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Ciências Naturais | Biologia e Geologia
Teste de Avaliação de Biologia e Geologia 10.º e 11.º Anos de Escolaridade
Recursos Geológicos – Exploração Sustentada Duração do Teste: 120 minutos
VERSÃO ÚNICA
Na folha de respostas, indica de forma legível a versão do Teste. A ausência dessa indicação implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens de escolha múltipla, de associação/correspondência e de ordenação. Utiliza apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. Não é permitido o uso de corrector. Em caso de engano, deves riscar, de forma inequívoca, aquilo que pretendes que não seja classificado. Escreve de forma legível a numeração dos grupos e dos itens, bem como as respectivas respostas. As respostas ilegíveis ou que não possam ser identificadas são classificadas com zero pontos. Para cada item, apresenta apenas uma resposta. Se escreveres mais do que uma resposta a um mesmo item, apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar. Para responder aos itens de escolha múltipla, escreve, na folha de respostas: • o número do item; • a letra que identifica a única opção escolhida. Para responder aos itens de associação/correspondência, ass ociação/correspondência, escreve, na folha de respostas: • o número do item; • a letra que identifica cada elemento da coluna A e o número que identifica o único elemento da coluna B que lhe corresponde. Para responder aos itens de ordenação, escreve, na folha de respostas: • o número do item; • a sequência de letras que identificam os elementos a ordenar. As cotações dos itens encontram-se no final do enunciado da prova.
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Ciências Naturais | Biologia e Geologia GRUPO I Membrana plasmática Colocaram-se células de rato e células humanas (ambas possuindo proteínas membranares) num determinado meio de cultura, após o que se provocou a sua fusão. As células «híbridas», resultantes da fusão, possuem uma única membrana plasmática. No início, as proteínas membranares das células «híbridas», encontram-se separadas em dois hemisférios: um apenas com as proteínas membranares do rato, e outro apenas com as proteínas membranares humanas. Estas células foram utilizadas em duas experiências, I e II, cujos resultados se encontram representados na figura 1. Todas as observações foram efectuadas com microscópios de fluorescência. EXPERIÊNCIA I (figura 1 – esquerda) – Colocou-se um lote (A) de células «híbridas» à temperatura de 0°C e adicionaram-se anticorpos flor escentes, que reconhecem as proteínas da membrana plasmática do rato, às quais se ligam. Colocou-se um lote (B) de células «híbridas» à temperatura de 37°C e adicionaram-se os mesmos an ticorpos fluorescentes, que se ligaram às proteínas da membrana plasmática do rato. EXPERIÊNCIA II (figura 1 – direita) - Adicionaram-se moléculas fluorescentes (marcadores) a células fundidas, que se ligam às proteínas da membrana. Após exposição das células a um feixe de raios laser, que atinge uma pequena região da superfície celular, incubaram-se as células a uma temperatura de 37°C. Os marcadores at ingidos com os raios lazer podem distinguir-se dos restantes (mais claros). ����������� = 37��
EXPERIÊNCIA II
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EXPERIÊNCIA I ����� �� ����� �����
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Extraído de: Brooker, Widmaier, Graham e Stiling – Biology .
Figura 1 – Experiências sobre a membrana plasmática.
