As lhamas que vivem nas montanhas dos Andes da América do Sul têm hemoglobinas geneticamente diferenciadas de outros mamíferos que vivem ao nível do mar, por exemplo. Essa diferenciação trata-se de uma adaptação à sua sobrevivência em altitudes elevadas onde o ar é rarefeito.
SCHMIDT-NIELSEN, K. Fisiologia animal: adaptação
ao meio ambiente. São Paulo: Santos, 2002.
A adaptação desses animais em relação ao seu ambiente confere maior
A) afinidade pelo O2, maximizando a captação desse gás.
B) capacidade de tamponamento, evitando alterações de pH no sangue.
C) afinidade pelo CO2, facilitando seu transporte para eliminação nos pulmões.
D) velocidade no transporte de gases, aumentando a eficiência de troca gasosa.
E) solubilidade de gases no plasma, melhorando seu transporte nos tecidos.
Resolução Em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Biologia (Fisiologia Animal Comparada e Bioquímica).
Tema/Objetivo Geral: Compreender as adaptações fisiológicas respiratórias de mamíferos em ambientes de alta altitude (baixa pressão parcial de oxigênio).
Nível da Questão: Médio.
Por que Médio? Exige que o aluno relacione uma condição ambiental (ar rarefeito) com uma propriedade bioquímica específica da proteína (afinidade química), fugindo do senso comum de apenas “ter mais hemácias”.
Gabarito: A (afinidade pelo O2, maximizando a captação desse gás).
1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
Decodificação do Objetivo:
A questão quer saber qual é a “superpotência” química do sangue da Lhama que permite que ela respire tranquilamente no topo dos Andes, onde nós, humanos, estaríamos desmaiando por falta de ar.
Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine que o oxigênio são borboletas voando.
- Ao nível do mar (onde vivemos), há milhões de borboletas. Você pode usar uma rede furada e lenta que ainda vai pegar muitas.
- No topo dos Andes (onde a Lhama vive), há pouquíssimas borboletas. Para sobreviver, a Lhama precisa de uma “Rede Magnética” (Hemoglobina Especial) que atrai e segura a borboleta com muito mais força assim que ela passa perto.
O desafio é identificar o nome técnico dessa “rede magnética”.
Plano de Ataque:
- Identificar o Problema: Ar rarefeito = Baixa pressão parcial de Oxigênio (
pO2pO2). É difícil encher o pulmão de oxigênio. - Identificar a Solução: A Lhama tem uma hemoglobina “tunada” geneticamente.
- Conectar os Pontos: Como uma proteína ajuda a pegar oxigênio escasso? Aumentando a força com que ela segura esse oxigênio (Afinidade).
2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Vamos usar o conceito de Curva de Dissociação da Hemoglobina.
- Afinidade: É o “amor” químico que a hemoglobina sente pelo oxigênio.
- Alta Afinidade: A hemoglobina agarra o oxigênio com força, mesmo que haja pouco oxigênio disponível. (Ideal para captar no pulmão em altas altitudes).
- Baixa Afinidade: A hemoglobina solta o oxigênio facilmente.
O Mecanismo da Lhama:
Para viver onde o ar é escasso, a seleção natural favoreceu Lhamas cuja hemoglobina tem Alta Afinidade. Isso significa que, mesmo com pouco oxigênio entrando no pulmão, a hemoglobina consegue se saturar (encher-se) quase totalmente.
3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
O texto diz: “sobrevivência em altitudes elevadas onde o ar é rarefeito”.
- Cenário: Pouco oxigênio disponível no ambiente.
- Desafio: O sangue passa pelos pulmões, mas encontra poucas moléculas de
O2O2para carregar. - Solução Evolutiva: Se a hemoglobina fosse igual à nossa, ela sairia dos pulmões meio vazia. Como a da Lhama é diferente, ela precisa ser “mais eficiente na captura”.
- Termo Técnico: Ser eficiente na captura = Ter maior afinidade.
🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
Muitos alunos pensam: “A Lhama deve ter um transporte mais rápido!” ou “Deve ter mais hemácias!”.
Cuidado! Ter mais hemácias (policitemia) é uma adaptação aclimática (se você subir a montanha, seu corpo faz isso em semanas). Mas a questão fala de diferença genética na proteína hemoglobina. Mudar a proteína implica mudar a química dela (afinidade), não a quantidade de células ou a velocidade do sangue.
A Bússola (Síntese):
Ar com pouco oxigênio exige uma hemoglobina que “agarre” melhor o pouco que tem.
Isso se chama Maior Afinidade.
Expectativa: Procurar a alternativa que fale em “afinidade pelo oxigênio”.
4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
- A) afinidade pelo O2, maximizando a captação desse gás.
- Análise: Perfeita. Com maior afinidade, a hemoglobina se satura mais facilmente nos pulmões, mesmo sob baixa pressão parcial de oxigênio, garantindo que o sangue arterial saia bem oxigenado.
- Conclusão: 🟢 Alternativa correta.
- B) capacidade de tamponamento, evitando alterações de pH no sangue.
- Diagnóstico do Erro: Fuga ao Tema. O tamponamento (evitar acidose/alcalose) é vital, mas não resolve o problema principal da altitude, que é a falta de oxigênio, não a acidez do sangue.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- C) afinidade pelo CO2, facilitando seu transporte para eliminação nos pulmões.
- Diagnóstico do Erro: Contradição Fisiológica. O corpo precisa se livrar do CO2. Se a afinidade por CO2 fosse alta demais, o sangue não conseguiria soltá-lo nos pulmões para exalar. Além disso, o problema da altitude é a entrada de O2, não a saída de CO2.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- D) velocidade no transporte de gases, aumentando a eficiência de troca gasosa.
- Diagnóstico do Erro: Confusão de Sistemas. A velocidade do transporte depende do coração (débito cardíaco), não da estrutura molecular da hemoglobina. A hemoglobina não tem “rodinhas”, ela é carregada pelo fluxo.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- E) solubilidade de gases no plasma, melhorando seu transporte nos tecidos.
- Diagnóstico do Erro: Erro de Física. A solubilidade de um gás no líquido depende da Lei de Henry (pressão e temperatura). Mudar a genética da hemoglobina (que está dentro da célula) não muda as propriedades físicas do plasma (líquido).
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento:
A adaptação genética das lhamas consiste em uma hemoglobina com estrutura modificada que possui maior afinidade química pelo oxigênio, permitindo a saturação eficiente do sangue mesmo sob a baixa pressão atmosférica dos Andes.
Resumo-flash (A Imagem Mental):
“No ar rarefeito, a Lhama não reclama; sua hemoglobina é um ímã que o oxigênio ama.”
🧠 Para ir Além (Conexão Materno-Fetal):
Você já foi uma lhama! Quando você era um feto na barriga da sua mãe, o ambiente lá dentro tinha pouco oxigênio (o sangue da mãe já chegava meio usado). Por isso, fetos humanos têm a Hemoglobina Fetal, que (igual à da Lhama) tem maior afinidade pelo oxigênio do que a hemoglobina da mãe, conseguindo “roubar” o oxigênio do sangue materno na placenta.