Cientistas descobrem “oxigênio negro” sendo produzido no fundo do oceano. (com questões ao final)

Link para matéria completa: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/cientistas-descobrem-oxigenio-negro-sendo-produzido-no-fundo-do-oceano/

Resumo: Muitas perguntas sem resposta permanecem sobre origem do oxigênio produzido sem fotossíntese e qual papel desempenha no ecossistema de águas profundas.

Um fenômeno misterioso observado pela primeira vez em 2013 a bordo de um navio em uma parte remota do Oceano Pacífico parecia tão absurdo que convenceu o cientista oceânico Andrew Sweetman de que seu equipamento de monitoramento estava com defeito. As leituras dos sensores pareciam mostrar que o oxigênio estava sendo produzido no fundo do mar a 4 mil metros abaixo da superfície, onde nenhuma luz pode penetrar. A mesma coisa aconteceu em três viagens subsequentes a uma região conhecida como Zona Clarion-Clipperton.

“Eu basicamente disse aos meus alunos, apenas coloquem os sensores de volta na caixa. Vamos enviá-los de volta ao fabricante e testá-los porque eles estão nos dando apenas besteira”, disse Sweetman, professor da Associação Escocesa de Ciências Marinhas e líder do grupo de ecologia do fundo do mar e biogeoquímica da instituição. “E todas as vezes o fabricante respondia: ‘Eles estão funcionando. Estão calibrados.'”

Organismos fotossintéticos, como plantas, plâncton e algas, usam a luz solar para produzir oxigênio que se desloca para as profundezas do oceano, mas estudos anteriores realizados no mar profundo mostraram que o oxigênio é apenas consumido, não produzido, pelos organismos que vivem lá, disse Sweetman.

Agora, a pesquisa de sua equipe está desafiando essa suposição de longa data, descobrindo oxigênio produzido sem fotossíntese.

“Você fica cauteloso quando vê algo que vai contra o que deveria estar acontecendo”, disse ele.

O estudo, publicado na segunda-feira (22/07/2024) na revista Nature Geoscience, demonstra o quanto ainda é desconhecido sobre as profundezas do oceano e ressalta o que está em jogo na exploração do fundo do mar para metais e minerais raros. A descoberta de que há outra fonte de oxigênio no planeta além da fotossíntese também tem implicações de grande alcance que podem ajudar a desvendar as origens da vida.

Amostragem do fundo do mar

Sweetman fez a observação inesperada de que o oxigênio “negro” estava sendo produzido no fundo do mar enquanto avaliava a biodiversidade marinha em uma área destinada à mineração de nódulos polimetálicos do tamanho de batatas. Os nódulos se formam ao longo de milhões de anos através de processos químicos que fazem com que os metais precipitem da água ao redor de fragmentos de conchas, bicos de lula e dentes de tubarão, cobrindo uma área surpreendentemente grande do fundo do mar.

Metais como cobalto, níquel, cobre, lítio e manganês contidos nos nódulos estão em alta demanda para uso em painéis solares, baterias de carros elétricos e outras tecnologias verdes. No entanto, críticos dizem que a mineração em águas profundas pode danificar irrevogavelmente o ambiente submarino intocado, com ruídos e plumas de sedimentos levantados pelo equipamento de mineração prejudicando ecossistemas de meia-água, bem como organismos no fundo do mar que muitas vezes vivem nos nódulos. Também é possível, alertam esses cientistas, que a mineração em águas profundas possa perturbar a forma como o carbono é armazenado no oceano, contribuindo para a crise climática.

Para aquele experimento de 2013, Sweetman e seus colegas usaram um aterrador de águas profundas que afunda até o fundo do mar para cravar uma câmara, menor que uma caixa de sapatos, no sedimento para enclausurar uma pequena área do fundo do mar e o volume de água acima dela. O que ele esperava que o sensor detectasse era o nível de oxigênio caindo lentamente ao longo do tempo enquanto os animais microscópicos o respiravam. A partir desses dados, ele planejava calcular algo chamado “consumo de oxigênio da comunidade sedimentar”, que fornece informações importantes sobre a atividade da fauna do fundo do mar e dos microrganismos.

Só em 2021, quando Sweetman usou outro método alternativo para detectar oxigênio e obteve o mesmo resultado, ele aceitou que o oxigênio estava sendo produzido no fundo do mar e que precisava entender o que estava acontecendo. “Eu pensei: ‘Meu Deus, nos últimos oito ou nove anos, eu estava ignorando algo profundo e enorme'”, disse ele.

Sweetman observou o fenômeno repetidamente ao longo de quase uma década e em vários locais na Zona Clarion-Clipperton, uma grande área que se estende por mais de 6.400 quilômetros e está além da jurisdição de qualquer país. A equipe levou algumas das amostras de sedimento, água do mar e nódulos polimetálicos de volta ao laboratório para tentar entender exatamente como o oxigênio estava sendo produzido.

Compreendendo o oxigênio negro

Por meio de uma série de experimentos, os pesquisadores descartaram processos biológicos, como micróbios, e se concentraram nos próprios nódulos como a origem do fenômeno. Talvez, raciocinaram, fosse o oxigênio sendo liberado do óxido de manganês no nódulo. Mas tal liberação não era a causa, disse Sweetman.

Um documentário sobre mineração em águas profundas que Sweetman assistiu em um bar de hotel em São Paulo, Brasil, desencadeou uma descoberta. “Havia alguém dizendo: ‘Isso é uma bateria em uma rocha’”, ele lembrou. “Assistindo a isso, de repente pensei, poderia ser eletroquímico? Essas coisas que eles querem minerar para fazer baterias, poderiam elas mesmas ser baterias?”

Corrente elétrica, mesmo de uma bateria AA, quando colocada na água salgada, pode dividir a água em oxigênio e hidrogênio — um processo conhecido como eletrólise da água do mar, disse Sweetman. Talvez, o nódulo estivesse fazendo algo semelhante, ele raciocinou.

Sweetman procurou Franz Geiger, um eletroquímico da Universidade Northwestern em Evanston, Illinois, e juntos investigaram mais a fundo. Usando um dispositivo chamado multímetro para medir pequenas voltagens e variações nas voltagens, eles registraram leituras de 0,95 volts da superfície dos nódulos. Essas leituras eram inferiores à voltagem de 1,5 necessária para a eletrólise da água do mar, mas sugeriam que voltagens significativas poderiam ocorrer quando os nódulos estão agrupados.

“Parece que descobrimos uma ‘geobateria’ natural”, disse Geiger, professor Charles E. e Emma H. Morrison de Química na Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern, em um comunicado à imprensa. “Essas geobaterias são a base para uma possível explicação da produção de oxigênio escuro nos oceanos.”

Desafiando o paradigma

A descoberta de que nódulos abissais, ou de águas profundas, estão produzindo oxigênio é “uma descoberta incrível e inesperada”, disse Daniel Jones, professor e chefe de biogeociências oceânicas no National Oceanography Centre em Southampton, Inglaterra, que já trabalhou com Sweetman, mas não estava diretamente envolvido na pesquisa. “Descobertas como essa demonstram o valor das expedições marítimas a essas áreas remotas, mas importantes, dos oceanos do mundo”, disse ele por e-mail.

O estudo definitivamente desafia “o paradigma tradicional do ciclo do oxigênio no mar profundo”, de acordo com Beth Orcutt, cientista sênior de pesquisa no Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, no Maine. Mas a equipe forneceu “dados de suporte suficientes para justificar a observação como um sinal verdadeiro”, disse Orcutt, que não estava envolvida na pesquisa.

Craig Smith, professor emérito de oceanografia da Universidade do Havaí em Mānoa, chamou a hipótese da geobateria de uma explicação razoável para a produção de oxigênio escuro. “Como com qualquer nova descoberta, no entanto, pode haver explicações alternativas”, disse ele por e-mail.

“A importância regional de tal (produção de oxigênio negro) não pode realmente ser avaliada com a natureza limitada deste estudo, mas sugere uma função potencial não apreciada dos nódulos de manganês no fundo do mar profundo”, disse Smith, que também não estava envolvido no estudo.

Desvendando as origens da vida

O Serviço Geológico dos EUA estima que existam 21,1 bilhões de toneladas secas de nódulos polimetálicos na Zona Clarion-Clipperton — contendo mais metais críticos do que todas as reservas terrestres do mundo combinadas.

A Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos, sob a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, regula a mineração na região e emitiu contratos de exploração. O grupo está se reunindo na Jamaica este mês para considerar novas regras que permitam às empresas extrair metais do fundo do oceano.

No entanto, vários países, incluindo o Reino Unido e a França, expressaram cautela, apoiando uma moratória ou proibição da mineração em águas profundas para proteger os ecossistemas marinhos e conservar a biodiversidade. No início deste mês, o Havaí proibiu a mineração em águas profundas em suas águas estaduais.