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Na resposta a cada um dos itens de 1 a 6, selecciona a única opção que permite obter uma afirmação correcta. Escreve, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. O objectivo da investigação descrita foi (A) comparar os diferentes tipos de proteínas da membrana. (B) decifrar as funções dos constituintes membranares. (C) descobrir a composição da membrana plasmática. (D) estudar a fluidez da membrana plasmática. 2. A principal conclusão que se pode retirar dos resultados destas experiências é que (A) a temperatura condiciona a entrada e saída de substâncias na célula. (B) as proteínas membranares apresentam mobilidade. (C) o Homem e o rato pertencem a espécies diferentes. (D) o Modelo de Singer e Nicholson apresenta falhas. 3. As glicoproteínas e os glicolípidos da membrana plasmática (glicocálix), (A) asseguram os processos de transporte mediado. (B) intervêm na endocitose e exocitose de polissacarídeos. (C) localizam-se na superfície interna da membrana plasmática. (D) são responsáveis pelo reconhecimento de certas substâncias por parte da célula. 4. Como os fosfolípidos são moléculas anfipáticas, isto é, possuem uma extremidade hidrofílica (polar) e uma extremidade hidrofóbica (não polar), a bicamada fosfolipídica é muito permeável (A) à água. (B) às moléculas orgânicas polares, como os açucares. (C) aos gases e a pequenas moléculas sem carga. (D) aos iões. 5. As membranas das mitocôndrias e dos cloroplastos estão envolvidas em processos (A) da digestão intracelular. (B) da respiração aeróbia e da fotossíntese, em bactérias. (C) de obtenção de compostos orgânicos por parte da célula. (D) de obtenção de energia por parte da célula. 6. A hipótese de que o núcleo e os sistemas endomembranares tenham resultado de invaginações da membrana plasmática é admitida (A) pelo modelo autogenético. (B) pelo modelo de mosaico fluido. (C) pelo modelo endossimbiótico. (D) pelos modelos autogenético e endossimbiótico.
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7. Faz corresponder cada um dos tipos de transporte através da membrana caracterizados na coluna A à respectiva designação, que consta da coluna B. Coluna A (a) Deslocação de substâncias a favor do gradiente de concentração sem intervenção de transportadores. (b) Inclusão de macromoléculas ou agregados moleculares em que a célula emite pseudópodes que rodeiam o material. (c) Processo endocítico em que as substâncias entram em solução através de invaginações da membrana. (d) Transporte de substâncias contra o gradiente de concentração com intervenção de proteínas transportadoras. (e) Transporte passivo e não mediado que se efectua de um meio hipotónico para um meio hipertónico.
Coluna B (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Difusão facilitada Difusão simples Fagocitose Osmose Transporte activo Endocitose Exocitose Pinocitose
8. Quando os camelos têm água disponível, podem ingerir uma grande quantidade sem daí resultarem problemas osmóticos. Relaciona a importância da grande elasticidade da membrana celular das hemácias dos camelos com as alterações osmóticas que ocorrem no sangue destes animais, resultantes da ingestão de grande quantidade de água.
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Combate ao dengue A dengue é uma doença transmitida por vários mosquitos, tais como Aed s aegypti , Aedes albopictus e Aedes polynesie nsis , que transportam o vírus que está na sua ori gem. O controlo biológico dos mo quitos inclui o uso de vários predadores, invert brados aquáticos (comoToxorhynchites ) ou peixes (Gambusia e outros) que comem larvas e p pas, de parasitas e patogénicos (como Bacillus thuringiensis israelensis e Bacillus sphaer icus ). O controlo químico é feito através de insecticidas, como os organoclorados e os organof sforados. O grupo de organoclorados inclui o DDT (proibido em 1972). Embora o modo de acção deste insecticida nunca tenha sido claramente estabelecido, sabe-se que ele actua nos canais de sódio, provavelmente mantendo-os abertos. Os organofosforados são, actualmente, amplamente utilizados, por apr sentarem muitas vantagens sobre os organoclorados, como serem biodegradáveis e não se acumularem nos tecidos. Os organofosforados actuam inibindo a enzima acetil-colinesterase ( ChE). A AChE é responsável pela degradaçã de acetilcolina, neurotransmissor que, quando resente na fenda sináptica, provoca a abertura de canais de sódio na célula pós-sináptica. O uso continuado de insecticidas tem provocado o aparecimento de populações de mosquitos resistentes e ocasionado problemas. A resistência tem sido detectada em to as as classes de insecticidas. Esta resistência é definida pela OMS como a habilidade de uma população de insectos tolerar uma dose de insecticida que, em condições normais, causa ia a sua morte. A resistência é uma característiica genética, como, por exemplo, a cor dos olh s. Populações de insectos podem, naturalment , apresentar uma proporção de indivíduos que tenham genes que lhes confiram resistência a u determinado produto químico. Além dos insecticidas químicos propriamente ditos, outros produtos vêm sendo usados no controle dos mosquitos. caso dos insecticidas reguladores de cresci ento (IGR), que incluem os BPU - inibidore de síntese de quitina. Um inibidor da síntese de quitina foi recentemente aprovado pela OMS para uso em água potável.
