Voltar a: Biologia – 10ºAno
Ficha n.º 5 –Efeito do pH sobre a atividade da enzima nitrogenase em Calopogonium mucunoides
A acidez dos solos representa um problema que afeta grandes áreas agrícolas pelo mundo, principalmente nos trópicos, onde os teores de fósforo e azoto são limitantes. No caso do azoto, a fixação biológica de azoto (FBN) realizada pela simbiose do rizóbio com leguminosas, pode suprimir as necessidades de azoto dessa cultura, quando a nodulação por estirpes eficientes é estabelecida.
É necessária a presença do complexo enzimático nitrogenase, produzido pelo rizóbio, num ambiente celular com baixa concentração de oxigénio, obtida pela estrutura de parede do nódulo radicular, a presença de leg-hemoglobina e disponibilidade de forte redutor bioquímico. Todas estas condições são encontradas nos nódulos funcionais do sistema radicular de leguminosas, resultado da interação simbiótica.
A espécie Calopogonium mucunoides é uma leguminosa típica de cerrado[1], muito utilizada como adubo verde e forrageira, porém, poucas pesquisas são desenvolvidas com as mesmas.
Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a estabilidade do sistema simbiótico em Calopogonium mucunoides em condições de diferentes pHs, através da avaliação da atividade da enzima nitrogenase.
[1]Cerrado – O Cerrado é considerado a maior savana do mundo em biodiversidade e compreende grande parte do território brasileiro. O solo do Cerrado apresenta um pH ácido, variando de 4.3 a 6.2 aproximadamente.
Material e Métodos
– Sementes de Calopogonium mucunoides foram colocadas para germinar em dois vasos , após a germinação foram transplantadas para vasos individuais, contendo areia lavada e vermiculite (1:1), duas plantas por vaso.
– As plantas foram submetidas à inoculação e receberam solução nutritiva incompleta baseada na solução de Hoogland & Arnon (pH5,5) durante quatro semanas, após o que foram estabelecidos os tratamentos.
– Em três lotes com 15 plantas cada um, o primeiro lote recebeu a solução nutritiva em faixa de pH 4,0 ; o segundo em pH5,5 ; e o terceiro lote com pH 7,0.
– Após 25 dias de tratamento, foi realizada a análise da atividade da enzima nitrogenase in vivo, pela quantificação de H2 libertado. Os nódulos foram contados e pesados. Os dados foram apresentados representando a média de três repetições.
Resultados
Os resultados obtidos encontram-se representados nos gráficos das figuras 1 e 2.
Figura 1– Atividade da enzima nitrogenase em plantas de Calopogonium mucunoides submetidas a diferentes pHs. Dados expressos em μmol de H2∕g de tecido fresco.
Figura 2– Número de nódulos em plantas de Calopogonium mucunoides submetidas a diferentes pHs. Os dados representam a média de três repetições.
adaptado de http://www.feis.unesp.br/Home/Eventos/encivi/viencivi-2012/ferreira_ph_atividade-da-enzima-nitrogenase-em-calopogonium_63_final.pd
1. Tendo por base os dados fornecidos justifique a capacidade de sobrevivência de Calopogonium mucunoides no cerrado brasileiro.
→ Tópico 1 : Referência a que o solo do Cerrado é um solo pobre em nutrientes minerais, nomeadamente azoto e apresenta um pH ácido, variando de 4.3 a 6.2 aproximadamente.
→ Tópico 2 : Referência a que de acordo com os resultados obtidos a actividade da enzima nitrogenase e o número de nódulos nas plantas é superior para valores de pH de 5,5 e 4.
→ Tópico 3 :Referência a que o maior número de nódulos formados e o aumento da atividade da enzima nitrogenase se traduzem numa maior disponibilidade de azoto para a planta permitindo que a mesma sobreviva em solos tipicos do cerrado.
2. De acordo com o objetivo da investigação descrita __________pode ser considerada uma variável independente desta experiência.
(A) o número de nódulos em Calopogonium mucunoides.
(B) a atividade da enzima nitrogenase.
(C) o tipo de espécie de leguminosa utilizada.
(D) o pH da solução nutritiva.
- Opção (D)
→ O objetivo do presente trabalho foi avaliar a estabilidade do sistema simbiótico em Calopogonium mucunoides em condições de diferentes pHs, através da avaliação da atividade da enzima nitrogenase. Assim, o pH da solução nutritiva constitui uma variável independente, a atividade da nitrogenase e o número de nódulos constituem as variáveis dependentes.
3. Dos lotes que foram sujeitos a tratamento, o lote que representa o grupo controlo corresponde ao _____.
(A) lote que recebeu a solução nutritiva em faixa de pH 4,0
(B) lote que recebeu a solução nutritiva em faixa de pH 5,5
(C) lote que recebeu a solução nutritiva em faixa de pH 7,0
(D) lote que ficou sujeito a condições de obscuridade.
- Opção (B)
→ O grupo controlo corresponde ao grupo que não foi sujeito à alteração do pH durante o período de tratamento, mantendo-se os valores de pH iniciais, ou seja, 5,5.
4. Uma das condições que garantiu a fiabilidade dos resultados foi a _________.
(A) utilização de sementes recolhidas em plantas jovens.
