório e,consequentemente, a liberação de CO2.
Sugestão para práticaTestando o fermento biológico.
I - Materiais
u 4 frascos (pode ser garrafas PET)
u 4 bexigas
u 100 gramas de levedura (fermento biológico)
u 1 colher de açúcar
u 10 gotas de adoçante
u 2 colheres de leite
u 5 frascos (para dissolver, diluir e misturar osmateriais)
u 400mL de água morna.
II - Procedimentos: Como fazer?
u Dissolver a levedura em água à temperaturaambiente com cuidado, para não romper asmembranas da células;
u Diluir o conteúdo em água morna, a umatemperatura suportável para não matar as células;
u A seguir essa água será posta nos frascos queirão as bexigas;
u Adicionar açúcar no frasco 1;
u Adoçante no frasco 2;
u Somente água no frasco 3;
u Leite no frasco 4;
u Por as bexigas na boca dos frascos;
u Esperar cerca de 10 minutos.
III - Procedimentos: Como fazer?
u Adicionar a sopa de levedura dentro de cadafrasco.
u Por um pouco de água morna em cada umadelas. A água não deve estar muito quente, poisdo contrário poderá matar as leveduras;
u Adicionar o açúcar no frasco 1;
u Adicionar o adoçante no frasco 2;
u Não adicionar nada no frasco 3;
u Adicionar leite no frasco 4.
u Aguardar o resultado final que demora cerca de10 minutos.
CIÊNCIaS
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IV - Resultados
O aluno vai se deparar com a bexiga enchendo onde estão os alimentos sem que ninguém a esteja soprando.Irá se questionar porque onde foi adicionado adoçante e onde não foi posto nenhum alimento a bexiga nãoencheu. As bexigas dos fracos que continham açúcar e leite se encheram parcialmente, devido a fermentação.As bexigas que continham apenas água e a outra com adoçante não encheram.
Objetivo geralEntender como as células produzem energia através dos componentes que
elas dispõem no meio.
Expectativasde aprendizagem
u Relacionar respiração efermentação com processosde obtenção de energia
aula 20
Fermentação Lática
Conceito básico
Fermentação LáticaOs lactobacilos (bactérias presentes no leite) executam fermentação lática, em que o produto final é o ácido
lático. Para isso, eles utilizam como ponto de partida, a lactose, o açúcar do leite, que é desdobrado, por açãoenzimática que ocorre fora das células bacterianas, em glicose e galactose. A seguir, os monossacarídeos entram nascélulas, onde ocorre a fermentação. O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido lático formado e eliminadopelos lactobacilos. O abaixamento do pH causado pelo ácido lático provoca a coagulação das proteínas do leite e aformação do coalho, usado na fabricação de iogurtes e queijos.
Fermentação lática no homem!Você já deve ter ouvido que é comum a produção de ácido lático nos músculos de uma pessoa, em ocasiões que
há esforço muscular exagerado. A quantidade de oxigênio que as células musculares recebem para a respiraçãoaeróbia é insuficiente para a liberação da energia necessária para a atividade muscular intensa.
Nessas condições, ao mesmo tempo em que as células musculares continuam respirando, elas começam a fermentaruma parte da glicose, na tentativa de liberar energia extra. O ácido láctico acumula-se no interior da fibra muscularproduzindo dores, cansaço e cãibras. Depois, uma parte desse ácido é conduzida pela corrente sanguínea ao fígado.
Michael Phelps faz história em PequimNadador norte-americano se tornou o maior atleta olímpico de todos os tempos
Com 11 ouros em duas Olimpíadas, Phelps superou as nove medalhas douradas conquistadaspor Carl Lewis (atletismo, em quatro Olimpíadas), Mark Spitz (natação, em duas Olimpíadas),Paavo Nurmi (atletismo, em três Olimpíadas) e Larissa Latynina (ginástica artística, em trêsOlimpíadas).
