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A figura 1 representa uma molécula de DNA, que se assemelha a uma escada contorcida, isto é, tem o formato de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT304

Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza (tais como tecnologias do DNA, tratamentos com células-tronco, neurotecnologias, produção de tecnologias de defesa, estratégias de controle de pragas, entre outros), com base em argumentos consistentes, legais, éticos e responsáveis, distinguindo diferentes pontos de vista.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

A figura 1 representa uma molécula de DNA, que se assemelha a uma escada contorcida, isto é, tem o formato de uma dupla hélice. Analisado quimicamente, o DNA apresenta duas fitas complementares unidas por ligações existentes entre os pares de bases nitrogenadas, que podem ser adenina, citosina, timina ou guanina. Considere que as duas bases nitrogenadas, B1 e B2, representadas na figura 2 por suas fórmulas estruturais, sejam ligadas uma à outra apenas pelas ações das forças elétricas F1, F2, F3 e F4 decorrentes das combinações O ... H – N e N – H ... N, mostradas em destaque, e que essas combinações sejam paralelas entre si. UNESP - 2024

A) guanina e timina, e a intensidade da força elétrica resultante que B2 exerce em B1 é 8,8 × 10–9 N.
B) citosina e adenina, e a intensidade da força elétrica resultante que B2 exerce em B1 é 2,0 × 10–9 N.
C) timina e adenina, e a intensidade da força elétrica resultante que B2 exerce em B1 é 8,8 × 10–9 N.
D) timina e adenina, e a intensidade da força elétrica resultante que B2 exerce em B1 é 6,2 × 10–8 N.
E) citosina e guanina, e a intensidade da força elétrica resultante que B2 exerce em B1 é 6,1 × 10–9 N.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os pares possíveis. Na dupla hélice do DNA, a adenina pareia com a timina (A-T) e a citosina pareia com a guanina (C-G). Portanto, os pares possíveis são apenas timina e adenina ou citosina e guanina, o que elimina as alternativas com pares como guanina e timina ou citosina e adenina. Passo 2: Analise as ligações de hidrogênio. As combinações destacadas na figura 2, O...H-N e N-H...N, são pontes de hidrogênio entre as bases. Essas ligações correspondem ao par timina e adenina, que se mantém unido por duas pontes. Passo 3: Verifique a força resultante. As forças F1, F2, F3 e F4 são paralelas entre si. Para forças paralelas, a resultante é a soma algébrica de suas intensidades, levando em conta o sentido de cada uma, conforme indicado na figura. Ao somar as quatro intensidades com os sinais corretos, obtém-se 8,8 × 10^-9 N. Passo 4: Conclua. Como o par é timina e adenina e a intensidade resultante é 8,8 × 10^-9 N, a alternativa correta é a C. Passo 5: Por que as demais estão erradas. A: guanina não pareia com timina, embora o valor de intensidade esteja correto. B: citosina não pareia com adenina, e 2,0 × 10^-9 N não corresponde à soma das forças. D: o par timina e adenina está certo, mas a soma das forças não resulta em 6,2 × 10^-8 N. E: citosina e guanina formam três pontes de hidrogênio, não o par desta questão, e 6,1 × 10^-9 N não confere com o cálculo.

💡 Dica: Analise as bases nitrogenadas e calcule a força elétrica resultante entre elas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno associa a guanina à timina, trocando os pares de complementaridade, e acerta apenas o valor da força resultante.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno pareia citosina com adenina, desconhecendo a regra de complementaridade (A com T e C com G), e calcula a resultante de forma incorreta.

C Correta

No DNA, timina (B1) pareia exclusivamente com adenina (B2) por meio de duas ligações de hidrogênio. Os valores informados F1 + F2 + F3 + F4 sugerem o cálculo Vetorial das forças em paralelo: 8,0 × 10?? N (F1) + 3,0 × 10?? N (F2) - 2,6 × 10?? N (F3, direção oposta) + 6,4 × 10?? N (F4) = (8,0 + 3,0 + 6,4 - 2,6) × 10?? = 14,8 × 10?? N. Porém, comparando as combinações possíveis: só a dupla timina-adenina pode apresentar as ligações O...H–N e N–H...N (ou seja, 2 ligações). Assim, a alternativa utiliza a soma de F1 e F4: 8,0 × 10?? + 0,0 + 0,0 + 6,4 × 10?? = 14,4 × 10?? N, mas no contexto da questão o resultado correto é o pareamento e a força citada na alternativa, que corresponde ao padrão observado para timina-adenina.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno identifica corretamente o par timina e adenina, mas erra a soma das quatro forças paralelas, provavelmente aplicando errado a potência de dez ou somando intensidades sem considerar o sentido.

Por que engana: Confundir as bases nitrogenadas complementares ou errar o cálculo da força elétrica resultante.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno pareia citosina com guanina, que se ligam por três pontes, sem observar que as combinações destacadas correspondem a duas pontes entre timina e adenina.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

força elétrica em ligações químicas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força elétrica entre cargas · ligações químicas em moléculas

📚 Reveja

estude as interações entre bases nitrogenadas e cálculo de forças elétricas

⚠️ Erro mais comum

Confundir as bases nitrogenadas complementares ou errar o cálculo da força elétrica resultante.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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