(B) utilização do mesmo tipo de solo nos dois vasos.
(C) utilização de plantas com desenvolvimento diferente.
(D) sujeição dos lotes a diferentes níveis de luminosidade.
- Opção (B)
→ A utilização do mesmo tipo de solo nos dois vasos aumenta a fiabilidade dos resultados, pois caso o solo usado fosse diferente poderia condicionar os resultados da experiência.
5. Os dados registados nos gráficos representam a média de três repetições. A repetição da experiência permitiu ________ a fiabilidade da experiência, porque _______.
(A) diminuir ………. requer que os investigadores encontrem valores médios do número de nódulos.
(B) diminuir ………. introduz mais variáveis em estudo e logo, mais fontes de erro.
(C) aumentar ……… permite demonstrar que os resultados podem ser reproduzidos.
(D) aumentar ……… permite testar um maior número de condições experimentais.
- Opção (C)
→ Para garantir a fiabilidade de uma experiência, a mesma deverá ser repetida várias vezes para garantir que os resultados possam ser reproduzidos.
6. A célula da bactéria é, inequivocamente, _______ porque _____ núcleo.
(A) eucariótica ………. possui.
(B) eucariótica ………. não possui.
(C) procariótica………. possui.
(D) procariótica………. não possui.
- Opção (D)
→ As bactérias apresentam células procarióticas, uma vez que não apresentam núcleo individualizado.
7. Quando ocorre a redução do oxigénio ao nível do nódulo radicular, gera-se um ambiente _______ à atividade da nitrogenase. Nessas condições será de esperar um (a) ____ da disponibilidade de azoto para a planta.
(A) favorável ……….. aumento
(B) favorável ……….. diminuição
(C) desfavorável …….. aumento
(D) desfavorável …….. diminuição
- Opção (A)
→ A enzima nitrogenase é inibida pela presença de oxigénio. Assim, em condições de anaerobiose (ausência) de oxigénio a atividade da enzima nitrogenase é superior aumentando a disponibilidade de azoto para a planta.
8. O material genético da bactéria e da leguminosa apresentam _____ composição química. Tanto a bactéria como a leguminosa apresentam parede celular, sendo que nesta última é constituída por ____.
(A) idêntica………. celulose.
(B) idêntica ………. quitina.
(C) diferente ……….celulose.
(D) diferente ……… quitina.
- Opção (A)
→ A composição química do DNA é idêntica em todos os seres vivos. As bactérias apresentam parede celular constituída por peptidoglicano enquanto que a parede celular das células vegetais é constituída por celulose.
9. A água é um composto fundamental à vida. As suas propriedades fisíco-químicas resultam de esta ser uma molécula ______ e ter ________ poder de dissolução.
(A) apolar………. elevado
(B) apolar ……….reduzido
(C) polar ………. elevado
(D) polar ……….reduzido
- Opção (C)
→ A água é uma molécula polar, essa característica confere-lhe propriedades de coesão e adesão e um elevado poder de dissolução.
10. As folhas de Calopogonium mucunoides, apresentam elevada capacidade de produção de compostos orgânicos o que determina a presença de um elevado número de ________.
(A) ribossomas
(B) cloroplastos
(C) lisossomas
(D) vacúolos
- Opção (B)
→ A produção de compostos orgânicos ocorre ao nível dos cloroplastos.
11. No DNA da leguminosa, o azoto está presente na constituição da ______ e os nucleótidos organizam-se ____.
(A) adenina ………… em duas cadeias
(B) adenina ………… numa única cadeia
(C) desoxirribose ………… em duas cadeias
(D) desoxirribose ………… numa única cadeia
- Opção (A)
→ O azoto está presente nas bases azotadas do DNA (adenina, timina, guanina e citosina). O DNA é constituído por duas cadeias polidesoxirribonucleotídicas.
12. A leguminosa armazena como substância de reserva o __________, que correponde a um _________.
(A) glicogénio ……… monómero.
(B) glicogénio ……… polímero.
(C) amido ……… monómero.
(D) amido ……… polímero.
- Opção D
→ As plantas armazenam o amido (polímero) como substância de reserva. O glicogénio (polímero) constituí a substância de reserva nos animais.
13. Faça corresponder a cada uma das afirmações relativas aos constituintes moleculares dos seres vivos, expressas na coluna A, o respetivo termo que consta da coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.
| Coluna A | Coluna B |
|
(a) Alteração da estrutura tridimensional de uma proteína por ação do pH. (b) Monómero constituído pelo grupo carboxilo, grupo amina, um átomo de hidrogénio e um grupo radical variável, ligados a um átomo central. (c) Biomolécula responsável pela transmissão da informação genética de geração em geração. (d) Molécula constituída por três cadeias de ácidos gordos ligados a uma molécula de álcool. (e) Hidratos de carbono mais simples incapazes de sofrerem hidrólise. |
(1) Aminoácido (2) Nucleótido (3) Polissacarídeo (4) Monossacarideo (5) Desnaturação (6) Polipéptido (7) Ácido núcleico (8) Triglicérido |
- → (a) – 5;
- → (b) – 1;
- → (c) – 7;
- → (d) – 8;
- → (e)– 4;