Uma série de fatores se combinaram para transformar Phelps no maior nadador e atleta
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olímpico de todos os tempos, mas dois são mais comumente citados: sua extremadedicação aos treinamentos e seu biotipo físico.
Mas para além da extrema dedicação ao aperfeiçoamento da técnica de natação, Phelpstem um “defeito” físico que faz dele o nadador ideal — um torso desproporcionalmentelongo e pernas relativamente curtas, que fazem com que ele deslize sobre a água como sefosse uma prancha.
Além disso, a envergadura dos braços (leia-se remos) do nadador é cerca de 7,6 centímetrosmaior do que sua altura, que é de 1,92m. Nos membros inferiores, Phelps tem umaflexibilidade absurda nos tornozelos, cerca de 15 graus acima da média, que lhe permitetransformar os pés em nadadeiras similares as de um peixe.
Por fim, Michel Phelps tem uma extraordinária capacidade de recuperação. Quandoexigidos ao extremo, os músculos liberam ácido láctico, que provoca dor. Após umacompetição, a maioria dos nadadores apresenta de 10 a 15 milimols de ácido lático porlitro de sangue, enquanto que Phelps tem apenas 5,6. A maioria dos atletas precisa de umaa duas horas para se recuperar totalmente dos efeitos do cansaço. Phelps pode se recuperarem menos de 30 minutos, o que explica sua capacidade de disputar tantas provas nomesmo dia.
Treho da reportagem “Michael Phelps faz história em Pequim” publicada em 13/08/08www.clicbr.com.br/olimpiada2008
acesso em 20/01/2009
Na produção de cerveja e pão, bem como na produção de iorgute, ocorrem 2 tipos de fermentação. Na primeira,a levedura Saccharomyces cerevisiae tem papel fundamental, enquanto que, no segundo tipo, os microrganismosdos gêneros Lactobacillus e Streptococcus são os principais responsáveis pelo processo.
a) Quais os nomes dados a estes dois tipos de fermentação, e qual o produto final de cada uma?
Fermentação alcoólica – produto final: álcool Fermentação lática - produto final: ácido lático
1
Atividades
b) A cãibra é o resultado de um destes processos. Qual é o processo, e em que tipo de células ocorre?
Fermentação lática – ocorre o acúmulo de ácido lático nas células musculares
Para a produção de iogurte caseiro, uma cozinheira esquentava o leite a aproximadamente 40 ºC e adicionavameio copo de iogurte. Depois disso, mantinha essa mistura nessa temperatura por aproximadamente quatrohoras. Com base nessas informações, responda o que se pede a seguir.
2
Bactérias.a) Quais microrganismos são responsáveis pela produção do iogurte?
CIÊNCIaS
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Fermentação lática.b) Que tipo de processo é realizado pelos microrganismos para que o leite se torne iogurte?
Porque o fermento biológico é constituído por um fungo que não realiza fermentação lática.
Por que não haveria a formação de iogurte se, ao invés de adicionar iogurte, a cozinheira tivesse adicionado fermentobiológico?
Porque a 80 ºC, as bactérias responsáveis pela fermentação do leite podem morrer ou, caso sobrevivam, estarão em umatemperatura muito distante da temperatura considerada ótima para seu funcionamento.
c) Por que não haveria a formação de iogurte se a mistura fosse mantida a 80 ºC?
PELO PAN, TENISTAS SÃO AVALIADAS EM SELEÇÃO PERMANENTE.São Paulo (SP) – Com o objetivo de participar do Pan-Americano no Rio de Janeiro, as oito melhorestenistas brasileiras estão sendo avaliadas pelo coordenador da Equipe Feminina Nacional Permanente,(...). Neste sábado, por exemplo, as tenistas fizeram testes de fadiga muscular. A proposta daConfederação Brasileira de Tênis (CBT), aliás, é que esse exame seja realizado em todos os tenistasprofissionais do Brasil.
(www.gazetaesportiva.net, 03.03.2007.)