Extraído de: http://visualsunlim ited.photoshelter.com/
Figura 2 – Vírus do dengue (esquerda) e Aede albopictus (direita).
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Na resposta a cada um dos itens de 1 a 6, selecciona a única opção que permite obter uma afirmação correcta. Escreve, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. Aedes aegypti , Aedes albopictus e Aedes polynesiensis pertencem (A) à mesma espécie e à mesma família. (B) à mesma espécie, mas não ao mesmo género. (C) ao mesmo género e à mesma família. (D) ao mesmo género, mas não à mesma família. 2. Existindo organoclorados no meio, os seres vivos, ao consumirem água ou outros organismos que já os absorveram, acumulam-nos nos tecidos, o que implica que as concentrações nos tecidos dos organismos (A) de uma cadeia alimentar sejam idênticas em todos os níveis tróficos. (B) de uma teia alimentar sejam idênticas em todos os níveis tróficos. (C) pertencentes a níveis tróficos inferiores são maiores do que as concentrações naqueles que pertencem a níveis tróficos mais altos. (D) pertencentes a níveis tróficos superiores são maiores do que as concentrações naqueles que pertencem a níveis tróficos mais baixos. 3. Certas substâncias podem ser consideradas como agentes mutagénicos, induzindo mutações génicas, que são alterações (A) nas proteínas. (B) no código genético. (C) no DNA. (D) no RNA. 4. A transmissão normal de impulsos nervosos nos insectos é impedida (A) apenas pelos inibidores da enzima acetil-colinesterase. (B) pelos insecticidas reguladores de crescimento. (C) pelos métodos de controlo biológico. (D) pelos organoclorados e pelos organofosforados. 5. A acumulação de acetilcolina nas sinapses conduz à morte dos insectos por asfixia porque (A) o coração deixa de se contrair, terminando o fluxo de sangue oxigenado às células. (B) os músculos deixam de se contrair, o que bloqueia a ventilação. (C) os músculos se contraem sem parar, acabando por estrangular as traqueias. (D) os músculos se contraem sem parar, acabando por estrangular o coração. 6. Os BPU actuam ao nível (A) da mitose. (B) da síntese de proteínas. (C) do controlo da expressividade genética. (D) do metabolismo de hidratos de carbono.
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7. Ordena as letras de A a G de modo a reconstituíres a sequência cronológica de acontecimentos relativos à passagem do impulso nervoso nas sinapses químicas dos insectos, existentes entre as terminações dos axónios e as células musculares. Inicia a ordenação pela afirmação A. A acetilcolina do axónio pré-sináptico está armazenada em vesículas. Os canais Na⁺ abrem-se, permitindo a entrada deste ião na célula muscular. A acetilcolina é lançada na fenda sináptica por exocitose. O impulso nervoso induz a fusão das vesículas com a membrana do axónio. A acetilcolina liga-se a receptores associados a canais Na⁺ da membrana da célula muscular. F. A despolarização da membrana, origina um impulso nervoso na célula muscular. G. A acetilcolina é degradada pela enzima acetil-colinesterase. A. B. C. D. E.
