Atividades de Decomposição por fungos e bactérias para a 3ª série do Ensino Médio com gabarito

Quem ensina Biologia na 3ª série do Ensino Médio sabe que a decomposição aparece em quase toda prova, quase sempre misturada com ciclagem de nutrientes e cadeias alimentares. Na minha experiência, o tema só fica claro quando o aluno entende quem faz o trabalho e por que esse trabalho é indispensável para o ambiente.

Neste texto eu reúno o que costumo trabalhar em sala sobre Decomposição por fungos e bactérias, os pontos em que os alunos mais tropeçam e seis questões prontas com gabarito comentado, todas alinhadas à habilidade EM13CNT202.

O que o aluno de 3ª série precisa saber sobre Decomposição por fungos e bactérias

A decomposição é o processo pelo qual a matéria orgânica morta (folhas, troncos, animais, restos de alimentos) é transformada em substâncias mais simples. Fungos e bactérias são os principais responsáveis por essa tarefa. Eles secretam enzimas extracelulares, que atuam fora da célula sobre moléculas grandes como celulose, hemicelulose e lignina, quebrando-as em fragmentos pequenos que conseguem absorver. Esse é o ponto central: o microrganismo não "come" a matéria como um animal faz, ele digere por fora e depois absorve. Ao final do processo, parte do carbono volta ao ar como CO2, e nutrientes como nitrogênio e fósforo voltam ao solo, disponíveis para as plantas. Sem essa reciclagem, o ambiente acumularia matéria morta e os ciclos químicos pararia de funcionar.

O que ele precisa saber antes

Os dados das questões apontam dois pré-requisitos importantes. O primeiro é a fotossíntese e o ciclo de Calvin, que ajudam o aluno a entender de onde vem a matéria orgânica que depois será decomposta. O segundo é a estrutura básica dos vírus e das bactérias, pois sem ela fica difícil diferenciar um agente decompositor de um agente que apenas infecta. Vale revisar também o transporte de íons pela membrana, que aparece em outras situações de energia celular.

Onde os alunos mais erram

O erro mais recorrente é confundir os grupos decompositores e os mecanismos que eles usam. Muitos alunos respondem que actinobactérias ou bactérias anaeróbias são os principais decompositores de madeira, porque leram apenas "bactéria" e não associaram o termo à degradação da lignina. A lignina é resistente, e quem a quebra com eficiência são fungos como os Basidiomycota, que produzem ligninases e peroxidases. Outro erro típico é atribuir às bactérias aeróbias a produção de oxigênio, quando na verdade elas consomem O2 na respiração. Quando o tema é fungo versus bactéria, a dica que dou é sempre perguntar: "quem produz a enzima que quebra essa molécula?".

Também é comum o aluno confundir estruturas de vírus com organelas celulares, como imaginar mitocôndrias ou ribossomos dentro de um bacteriófago. Reforçar que vírus não têm metabolismo próprio resolve boa parte desses equívocos.

Como trabalhar em sala

Algumas ideias que funcionam sem material caro:

• Levar folhas secas e um pedaço de madeira morta para observar, depois discutir o que mudou em semanas e quem poderia estar atuando.
• Montar um quadro com duas colunas, fungos e bactérias, e pedir que os alunos preencham tipo de enzima, substrato e produto final.
• Desenhar no quadro o caminho da matéria orgânica até o CO2 e o solo, pedindo que um aluno explique cada seta.
• Propor uma discussão curta sobre o uso de bacteriófagos em indústrias de alimentos, mostrando como a especificidade do vírus evita afetar outros microrganismos.
• Pedir que os alunos expliquem, com as próprias palavras, por que o gradiente de prótons e o transporte de elétrons não dependem de luz no caso de decompositores.

Questões prontas de Decomposição por fungos e bactérias para a 3ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

As questões abaixo foram validadas e estão organizadas por tema. Em cada uma, a alternativa correta vem marcada com ✅ e as erradas com ❌, com a justificativa do porquê. Use-as como diagnóstico antes de uma aula ou como revisão depois dela.