Abordando o metabolismo celular, relacione o fenômeno da fadiga muscular com a prática esportivadas tenistas citadas no texto.O teste de fadiga muscular mede a concentração de ácido lático na corrente sanguínea das atletaslogo após o treino e durante as horas subsequentes, com o intuito de avaliar o preparo físico dessasatletas, já que o ácido láctico é produto do metabolismo energético das células musculares esqueléticas.
DESAFIO
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Leia o texto no quadro e responda
a) Por que os doces provocam cáries e são osgrandes vilões de dentes saudáveis?Os doces como caramelo e chocolate passam, devemser evitadas entre as refeições, porque provocam umataque ácido forte demais para a saliva combater. Jáquando ingeridos durante a refeição, esses alimentosfavorecem o lado da pessoa e de seus dentes. Quandoa criança dorme tomando mamadeira ou fica semprede dia com uma mamadeira na mão, tanto de leitequanto de suco de fruta etc., sua boca se torna umcampo propício para a produção de ácidos pelasbactérias e as cáries começam rapidamente a seformar. É o que chamamos de “cárie de mamadeira”.Para evitar a cárie, restrinja o consumo de doces,alimentos que grudam nos dentes e bebidas docesentre as refeições.
Não. Os adoçantes artificiais comoo aspartame, por exemplo, usadosem produtos dietéticos, não fazemparte da cadeia alimentar dasbactérias causadoras das cáries. Osadoçantes naturais, representadosprincipalmente pela glicose,frutose e sacarose constituem umalimento muito apreciado pordeterminados tipos de bactérias,cujo melhor exemplo são as dogênero Extreptococus. Durante afermentação, processo pelo qualelas digerem essas substâncias,libera-se um determinado tipo deácido que ataca o denteprovocando uma desmineralizaçãodo esmalte. O resultado é a cárie
b) Sabendo como ocorrem as cáries elabore um pequeno texto informativo sobre a importânciada escovação.Escove seus dentes e use fio dental logo após as refeições. Dessa forma você estará impedindo que asbactérias se aproveitem dos resíduos alimentares já que os cremes dentais contêm minerais que podemser utilizados pelos dentes, além de neutralizar a acidez na cavidade bucal. Quando estiver num localque impossibilite sua higienização, logo após a refeição coma um vegetal ou uma fruta crua e deconsistência dura (cenoura, maçã). O atrito dos dentes com esse tipo de alimento remove em parte osresíduos da alimentação, mas em hipótese alguma substitui a escova e o fio dental. Procure seu dentista.Ele irá orientá-lo sobre o uso de escova, fio dental, flúor e cremes dentais, além de verificar a existênciade cáries. Assim você estará mantendo condições adequadas na cavidade bucal para dificultar o trabalhodas bactérias e se livrar dessa doença.
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Objetivo geralIdentificar a cadeia alimentar como a transferência de energia contida nos
alimentos, reconhecendo produtores, consumidores e decompositores.
Levantamento dos conhecimentos prévios / introdução ao estudode cadeia alimentar
Observe as figuras a seguir.
Expectativasde aprendizagem
u Identificar cadeia alimentarcomo a relação em que um servivo se alimenta de outro,sendo sempre iniciada pelosvegetais;
u Representar por meio deesquema as relaçõesalimentares em uma cadeiaalimentar;
u Identificar o alimento comofonte de energia (energiaquímica ou energia de ligação).
aula 21
Cadeia alimentar: transferência deenergia contida no alimento
a) Quem fornece a energia necessária à vida das plantas? E das pessoas? E dos animais?
Resposta pessoal
Professor, realize esta atividade aproveitando para diagnosticar os estudantes já sabem sobre o tema a ser estudado.Você poderá acrescentar outras questões que julgar importante para o levantamento dos conhecimentos préviosem relação aos alimentos como fonte de energia aos seres vivos, retomando o conceito da fotossíntese.
Conceito básicoNos ecossistemas há um interrelacionamento dinâmico e equilibrado, que permite a troca de matéria e de energia
entre os seres vivos, formando a cadeia alimentar. Ao longo da cadeia alimentar há a transferência de nutrientes eenergia dos produtores (vegetais) para os consumidores (animais) e os decompositores (fungos e bactérias).