Sweetman e Geiger disseram que a indústria de mineração deve considerar as implicações dessa nova descoberta antes de potencialmente explorar os nódulos de águas profundas. Craig Smith, da Universidade do Havaí, disse ser favorável a uma pausa na mineração dos nódulos, considerando o impacto que teria em um ambiente vulnerável, biodiverso e intocado.

As primeiras tentativas de esforços de mineração na zona na década de 1980 forneceram um conto de advertência, disse Geiger. “Em 2016 e 2017, biólogos marinhos visitaram locais que foram minerados na década de 1980 e descobriram que nem mesmo bactérias haviam se recuperado nas áreas mineradas”, disse Geiger.

“Nas regiões não mineradas, no entanto, a vida marinha floresceu. Por que essas ‘zonas mortas’ persistem por décadas ainda é desconhecido”, acrescentou. “No entanto, isso coloca um grande asterisco nas estratégias de mineração do fundo do mar, já que a diversidade faunística do fundo do oceano em áreas ricas em nódulos é maior do que nas florestas tropicais mais diversas.”

Sweetman, cuja pesquisa científica foi financiada e apoiada por duas empresas interessadas em minerar a Zona Clarion-Clipperton, disse que é crucial haver supervisão científica sobre a mineração em águas profundas. Muitas perguntas sem resposta permanecem sobre como o oxigênio negro é produzido e qual papel desempenha no ecossistema de águas profundas.

Compreender como o fundo do oceano produz oxigênio também pode lançar luz sobre as origens da vida, acrescentou Sweetman. Uma teoria de longa data é que a vida evoluiu em fontes hidrotermais de águas profundas, e a descoberta de que a eletrólise da água do mar poderia formar oxigênio nas profundezas poderia inspirar novas maneiras de pensar sobre como a vida começou na Terra.

“Acho que há mais ciência a ser feita, especialmente em torno desse processo e da sua importância”, disse Sweetman. “Espero que seja o início de algo incrível.”

QUESTÕES

01. No processo tradicional de fotossíntese, feita pelas plantas e algas mais comuns, o oxigênio é liberado a partir da cisão

A) da molécula de CO₂.
B) da molécula de H₂O
C) tanto da molécula de CO₂ quanto da molécula de H₂O.
D) de carboidratos simples, como a glicose.
E) da molécula de clorofila.


02. Processos fotossintéticos de produção de matéria orgânica não podem acontecer a 4.000 metros de profundidade oceânica, pela ausência de luz visível. Contudo, um processo autotrófico que pode ocorrer nessas condições é

A) a fase fotoquímica da fotossíntese.
B) a respiração celular aeróbica.
C) a respiração celular anaeróbica.
D) a fermentação metanogênica.
E) a quimiossíntese.


03. A mineração submarina de nódulos polimetálicos permite, subsequentemente, a obtenção de metais como cobalto, níquel, cobre, lítio e manganês a partir dos seus minerais ali presentes. Esses metais, em especial o lítio, atualmente em alta demanda para uso em painéis solares, baterias de carros elétricos e outras tecnologias verdes. Um processo utilizado para a obtenção do lítio é

A) galvanização.
B) aluminotermia
C) redução com dióxido de carbono.
D) eletrólise.
E) biossedimentação.


O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

























GABARITO:

01. B   02. E   03. D

Se não há oxigênio no espaço, como o Sol queima? (com questões ao final)

Link para matéria completa: https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2024/06/06/se-nao-ha-oxigenio-no-espaco-como-o-sol-queima.ghtml

Por Deutsche Welle    Autor: Felipe Espinosa Wang

Resumo: Apesar de ter usado metade de seu hidrogênio em 4,5 bilhões de anos, o astro-rei continuará a brilhar por mais outros bilhões de anos. Entenda como isso acontece.

Ao contrário do que muitos pensam, o astro-rei não arde como uma fogueira aqui na Terra. Para que haja fogo, é necessário oxigênio atmosférico livre, um elemento abundante em nosso planeta, onde compõe 21% da atmosfera. Em contraste, o espaço, conhecido por seu vácuo quase absoluto, contém quantidades ínfimas de oxigênio, insuficientes para qualquer tipo de combustão, como explica a Agência Espacial Europeia (ESA).

O Sol visto pelo Solar Orbiter em luz ultravioleta extrema a uma distância de aproximadamente 75 milhões de quilômetros. — Foto: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI; Processamento de dados: E. Kraaikamp (ROB)

Combustão em nosso planeta

Como exemplo, podemos usar o processo de um pedaço de papel que, quando incendiado por um fósforo, inicia um processo em que os átomos do papel, ricos em carbono, hidrogênio e oxigênio, reagem com o oxigênio atmosférico. Esse encontro produz dióxido de carbono e água, liberando energia na forma de calor e luz. Esse processo é conhecido como combustão.

Então, o que faz com que o Sol queime sem parar?

O Sol opera com um processo completamente diferente, chamado fusão nuclear, que ocorre sem a necessidade de oxigênio. No núcleo solar, onde a temperatura chega a 15 milhões de graus Celsius e a pressão é extraordinariamente alta, os átomos de hidrogênio se fundem para criar hélio.

Nesse processo impressionante, o Sol transforma 700 milhões de toneladas de hidrogênio em 695 milhões de toneladas de hélio a cada segundo, liberando energia na forma de raios gama que, por fim, são transformados na luz e no calor que recebemos.

Em outras palavras, o Sol irradia luz e calor não porque "queima”, como uma fogueira, mas por meio de reações nucleares que ocorrem sob condições extremas de temperatura e pressão.

A cada segundo, o Sol converte 700 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio, liberando uma energia colossal. — Foto: Mehmet Ergün

Mas se espaço está quase vazio, como calor solar chega até nós?

O calor que sentimos na Terra não é uma transferência direta de calor térmico solar, mas sim uma transferência de radiação solar. Essa radiação, que engloba a luz visível e outros comprimentos de onda do espectro eletromagnético, passa pelo vácuo do espaço e, interagindo com partículas em nossa atmosfera, é convertida no calor que sentimos.

Embora o Sol tenha usado cerca de metade de sua reserva de hidrogênio durante seus 4,5 bilhões de anos de existência, ele ainda tem "combustível” suficiente para continuar brilhando por mais alguns bilhões de anos. Esse processo de fusão nuclear não é apenas vital para a produção de sua energia, mas também explica por que o Sol não precisa de oxigênio para "queimar”.

Portanto, da próxima vez que observar o brilho e sentir o calor do Sol, lembre-se de que você está testemunhando uma incrível reação nuclear em andamento, um espetáculo cósmico de átomos produzindo a luz e o calor que sustentam a vida em nosso planeta.

QUESTÕES

01. "O calor que sentimos na Terra não é uma transferência direta de calor térmico solar, mas sim uma transferência de radiação solar."
Qual o mecanismo de propagação da energia pelo espaço desde o Sol até a Terra?

A) Condução térmica
B) Convecção
C) Radiação eletromagnética
D) Ondas sonoras
E) Radiação nuclear

02. "No núcleo solar, onde a temperatura chega a 15 milhões de graus Celsius e a pressão é extraordinariamente alta, os átomos de hidrogênio se fundem para criar hélio."

O princípio do processo que ocorre no Sol é o mesmo que explica o funcionamento

A) das usinas nucleares.

B) da Bomba A.

C) da Bomba H.

D) da radiografia.

E) da datação radioativa.

03. Na conversão de um átomo de deutério (²H) e um átomo de trítio (³H) em um átomo de hélio (⁴He) ocorre liberação de enorme quantidade de energia e também de 

A) um próton.

B) um elétron.

C) uma partícula alfa.

D) uma partícula beta.

E) um nêutron.

04. A cada segundo, o Sol converte 700 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio, liberando uma energia colossal. Considerando-se que está ocorrendo a conversão de um átomo de deutério (²H) e um átomo de trítio (³H) em um átomo de hélio (⁴He), a massa formada de Hélio é de aproximadamente:

A) 700 Mt

B) 560 Mt

C) 290 Kt

D) 350 Gt

E) 640 Gt

05. Considerando o processo de combustão completa de um material aqui na Terra, qual dos materiais seguintes não produzirá gás carbônico e água?

A) madeira

B) papel

C) gasolina

D) etanol

E) grafite

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...






















GABARITO:

01. C   02.   C 03. E   04. B    05. E

REVISTA CIÊNCIA HOJE: Mercúrio e Segurança Alimentar (com questões ao final).

Link para texto completo: https://cienciahoje.org.br/artigo/mercurio-e-seguranca-alimentar/

REVISTA CIÊNCIA HOJE - Número 410

Autores:

Luiz Drude de Lacerda (Instituto de Ciências do Mar - Universidade Federal do Ceará)

Tássia Oliveira Biazon (Cátedra Unesco para Sustentabilidade do Oceano, Rede Ressoa Oceano)

João Felipe Nogueira Batista (FUNCAP - Programa Científico Chefe da Pesca e Aquicultura)

Resumo: O Brasil é responsável por uma alta taxa de retirada do metal do oceano através da pesca. Algumas populações já se encontram no limite dos índices seguros de exposição ao mercúrio pelo consumo de pescado.