Questão 1: controle redox da SBPase e fixação de CO2

Em uma estufa de hortaliças, uma equipe ajusta a intensidade de lâmpadas LED para maximizar a produção de biomassa. Em testes de “liga/desliga” das luzes, foi observado que a taxa de incorporação de CO2 cai rapidamente poucos minutos após o escurecimento, mesmo com água e CO2 disponíveis. No treinamento, os técnicos consultaram um esquema (imagem) que relaciona as reações luminosas à redução da ferredoxina e, em sequência, à redução da tiorredoxina, que então altera o estado de oxidação de uma enzima do ciclo de Calvin, a sedoheptulose-bifosfatase (SBPase). Esse controle por “chave redox” foi apontado como uma forma de coordenar o funcionamento do ciclo de Calvin com a oferta de energia gerada na luz, evitando funcionamento inadequado no escuro.

Analise o texto e o esquema da imagem e identifique a consequência imediata do escurecimento sobre o estado da SBPase e sobre a fixação de CO2 pela planta.

• ✅ A) Oxidar a SBPase e diminuir a regeneração de RuBP, reduzindo a fixação de CO2 no ciclo de Calvin. — Correta: sem luz, a cadeia ferredoxina–tiorredoxina não mantém a SBPase reduzida; a forma oxidada inativa reduz o fluxo do ciclo e a fixação de CO2.
• ❌ B) Inativar a SBPase e aumentar diretamente a captação de CO2 por abertura estomática, elevando a fotossíntese. — Errada: abertura estomática não compensa a inativação enzimática do ciclo; além disso, no escuro a tendência é reduzir a fotossíntese, não elevá-la.
• ❌ C) Reduzir a SBPase e intensificar a fotólise da água, aumentando a liberação de O2. — Errada: a imagem trata da ativação redox de uma enzima do ciclo de Calvin; a fotólise da água ocorre no fotossistema II e exige luz.
• ❌ D) Reduzir a SBPase e aumentar a regeneração de RuBP, mantendo alta a fixação de CO2 no escuro. — Errada: no escuro diminui a ferredoxina reduzida, logo cai a tiorredoxina reduzida; a SBPase tende a oxidar e não a ativar.
• ❌ E) Oxidar a SBPase e aumentar a produção de ATP nas reações luminosas, elevando a fixação de CO2. — Errada: a oxidação da SBPase não aumenta ATP, e as reações luminosas dependem de luz, que está ausente.

Questão 2: gradiente de prótons e produção de ATP

Uma equipe de biotecnologia testa o uso de Halobacterium salinarum em tanques muito salinos, iluminados por lâmpadas, para gerar energia química em condições nas quais a fotossíntese com clorofila não ocorre. No relatório, os técnicos destacam que a proteína bacteriorodopsina, representada no esquema, absorve luz e bombeia H+ para fora do citoplasma através da membrana interna, criando um desnível de prótons. Em seguida, a ATP sintase utiliza o retorno desses H+ para produzir ATP a partir de ADP e fosfato.

Para verificar esse acoplamento, foi adicionado ao tanque um composto que aumenta a permeabilidade da membrana a H+, permitindo que esses íons atravessem a bicamada sem passar por proteínas. Mesmo mantendo a mesma iluminação, a produção de ATP caiu rapidamente.

Analise o texto e o esquema da imagem e identifique a explicação biológica que justifica a queda de ATP após a membrana se tornar mais permeável a H+.

• ❌ A) Bloqueia a liberação de O2, eliminando o aceptor final de elétrons necessário à síntese de ATP. — Errada: nesse processo o ATP decorre do gradiente de H+ criado pela bacteriorodopsina, sem produção de O2; é uma generalização indevida do modelo clássico da fotossíntese.
• ✅ B) Dissipa o gradiente de H+, reduzindo o fluxo de prótons pela ATP sintase e a fosforilação do ADP. — Correta: a ATP sintase depende do retorno de H+; ao igualar a concentração dos dois lados, o composto elimina a força próton-motriz, e a produção de ATP cai.
• ❌ C) Impede a absorção de luz, interrompendo a produção de ATP diretamente pela ATP sintase. — Errada: a ATP sintase não é ativada pela luz; quem absorve luz é a bacteriorodopsina. Trata-se de confusão sobre o alvo da energia luminosa.
• ❌ D) Consome o ADP citoplasmático, diminuindo o bombeamento de H+ realizado pela bacteriorodopsina. — Errada: a bacteriorodopsina bombeia H+ usando energia luminosa, não ADP; o erro é ler o termo “ADP + Pi” sem reconhecer a etapa em que ele atua.
• ❌ E) Aumenta o gradiente de H+, acelerando a bacteriorodopsina e elevando a fosforilação do ADP. — Errada: tornar a membrana permeável a H+ não aumenta o desnível, ele o colapsa; há inversão causa-efeito sobre o impacto da permeabilidade no gradiente.

