Prova Escrita de Biologia e Geologia (Teste 3) 10.º Ano de Escolaridade Duração da Prova: 90 minutos

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1 Prova Escrita de Biologia e Geologia (Teste 3) 10.º Ano de Escolaridade Duração da Prova: 90 minutos 10 páginas Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. Não é permitido o uso de corretor. Em caso de engano, deve riscar de forma inequívoca aquilo que pretende que não seja classificado. Escreva de forma legível a numeração dos grupos e dos itens, bem como as respetivas respostas. As respostas ilegíveis ou que não possam ser claramente identificadas são classificadas com zero pontos. Para cada item, apresente apenas uma resposta. Se escrever mais do que uma resposta a um mesmo item, apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar. Para responder aos itens de escolha múltipla, escreva, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica a única opção escolhida. Para responder aos itens de associação/correspondência, escreva, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica cada elemento da coluna A e o número que identifica o único elemento da coluna B que lhe corresponde. Para responder aos itens de ordenação, escreva, na folha de respostas: o número do item; a sequência de letras que identificam os elementos a ordenar. As cotações dos itens encontram-se no final do enunciado da prova. A ortografia dos textos e de outros documentos segue o Acordo Ortográfico de Página 1 de 10

2 Escola: 10.º ano Turma Data / / Nome N.º Classificação Grupo I Paleomagnetismo dos fundos oceânicos Os desenvolvimentos tecnológicos verificados após a II Grande Guerra Mundial permitiram explorar de uma forma mais eficaz os fundos oceânicos e obter novos dados sobre a deriva dos continentes. Os principais avanços científicos foram a descoberta do um campo magnético terrestre, cujo polo norte magnético varia ao longo do tempo geológico; a deteção e registo de sismos, em estações sismográficas instaladas por todo o globo e a cartografia dos fundos oceânicos, com a datação absoluta das rochas. A figura 1 representa o registo paleomagnético simplificado do fundo do oceano Atlântico, com indicação da idade de algumas das rochas. Figura 1 A taxa de expansão varia conforme os fundos oceânicos (tabela I). Tabela I - Taxa média de expansão do fundo oceânico nos últimos milhões de anos. Bacia oceânica Taxa de expansão (cm/ano) Pacífico 4,5 Atlântico Norte 2 Atlântico Sul 1 Página 2 de 10

3 Na resposta a cada um dos itens de 1. a 4., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 1. Quando o polo norte magnético está perto do polo sul geográfico origina uma anomalia, verificando-se na atualidade uma anomalia. (A) negativa ( ) negativa (B) positiva ( ) negativa (C) negativa ( ) positiva (D) positiva ( ) positiva 2. O fundo oceânico preserva o registo magnético pois os abundantes possuem minerais magnetizáveis que registam o campo magnético vigente sua formação. (A) granitos ( ) anterior à (B) basaltos ( ) aquando da (C) granitos ( ) aquando da (D) basaltos ( ) anterior à 3. Os estratos sedimentares mais antigos presentes nas bacias oceânicas devem encontrar-se das sequências estratigráficas que se encontram mais próximas, onde também se encontram as rochas mais antigas da crusta oceânica, que têm cerca de 180 a 200 M.a. (A) na base ( ) das fossas oceânicas (B) no topo ( ) das fossas oceânicas (C) na base ( ) do rifte (D) no topo ( ) do rifte 4. As placas tectónicas correspondem a fragmentos de rígida que se deslocam por cima da. (A) litosfera ( ) crusta oceânica (B) crusta continental ( ) astenosfera (C) crusta oceânica ( ) astenosfera (D) litosfera ( ) astenosfera 5. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações. A. Os riftes na região do Pacífico possuem maior atividade que o rifte da dorsal médio-atlântica. B. A cartografia do paleomagnetismo nos fundos oceânicos permitiu verificar a alternância de anomalias magnéticas sob a forma de bandas paralelas nas duas margens da dorsal médio-atlântica. C. A expansão dos fundos oceânicos ocorre ao nível das fossas oceânicas. D. A maioria dos sismos que ocorrem no fundo do oceano Atlântico podem ser cartografados na banda magnética mais recente. E. As rochas da crusta oceânica mais próximas de Portugal continental são mais recentes que as rochas da crusta oceânica na região do arquipélago dos Açores. F. Na região dos Açores, ao nível do rifte, o limite é do tipo divergente. G. As bandas paleomagnéticas devem ser mais largas no fundo marinho do Atlântico Sul. H. Nos riftes, a maioria dos sismos são gerados próximos da superfície. 6. Mencione como procederia para localizar na figura o rifte da crista médio-atlântica. 7. Uma vasta área dos fundos oceânicos encontra-se coberta com sedimentos, alguns contendo minerais magnetizáveis, sendo, por isso, suscetíveis às inversões da polaridade do campo magnético terrestre. Contudo, estes sedimentos não podem ser usados para datação das rochas da crusta oceânica. Apresente uma explicação para este facto. Página 3 de 10

