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Foca na Medicina 
Química – Aula 17 
Material do Aluno 
Professor: João Roberto Mazzei (Aula 6) e Rafael Cafezeiro (Aula 7) 
 
QUÍMICA E BIOLOGIA NO MEIO AMBIENTE 
1. EFEITO ESTUFA E AQUECIMENTO GLOBAL 
O gás carbônico forma uma barreira na atmosfera que deixa passar a luz 
e retém o calor irradiado pela superfície terrestre graças aos gases estufa: 
água, dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, ozônio, etc. O mesmo ocorre 
em uma estufa de vidro na qual se cultivam plantas. O vidro deixa passar a luz, 
que é absorvida pelo solo e é convertida em energia térmica. No entanto, as 
ondas de calor não atravessam bem o vidro e são refletidas, aquecendo a 
estufa. Por essa razão, o efeito do aquecimento do planeta é chamado de 
efeito estufa. 
Com o aumento da produção de gás carbônico por causa da queima de 
combustíveis fósseis (em motores, nas indústrias e nas usinas) e pelas 
queimadas de florestas, a concentração de CO2 vem aumentando 
gradativamente e há muitas evidências de que esse fato vem provocando um 
aumento na temperatura média da Terra. Esse fenômeno é chamado de 
aquecimento global. 
O aumento da temperatura pode provocar a subida do nível dos mares 
por causa da expansão térmica da água (a água quente ocupa mais volume do 
que a fria) e do degelo de parte das calotas polares. Com isso, grandes áreas 
do litoral seriam inundadas, muitas ilhas ficariam submersas e milhões de 
pessoas ficariam desabrigadas. 
No mundo, a queima de combustíveis fósseis é responsável por cerca 
de 75% das emissões de gás carbônico. No Brasil, porém, o desmatamento 
feito com queimadas é responsável por cerca de dois terços das emissões das 
nossas emissões. 
 
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Obs.: Paralelamente, o aumento da concentração de gás carbônico também 
está provocando a elevação de acidez na água. 
CO2 + H2O  H2CO3 
Com menos chuvas e temperaturas mais altas, parte da floresta 
Amazônica poderia se transformar em uma vegetação semelhante às da 
savana da África ou ao do cerrado do Brasil central, formada pela vegetação 
rasteira, menos rica, com árvores esparsas e, consequentemente, com a perda 
de biodiversidade. 
 
Figura: O acúmulo de gases estufa, principalmente o CO2, retém as emissões 
infravermelhas. A intensificação do efeito estufa gera o aquecimento global. 
 
 
 
 
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2. DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO 
A camada de ozônio vem sendo destruída por gases liberados por 
aviões supersônicos (que voam acima de 20km de altitude). Cinzas de vulcões 
e, principalmente, pelos clorofluorcarbonetos (CFCs), grupo de gases usados 
na indústria, com destaque para CF2Cl2 e CFCl3. 
Nos anos 1930, os CFCs foram considerados extremamente práticos, 
pois eram inertes, não inflamáveis nem tóxicos ou corrosivos, e podiam ser 
utilizados para dar pressão em embalagens spray (aerossóis) de inseticidas, 
desodorantes, etc. Também foram usados como gás de refrigeração em 
geladeiras e aparelhos de ar condicionado. 
Sob a ação dos raios ultravioleta, os CFCs liberam átomos de cloro, que 
reagem com o ozônio e o transformam em oxigênio. 
Seguem de forma simplificada as reações: 
CF2Cl2 CF2Cl + Cl 
Cl + O3  ClO + O2 
ClO + O  Cl + O2 
A maior intensidade de ultravioletas podem causar lesões nos epitélios 
bem como morte de seres planctônicos, além de aumentar a frequência de 
casos de câncer de pele. 
Entre os produtos que substituíram os CFCs, estão os 
hidroclorofluorcarbonos (HCFCs), que também têm potencial de destruição do 
ozônio, embora menor que o dos CFCs. 
 
 
 
 
 
 
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Figura: Nas regiões com menos ozônio a parcela de ultravioleta que deixa de ser 
filtrada é muito maior. 
3. CHUVA ÁCIDA 
A queima de combustíveis fósseis além de liberar gás carbônico também 
liberam compostos de enxofre (como SO2) e de nitrogênio (como NO e NO2). 
Esses gases ao reagirem com a água da atmosfera geram produtos ácidos 
(H2SO4, H2SO3, HNO2 E HNO3) tornando assim a chuva mais ácida que o 
normal (o pH normal oscila em torno de 5,6). 
Como consequência percebemos a danificação das folhas, acidificação 
de corpos d’água e do solo (as raízes são sensíveis à acidez), problemas 
respiratórios e corrosão de arquiteturas. 
Filtros em chaminés e nos escapamentos de automóveis podem diminuir 
esse problema. 
 