Questão 3: material genético do bacteriófago na infecção

Em uma indústria de alimentos, o setor de controle de qualidade monitora a presença de bactérias do grupo coliforme, como Escherichia coli, em superfícies e em água de lavagem. Em uma capacitação, a equipe analisa uma ilustração (como a da imagem) que representa, em nível molecular, vários bacteriófagos do tipo T4 aderidos à parede celular de E. coli, em uma etapa inicial da infecção. O responsável explica que esses vírus são altamente específicos para certas bactérias e que, por isso, vêm sendo estudados como alternativa para reduzir contaminações sem afetar outros microrganismos do ambiente.

A interpretação correta do que a imagem representa ajuda a compreender por que o vírus depende da célula bacteriana para se multiplicar.

Com base no texto e na imagem, identifique o componente do bacteriófago T4 que efetivamente penetra na célula de E. coli no início da infecção.

• ❌ A) A transferência de mitocôndrias do vírus para o interior da bactéria. — Errada: generalização indevida; vírus não têm organelas como mitocôndrias, são formados por ácido nucleico e proteínas.
• ✅ B) A transferência do DNA viral para o interior da bactéria. — Correta: a imagem mostra fagos aderidos e com a cauda atuando na infecção; no T4 é o DNA que entra na célula e passa a comandar a maquinaria bacteriana.
• ❌ C) A transferência da membrana plasmática viral para o interior da bactéria. — Errada: o T4 não possui membrana plasmática; ele se fixa e injeta o material genético.
• ❌ D) A transferência de ATP do vírus para o interior da bactéria. — Errada: vírus não têm metabolismo próprio e dependem do ATP produzido pela célula hospedeira.
• ❌ E) A transferência dos ribossomos do vírus para o interior da bactéria. — Errada: vírus não possuem ribossomos; eles usam os ribossomos da bactéria para produzir proteínas virais.

Questão 4: fluxo cíclico e produção de O2 em cianobactérias

Uma equipe de iniciação científica montou um fotobiorreator com cianobactérias para produzir biomassa destinada a um suplemento proteico. No acompanhamento diário, os estudantes mediam a liberação de O2 e estimavam, por testes simples de laboratório, se a cultura estava favorecendo a formação de NADPH e ATP. Em um dos ensaios, trocaram a iluminação por uma fonte que privilegiava comprimentos de onda próximos aos associados ao P700, reduzindo a excitação do P680. Após a mudança, observaram queda acentuada na liberação de O2, mas manutenção da produção de ATP, com menor formação de NADPH.

A imagem apresenta um esquema em “Z” do transporte de elétrons, com setas sólidas (fluxo linear) e tracejada (fluxo cíclico) envolvendo os fotossistemas e carreadores.

Com base no texto e no esquema em “Z” da imagem, identifique a alteração no caminho dos elétrons que explica a queda de O2 com manutenção de ATP no fotobiorreator.

• ❌ A) Transferência direta de elétrons do fotossistema II para NADP+, sem passagem pelo fotossistema I. — Errada: a redução de NADP+ ocorre após o PSI no esquema; pular o PSI ignora a etapa indicada.
• ❌ B) Menor oxidação da água no fotossistema II associada a maior redução de NADP+ no fotossistema I. — Errada: reduzir a oxidação da água diminui os elétrons disponíveis para reduzir NADP+; a conclusão não é coerente.
• ✅ C) Maior participação do fluxo cíclico no fotossistema I, com retorno de elétrons via complexo citocromo b6f. — Correta: no esquema, o fluxo cíclico (tracejado) envolve PSI e Cyt b6f, reforça o gradiente de H+ e a formação de ATP, sem fotólise da água e sem reduzir NADP+; assim cai o O2.
• ❌ D) Maior participação do fluxo linear envolvendo fotossistema II e I, com oxidação da água no fotossistema II. — Errada: o fluxo linear depende da fotólise da água no PSII, o que elevaria o O2 e favoreceria o NADPH; contraria o resultado observado.
• ❌ E) Interrupção da excitação do P700 no fotossistema I, com bloqueio da transferência de elétrons para os carreadores. — Errada: sem excitação do P700, o transporte no PSI diminui e o ATP também tenderia a cair; isso não justifica a manutenção do ATP.