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Professor, sugerimos que os conceitos: fotossíntese, cadeia alimentar, seres produtores, consumidores edecompositores, sejam discutidos com os estudantes. Destaque o sentido que a flecha/seta deve ser desenhada indicando que a comida vai ao animal que será alimentado.
Professor, observe os exemplos apresentados pelos estudantes e verifique se a seta/flecha nos esquemas e/ou desenhosestá no sentido que leva a comida ao animal que será alimentado, ou seja, da fonte de energia para quem a recebe.
Que exemplos de cadeia alimentar você conhece? Represente por meio de desenhos e/ou esquemas. 1
Atividades
Resposta pessoal
A ação dos decompositores faz com que os nutrientes retornem ao solo, ficando disponível aos produtores na formade energia. A energia é utilizada por todos os seres da cadeia alimentar para sustentar as suas funções, assim vaidiminuíndo ao longo da mesma e não é reaproveitada.
Nas cadeias alimentares a energia sempre flui num único sentido. Ela é captada pelos produtores, passa pelosconsumidores e chega aos decompositores.
Considere a seguinte cadeia alimentar:
Capim boi homem O homem se alimenta da carne do boi. O boi se alimenta do capim. E o alimento do capim de onde vem?
2
g g
O capim produz seu próprio alimento. Isto acontece por meio da fotossíntese, a partir da água e do gás carbônico, na presençade luz e com a participação da clorofila.
Site da imagem: http://www.10emtudo.com.br/_img/upload/aula/_1904_0.gif
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Leia atentamente.
a) Que cadeia alimentar identificamos nesta situação?
Um produtor da nossa região está tendo prejuízos, devido ao ataque da Lagarta do milho (Helicoverpa zea) emsua lavoura de milho. Para diminuir os gastos e o uso indiscriminado de inseticidas, ele foi orientado a adotar o controle biológico, issoé, utilizar predadores e parasitoides como a tesourinha (Doru luteipes) que é um inseto que coloca seus ovosnas primeiras camadas de palha da espiga e alimentam-se de ovos e de larvas pequenas dessa praga para diminuira quantidade de Lagarta do milho que atacam as espigas.
3
A cadeia alimentar identificada é: milho que fabrica o próprio alimento, serve de alimento à lagarta do milho, e a lagarta domilho que servirá de alimento a tesourinha.
b) Quem são os produtores?
O milho
c) Quem são os consumidores?
d) Quem são os decompositores?Os decompositores não são citados. São as bactérias e os fungos que farão a decomposição do milho, da lagarta e da tesourinhadepois de mortos.
Observe a cadeia alimentar:
Capim boi homem bactérias e fungosNeste exemplo, o capim é o produtor, o boi e o homem são consumidores e as bactérias e fungos são osdecompositores. Podemos afirmar que o processo de fotossíntese é importante para o boi, o homem e as bactérias e fungos? Por quê?
4
g g g
A fotossíntese é fundamental para o boi, o homem e as bactérias e fungos, porque é por meio deste processo que as plantasproduzem o alimento paa si mesmas e este alimento servirá também para os animais que comem as plantas.
Analise e responda.1. O que poderá acontecer se retirarmos qualquer um dos indivíduos da cadeia alimentar? Poderá acontecer o desequilíbrio na cadeia alimentar, provocando a extinção de um determinado servivo e a superpopulação de outro.
DESAFIO
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Objetivo geralReconhecer que os seres vivos podem participar de várias cadeias alimentares
formando uma teia alimentar.
Levantamento dos conhecimentos prévios
Observe a figura a seguir.
Expectativasde aprendizagem
u Identificar as relaçõesalimentares na natureza comouma teia, em que um mesmoser pode se alimentar devários outros e servir dealimento a vários outros.