4 Grupo II Sismos em Portugal Os sismos são fenómenos com origem natural ou humana, que resultam da libertação súbita de energia acumulada nas rochas. A fraturação do material origina a libertação de energia em todas as direções, sob a forma de ondas sísmicas que ao atingirem a superfície podem causar estragos avultados e perda de vidas humanas. Em Portugal ocorrem sismos de forma regular, não sendo a maioria sentidos pelas populações. O sismo de 1755, e o tsunami associado, causou a maior destruição de que há registo em Portugal, tendo as vítimas mortais ascendido a mais de , segundo estudos mais recentes. Foi um sismo muito forte, com uma magnitude na ordem dos 8,7. Em 1980 ocorreu um sismo nos Açores, com epicentro próximo do Faial, com uma magnitude de 7,2, que causou 60 mortos e grandes prejuízos económicos. Recentemente, ocorreu no dia 13 de fevereiro de 2013 um sismo com epicentro a NE de Valongo, com uma magnitude de 3,1. A figura 2 resulta de centenas de inquéritos à população sobre as consequências deste sismo. O Instituto Português do Mar e da Atmosfera determinou que o sismo foi originado a 7 km de profundidade e que foi sentido com intensidade máxima III/IV (na escala de Mercalli Modificada) na região epicentral. Figura 2 Página 4 de 10

5 Na resposta a cada um dos itens de 1. a 5., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 1. Com base nos relatos é possível determinar a dos sismos, indicador da. (A) magnitude ( ) energia libertada (C) magnitude ( ) destruição causada (B) intensidade ( ) destruição causada (D) intensidade ( ) energia libertada 2. Com base nos dados, é possível concluir que (A) a intensidade diminui nas regiões mais próximas do epicentro. (B) a intensidade é constante, independentemente da distância ao epicentro. (C) nas regiões mais afastadas do epicentro, como por exemplo Bragança, o sismo não foi sentido. (D) o sismo foi pouco intenso pois ocorreu a profundidades reduzidas. 3. A intensidade sísmica é um valor que com a distância ao epicentro, enquanto que a magnitude é um valor para um dado sismo. (A) varia ( ) variável (C) não varia ( ) fixo (B) não varia ( ) variável (D) varia ( ) fixo 4. O sismo de Valongo deverá estar associado (A) à atividade vulcânica. (B) ao abatimento de minas. (C) à atividade tectónica. (D) ao enchimento de uma barragem. 5. As ondas P distinguem-se das ondas superficiais por (A) a sua velocidade não ser constante. (B) serem de grande amplitude. (C) se propagarem apenas em meios sólidos. (D) a sua velocidade ser sempre constante. 6. Ordene as letras de A a E de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos responsáveis pela ocorrência do sismo de Valongo. A. Sismógrafos em Espanha registam as ondas. B. As ondas sísmicas atingem o epicentro. C. Perceção do sismo no Porto. D. Rutura das rochas a 7 km de profundidade. E. Propagação das ondas P e S a partir do hipocentro. 7. Faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A um dos números da coluna B. Coluna A Coluna B (a) Propagam-se através do interior da Terra. (b) São ondas de compressão. (c) Apresentam reduzida velocidade de propagação e grande amplitude. (d) São as que apresentam maior velocidade de propagação. (e) Provocam vibração dos materiais apenas na superfície da Terra. (f) A sua velocidade de propagação é constante. (g) A velocidade de propagação diminui no núcleo externo da Terra. (h) A descontinuidade de Moho é marcada por um aumento da sua velocidade de propagação de 6,5 km/s para 8 km/s. (1) Ondas superficiais (2) Ondas P (3) Ondas P e S 8. A distribuição dos sismos no globo e a sua profundidade não é uniforme. Explique por que motivo os sismos mais profundos (até 600 km) ocorrem nas fossas oceânicas. Página 5 de 10