Questão 5: reconhecimento do fago pela bactéria

Em uma indústria de alimentos, a equipe de controle de qualidade testou um “spray” com bacteriófagos para reduzir a contaminação por Escherichia coli em superfícies antes do envase. O relatório apontou que o produto não afetou leveduras usadas em outra etapa nem células humanas em cultura, mas foi eficiente contra a bactéria-alvo.

Para discutir o resultado, o supervisor apresentou a ilustração de um fago lambda, na qual se observam o material genético (DNA) protegido por um capsídeo e uma estrutura caudal com proteínas na extremidade. Ele destacou que, para iniciar a infecção, o vírus precisa reconhecer a célula certa e, em seguida, introduzir seu DNA no interior bacteriano.

Com base no texto e na estrutura indicada na imagem, identifique o componente do fago mais diretamente ligado ao reconhecimento específico da bactéria antes da injeção do DNA.

• ✅ A) As proteínas das fibras da cauda, que se ligam a receptores específicos na membrana bacteriana. — Correta: as fibras na extremidade da cauda promovem a adsorção a receptores da bactéria, explicando a especificidade observada.
• ❌ B) O segmento tubular da cauda, que realiza a fixação específica sem participação das fibras. — Errada: o tubo participa da condução e injeção do genoma, mas a especificidade de ligação vem principalmente das fibras e da placa basal.
• ❌ C) O DNA de dupla fita, que se conecta diretamente aos receptores de superfície da bactéria. — Errada: o DNA fica protegido no capsídeo e não se liga à superfície; ele é injetado somente após a adesão.
• ❌ D) A parede proteica externa do vírus, que se funde à membrana bacteriana como em vírus envelopados. — Errada: fagos como o lambda não são envelopados e não infectam por fusão de membranas; aderem por proteínas caudais.
• ❌ E) O capsídeo, que reconhece receptores específicos e entra inteiro no citoplasma bacteriano. — Errada: quem reconhece receptores são as estruturas caudais; o capsídeo não entra inteiro na bactéria.

Questão 6: decompositores de madeira e enzimas

Quais grupos de fungos e bactérias são os principais decompositores de madeira morta e qual mecanismo enzimático inicial eles empregam para degradar lignocelulose?

• ❌ A) Actinobactérias são os principais decompositores de madeira, usando fermentação para degradar lignocelulose. — Errada: actinobactérias não são os principais decompositores de madeira, pois dependem de fungos para degradar a lignina.
• ❌ B) Os principais decompositores de madeira são as bactérias anaeróbias que produzem amônia. — Errada: anaeróbias não são os principais decompositores de madeira, pois não degradam eficientemente a lignina.
• ❌ C) As fibras vegetais da madeira são decompostas apenas por bactérias aerobias que produzem oxigênio. — Errada: bactérias aerobias não produzem oxigênio; elas o consomem na respiração.
• ✅ D) Basidiomycota (fungos ligninolíticos) e bactérias saprófitas, que secretam enzimas extracelulares (ligninases, peroxidases, celulases) capazes de despolimerizar a lignocelulose. — Correta: Basidiomycota produzem enzimas ligninolíticas capazes de quebrar a lignina; bactérias saprófitas e actinobactérias complementam com enzimas hidrolíticas que degradam celulose e hemicelulose.
• ❌ E) Fungos Ascomicetos e bactérias fotossintéticas são os responsáveis pela decomposição da madeira. — Errada: ascomicetos não degradam a lignina com eficácia e bactérias fotossintéticas não atuam como decompositores.

Próximos passos

Depois de aplicar as questões, vale voltar ao quadro com a cadeia de decomposição e pedir que os alunos corrijam as respostas erradas com as próprias palavras. Isso costuma fixar melhor o conteúdo do que simplesmente mostrar o gabarito. Para ver mais questões da mesma habilidade, acesse as questões da habilidade EM13CNT202. Se você quer montar sua própria prova em poucos minutos, experimente o gerador de provas do GeraProva, e se ainda não tem conta, o cadastro grátis leva menos de dois minutos.

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