Um grupo de pesquisadores realizou um experimento para identificar condições ideais para o crescimento de ervilhas. Utilizaram um solo rico em nutrientes e minerais (nitrogênio orgânico, fosfato, cálcio, potássio). Em um lote, o solo foi esterilizado por calor; em outro, não. Após ocultivo, em condições ideais de luminosidade e umidade, as plantas cultivadas em solo esterilizado tiveram um desenvolvimento inferior.
A esterilização reduziu, para as ervilhas, a disponibilidade de
A) água.
B) cálcio.
C) fosfato.
D) potássio.
E) nitrogênio
Resolução Em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Biologia (Ciclo do Nitrogênio, Relações Ecológicas e Botânica).
Tema/Objetivo Geral: Compreender a importância dos microrganismos do solo (bactérias fixadoras) para a nutrição das leguminosas.
Nível da Questão: Médio.
Por que Médio? A questão não exige decoreba, mas sim a conexão de dois fatos: 1) A esterilização mata bactérias; 2) Ervilhas (leguminosas) dependem de bactérias para obter nitrogênio. Se o aluno não fizer essa associação biológica, pode achar que o calor destruiu os nutrientes químicos.
Gabarito: E (nitrogênio).
A alternativa está correta pois as ervilhas são leguminosas que realizam mutualismo com bactérias do gênero Rhizobium. A esterilização matou essas bactérias, impedindo a fixação do nitrogênio, o que prejudicou o crescimento da planta.
1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
Decodificação do Objetivo:
A questão descreve um “crime”: as plantas morreram (ou cresceram pouco) no solo esterilizado.
Nós sabemos que a esterilização (calor) mata seres vivos, mas geralmente não destrói sais minerais.
O objetivo é descobrir qual nutriente depende de “seres vivos” para ficar disponível para a planta.
Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine uma despensa cheia de comida enlatada (o solo rico em nutrientes).
Para comer, você precisa de um abridor de latas (as bactérias).
A esterilização foi lá e sumiu com todos os abridores de latas.
A comida (Fosfato, Cálcio, Potássio) continua lá, mas a planta não consegue “abrir” a principal lata: a do Nitrogênio.
Plano de Ataque:
- Identificar a Planta: Ervilha é uma Leguminosa. Leguminosas têm um “superpoder” específico.
- Identificar o Processo: Esterilização mata microrganismos.
- Somar 1 + 2: Qual nutriente as leguminosas conseguem graças aos microrganismos?
2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Vamos usar o Ciclo do Nitrogênio e o Mutualismo.
Ferramenta 1: A Família das Leguminosas
Ervilhas, feijões, soja e amendoim são leguminosas. Elas possuem bolinhas nas raízes (nódulos) onde vivem bactérias (principalmente do gênero Rhizobium).
Ferramenta 2: A Biofixação
As plantas não conseguem pegar nitrogênio do ar e têm dificuldade de pegar nitrogênio orgânico complexo. As bactérias funcionam como “tradutoras”: elas pegam o Nitrogênio difícil e transformam em Amônia ou Nitrato, que a planta adora.
- Sem bactérias = Planta com fome de Nitrogênio.
Ferramenta 3: Minerais vs. Calor
Sais como Fosfato, Cálcio e Potássio são rochas moídas ou sais químicos. Eles aguentam calor. Ferver o solo não faz o cálcio desaparecer.
3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
Vamos analisar o cenário do solo esterilizado:
- O Solo: Tinha “nitrogênio orgânico”. Nitrogênio orgânico (restos de folhas, bichos) precisa apodrecer (decomposição) para virar adubo. Quem faz a decomposição? Bactérias e Fungos.
- A Esterilização: O calor matou as bactérias decompositoras e as bactérias fixadoras (Rhizobium).
- O Resultado:
- A água continua lá (a questão disse que a umidade era ideal).
- O potássio, cálcio e fosfato continuam lá (são minerais resistentes).
- O nitrogênio orgânico continua lá, mas ninguém consegue transformá-lo em comida para a planta. Além disso, a ervilha não consegue formar a simbiose com o Rhizobium.
Síntese do Raciocínio:
A esterilização removeu o elo biológico (bactérias) necessário para o ciclo do nitrogênio.
Expectativa: Procurar a alternativa “Nitrogênio”.
4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
- A) água.
- Diagnóstico do Erro: O texto diz explicitamente: “condições ideais de luminosidade e umidade”. A água não faltou.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- B) cálcio.
- Diagnóstico do Erro: O cálcio é um mineral estável. A esterilização térmica não remove cálcio do solo.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- C) fosfato.
- Diagnóstico do Erro: Assim como o cálcio, o fosfato é um sal mineral. Embora existam bactérias que ajudam a solubilizar fósforo, o fator crítico para ervilhas (leguminosas) é o nitrogênio.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- D) potássio.
- Diagnóstico do Erro: Mesmo caso dos anteriores. É um nutriente mineral que não desaparece com o calor.
- Conclusão: 🔴 Incorreta.
- E) nitrogênio.
- Análise: Perfeita. O nitrogênio é o único nutriente da lista cuja disponibilidade depende pesadamente da atividade biológica (bacteriana). Ao matar as bactérias do solo e impedir a associação com as raízes da ervilha, a planta sofreu deficiência de nitrogênio, crescendo menos.
- Conclusão: 🟢 Alternativa correta.
5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento:
A esterilização do solo elimina a microbiota essencial, incluindo as bactérias do gênero Rhizobium, interrompendo a fixação biológica e a mineralização da matéria orgânica, o que priva as leguminosas (ervilhas) de sua principal fonte de Nitrogênio.
Resumo-flash (A Imagem Mental):
“Ervilha sem bactéria é como celular sem carregador: tem tudo para funcionar, mas falta a energia (Nitrogênio).”
🧠 Para ir Além (Agricultura Sustentável):
É por isso que agricultores usam a Adubação Verde (plantar leguminosas e depois misturá-las à terra) e a Rotação de Culturas. Em vez de gastar fortunas com adubo químico nitrogenado, eles usam as bactérias das leguminosas para “fabricar” adubo natural no solo para a próxima plantação (como milho ou trigo).