Teia alimentar: a interrelação devárias cadeias alimentares
Fonte: < http://tanyluchetty.blogspot.com.br/2011/07/cadeia-e-teia-alimentar.html> Acesso em 10/12/12
a) Quantas cadeias alimentares podemos formar com os seres vivos que aparecem na figura? Represente uma delas.
Podemos formar várias cadeias alimentares com os seres vivos apresentados. Exemplo: planta lagarta sapo corujag g g
aula 22
CIÊNCIaS
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b) Observe as cadeias alimentares que seus colegas construíram e compare que semelhanças elas possuem.
Professor, oriente os estudantes a observarem que com os mesmos seres vivos podem ser construídasdiferentes cadeias alimentares.
Conceito básico Um mesmo ser vivo pode participar de várias cadeias alimentares. As relações de alimentação num ecossistema
podem ser representadas por uma teia alimentar. Quando várias cadeias se interligam temos uma teia alimentar.
Observe os seres vivos que convivem em um mesmo ecossistema. rato – gavião – sapo – ave – serpente – pé de milho – coruja - gafanhoto
Elabore cinco cadeias alimentares das quais estes seres vivos participam.
1 - Pé de milho rato coruja2 - Pé de milho gafanhoto sapo serpente3 - Pé de milho rato gavião 4 - Pé de milho gafanhoto ave serpente5 - Pé de milho rato coruja gavião
1
Observe que o mesmo ser vivo participa de várias cadeias alimentares formando uma teia alimentar. Represente por meio de esquema, a teia que se forma com as cadeias alimentares elaboradas na atividade anterior. 2
Atividades
g
g
g g
g
g g g
g g
g g
g
Resposta pessoal
Professor, oriente os alunos escrever apenas uma vez o nome dos seres vivos e utilizar a seta para indicarquem servirá de alimento a quem, ou seja o cominho da energia que a energia seguirá.
Leia atentamente.
Na fazenda do Senhor Rodrigo há uma plantação de milho e uma criação de galinhas. Ele passou a ter sériosproblemas com os lobos que atacavam sua criação de galinhas. Ele reuniu os fazendeiros vizinhos e exterminaramos lobos da região. Depois de algum tempo, houve um aumento considerável no número de pássaros e roedoresque passaram a atacar as lavouras. Então, aconteceu uma nova campanha de extermínio e, logo depois da destruiçãodos pássaros e dos roedores uma grande praga de gafanhotos destruiu totalmente a plantação de milho e asgalinhas ficaram sem alimento.
3
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a) Elabore uma cadeia alimentar que aparece neste ambiente.
b) Analise a cadeia apresentada por você e as elaboradas pelos seus colegas. Que diferenças podem ser observadas?
Milho galinha loboMilh o gafanhoto pássaros lobo
Podem ser observadas várias diferenças no papel desempenhado pelos consumidores, como: o lobo que se alimenta do pássaroou da galinha ou o gafanhoto ou a galinha que se alimentam do milho, dentre outras.
g g
g g g
Releia o texto e escreva que desequilíbrio houve na teia alimentar deste ambiente. 4
Com o extermínio dos lobos houve um aumento no número de pássaros e roedores que atacavam a plantação e , em seguidacom a extinção dos pássaros aumentou a população de gafanhotos que atacou a plantação de milho e com isto as galinhasficaram sem alimento.
Pense e responda!Um gafanhoto se alimenta, obtém energia da planta e um sapo se alimenta de gafanhotos e umacoruja se alimenta de sapos.
a) Qual destes seres vivos precisa estar em maior quantidade no ecossistema para garantir o equilíbriodas populações?
B) O que acontecerá a este ecossistema se os sapos forem todos retirados?
As plantas devem estar em maior quantidade, pois elas fornecem a energia necessária aos consumidores(sapo, gafanhoto e coruja).
DESAFIO
Se os sapos forem retirados deste ambiente haverá grande proliferação de gafanhotos que destruirãoas plantas e as corujas poderão ser extintas por falta de alimento, no caso os sapos.