6 Grupo III Modelo da estrutura interna da Terra A partir do estudo da velocidade de propagação das ondas sísmicas é possível inferir sobre o estado físico dos materiais em profundidade, a sua densidade e a sua rigidez. A sismologia também é essencial para estudar a composição química dos materiais. Admite-se que o manto superior seja essencialmente constituído por uma rocha ígnea ultrabásica o peridotito. Esta rocha é fundamentalmente composta por minerais ferromagnesianos como as olivinas, piroxenas e anfíbolas. Diversos estudos experimentais provam que a composição mineralógica do peridotito varia com a profundidade, em função da pressão. Os cientistas admitem que, apesar de haver alterações mineralógicas, não se verificam modificações importantes na composição química do manto superior para o inferior. Várias décadas após a descoberta da expansão dos fundos oceânicos e da aceitação da Teoria da Tectónica de Placas, permanece por esclarecer como se processa a convecção mantélica e de que forma este processo é o motor responsável pela mobilidade litosférica e que, em última análise, é a causa da atividade tectónica. Figura 3 (A) Variação da velocidade das ondas S até a profundidade de 900 km. (B) Modificações na estrutura cristalina do mineral olivina com o aumento da profundidade. Na resposta a cada um dos itens de 1. a 4., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 1. Os dados apresentados na figura 3 enquadram-se nos métodos do estudo do interior da Terra e provam que. (A) diretos ( ) a litosfera assenta sobre uma camada muito rígida (B) indiretos ( ) a rigidez do manto é uniforme (C) diretos ( ) o manto inferior é mais rígido do que o manto superior (D) indiretos ( ) a partir dos 700 km de profundidade a rigidez dos materiais aumenta 2. Por volta dos 400 km de profundidade ocorre um aumento da velocidade das ondas S, em resultado (A) da maior plasticidade das rochas. (B) de modificações químicas significativas. (C) da maior compactação dos minerais de olivina, que aumentam a rigidez das rochas. (D) de o material se encontrar fundido. Página 6 de 10

7 3. Para além da sismologia, o estudo dos meteoritos também permitiu inferir a composição química do núcleo da Terra, tendo-se concluído que é composto essencialmente por, possuindo o núcleo uma composição semelhante aos. (A) ferro e níquel ( ) siderólitos (B) ferro e níquel ( ) sideritos (C) ferro e alumínio ( ) sideritos (D) níquel e alumínio ( ) siderólitos 4. Observe os seguintes gráficos, respeitantes à composição de diferentes camadas internas da Terra. (I) (II) (III) (IV) A composição química da crusta continental até aos 35 km de profundidade poderá ser representada pelo gráfico ; entre os 200 e os 900 km o gráfico que melhor traduz a composição do manto é o. (A) I ( ) IV (B) II ( ) IV (C) III ( ) II (D) II ( ) III 5. Relacione a distribuição mundial dos sismos com a tectónica de placas. 6. Faça corresponder a cada uma das letras de (a) a (e), que identificam afirmações relativas ao comportamento das ondas sísmicas no interior da geosfera, o número de (1) a (8) da chave que assinala cada uma das suas camadas. Utilize cada letra apenas uma vez. Afirmações: (a) Entre os 100 e os 200 km existe uma zona de baixas velocidades. (b) Camada limitada pela descontinuidade de Gutenberg e pela descontinuidade de Lehman. (c) Zona limitada inferiormente pela descontinuidade de Mohorovicic. (d) Camada responsável pela geração à superfície de uma zona de sombra sísmica das ondas P. (e) Zona em que ocorre um aumento muito acentuado da velocidade de propagação das ondas P. Chave: (1) Núcleo interno (2) Núcleo externo (3) Manto (4) Crusta (5) Astenosfera (6) Litosfera 7. Mencione o local da crusta terrestre em que é possível estar mais perto da astenosfera, que se encontra por vezes a apenas a 20 km de profundidade. 8. Muitos pressupostos da teoria da tectónica de placas assentam na ideia de que as placas litosféricas flutuam sobre uma zona mais plástica do manto. Explique a importância da descoberta de uma zona de baixas velocidades como dado fundamental para a aceitação da Teoria da Tectónica de Placas. Página 7 de 10