 
 
 
 
 
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4. EUTROFIZAÇÃO 
Este fenômeno ocorre quando fertilizantes e outros nutrientes entram 
nas águas paradas de um lago ou rio lento causando um rápido acréscimo de 
plantas superficiais e algas, fenômeno também conhecido como floração das 
águas. À medida que esses seres produtores crescem ocorre também o 
aumento de matéria orgânica morta o que resulta num incremento da 
comunidade decompositora aeróbia, sendo assim a demanda biológica de 
oxigênio da região aumenta bastante o que resulta no decréscimo desse gás 
no corpo d’água. Primeiramente os organismos multicelulares que mais 
dependem desse gás começam a morrer e se a situação continuar as próprias 
bactérias aeróbias passam a ser substituídas pelas anaeróbias. 
 
 
 
 
 
 
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DESENVOLVENDO COMPETÊNCIAS 
 
1. (Unifesp) A charge faz referência ao impacto ambiental resultante da criação 
de gado em larga escala para consumo humano. 
 
 
 
Considerando os elementos da charge, responda: 
 
a) A que impacto ambiental a charge se refere e qual gás, subproduto da 
pecuária bovina, contribui para esse impacto ambiental? 
 
 
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b) Considerando a fisiologia digestória do gado bovino, qual processo leva à 
formação desse gás e quais organismos são responsáveis por sua formação? 
 
2. (Ufpr) Uma boa notícia para o meio ambiente. Um relatório da ONU 
divulgado nesta semana mostrou que a camada de ozônio está dando os 
primeiros sinais de recuperação após anos de destruição. 
 
http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/camada-de-ozonio-da-sinais-de-
recuperacao-segundo-documento-da-onu-13900960. Acessado em 12/09/2014 
 
a) Cite duas consequências da destruição da camada de ozônio para o meio 
ambiente e/ou para a saúde humana. 
 
b) A que intervenção humana pode ser atribuída essa boa notícia? 
 
3. (Udesc) A preocupação com o meio ambiente tem levado muitos designers 
a elaborar embalagens a partir de materiais biodegradáveis, contribuindo, 
dessa forma, para a construção de um ambiente mais sustentável. 
Utilizando seus conhecimentos a respeito da ecologia de populações e dos 
processos de degradação do ambiente natural, resolva as questões propostas 
abaixo. 
 
a) Os gases poluentes que chegam à atmosfera têm sido apontados como 
responsáveis pelo aumento da temperatura média global. Cite dois gases do 
efeito estufa e três possíveis fontes geradoras desses gases. 
 
b) Explique o que é a resistência do meio e indique quais fatores são 
responsáveis por limitar o crescimento das populações. 
 
4. (Unicamp) Os seres vivos têm níveis de organização acima do organismo, e 
a Ecologia é a área da Biologia que estuda as relações entre os organismos e 
destes com o ambiente em que vivem. Dentre os vários níveis de organização 
podem ser citados a População, a Comunidade e o Ecossistema. 
 
a) As figuras adiante representam a biomassa de níveis tróficos em dois tipos 
de ecossistemas. Relacione cada uma das figuras com um ecossistema. 
Justifique. 
http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/camada-de-ozonio-da-sinais-de-recuperacao-segundo-documento-da-onu-13900960
http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/camada-de-ozonio-da-sinais-de-recuperacao-segundo-documento-da-onu-13900960
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b) Explique como o dióxido de enxofre (SO2), liberado na atmosfera por 
diversas indústrias, pode afetar as populações dos diferentes níveis tróficos da 
pirâmide A. 
 
 
 
5. (Fuvest) Nos últimos anos, tem aumentado o número de espécies de 
anfíbios em extinção, mesmo quando esses animais habitam áreas pouco 
exploradas,como as partes mais altas das montanhas. 
 
a) Ovos ou embriões de certos anfíbios tornam-se inviáveis, quando o pH do 
meio é igual ou inferior a 5 ou quando há excesso de incidência de raios 
ultravioleta. Cite dois eventos decorrentes da atividade humana que contribuem 
diretamente para a intensificação desses fatores ambientais que determinam a 
mortalidade dos ovos e embriões. 
 
b) O aquecimento global tem aumentado a incidência de uma doença de pele 
causada por fungos (micose) em sapos adultos. 
- Que tipo de relação ecológica ocorre entre o fungo causador da micose e o 
sapo? 
- Cite uma função vital diretamente afetada pelo comprometimento da pele do 
sapo. 
 