8. Explica, com base no neodarwinismo, o aparecimento da resistência aos insecticidas nos insectos.
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Geólogos revelam segredo da "Capela Sistina dos minerais" É a maior descoberta geológica do mundo subterrâneo nos últimos tempos: as monumentais formações de minerais da Cueva de los Cristales , no México. O tempo geológico parece ter parado face à imponência da gruta de cristais, descoberta por dois mineiros da Industrias Peñoles , do estado de Chihuahua no México. A "Cueva de los Cristales", localizada em Naica, é considerada a «Capela Sistina dos minerais». A gruta está repleta de cristais de selenite, uma variedade de gipsita, também designada pedra de gesso (CaSO ₄2H₂O), que chegam a atingir os dois metros de diâmetro por 10 de comprimento. É um minério. Este mundo enigmático existe e encontra-se bem no coração da Terra. Porém, apenas alguns geólogos e especialistas podem ter um curto vislumbre do espectáculo mineral da mina de zinco, prata e chumbo de Naica. A 300 metros de profundidade, a temperatura chega aos 50ºC e a humidade atinge níveis máximos (100%), tornando-se numa autêntica sauna natural que os humanos não conseguem aguentar sem fatos e instrumentos de pesquisa especiais. Muitos geólogos são da opinião que os cristais atingiram tamanhas proporções, porque ficaram submersos em água rica em minerais e a uma temperatura média de 58°C. Os cristais formaram-se a partir da dissolução do calcário em contacto com fluidos gasosos e líquidos ricos em enxofre e com outros componentes provenientes da superfície, ricos em oxigénio. É pois provável que estes macrocristais tivessem sido formados em águas termais profundas (58°C), quentes e saturadas de sulfatos em contacto com águas externas bem mais frias (que se infiltraram naturalmente na montanha). É igualmente referida a existência de depósitos de sulfatos de origem vulcânica. Os peritos defendem que, na fase final do processo mineralização, acumularam-se enormes quantidades de sulfato de cálcio.
Extraído de: http://www.naica.com.mx/
Figura 3 – Cueva de los Cristales.
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Na resposta a cada um dos itens de 1 a 6, selecciona a única opção que permite obter uma afirmação correcta. Escreve, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. Os cristais de selenite da Cueva de los Cristales são (A) líquidos, naturais, inorgânicos e com estrutura cristalina. (B) sólidos, artificiais, inorgânicos e com estrutura cristalina. (C) sólidos, naturais, inorgânicos e com estrutura cristalina. (D) sólidos, naturais, orgânicos e com estrutura cristalina. 2. Os cristais de selenite da Cueva de los Cristales formaram-se por (A) deposição seguida de cimentação. (B) deposição seguida de compactação. (C) dissolução seguida de evaporação. (D) dissolução seguida de precipitação. 3. A formação dos cristais de selenite da Cueva de los Cristales relaciona-se com fenómenos de (A) hidrotermalismo. (B) magmatismo. (C) metamorfismo. (D) sedimentação detrítica. 4. A selenite é um material (A) cuja extracção não apresenta efeitos ambientalmente negativos. (B) cuja prospecção pode ser efectuada de forma indirecta através de métodos sísmicos e gravimétricos. (C) que nunca ocorre com um teor várias vezes superior ao do seu clarke. (D) que, num jazigo mineral, é rejeitado. 5. Quando verificamos que o gesso (termo 2 na escala de Mohs) risca o talco (termo 1 na escala de Mohs) e é riscado pela calcite (termo 3 na escala de Mohs), estamos a determinar a (A) dureza absoluta destes minerais. (B) dureza relativa destes minerais. (C) risca ou traço do gesso. (D) risca ou traço dos três minerais. 6. As rochas que constituem os melhores aquíferos possuem (A) poros de grandes dimensões e sem qualquer ligação entre si. (B) poros de grandes dimensões e que estabelecem ligações entre si. (C) poros de pequenas dimensões e sem qualquer ligação entre si. (D) poros de pequenas dimensões e que estabelecem ligações entre si.
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7. Menciona a importância de classificar a Cueva de los Cristales como geomonumento à escala mundial.