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Objetivo geralCompreender os diferentes níveis tróficos ocupados pelos seres vivos e
elacionar a importância desses seres nas cadeias alimentares.
1 – Elabore uma cadeia alimentar com os seres vivos apresentados a seguir.
Levantamento de conhecimentos prévios / introdução ao estudo decadeia e teia alimentar e transferência de energia
Expectativasde aprendizagem
u Identificar o alimento comofonte de energia (energiaquímica ou energia de ligação),relacionando cadeia e teiaalimentar à transferência deenergia do alimento de um servivo a outro.
u Identificar as relaçõesalimentares na natureza comouma teia, em que um mesmoser pode se alimentar de váriosoutros e servir de alimento avários outros.
aula 23
Cadeia e teia alimentar: níveis de tróficos
2 - Compare a cadeia alimentar que você elaborou com as que seus colegas elaboraram e verifique se o gaviãoaparece sempre na mesma posição.
Professor, solicite que os estudantes observem que nem sempre o gavião ocupa a mesma posição. Ele é consumidore poderá ser consumidor secundário ou consumidor terciário dependendo do animal que lhe servirá de alimento.
Conceito básico Cada etapa da cadeia alimentar é chamada de nível trófico. As plantas ocupam o nível trófico dos produtores, os
animais ocupam o nível de consumidores. Porém, podem ocupar diferentes níveis tróficos.Observe a cadeia alimentar:
Capim boi onça bactérias e fungosg g g
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Neste exemplo tanto o boi quanto a onça são consumidores, pois não fabricam o próprio alimento. No entanto, elesocupam diferentes níveis tróficos na cadeia alimentar.
• Capim - produtor está colocado no 1º nível trófico • Boi - consumidor primário, se alimenta dos produtores, são herbívoros e constituem o 2º nível trófico.• onça - consumidor secundário compõem o 3º nível trófico, sendo os carnívoros
As bactérias e fungos são os decompositores, que formam um grupo especial que degrada tanto produtores quantoconsumidores e ocupam sempre o último nível da transferência de energia.
Organize três cadeias alimentares com os seguintes seres vivos:
Planta – sabiá – grilo – preá – lagarto – rã – serpente – águia
1
Atividades
planta grilo rã águia planta preá serpenteplanta sabiá serpente águia
g
g
g
g
g
g
g
g
Classifique os seres da cadeia alimentar em relação aos níveis tróficos. planta preá serpente águia fungos e bactérias
a) planta:
b) preá:
c) serpente:
d) águia:
produtor – 1º nível trófico
consumidor primário – 2º nível trófico
consumidor secundário – 3º nível trófico
consumidor terciário - 4º nível trófico
2g g g g
Como os decompositores irão atuar nesta teia alimentar?
Os decompositores irão atuar no último nível de transferência de energia, pois decompõem tanto produtores quantodecompositores.
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Complete o esquema da cadeia alimentar indicando que ser vivo poderá ocupar cada nível trófico. 4
Produtores Consumidoresprimários
Decompositres
Consumidoressecundários
Consumidoresterciários
Resposta pessoal
A planta é a base de toda teia alimentar. Como o uso indiscriminado de agrotóxicos pelos produtores de soja poderá causar problemas àscadeias alimentares?
Os agrotóxicos podem provocar a contaminação das plantas que são a base de toda cadeia alimentar. Osanimais que consomem as plantas se contaminarão com o agrotóxico que fica concentrado nas plantas.
DESAFIO
aula 24
Resolução de exercícios Leia a frase e reflita.
Essa frase é verdadeira ou falsa? Justifique sua resposta.
O sol é a fonte de energia que mantém a vida no planeta Terra.1
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Sugestão de resolução: Essa frase é verdadeira, pois o sol fornece energia para a realização da fotossíntese, processo quetransforma energia luminosa em energia química e, através da alimentação e decomposição, a transfere a outros organismos.