Saúde e bem-estar resultam das interações entre diferentes fatores sociais, econômicos, culturais e políticos; principalmente, relacionados à saúde ambiental, incluindo acesso ao saneamento e exposição a poluentes.

A queda da qualidade ambiental está ligada ao aumento da concentração de poluentes persistentes, como o mercúrio (Hg), metal altamente tóxico que tem prejudicado diferentes ambientes devido aos lançamentos efetuados pelo ser humano (resíduos urbanos, efluentes industriais e de mineração) e à remobilização de cargas acumuladas durante séculos originadas em fontes antrópicas, o chamado ‘legado da contaminação’. Como resultado, a poluição por mercúrio é um fenômeno global cuja intensidade varia de acordo com o lugar.

Um exemplo é o que acontece na biota aquática, em que peixes podem apresentar elevados fatores de bioacumulação de mercúrio, capazes de ameaçar a saúde de consumidores humanos. Os peixes têm baixas taxas de excreção desse metal, uma vez que este se liga a proteínas e enzimas no organismo, o que resulta em um tempo de permanência) do mercúrio no organismo. Assim, peixes predadores ingerem cumulativamente as cargas de mercúrio presentes em suas presas.

Risco para os humanos

Essa acumulação do metal ao longo da cadeia alimentar é denominada de ‘biomagnificação’, fenômeno natural em que há uma ampliação de até 1 bilhão de vezes as concentrações observadas na base da cadeia alimentar (produtores primários, fitoplâncton) para os peixes carnívoros de topo de cadeia, como atuns e tubarões, e, consequentemente, para as populações humanas que se alimentam desses peixes (figura 1). Dessa forma, o pescado pode representar risco de exposição ao mercúrio; por isso, deve ser consumido com precauções.

O pescado pode representar risco de exposição ao mercúrio; por isso, deve ser consumido com precauções

Figura 1. Distribuição de mercúrio em peixes. As maiores concentrações são observadas nos grandes peixes pelágicos (de águas costeiras e até 200 m de profundidade e estuários), geralmente piscívoros, como atuns e afins; seguido por peixes carnívoros costeiros, como robalos, que se alimentam de vários itens, incluindo pequenos peixes e invertebrados. Concentrações intermediárias são encontradas em peixes herbívoros (sardinhas) ou iliófagos (comedores de sedimentos), como as tainhas. Finalmente, baixas concentrações são encontradas em espécies da aquacultura, como tilápias e camarões, geralmente alimentados com rações e com tempo de vida curto, não tendo oportunidade de acumular altas concentrações de mercúrio. CRÉDITO: CEDIDA PELOS AUTORES

Modelagens recentes da carga de mercúrio retirada do oceano por meio da pesca sugerem que o Brasil responde por uma elevada taxa de retirada de metil-mercúrio, a forma mais tóxica desse poluente: 1.285kg por ano. Esse número representa 21% do total da taxa de captura global de metil-mercúrio do oceano pela pesca – embora a captura bruta de peixes do Brasil responda apenas por 0,38% do total global.

A taxa de captura anual de metil-mercúrio pela pesca no Brasil é concentrada em predadores de topo da cadeia alimentar, na região oceânica, sob influência da bacia do rio Amazonas (53%), e de grandes peixes predadores pelágicos (atuns e afins), com concentrações elevadas de metil-mercúrio, pescados no oceano Atlântico Equatorial brasileiro (33%).

Além das concentrações de mercúrio propriamente ditas, a exposição humana e o risco de contaminação vão depender do nível de consumo de cada espécie. Essas taxas de ingestão variam conforme a população. Ribeirinhos da Amazônia, por exemplo, apresentam taxas de consumo de até 400 g de peixe por dia, enquanto populações costeiras do Nordeste de até 30 g por dia. Na média, o consumo de peixes no Brasil é de cerca de 12 g por dia.

A distribuição variável do mercúrio em diferentes grupos de peixes, associada a diferentes taxas de consumo, nos faz ligar o alerta: algumas populações cuja dieta é baseada em recursos pesqueiros locais já se encontram muito próximo, ou no limite, de taxas seguras de exposição ao metal pelo consumo de pescado. Isso se verifica em regiões ribeirinhas da Amazônia e algumas áreas costeiras do Nordeste do Brasil, que consomem muito pescado.

Quando integramos concentrações de mercúrio de diferentes espécies de pescado e as respectivas taxas de consumo, verificamos que, mesmo quando as concentrações se encontram abaixo dos limites recomendados pela legislação, os índices de ingestão sugerem certa restrição ao consumo de algumas espécies, e por grupos específicos da população.

Taxas de consumo e concentração

As medições de concentração de mercúrio e de consumo de pescado feitas em mercados de peixes de Fortaleza (CE) e São Luís (MA) sugerem uma ameaça real e atual à segurança alimentar de setores específicos da população consumidora. Isso requer uma revisão dos limites legais seguros para o mercúrio e, talvez, outros poluentes, levando em consideração os níveis de consumo, tipos de pescado e as projeções das variáveis ambientais que controlam as concentrações do metal em peixes.

As medições de concentração de mercúrio e de consumo de pescado feitas em mercados de peixes de Fortaleza (CE) e São Luís (MA) sugerem uma ameaça real e atual à segurança alimentar de setores específicos da população consumidora

Finalmente, as duas regiões críticas mencionadas – bacia do rio Amazonas e litoral do Nordeste – vêm testemunhando elevada mobilização de poluente associada às alterações nos usos da terra e às mudanças globais. Isso sugere fortemente o acompanhamento das concentrações e de seus limites legais, os quais devem levar em consideração não só as taxas de consumo, mas também a intensificação da contaminação por mercúrio que resulta de processos disparados pela mudança ambiental.

*A coluna Cultura Oceânica é uma parceria do Instituto Ciência Hoje com a Cátedra UNESCO para a Sustentabilidade do Oceano da Universidade de São Paulo e com o Projeto Ressoa Oceano, financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

QUESTÕES

01. "A taxa de captura anual de metil-mercúrio pela pesca no Brasil é concentrada em predadores de topo da cadeia alimentar, na região oceânica, sob influência da bacia do rio Amazonas (53%), e de grandes peixes predadores pelágicos (atuns e afins), com concentrações elevadas de metil-mercúrio, pescados no oceano Atlântico Equatorial brasileiro (33%)."

A razão para as taxas de metil-mercúrio serem maiores em peixes predadores deve-se ao fenômeno:

A) da eutrofização.

B) da magnificação trófica.

C) da biorremediação.

D) da auto-depuração.

E) do bloom de algas.

02. O principal tecido humano afetado pelo acúmulo e toxicidade do metil-mercúrio é:

A) nervoso.

B) glandular endócrino.

C) glandular exócrino.

D) muscular liso.

E) conjuntivo ósseo.

03. Metil-mercúrio (também citado como metilmercúrio) é um cátion organometálico com a fórmula [CH₃Hg]⁺. Considerando que os números atômicos de carbono, hidrogênio e mercúrio são, respectivamente, 12, 1 e 80, qual o número de elétrons no metil-mercúrio?

A) 92

B) 93

C) 94

D) 95

E) 96

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO:

01. B    02. A    03. C

Cientistas chineses afirmam ter descoberto possível cura da diabetes tipo 2 (com questões ao final)

Link para texto completo: https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2024/05/21/cura-para-diabetes-tipo-2-e-descoberta-na-china-saiba-mais.amp.htm

Resumo: Um grupo de cientistas chineses afirma ter descoberto a cura para o diabetes tipo 2. Em um artigo publicado no dia 30 de abril no periódico Cell Discovery e divulgado pela Comissão de Ciência e Tecnologia de Xangai, os pesquisadores contaram que trataram com sucesso um paciente por meio de um procedimento experimental que envolveu o transplante de células pancreáticas.

Não foram divulgados pelos pesquisadores dados pessoais sobre o paciente, apenas sabe-se que ele, um homem de 59 anos, conviveu com diabetes tipo 2 por 25 anos e, após o transplante, não precisou injetar insulina a partir da semana 11. De acordo com o artigo, "os medicamentos antidiabéticos orais foram reduzidos gradualmente a partir semana 44 e descontinuados nas semanas 48 (acarbose) e 56 (metformina)".

Estudo piloto com transplante de células

O tratamento, chamado de estudo piloto pelos cientistas, consistiu na utilização de células mononucleares do sangue do próprio paciente, que foram reprogramadas em células-tronco. Posteriormente, a equipe reconstruiu pequenos agrupamentos de células especiais no pâncreas (as ilhotas pancreáticas, responsáveis pela produção de insulina) em um ambiente artificial.