8. Entre as diferentes fases incluídas na actividade mineira, aquela que pretende dar um destino ao material extraído que é classificado como estéril (ganga), é uma das que se revela mais problemática, em termos ambientais. Explica de que forma a formação de escombreiras, associada à actividade mineira, pode contribuir para a contaminação de aquíferos.
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O arquipélago da Madeira O arquipélago da Madeira é de origem vulcânica e localiza-se no oceano Atlântica e está intimamente ligado à abertura do Atlântico, processo que se iniciou há cerca de 200 M.a. e continua actualmente. O arquipélago teve origem numa pluma quente, que perfurou a placa Africana ao mesmo tempo que esta se deslocava no sentido WE, resultando o grupo de ilhas. A ilha da Madeira divide-se em dois grandes maciços o Maciço Vulcânico do Paul da Serra e o Maciço Vulcânico Central. O primeiro corresponde a uma plataforma estrutural mantida por derrames basálticos. No segundo predominam grandes blocos, lapilli e cinzas, em disposição caótica e atravessados por uma rede densa de filões, na maioria básicos. A pouca coesão do material piroclástico permitiu o escavamento de profundos rasgões de erosão, constituindo a morfologia das principais ribeiras. A acumulação de lixo nos leitos de algumas destas ribeiras, aliada à orografia da ilha e a valores de precipitação recorde, bem como a erros de planeamento urbanístico, terão sido as causas das inundações e derrocadas ao longo das encostas, em 2010. O litoral da ilha relaciona-se com a plataforma submarina. Segundo alguns autores esta tem maior largura a Norte, face à que se situa a Sul. As costas viradas a Norte são, no conjunto, mais abruptas, elevadas e contínuas, do que as voltadas a Sul. Em torno da Madeira, formaram-se calcários recifais, posteriormente erodidos, sendo actualmente conhecido, na ilha, o afloramento de calcários recifais de S. Vicente. Nos calcários recifais de S. Vicente, identificaram-se detritos de rochas vulcânicas, lávicas e piroclásticas, e grãos de minerais ferromagnesianos (olivinas, anfíbolas e piroxenas).
Extraído de: http://estratoblog.blogspot.com/
Figura 4 – Rede de filões (Madeira).
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Na resposta a cada um dos itens de 1 a 8, selecciona a única opção que permite obter uma afirmação correcta. Escreve, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida.
1. A formação do arquipélago da Madeira relaciona-se com vulcanismo (A) (B) (C) (D)
de subducção. de vale de rifte. intraplaca continental. intraplaca oceânica.
2. A ilha mais antiga do arquipélago da Madeira localiza-se no extremo (A) (B) (C) (D)
Este. Norte. Oeste. Sul.
3. A grande maioria das formações geológicas constituintes da ilha da Madeira é constituída por rochas magmáticas (A) de textura fanerítica. (B) leucocratas. (C) ricas em sílica. (D) sem quartzo.
4. No Maciço Vulcânico Central predomina material com origem em magmas (A) (B) (C) (D)
de ponto de fusão alto. expelidos por erupções vulcânicas efusivas. pobres em gases. viscosos.
5. Na ilha da Madeira, a maior capacidade de abrasão no litoral virado a Norte deve-se à (A) (B) (C) (D)
maior energia das ondas e provoca um mais lento recuo das arribas. maior energia das ondas e provoca um mais rápido recuo das arribas. menor energia das ondas e provoca um mais lento recuo das arribas. menor energia das ondas e provoca um mais rápido recuo das arribas.
6. Na crosta oceânica ao largo da Madeira, um isótopo radioactivo desintegra-se a uma taxa (A) constante e a sua percentagem, na rocha aumenta com o afastamento da rocha à dorsal oceânica. (B) constante e a sua percentagem, na rocha diminui com o afastamento da rocha à dorsal oceânica. (C) variável e a sua percentagem, na rocha aumenta com o afastamento da rocha à dorsal oceânica. (D) variável e a sua percentagem, na rocha diminui com o afastamento da rocha à dorsal oceânica.