A fotossíntese é uma reação química que, na maioria das plantas, acontece nas folhas, pois necessita dapresença da luz solar.A reação simplificada da fotossíntese pode ser descrita da seguinte forma:
a) C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ATPb) 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2c) NH3 + O2 NO2- + Energiad) C6H12O6 3C3H6O3 + 2ATP
2
g
g
g
g
Sugestão de resolução: A única alternativa que apresenta a reação, mesmo simplificada da fotossíntese é a alternativa B. Já asalternativas A, C e D apresentam, respectivamente, reações simplificadas de respiração aeróbica, quimiossíntese e fermentação.
Gabarito: b
A respiração intracelular é um processo de quebra de moléculas que libera energia que será utilizada pelacélula em suas atividades vitais. A respeito da respiração celular responda às seguintes questões.
a) Quais os tipos de respiração intracelular?
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Sugestão de resolução: Respiração aeróbica e anaeróbica.
b) Escreva um pequeno texto diferenciando os tipos de respiração intracelular.
Sugestão de resolução: A respiração aeróbica é um processo de obtenção de energia através da quebra de nutrientes,como a glicose, na presença obrigatória de oxigênio. Os seres vivos que realizam esse tipo de respiração são chamados deaeróbicos, como os vegetais, os mamíferos, peixes, insetos, aracnídeos, anfíbios, etc.Por outro lado, a respiração anaeróbica é um processo de obtenção de energia sem a presença de oxigênio, como sugere opróprio nome.As fibras musculares, quando submetidas a intenso esforço, e algumas bactérias são exemplos de células comatividades anaeróbicas.
Observe a cadeia alimentar a seguir.
Capim gafanhoto sapo cobra4
g g g
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Em relação ao papel desempenhado por cada ser vivo nesta cadeia alimentar.a) O gafanhoto é carnívoro.b) A cobra é consumidor terciário.c) O sapo é consumidor primário.d) O capim é heterótrofo.
Sugestão de resolução: Nesta cadeia alimentar a cobra é consumidor terciário, pois se alimenta do sapo que se alimentoudo gafanhoto. Este se alimentou da planta que é produtora.
Gabarito b
A figura representa a) uma cadeia alimentarb) um ecossistemac) uma biosferad) uma teia alimentar
5
Sugestão de resolução: Uma teia alimentar é formada quando várias cadeias alimentares se interligam. Gabarito d
Observe a figura a seguir.
Fonte: http://cnpab.embrapa.br/publicações/artigo_controle_biologico.html.adaptado
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Sobre essa teia alimentar, é correto afirmar que:a) Se a população dos pássaros “Chaplin” for eliminada, ocorrerá, inicialmente, uma diminuição na população de“aranhas”.b) A população de gavião ocupa a posição de decompositor na teia alimentar.c) As populações de pulgões, lagartas e coelhos ocupam a posição de consumidores primários na teia alimentar.d) O aumento da população de raposas poderia auxiliar no controle da superpopulação de gaviões.
Sugestão de resolução: As populações de pulgões, lagartas e coelhos ocupam a posição de consumidores primários nateia alimentar, pois se alimentam de plantas que são os produtores.
Gabarito c
Um produtor de soja aplicou agrotóxico em sua lavoura para eliminar os gafanhotos, praga que destruía suaplantação. Os sapos da região comeram os gafanhotos que se alimentavam das folhas da plantação de soja comagrotóxicos. Assim, é correto afirmar que
a) os sapos não serão contaminados, pois foram os gafanhotos que comeram as folhas com agrotóxico.b) o uso de agrotóxico auxilia na plantação de soja e os animais que vivem neste ambiente.c) a cadeia alimentar não será prejudicada, pois o uso de agrotóxico é benéfico para a plantação de soja. d) os sapos serão contaminados ao se alimentarem dos gafanhotos que se alimentaram nesta plantação de soja.
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Sugestão de resolução: O agrotóxico será absorvido pelos sapos que se alimentam dos gafanhotos que comeram asplantas contaminadas.
Gabarito d
Observe a figura a seguir.