Durante o período de acompanhamento de 116 semanas, nenhuma formação tumoral foi detectada e os eventos adversos do tratamento incluíram: distensão abdominal temporária e perda de apetite dentro de 4-8 semanas; perda de peso restaurável (de 80 kg a 76 kg).

Os primeiros dados de 27 meses revelaram melhorias significativas no controle glicêmico e forneceram a primeira evidência de que os tecidos das ilhotas derivadas de células-tronco podem resgatar a função das ilhotas em pacientes com diabetes tipo 2 em estágio avançado. 

O procedimento descoberto pelos médicos possibilita a completa recuperação da função das células pancreáticas. Eles também têm expectativa de que esse tratamento possa prevenir o desenvolvimento das complicações do diabetes. O estágio seguinte do estudo envolve analisar mais amostras para obter conclusões definitivas sobre o papel dessas células e o alcance das metas glicêmicas.

Além disso, futuras pesquisas serão necessárias para expandir o uso do transplante de células pancreáticas derivadas de células-tronco para outros subtipos de diabetes e desenvolver produtos prontos para uso que curem o diabetes sem a necessidade de imunossupressão.

Doença tem aparecido mais cedo

A incidência do diabetes tipo 2 vem crescendo em jovens no mundo todo. Um estudo recente, publicado no British Medical Journal, mostrou que ela aumentou 56% na faixa dos 15 aos 39 anos entre 1990 e 2019. Um dos principais fatores de risco foi o alto IMC (Índice de Massa Corporal).

"Quanto maior o tempo de exposição a altos níveis de glicose, maior o risco de complicações", diz o endocrinologista Simão Lottenberg, do Hospital Israelita Albert Einstein.

"Essas pessoas precisam já começar a tratar a obesidade, a hipertensão, fazer atividade física, controlar alimentação, por exemplo", acrescenta o médico. Vale lembrar que a obesidade é uma doença que precisa ser tratada, se preciso com medicação, pois é fator de risco para inúmeras outras doenças, não apenas o diabetes.

QUESTÕES

01. A Diabetes Melito tipo 2 (DM2) é uma doença metabólica caracterizada pela resistência à insulina e/ou deficiência na produção de insulina, resultando em níveis elevados de glicose no sangue. Um dos sintomas clássicos desta condição é

A) aumento da pressão arterial.

B) estreitamento das artérias coronárias que nutrem o coração.

C) eliminação de glicose pela urina.

D) dores musculares e tremores das mãos.

E) diminuição da glicemia (teor de glicose no sangue).

02. As células pancreáticas produtoras de insulina são extremamente especializadas para essa função. Tais células são denominadas

A) células alfa.

B) células beta.

C) células caliciformes.

D) células parietais.

E) células-tronco.

03. "Vale lembrar que a obesidade é uma doença que precisa ser tratada, se preciso com medicação, pois é fator de risco para inúmeras outras doenças, não apenas o diabetes."

Sabidamente, a obesidade é fator de risco importante para

A) intolerância à lactose.

B) hipertensão arterial.

C) doença de Alzheimer.

D) osteogênese imperfeita.

E) hemofilia.

04. (UFMG) Na atualidade, uma das doenças que mais frequentemente se detecta na população mundial é o diabetes melito. E, no tratamento dessa doença, vem-se utilizando, com relativo sucesso, o transplante de células. Analise este esquema:

Considerando-se as informações contidas nesse esquema e outros conhecimentos sobre o assunto, é CORRETO afirmar que, em tal situação, as células cultivadas são:

A) pancreáticas e possuem genes para a síntese de insulina.
B) hepáticas e geneticamente modificadas para sintetizar hormônios.
C) hepáticas e vão sintetizar glucagon, que reduz a taxa de glicose no sangue.
D) pancreáticas e capazes de captar insulina por meio de receptores.

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...






















GABARITO:

01. C    02. B    03. B    04. A

Árvores têm mais dificuldade de sobreviver perto de outras da mesma espécie (com questões ao final).

Jornal da USP - Texto: Julia Custódio - Arte: Simone Gomes

Link para matéria completa: https://jornal.usp.br/ciencias/arvores-tem-mais-dificuldade-de-sobreviver-perto-de-outras-da-mesma-especie/

Resumo: A especialização dos agressores quando muitas árvores da mesma espécie vivem próximas pode ajudar a explicar por que a diversidade das plantas é maior nos trópicos. Conclusão vem de ampla análise de florestas de todo o mundo publicada na Nature.

Uma pesquisa com participação do Instituto de Biociências (IB) da USP mostrou que as árvores sobrevivem menos quando cercadas por vizinhas da mesma espécie, o que provavelmente é causado pela especialização de patógenos, os diversos agentes que as agridem, como parasitas, bactérias e fungos. O estudo, que analisou dados de 23 florestas em todo o mundo, incluindo a Ilha do Cardoso no Brasil, endossa parte de uma das hipóteses da ecologia e pode explicar por que a diversidade de espécies é maior nos trópicos.

O padrão de gradiente latitudinal de biodiversidade mostra que, quanto mais perto chegamos dos trópicos da Terra, maior é a diversidade de fauna e flora encontrada. Na tentativa de explicar essa variação de diversidade de árvores nos trópicos, há 50 anos os ecólogos Daniel Janzen e Joseph Connell levantaram a hipótese de que a ampla dispersão de sementes e plântulas (pequena planta resultante do desenvolvimento inicial do embrião) evita a influência negativa de microrganismos que podem causar a morte das árvores, assim como diminuir o crescimento e a capacidade de reprodução. 

Para eles, a estabilidade climática nos trópicos facilita tanto a especialização de animais herbívoros como desses patógenos, e a grande densidade de árvores da mesma espécie em um único local propicia a contaminação e infecção dessas árvores.

“Chamamos isso de dependência de densidade negativa para a mesma espécie, ou seja, a sobrevivência e o crescimento de uma árvore serão negativamente afetados se ela tiver mais vizinhos da mesma espécie. Então, para essa planta, é melhor ela ter vizinhos que sejam de outras espécies, porque tem menos chances de ser infectada por patógenos ou consumida por herbívoros”, explica Melina de Souza Leite, ecóloga e cientista de dados do Laboratório de Ecologia de Florestas Tropicais do IB.

O estudo, coordenado por professores na Alemanha, foi justamente voltado para testar essa hipótese a partir de informações coletadas de diferentes florestas do mundo. A base de dados dinâmicos das árvores, isto é, comparados durante o tempo, foi feita em colaboração com o ForestGEO, rede de cientistas ao redor do globo que monitora as florestas e espécies. 

Melina Leite afirma que muitos estudos com diferentes abordagens tentam explicar o fenômeno, mas o diferencial desse grupo é utilizar dados de diferentes florestas do mundo, com o acompanhamento de cada árvore durante muitos anos. “Existe um protocolo padronizado: a cada cinco anos, eles [os pesquisadores] visitam a mesma árvore, que recebe uma plaqueta de identificação, e nos censos florestais acompanham sobrevivência, crescimento e doenças”, diz.

As análises apontaram para a maior mortalidade de árvores vizinhas da mesma espécie, fenômeno presente em todo o mundo. Ainda, permitiram observar que o padrão de dependência de densidade negativa foi mais forte em espécies raras de árvores tropicais. 

A pesquisadora explica a hipótese levantada pelo grupo: “existe uma regulação mais forte do tamanho populacional de algumas espécies nos trópicos, e com essa regulação há mais mortalidade e menos indivíduos, o que gera o padrão de raridade”. Assim, esse efeito contribui para a diversidade biológica das florestas tropicais em comparação com as florestas temperadas, porque suportam centenas de espécies sem que apenas poucas se tornem abundantes no espaço.

“Isso traz mais uma peça para esse quebra-cabeça que é entender por que os trópicos têm uma maior diversidade de espécies”, diz Melina Leite.

O conhecimento sobre os mecanismos que levam à maior diversidade nos trópicos é importante no contexto de conservação das espécies e florestas. A hipótese da estabilidade climática para os patógenos conversa diretamente com o aquecimento global, se ela for alterada a diversidade de árvores também pode ser afetada. 

“Entender melhor é também conseguir prever as consequências das ações humanas sobre as florestas”, diz a ecóloga. Por isso, o monitoramento de larga escala das florestas do globo é tão importante.”

O artigo Latitudinal patterns in stabilizing density dependence of forest communities, publicado na revista Nature, está disponível no link https://www.nature.com/articles/s41586-024-07118-4 .

QUESTÕES

01. Uma pesquisa com participação do Instituto de Biociências (IB) da USP mostrou que as árvores sobrevivem menos quando cercadas por vizinhas da mesma espécie, o que provavelmente é causado pela especialização de patógenos, os diversos agentes que as agridem, como parasitas, bactérias e fungos.