8 Grupo IV Adaptações celulares ao frio Os seres vivos são constantemente expostos às variações dos fatores ambientais, como por exemplo a temperatura, tendo necessidade de adaptação permanente às variações térmicas. Um dos principais mecanismos de adaptação ocorre no tecido adiposo, formado por células adiposas os adipócitos que acumulam gorduras. O tecido adiposo sofre modificações ao longo do tempo, com aumento ou diminuição de volume, permitindo a adaptação às variações ambientais. Para estudar as adaptações de ratinhos ao frio, uma equipa de investigadores montou uma experiência com dois grupos de 10 ratinhos: o grupo A foi exposto a temperaturas médias de 30 C ao longo de 4 semanas, simulando as condições habituais a que estes ratinhos se encontram expostos; o grupo B foi exposto a temperaturas médias de 4 C ao longo das mesmas 4 semanas. No final das 4 semanas foram recolhidas amostras de dois tipos de tecido adiposo em ambos os grupos de ratinhos: WAT (White Adipose Tissue) tecido adiposo subcutâneo, cujas células contêm apenas uma gotícula de gordura que empurra o núcleo contra a periferia; BAT (Brown Adipose Tissue) tecido adiposo de cor castanha e menos abundante que o anterior; é particularmente abundante em recém-nascidos e animais que hibernam; as suas células contêm várias gotículas de gordura. As amostras foram analisadas ao microscópio de forma a quantificar e analisar a distribuição das mitocôndrias. Figura 4 (A) Concentração de mitocôndrias nos tecidos adiposos dos dois grupos de ratinhos. A temperatura na barra corresponde à temperatura a que foram expostos os ratinhos ao longo de 4 semanas. (B) Representação esquemática de células do tecido WAT. Na resposta a cada um dos itens de 1. a 3., selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 1. As células adiposas possuem cor branca a castanha e possuem gotículas de gordura no seu citoplasma. De acordo com a figura 4B, a área X incluirá, essencialmente (A) gorduras. (B) sangue. (C) água. (D) fluido intersticial. Página 8 de 10

9 2. As gorduras são usadas como substâncias de reserva nos animais, pois (A) possuem uma importante função hormonal. (B) podem ser usadas na produção de energia. (C) são insolúveis em água. (D) são biomoléculas complexas. 3. O corte ao longo da linha FG representado na figura 4B foi analisado ao microscópio ótico composto, correspondendo à secção (A) (B) (C) (D) 4. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, tendo em conta os dados fornecidos. A. O WAT é o tecido adiposo que responde de forma mais eficaz às temperaturas mais baixas. B. O tecido BAT de ratinhos expostos a 30 C possui maior teor de mitocôndrias, quando comparado com o tecido WAT dos ratinhos expostos a 4 C. C. A temperatura é a variável experimental da experiência cujos dados se encontram representados na figura 4A. D. O controlo experimental corresponde à exposição dos ratinhos a temperaturas na ordem dos 30 C. E. A experiência analisada permite analisar o efeito da ação de fatores bióticos sobre os organismos. F. Se degradássemos as gotículas de gordura das células de tecido adiposo obteríamos uma elevada concentração de aminoácidos. G. Nas experiências a que se reportam os dados da figura 4A podiam usar-se as bactérias em vez dos ratinhos. H. É importante expor os dois grupos de ratinhos 4 semanas às condições descritas, de forma a garantir que são observadas diferenças significativas no número de mitocôndrias presentes nos tecidos. 5. Os termos seguintes identificam níveis de organização biológica e estão associados ao exemplo descrito no texto. Ordene as letras de A a E de acordo com o grau de complexidade crescente. A. Ratinho B. Triglicerídeos presentes nas gotículas de gorduras C. Tecido adiposo D. Adipócito E. Mitocôndrias 6. Relacione o aumento do número de mitocôndrias com a exposição ao frio. 7. Imagine que pretende identificar a presença de hidratos de carbono, lípidos e proteínas num adipócito. Elabore uma breve descrição de um procedimento laboratorial para identificação das biomoléculas mencionadas. Página 9 de 10

10 Prova Escrita de Biologia e Geologia (Teste 3) 10.º Ano de Escolaridade COTAÇÕES GRUPO I pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos 50 pontos GRUPO II pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos 50 pontos GRUPO III pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos 50 pontos GRUPO IV pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos 50 pontos TOTAL pontos