6. (Fuvest) O metano (CH4), o gás carbônico (CO2) e os clorofluorocarbonetos 
(CFC) estão relacionados, direta ou indiretamente, à intensificação do efeito-
estufa e à destruição da camada de ozônio. 
 
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a) Qual(quais) desses gases pode(m) resultar de processos biológicos? 
 
b) A camada de ozônio filtra raios ultravioleta (UV) que atingem a atmosfera 
terrestre. A diminuição dessa camada aumenta a exposição dos seres vivos a 
esses raios, que podem induzir mutações no DNA. Considere que os raios UV 
não penetram em nosso corpo além da pele. 
 
1. Como a exposição aos raios UV pode, a longo prazo, afetar nossa saúde? 
Justifique. 
 
2. Qual é a consequência de nossa exposição aos raios UV para a geração 
seguinte? Por quê? 
 
7. (Ufrj) Os gráficos a seguir mostram as variações na concentração de dióxido 
de carbono (CO2) atmosférico (gráfico 1) e as variações no nível dos oceanos 
(gráfico 2) em décadas recentes. As medições de CO2 anteriores a 1950 foram 
obtidas no gelo da calota polar e as demais, diretamente na atmosfera. 
 
 
 
a) Para cada gráfico, apresente uma causa das variações observadas. 
 
b) Estabeleça a relação entre os fenômenos representados nos dois gráficos. 
 
8. (Fuvest) Em artigo publicado na revista "Nature" (27/9/2007), os cientistas 
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James Lovelock e Chris Rapley propõem, como ação contra o aquecimento 
global, a instalação de tubos nos oceanos a fim de bombear, para a superfície, 
a água que está entre 100 e 200 metros de profundidade. A água bombeada, 
rica em nutrientes, funcionaria como "fertilizante" na superfície oceânica. 
 
a) De que maneira essa medida poderia colaborar para a redução do 
aquecimento global? 
 
b) Espera-se também que a produtividade da pesca aumente nos locais em 
que a água do fundo for bombeada para a superfície. Como esse procedimento 
poderia provocar o aumento na quantidade de peixes? 
 
9. (Pucsp) VIDA MARINHA EM RISCO 
 
 O gás carbônico (CO2) é um dos responsáveis pelo chamado "efeito 
estufa", um fenômeno que ocorre naturalmente em nosso planeta há bilhões de 
anos. A presença desse gás na atmosfera permite a entrada de radiação solar, 
mas, por absorver parte dos raios infravermelhos refletidos na superfície da 
Terra, aprisiona calor na troposfera, permitindo que a temperatura média do 
planeta seja adequada à manutenção da vida. 
 Nos últimos dois séculos a concentração de gás carbônico na atmosfera 
tem crescido consideravelmente, e, por conta disso, acredita-se que esteja 
ocorrendo um aquecimento global de proporções não desejáveis. Uma boa 
parcela desse aumento da taxa de CO2 ocorre em consequência de atividades 
humanas, em especial automóveis e residências, e a devastação de florestas 
por meio de desmatamentos e queimadas. 
 Já têm sido registrados muitos efeitos da elevação da concentração 
atmosférica de CO2 e do aquecimento global para os seres vivos. Por exemplo, 
o excesso de CO2 na atmosfera faz com que os oceanos absorvam mais desse 
gás, o que aumenta a acidez da água. 
 Estima-se que esta mudança já tenha afetado cerca de 60% dos bancos 
de corais do planeta. Por outro lado, um ligeiro aquecimento da água tem 
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provocado a diminuição de populações de zooplâncton em certas regiões. 
 Recentemente foi elaborado um documento por cientistas de vários 
países, demonstrando que a elevação da temperatura global e suas 
consequentes mudanças climáticas estão em velocidade e intensidade maiores 
do que se pensava. Diante desse quadro, diversas estratégias vêm sendo 
discutidas visando a diminuir a quantidade de CO2 e de outros gases estufa na 
atmosfera, como, por exemplo, a redução da queima de combustíveis fósseis, 
o reflorestamento de áreas devastadas e, até mesmo, propostas originais como 
a possibilidade de se multiplicar o fitoplâncton. 
 
 
Fitoplâncton e zooplâncton são, respectivamente, produtores e 
consumidores das cadeias alimentares aquáticas. Justifique a inclusão desses 
organismos nesses níveis tróficos. Por que a multiplicação do fitoplâncton 
contribuiria para a redução da quantidade de CO2 na atmosfera? 
 