O fato exposto acima justifica a existência de mecanismos vegetais relacionados com

A) a polinização.

B) o combate a herbívoros por meio de substâncias químicas.

C) a dispersão de frutos e sementes.

D) ocorrência de fotossíntese em períodos de claro e escuro.

E) o controle do funcionamento dos estômatos.

02. Entre os agentes patogênicos que agridem as plantas podemos citar parasitas, bactérias e fungos. Supondo-se que esses agentes perturbem o deslocamento da seiva produzida pelas folhas, podemos concluir que afetam as

A) células mortas do floema.

B) células vivas do xilema.

C) células vivas do floema.

D) células mortas do xilema.

E) células vivas do felogênio.

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO:

01. C   02. C

Geografia, Biologia e Química: "Porta do inferno'" cresce e preocupa cientistas (com questões ao final).

Link para matéria completa: https://www.em.com.br/internacional/2024/05/6861141-porta-do-inferno-cresce-e-preocupa-cientistas.html

Resumo: Uma misteriosa cratera de Batagaika, na Sibéria, popularmente conhecida como "porta do inferno", se expande em ritmo alarmante de até um milhão de metros cúbicos por ano devido ao derretimento do permafrost (camada do subsolo da crosta terrestre), de acordo com dados de uma colaboração internacional de cientistas alemães e russos, divulgados pelo Portal G1.

Crédito: Reprodução / Research Institute of Applied Ecology of the North

Localizado na região oriental da Rússia, o fenômeno que assusta geógrafos e estudiosos contemporâneos foi descoberto em 1991 por meio de satélites. No entanto, com a ação do tempo, o problema se torna mais atual e se agrava cada vez mais.

De acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS), essa cratera (com o nome técnico de depressão termocárstica) é resultado direto das mudanças climáticas, uma vez que o aumento da temperatura promove o derretimento da camada congelada que mantém a solidez da terra.

Derretimento acelerado

Uma pesquisa da Universidade Estatal de Lomonosov, em Moscou, e do Instituto Melnikov, em colaboração com cientistas alemães, apresentou que a parede da encosta está retrocedendo em cerca de 12 metros por ano. O estudo foi feito com modelo geológico em 3D.

A permafrost, camada do subsolo da crosta terrestre permanentemente congelada por mais de dois anos, cobre vastas regiões do Hemisfério Norte. O degelo dessas camadas não provocam apenas os sumidouros, mas também reduz a vegetação que protege do calor solar, acelerando o aquecimento do solo. Ao se descongelar, a matéria orgânica aprisionada no permafrost se decompõe, liberando dióxido de carbono na atmosfera, o que contribui para o aquecimento global.

O degelo da Batagaika libera cerca de 5 mil toneladas de carbono a cada ano. Desde a década de 1970 até 2023, calcula-se que apenas essa cratera tenha liberado 169,5 mil toneladas de carbono orgânico, afirmam dados dos pesquisadores apresentados no Portal G1.

Leia também: https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/o-que-e-permafrost (O que é o permafrost. O degelo do permafrost: por que é uma grave ameaça para o planeta?)

QUESTÕES

01. Considere que o derretimento da permafrost em uma região do Hemisfério Norte tenha liberado 169,5 mil toneladas de dióxido de carbono. Isso equivale a um número de mols de moléculas de gás carbônico igual a:

A) 14 x 10³ mols

B) 14 x 10⁶ mols

C) 14 x 10⁹ mols

D) 14 x 10¹² mols

E) 14 x 10¹⁵  mols

02. Além do dióxido de carbono que pode ser liberado na decomposição do material do permafrost que sofre degelo, também pode ser produzido um outro gás responsável pelo aquecimento global que é o

A) CH₄ (metano)

B) CO (monóxido de carbono)

C) NO (óxido nítrico)

D) H₂ (hidrogênio)

E) Ar (argônio)

03. Além do degelo do permafrost, que pode acarretar sérios riscos ao planeta, outros eventos acontecem ou podem acontecer como consequência direta do Aquecimento Global, EXCETO

A) Derretimento de Geleiras

B) Aumento do Nível dos Oceanos

C) Branqueamento dos Corais

D) Formação de "buracos" na Camada de Ozônio

E) Eventos climáticos extremos como fortes chuvas, fortes secas, furacões etc.

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO: 01.C  02.A  03.D

Pela primeira vez, cientistas observam orangotango tratando ferida com planta medicinal (com questões ao final)

Link para matéria completa: https://oglobo.globo.com/mundo/clima-e-ciencia/noticia/2024/05/02/pela-primeira-vez-cientistas-observam-orangotango-tratando-ferida-com-planta-medicinal.ghtml

Resumo: Descoberta traz pistas sobre as origens de tratamentos humanos com ervas de propriedades antiinflamatórias e analgésicas.

Conhecidos por sua elevada inteligência, primatas como orangotangos e chimpanzés já foram vistos se automedicando em inúmeras situações, como esfregando braços e pernas com folhas mastigadas para tratar dores musculares, ou até mesmo ingerindo plantas capazes de tratar infecções por vermes. Agora, pela primeira vez, cientistas observaram um orangotango tratando uma ferida aberta com ervas reconhecidamente medicinais, dando ainda mais pistas sobre as origens de tratamentos humanos com plantas de propriedades anti-inflamatórias e analgésicas.

A descoberta foi divulgada nesta quinta-feira pelos pesquisadores do Instituto Max Planck de Comportamento Animal, da Alemanha, na Scientific Reports. O estudo foi conduzido numa área de investigação de uma floresta tropical protegida na Indonésia, onde a equipe observou, entre mais de 300 exemplares não-domesticados da ilha de Sumatra, um orangotango macho (Pongo abelii), chamado Rakus, utilizando folhas e caule mastigados de uma planta para curar um machucado aberto no rosto, provavelmente causado por uma briga com outro macho da mesma espécie três dias antes.

"Treze minutos depois de Rakus ter começado a se alimentar do cipó, ele começou a mastigar as folhas sem engoli-las e a usar os dedos para aplicar o suco da planta da boca diretamente no ferimento facial", escreveram os pesquisadores. 

Em seguida, aplicou folhas mastigadas na ferida até cobri-la por inteiro. Apenas cinco dias depois, a ferida se fechou. Semanas depois, restou apenas uma pequena cicatriz no rosto de Rakus.

A planta, chamada de akar kuning (Fibraurea tinctoria) ou raiz amarela, segundo a autora sênior da pesquisa, Dra. Caroline Schuppli, tem efeitos analgésicos, antipiréticos e diuréticos e é "utilizada na medicina tradicional para tratar várias doenças, como disenteria, diabetes e malária". Ainda de acordo com os autores, o medicamento faz parte da farmacopeia tradicional na região, desde a China até o Sudeste Asiático.

Coincidência ou intencional?

Apesar de não se saber se Rakus aprendeu esse procedimento ao observar outro animal ou se o descobriu sozinho, os cientistas concluíram que o orangotango parece ter usado a planta intencionalmente. Segundo os pesquisadores, o comportamento do animal pode oferecer novas informações sobre as origens do tratamento de feridas humanas, cujo tratamento foi mencionado pela primeira vez em um manuscrito médico datado de 2.200 a.C.

"Isso definitivamente mostra que essas capacidades cognitivas básicas que você precisa para desenvolver um comportamento como este provavelmente estavam presentes na época do nosso último ancestral comum", disse Schuppli, adicionando que "isso remonta muito, muito longe." 

O fato de, tal como os humanos, os primatas poderem tratar ativamente uma lesão desta forma sugere que "o nosso último ancestral comum já usava formas semelhantes de tratamento com pomadas", acrescentou.

Mas os pesquisadores não excluem a possibilidade de se tratar de uma "inovação individual" de origem acidental. Rakus pode ter aplicado acidentalmente o suco da planta no ferimento, logo após colocar os dedos na boca. Como a planta tem efeito analgésico, os macacos "podem sentir um alívio imediato, o que os levaria a repetir a operação várias vezes", segundo Schuppli.

Os pesquisadores esperam que o estudo ajude a criar mais apreciação e desejo de proteger o orangotango de Sumatra, uma espécie criticamente ameaçada. Mesmo depois de 30 anos de estudos no parque, os pesquisadores estão aprendendo coisas novas. Apenas nos últimos anos, os cientistas demonstraram que os orangotangos podem resolver quebra-cabeças complexos, planejar o futuro, provocar uns aos outros de forma divertida e rir como os humanos. (Com AFP e NYT.)

QUESTÕES

01. Um orangotando não-domesticado da Ilha de Sumatra foi flagrado utilizando-se de uma planta para curar uma ferida no rosto. A planta, chamada de akar kuning (Fibraurea tinctoria) ou raiz amarela tem efeitos analgésicos, antipiréticos e diuréticos e é utilizada na medicina tradicional para tratar várias doenças, como disenteria, diabetes e malária.