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Ciências Naturais | Biologia e Geologia 7. Nas zonas de vertente, o risco de movimentos em massa aumenta com a inclinação, devido ao aumento da (A) componente normal da gravidade. (B) componente tangencial da gravidade. (C) força da gravidade. (D) força de atrito.
8. De acordo com o Princípio (A) da inclusão, os detritos de rochas vulcânicas dos calcários recifais de S. Vicente são mais recentes do que o coral que os engloba. (B) da intersecção, a rede de filões do Maciço Vulcânico Central é mais antiga do que os piroclastos, por ela atravessados. (C) da sobreposição, as escoadas lávicas do Maciço Vulcânico do Paul da Serra são mais recentes do que os estratos que ficam por cima delas. (D) do actualismo, estudando a formação da cadeia do Havai a partir do ponto quente ainda activo, podemos deduzir as condições em que se formaram as ilhas da Madeira.
9. Faz corresponder cada um dos minerais das séries de Bowen caracterizados na coluna A à respectiva designação, que consta da coluna B. Coluna A (a) (b) (c) (d) (e)
Coluna B
Cristaliza a seguir ao feldspato potássico. Menos resistente à erosão da série descontínua. Último a cristalizar. Último a cristalizar na série descontínua. Único mineral da série contínua.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Anfíbola Biotite Feldspato potássico Moscovite Olivina Piroxena Plagioclase Quartzo
FIM
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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
GRUPO I .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 ................................................................................................................................ 10 ................................................................................................................................ 10
pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos
Subtotal .................................. 50 pontos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
GRUPO II .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 ................................................................................................................................ 10 ................................................................................................................................ 10
pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos
Subtotal .................................. 50 pontos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
GRUPO III .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 ................................................................................................................................ 15
pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos
Subtotal .................................. 50 pontos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
GRUPO IV .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................................. 5 ................................................................................................................................ 10
pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos pontos
Subtotal .................................. 50 pontos TOTAL .......................................................... 200 pontos
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GRUPO I 1-D; 2-B; 3-D; 4-C; 5-D; 6-D. 7. a-2; b-3; c-8; d-5; e-4. (VER TABELA 1 NO FINAL) 8. A resposta deve abordar os seguintes tópicos: (VER TABELA 2 NO FINAL) A ingestão de grande quantidade de água torna o sangue hipotónico relativamente ao interior das hemácias, o que conduz à entrada de água nestas células por osmose. A entrada de água nas hemácias leva ao aumento de volume / à turgescência destas células, que não rebentam /sofrem a lise celular devido à grande elasticidade da sua membrana. •
•
GRUPO II 1-C; 2-D; 3-C; 4-D; 5-C; 6-D. 7. A-D-C-E-B-F-G. 8. A resposta deve abordar os seguintes tópicos: (VER TABELA 2 NO FINAL) A ocorrência de mutações conduz ao aparecimento de insectos / genes resistentes aos insecticidas. O uso de insecticidas elimina os insectos não resistentes e selecciona os insectos resistentes. •
•
GRUPO III 1-C; 2-D; 3-A; 4-B; 5-B; 6-B. 7. Os cristais de Cueva de los Cristales constituem um fenómeno geológico de grande beleza / espectacularidade / singularidade / raridade (…), que importa divulgar / preservar. 8. A resposta deve abordar os seguintes tópicos: (VER TABELA 3 NO FINAL) O estéril / ganga vai-se acumulando à superfície, criando montanhas artificiais chamadas escombreiras. Muitas vezes, poderá restar no estéril / ganga uma fracção diminuta do minério extraído. Estes materiais podem ser lixiviados por acção das águas das chuvas e transportados em solução até aos aquíferos, contaminando-os. •
•
•
GRUPO IV 1-D; 2-A; 3-D; 4-D; 5-B; 6-B; 7-B; 8-D. 9. a-4; b-5; c-8; d-2; e-7. (VER TABELA 1 NO FINAL)
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TABELA 1
TABELA 2
TABELA 3
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