Os termos analgésico, antipirético e diurético estão relacionados diretamente com
A) reduzir a dor - reduzir a febre - diminuir o volume de urina
B) reduzir a febre - reduzir cólicas intestinais - aumentar o volume de urina
C) reduzir a febre - reduzir cólicas intestinais - diminuir o volume de urina
D) reduzir a dor - reduzir a febre - aumentar o volume de urina
E) reduzir cólicas intestinais - reduzir a dor - aumentar o volume de urina

02. O orangotango, o gorila, o chimpanzé e o homem são Primatas. O termo Primata se refere

A) a uma Classe de Vertebrados.

B) a uma Ordem de Mamíferos.

C) a uma Família de Vertebrados.

D) a um Gênero de Mamíferos.

E) a um Filo de Animais.

03. Considere os nomes científicos de quatro plantas:

Planta I: Fibraurea tinctoria
Planta II: Isatis tinctoria

Planta III: Fibraurea trotteri

Planta IV: Oreoxis trotteri

Dentre as alternativas seguintes, as plantas que são mais próximas do ponto de vista filogenético são:

A) I e II

B) III e IV

C) I e III

D) II e III

E) I e IV

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO: 01.D   02.B   03. C

Aumenta nos hospitais brasileiros a presença de bactérias resistentes a antibióticos (com questões ao final)

Link para matéria completa: https://revistapesquisa.fapesp.br/aumenta-nos-hospitais-brasileiros-a-presenca-de-bacterias-resistentes-a-antibioticos/

Este texto foi originalmente publicado por Pesquisa FAPESP de acordo com a  licença Creative 

Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui. Ricardo Zorzetto, da Revista Pesquisa FAPESP - Edição 335

Resumo: Microrganismos mataram pelo menos 33 mil pessoas no país em 2019. 

Nazareno Scaccia calçou um par de luvas, apanhou um balde de aço esterilizado e o atou à extremidade de uma corda. Em seguida, baixou-o até o fundo da galeria que recebe o esgoto dos bairros centrais de São Caetano, na Região Metropolitana de São Paulo, antes de içá-lo cheio de uma água levemente turva, com coloração amarela-acastanhada e odor desagradável. Armazenou o líquido em um galão plástico e usou uma seringa acoplada a um filtro para preencher um pequeno frasco. “Fazemos isso para separar os microrganismos e evitar que degradem os compostos químicos presentes na água”, explicou o microbiologista italiano, que faz estágio de pós-doutorado na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP). Algumas bactérias são capazes de digerir o princípio ativo dos antibióticos, o que atrapalha a detecção desses compostos na água.

Naquela manhã de 6 de novembro, Scaccia e as biólogas Miriam Lopes da Silva e Francisca Peternella ainda percorreriam outros oito pontos da cidade vizinha a São Paulo repetindo o procedimento. A água coletada da torneira, de riachos e do esgoto comum e hospitalar seria depois levada a um laboratório na Faculdade de Saúde Pública (FSP) da USP para verificar a presença de bactérias resistentes a antibióticos. O trabalho é parte de um projeto internacional, coordenado no Brasil pela infectologista Anna Sara Levin, da FM-USP, que se destina a avaliar se a prescrição e o uso adequado desses medicamentos podem reduzir o surgimento e a dispersão de microrganismos contra os quais os antibióticos não produzem mais o efeito desejado.

A disseminação de bactérias e outros microrganismos resistentes a quase todos os antimicrobianos disponíveis é um pesadelo mundial. Ela ocorre desde que os primeiros antibióticos começaram a ser usados e avança rapidamente, tirando o sono dos especialistas por representar uma ameaça a uma das maiores conquistas da medicina moderna: a capacidade de debelar infecções. Sem antibióticos eficientes, fica quase impossível realizar cirurgias, transplantes e tratamentos quimioterápicos contra o câncer em segurança. Problemas comuns, como um corte mais profundo ou uma infecção respiratória, podem se tornar uma ameaça à vida.

“Poucas intervenções aumentaram tanto a longevidade humana quanto a oferta de água tratada e o desenvolvimento de vacinas e antibióticos”, conta o infectologista Arnaldo Lopes Colombo, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), que coordena o Instituto Paulista de Resistência aos Antimicrobianos, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) apoiados pela FAPESP. Algumas estimativas indicam que o uso de antibacterianos para tratar infecções aumentou a longevidade humana em cerca de 20 anos.

Antibióticos são compostos químicos que inibem o crescimento de bactérias ou as matam. Agem apenas contra esses microrganismos, e não funcionam, por exemplo, contra vírus. Tecnicamente, o termo é usado para definir os compostos de origem natural (produzidos por fungos ou outras bactérias) que eliminam bactérias patogênicas. Popularmente, no entanto, ele é empregado para as moléculas sintéticas ou semissintéticas que exterminam esses microrganismos. Há cerca de 12 classes de antibióticos. Cada uma atua em um ponto diferente da estrutura ou do funcionamento das bactérias (ver infográfico).

Expostas à concentração adequada dos antibióticos e por tempo suficiente, as bactérias facilmente morrem. Se a dosagem e duração do tratamento forem inferiores ao necessário para aniquilá-las, uma parte pode sobreviver e se multiplicar, acumulando alterações no material genético que permitem escapar à ação dos fármacos.

As bactérias estão em todos os lugares: na água, no solo, no ar e nas superfícies, inclusive do nosso corpo. Com o uso intensivo de antibióticos na saúde humana e na produção de alimentos, para proteger ou tratar os animais de criação de doenças e induzir ganho de peso, as bactérias são continuamente expostas a esses fármacos. Esse contato favorece a seleção das variedades resistentes.

“Estamos vendo surgir bactérias contra as quais não há mais medicamentos eficazes”, relata a infectologista brasileira Fernanda Lessa, chefe do programa internacional de controle de infecções dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dos Estados Unidos. Ela coordenou um suplemento especial sobre o assunto, publicado em julho de 2023 na revista Clinical Infectious Diseases, e afirma: “Por sorte as infecções causadas por esses microrganismos ainda são relativamente raras na comunidade e estão quase sempre restritas aos hospitais”.

Mesmo assim, as infecções por bactérias resistentes a múltiplos medicamentos – também chamadas de multirresistentes ou superbactérias – causam um estrago enorme. Um levantamento coordenado pelo epidemiologista Ramanan Laxminarayan, da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, estimou que, a cada ano, no mundo, ocorram 136 milhões de casos de infecção hospitalar causados por esses microrganismos. Segundo os dados, publicados em junho de 2023 na revista PLOS Medicine, a China é, de longe, a nação mais afetada, com 52 milhões de registros. O Brasil aparece em quinto lugar, com 4 milhões de casos.

No mundo todo, esses microrganismos foram os responsáveis diretos por 1,27 milhão de mortes em 2019. Quando se incluem os casos em que o indivíduo tinha outra doença além da infecção, esse número sobe para 4,95 milhões, próximo ao total de óbitos registrados em três anos de pandemia de Covid-19 e bem superior à soma das mortes anuais por malária, Aids e tuberculose.

Essas cifras foram calculadas por um grupo internacional de pesquisadores, do qual participaram brasileiros, com base em dados de 204 países. Publicado em 2022 na revista The Lancet, o trabalho mostra que quase 80% dos óbitos decorreram de infecções no trato respiratório inferior (bronquites e pneumonias), no sistema circulatório ou na cavidade abdominal.

Seis espécies de superbactérias foram responsáveis por ao menos 70% das mortes: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii e Pseudomonas aeruginosa. Todas integram a lista de patógenos prioritários, publicada em 2017 pela Organização Mundial da Saúde (OMS), contra os quais é preciso desenvolver novos antibióticos.

Com 14% da população mundial, os 35 países das Américas concentram aproximadamente 11% das mortes por infecções bacterianas resistentes a antibióticos. Foram 141 mil óbitos diretamente provocados por esses microrganismos e 569 mil associados a eles em 2019, segundo estudo publicado em agosto de 2023 na revista The Lancet Regional Health – Americas. Novamente, a grande maioria (80%) foi causada pelos seis patógenos. As ocorrências, em números absolutos, estão concentradas nas nações mais populosas: Estados Unidos e Brasil. Aqui, foram 33,2 mil mortes (cerca de 90 por dia) diretamente causadas por infecções resistentes e 138 mil nas quais as superbactérias tiveram alguma participação. “Os grupos mais afetados estão nos extremos da pirâmide etária da nossa população, os bebês de até 1 mês de vida e as pessoas com mais de 65 anos”, conta o pediatra Eitan Berezin, da Faculdade de Medicina da Santa Casa de São Paulo, um dos autores do estudo.

“Suspeito que hoje o número de mortes no Brasil e no mundo seja ainda mais elevado”, relatou Lessa, do CDC, em entrevista por videochamada em setembro. “Esses estudos usaram dados de 2019 e na pandemia de Covid-19 aumentou o consumo de antibióticos”, disse.

Dois estudos coordenados por ela e publicados em julho na Clinical Infectious Diseases indicaram essa tendência. Em um dos trabalhos, Lessa e colaboradores analisaram os registros de dispensação desses medicamentos em seis hospitais – dois no Brasil, dois no Chile e dois na Argentina – em dois períodos: entre março de 2018 e fevereiro de 2020 e no primeiro ano da pandemia. Com o aumento das internações após o surgimento do novo coronavírus, o uso de antibióticos cresceu nos seis hospitais (até 35%), algo antes observado nos Estados Unidos. No Brasil, também aumentaram as prescrições de antibióticos para tratar infecções respiratórias na comunidade. Entre janeiro de 2019 e março de 2020, foram receitados 19,9 milhões de doses, no primeiro ano da pandemia, 27,5 milhões, de acordo com o segundo estudo.

Antes mesmo do aparecimento do novo coronavírus já havia sinais do crescimento do consumo desses medicamentos no mundo. Laxminarayan, de Princeton, e colaboradores rastrearam a venda de antibióticos em 76 países de 2000 a 2015 e observaram dois efeitos. O primeiro foi um aumento de 65% na quantidade consumida, de 21,1 bilhões para 34,8 bilhões de doses diárias, segundo estudo publicado em 2018 na revista PNAS. O segundo é que cresceu quase 40% a proporção de pessoas usando esse tipo de medicamento: havia 11,3 doses diárias para cada mil habitantes em 2000 e 15,7 por mil em 2015. A elevação foi puxada pela melhora econômica em países de média e baixa renda. Apesar da subida, estima-se que 6 milhões de pessoas morram por ano no mundo por falta de acesso a antibióticos.

O aumento no uso desses fármacos, intensificado na pandemia, e a superlotação dos hospitais parecem ter contribuído para a dispersão de genes que permitem às bactérias se livrar de medicamentos.

No Brasil, essa tendência foi observada pelo infectologista Carlos Kiffer, da Unifesp, e colaboradores da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR) e da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz). Eles analisaram os dados provenientes de testes genéticos de mais de 80 mil amostras de bactérias coletadas em hospitais de quase todo o país de 2017 a 2022 e constataram que, na pandemia, houve um aumento significativo (de 4 a 21 pontos percentuais) na frequência de genes que conferem a oito espécies de bactérias resistência aos carbapenêmicos, antibióticos considerados o último recurso para tratar infecções hospitalares graves. Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Acinetobacter baumannii estavam entre os principais microrganismos, segundo o trabalho, publicado em julho na Clinical Infectious Diseases. “Havia evidências pontuais de que alguns desses genes estavam se tornando mais comuns no país. Ajudamos a dimensionar o problema”, conta Kiffer.

Para a infectologista Anna Levin, da USP, coordenadora do projeto de rastreamento citado no início desta reportagem, a ocorrência de infecções hospitalares por bactérias resistentes é um reflexo da qualidade do atendimento. “Quando o sistema está no limite, com excesso de pacientes e poucos profissionais para atender, as taxas de infecção aumentam”, afirma a pesquisadora, que preside a comissão de controle de infecção do Hospital das Clínicas da USP, o maior complexo de saúde do país. Durante a pandemia, o grupo de Levin conseguiu controlar a disseminação de infecções por bactérias multirresistentes no pronto-socorro do hospital ao submeter as pessoas que eram internadas a testes de detecção dos patógenos e isolar aquelas colonizadas, tratando-as separadamente.

Embora a resistência a antibióticos seja um problema antigo, só recentemente o mundo passou a prestar atenção a ele, por causa de dois documentos: um relatório de 2014 da OMS, que mostrou que o fenômeno estava disseminado pelo planeta, e um estudo conduzido pelo economista James O’Neill, a pedido do governo do Reino Unido, que projetou um cenário catastrófico para 2050. Se nada for feito, as infecções resistentes aos antibióticos deverão causar 10 milhões de mortes por ano na metade do século e provocar perdas na economia que podem chegar a US$ 100 trilhões.

Em sua edição de 2016, o livro Microbiologia de Brock, adotado em cursos da área da saúde, informa que ao menos 10 mil toneladas de antibióticos são produzidas por ano no mundo e utilizadas na saúde humana e animal. Uma consequência é que esses produtos, mesmo quando usados de forma correta, contaminam o ambiente, favorecendo o surgimento de bactérias resistentes. “No Brasil, não é obrigatório tratar o esgoto hospitalar para a eliminação de bactérias presentes na urina e fezes dos pacientes ou no ambiente hospitalar. Não temos um bom sistema de vigilância que integre a frequência de microrganismos resistentes nos hospitais e monitore a sua disseminação para a comunidade e o meio ambiente”, conta Ana Gales, a infectologista da Unifesp que estuda o assunto.

Nos últimos anos, uma série de trabalhos trouxe evidências de que o problema que deveria ser predominantemente hospitalar já se acentuou no ambiente. A equipe da farmacêutica bioquímica Eliana Stehling, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da USP, acompanha a dispersão de bactérias multirresistentes a antibióticos em quase 50 cidades no norte do estado e já detectou esses microrganismos em amostras de solos de áreas agrícolas e de criação de animais, além de águas de rios, córregos e riachos. “No ambiente, em especial na água, esses fármacos podem selecionar superbactérias, acelerando a dispersão da resistência antimicrobiana, uma vez que esses microrganismos trocam material genético entre si”, conta o farmacêutico João Pedro Furlan, do grupo de Ribeirão Preto.

No campus de São Paulo da USP, o microbiologista chileno Nilton Lincopan e sua equipe já identificaram bactérias resistentes onde quer que se possa imaginar. Elas estão na água dos rios Tietê e Pinheiros, que cortam a capital, e infectando tartarugas, pinguins, baleias e golfinhos, além de aves marinhas, no litoral brasileiro. “Registramos uns 30 casos nos últimos quatro anos”, conta o pesquisador.

Também foram encontradas em cães e gatos atendidos em clínicas e hospitais veterinários da cidade e em amostras de alface, rúcula e repolho frescos vendidos no principal entreposto comercial de São Paulo. “Algumas variedades são resistentes ao ambiente ácido. Isso significa que podem sobreviver à passagem pelo estômago e colonizar o intestino de quem come uma verdura mal lavada”, explica Lincopan.

O fenômeno que se observa há mais tempo entre as bactérias ocorre também com os fungos, embora seja mais difícil de mensurar pela falta de dados. Por essa razão, em 2022, a OMS lançou a primeira lista de patógenos fúngicos prioritários para planejamento de ações de saúde pública. Nela, foi incluída a levedura Candida auris, que vem causando surtos em hospitais de todos os continentes. “As infecções por fungos multirresistentes aos medicamentos existentes são menos comuns, mas podem ser mais letais que as bacterianas”, afirma Colombo, da Unifesp, um estudioso do problema.

Diante desse cenário, os especialistas recomendam algumas medidas. As mais simples e abrangentes, a serem praticadas por todos, são realizar boa higiene pessoal e dos alimentos, além de se vacinar contra os microrganismos para os quais há imunizante, como certas bactérias causadoras de pneumonia, tuberculose e meningite. Outra é usar de modo otimizado e rigoroso os medicamentos. Os médicos devem prescrever antibióticos apenas para as infecções bacterianas, se possível com o auxílio de testes que permitam saber qual o fármaco mais adequado para cada caso, e antifúngicos para as infecções por fungos. Já o paciente deve usar a dose recomendada e pelo tempo indicado, mesmo que melhore antes. Sempre que possível, o ideal é manter-se longe dos hospitais e, quando necessário, passar neles o menor tempo possível.

QUESTÕES

01. “Poucas intervenções aumentaram tanto a longevidade humana quanto a oferta de água tratada e o desenvolvimento de vacinas e antibióticos”, conta o infectologista Arnaldo Lopes Colombo, da Universidade Federal de São Paulo.
Considerando a informação acima, é CORRETO afirmar
A) O flúor presente na água tratada é o principal agente aque atua inativando vírus e bactérias.
B) As vacinas possuem anticorpos capazes de auxiliar nosso organismo no combate a infecções.
C) As vacinas podem conter o agente patológico incapaz de provocar doenças mas que ativa nosso sistema imunológico.
D) Os antibióticos são produzidos principalmente por fungos e são enzimas capazes de matar bactérias causadoras de doenças.
E) Os antibióticos têm uma forte ação sobre vírus, sendo medicamentos de escolha no tratamento de gripes e resfriados.

02. A eritromicina, o cloranfenicol e as tetraciclinas são antibióticos que atuam prejudicando o funcionamento dos ribossomos bacterianos. É lícito concluir que esses antibióticos atuam contra as bactérias por interferir diretamente na síntese de substâncias como

A) enzimas.

B) carboidratos.

C) lipídeos.

D) ácidos nucléicos.

E) vitaminas.

03. As penicilinas, as cefaloporinas e os carbapenemas são antibióticos que atuam prejudicando a formação da parede celular bacteriana. Uma bactéria que não consegue formar a parede celular pode morrer devido a

A) incapacidade de produzir ATP.

B) inexistência dos mecanismos de permeabilidade seletiva.

C) inativação das moléculas de clorofila associadas à parede celular.

D) entrada excessiva de água com rompimento da célula.

E) liberação das enzimas digestivas presentes nos lisossomos bacterianos.

04. A rifampicina é um dos antibióticos que inibe a produção de RNA-mensageiro pela célula bacteriana. Quando se aplica esse antibiótico numa bactéria, a mesma continua produzindo proteínas por algum tempo até que finalmente cessa o processo de síntese de proteínas e morre.

A síntese de proteínas não é paralisada imediatamente após o contato da bactéria com a rifampicina porque

A) a rifampicina precisa penetrar na célula bacteriana e reproduzir-se em seu interior.

B) primeiramente a rifampicina precisa inibir a produção de ATP para depois afetar a produção de RNA.

C) no interior da bactéria existe uma certa quantidade de RNA-mensageiro que foi produzida antes da administração do antibiótico.

D) para interferir na produção de RNA-mensageiro é preciso bloquear primeiro a produção dos outros tipos de RNA.

E) a bactéria produz anticorpos capazes de combater a rifampicina, e só quanto esses anticorpos acabam é que a rifampicina interfere na produção de RNA.

05. "No mundo todo, as bactérias resistentes a antibióticos foram responsáveis diretas por 1,27 milhão de mortes em 2019. Quando se incluem os casos em que o indivíduo tinha outra doença além da infecção, esse número sobe para 4,95 milhões, próximo ao total de óbitos registrados em três anos de pandemia de Covid-19 e bem superior à soma das mortes anuais por malária, Aids e tuberculose."

No texto acima foram citadas quatro doenças, causadas respectivamente por

A) vírus - vírus - vírus - bactéria

B) vírus - protozoário - vírus - bactéria

C) vírus - protozoário - bactéria - bactéria

D) bactéria - vírus - vírus - bactéria

E) protozoário - bactéria - vírus - vírus

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO: 01.C   02.A   03.D   04. C  05. B

Nova organela celular: Cientistas documentam fenômeno raro desde o surgimento da vida na Terra (com questões ao final)

Links para matéria completa:
https://revistagalileu.globo.com/ciencia/biologia/noticia/2024/04/cientistas-documentam-fenomeno-raro-desde-o-surgimento-da-vida-na-terra.ghtml

https://www.terra.com.br/byte/bacteria-evoluiu-para-nova-estrutura-celular-dentro-das-algas-descobrem-cientistas,e52b2d72e6d1010799f5b0af641bc913vbpb9ope.html 

Resumo: Registro de organela fixadora de nitrogênio, o "nitroplasto", é o quarto exemplo de endossimbiose primária na história e pode impactar a agricultura.

A primeira organela em uma célula eucariótica capaz de fixar nitrogênio foi registrada por uma equipe de pesquisa internacional. Publicada na Science no último dia 11 de abril (2024), a descoberta está sendo chamada de "nitroplasto" e foge à regra da biologia de que somente bactérias podem capturar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo de forma que possa ser usado por plantas.

Suspeita-se há mais de uma década que uma cianobactéria conhecida como UCYN-A que vive dentro da alga unicelular Braarudosphaera bigelowii se tornou uma organela. No entanto, estudar a parceria foi difícil, até que Kyoko Hagino, membro da equipe, da Universidade de Kochi, no Japão, encontrou maneiras de manter a alga B. bigelowii viva no laboratório.

Desde 1998, pesquisadores investigam esse organismo misterioso apelidado de UCYN-A. Na época, Jonathan Zehr, professo de ciências marinhas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, nos EUA, encontrou no oceano Pacífico uma sequência de DNA que parecia pertencer a uma cianobactéria desconhecida fixadora de nitrogênio. Enquanto isso, Kyoko Hagino, paleontóloga da Universidade de Kochi, no Japão, tentava cultivar uma alga marinha. Acontece que a alga era o hospedeiro do UCYN-A.

Os artigos recentes sobre o caso sugerem que UCYN-A evoluiu com seu hospedeiro após a simbiose e pode ser considerado uma organela. Na história da vida na Terra, esse é o quarto exemplo de endossimbiose primária, processo em que uma célula procariótica é engolfada por uma célula eucariótica e evolui para uma organela.

"A primeira vez que achamos que isso aconteceu deu origem a toda a vida complexa. Tudo o que é mais complicado do que uma célula bacteriana deve sua existência a esse evento", diz Tyler Coale, pesquisador de pós-doutorado na UC Santa Cruz, referindo-se às origens das mitocôndrias.

"Há mais ou menos 1 bilhão de anos, isso aconteceu novamente com o cloroplasto, que deu origem às plantas", completa Coale, em comunicado. Já a terceira vez foi um micróbio que se assemelha a um cloroplasto.

Segundo os pesquisadores, a semelhança com uma organela pode ser observada pela sincronização das taxas de crescimento entre a célula hospedeira e o UCYN-A. "Se você observar as mitocôndrias e os cloroplastos, é a mesma coisa: eles se adaptam à célula", comenta Zehr.

Além disso, ele importa proteínas de suas células hospedeiras, o que caracteriza uma evolução de endossimbionte para organela. A proporção de tamanho entre UCYN-A e seus hospedeiros de algas é semelhante em diferentes espécies da alga haptofita marinha Braarudosphaera bigelowii.

Descobriu-se que a UCYN-A se divide em conjunto com a célula da alga, com cada célula-filha herdando uma UCYN-A. “Antes disso, não sabíamos como essa associação era mantida”, disse Coale em entrevista ao portal New Scientist.

Os cientistas descobriram ainda que cerca de metade das 2.000 proteínas diferentes dentro da UCYN-A vêm da alga hospedeira, em vez de serem produzidas dentro da UCYN-A.

Durante décadas, cientistas tentaram descobrir uma maneira de incorporar à agricultura a fixação natural de nitrogênio. No início do século 20, foi desenvolvida a capacidade de sintetizar fertilizantes de amônia a partir do nitrogênio, o que possibilita 50% da produção mundial de alimentos em um processo conhecido como Haber-Bosch, o qual gera cerca de 1,4% das emissões globais de gás carbônico.

"Esse sistema é uma nova perspectiva sobre a fixação de nitrogênio e pode fornecer pistas sobre como essa organela poderia ser projetada em plantas agrícolas", ressalta Coale. 

A nova organela foi encontrada em localidades desde os trópicos até o oceano Ártico e os pesquisadores esperam encontrar outros organismos com histórias evolutivas que se assemelham a ela.

QUESTÕES

01. "As células eucarióticas emergiram de ancestrais procarióticos, um marco evolutivo que impulsionou a complexidade e a diversidade da vida na Terra."

Durante o processo de surgimento das células eucarióticas a partir das procarióticas observou-se

A) o surgimento do ribossomo como organela de síntese de proteínas.

B) a reestruturação do material genético, que passa a não se associar mais às histonas.

C) o processo de compartimentalização do citoplasma, que aumenta a eficiência dos processos.

D) a modificação da composição química da membrana plasmática, que deixa de ser lipoprotéica.

E) o surgimento dos processos de obtenção de energia, inexistentes nas células procarióticas.

02. A endossimbiose primária é o processo pelo qual uma célula engloba outra célula bacteriana livre, estabelecendo uma relação simbiótica na qual a célula hospedeira mantém a endossimbionte em seu interior. São exemplos bastante estudados de endossimbiose primária a origem de

A) cloroplastos e mitocôndrias.

B) ribossomos e lisossomos.

C) centríolos e complexo Golgiense.

D) retículo liso e retículo rugoso.

E) proteínas motoras do citoesqueleto.

03. A fixação biológica de nitrogênio é o processo pelo qual certos microrganismos têm a capacidade de converter o nitrogênio atmosférico (N₂) em formas utilizáveis de nitrogênio pelas plantas, como

A) amônia e nitratos.

B) nitritos e nitratos.

C) amônia e nitritos.

D) ureia e amônia.

E) ureia e nitritos.

04. "A primeira organela em uma célula eucariótica capaz de fixar nitrogênio foi registrada por uma equipe de pesquisa internacional. Publicada na revista Science, a descoberta está sendo chamada de "nitroplasto" e foge à regra da biologia de que somente bactérias podem capturar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo de forma que possa ser usado por plantas."

A fixação de nitrogênio é importante para as plantas e algas pois diretamente permite que as mesmas produzam quantidades maiores de

A) carboidratos.

B) vitaminas.

C) lipídeos.

D) ácidos nucléicos.

E) proteínas.

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...

GABARITO: 01.C   02.A   03.A   04. E