10. (Ufjf) O desenvolvimento de projetos que visam reduzir a progressiva 
emissão de gases de efeito estufa é o principal objetivo do Protocolo de Kyoto. 
O Brasil pode contribuir para que esse objetivo seja alcançado através da 
preservação das florestas nativas e da implantação de projetos de 
reflorestamento. 
 
a) Explique como a manutenção e/ou replantio dessas florestas pode contribuir 
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para a redução do efeito estufa. 
 
b) Em decorrência do grande número de queimadas, o Brasil aparece como um 
dos países que mais contribui para o aumento do efeito estufa. As queimadas 
naturais, todavia, são importantes em alguns ecossistemas, como no Cerrado 
Brasileiro. Apresente uma vantagem das queimadas naturais, que ocorrem em 
menor frequência, e uma desvantagem das queimadas não-naturais, 
geralmente muito frequentes. (Atenção: desconsidere a contribuição dessas 
queimadas para o aumento do efeito estufa). 
 
c) A substituição dos gases clorofluorcarbono (CFCs) utilizados em aerossóis, 
condicionadores de ar e geladeiras, vem sendo estimulada por ambientalistas 
desde a realização do Protocolo de Montreal, em 1987. Qual é a ação dos 
CFCs na atmosfera e qual é a importância da redução na utilização desses 
gases para os seres vivos? 
 
GABARITO 
 
Resposta da questão 1: 
 
 a) A charge refere-se ao aumento do aquecimento global. O gás que contribui 
para esse impacto ambiental é o metano 4(CH ). 
b) O gás metano é produzido por fermentação realizada por bactérias 
metanogênicas anaeróbicas presentes no trato digestório do gado bovino. 
 
Resposta da questão 2: 
 
a) A destruição da camada de ozônio acarreta a não filtração da radiação 
ultravioleta do sol e, consequentemente, a chegada dessa radiação em alta 
intensidade na superfície da terra. O excesso da radiação UV causa 
queimaduras, envelhecimento e câncer de pele, além de prejudicar o 
desenvolvimento dos micro-organismos planctônicos e a germinação de 
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sementes. 
 
b) A intervenção humana que reduziu a destruição da camada de ozônio foi a 
substituição dos gases da classe dos CFCs (clorofluorcarbonatos) utilizados na 
produção de refrigeradores, aparelhos de ar condicionado e aerossóis. 
 
Resposta da questão 3: 
 
a) Gás carbônico (CO2), gás metano (CH4), oxido nitroso (N2O). Fontes 
geradoras: desmatamento, queimadas em florestas, consumo de combustíveis 
fosseis como o petróleo e o carvão mineral. 
 
b) Resistência ambiental é o efeito da natureza sobre as populações impedindo 
que estas aumentem demasiadamente o numero de indivíduos. 
Fatores como espaço, alimento e clima limitam o crescimento das populações. 
Competição, predatismo e parasitismo também colaboram para evitar um 
aumento populacional. 
 
Resposta da questão 4: 
 
a) A pirâmide de biomassa A representa as relações alimentares de um 
ecossistema terrestre, com a biomassa diminuindo ao longo dos níveis tróficos. 
A pirâmide de biomassa B representa um ecossistema marinho, onde a menor 
biomassa dos produtores é compensada por sua alta taxa de reprodução, 
assegurandoa nutrição dos consumidores primários. 
 
b) O SO2 liberado na atmosfera reage com o vapor d’água produzindo ácido 
sulfúrico (H2SO4), o que provoca as chuvas ácidas que diminuem o pH do solo, 
assim prejudicando o crescimento vegetal. Além disso, o ácido sulfúrico mata o 
meristema apical das plantas, impedindo o crescimento do vegetal. Como os 
vegetais são os produtores dos ecossistemas terrestres, todos os demais 
níveis tróficos seriam afetados. 
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Resposta da questão 5: 
 
a) - Chuva ácida, devido ao aumento de gases que vão provocar a diminuição 
do pH da água. 
 - Destruição da camada de ozônio, o que facilita a penetração da radiação 
ultravioleta. 
 
b) - A relação ecológica é o parasitismo. 
 - Respiração cutânea. 
 
Resposta da questão 6: 
 
a) O metano (CH4) e o gás carbônico (CO2) podem resultar de processos 
biológicos. 
 
b) 1. A exposição aos raios UV pode levar ao desenvolvimento de cânceres de 
pele. Sendo os raios UV pouco penetrantes, eles induziriam a ocorrência de 
mutações apenas no DNA das células do revestimento corporal. 
 
2. A exposição aos raios UV não traz consequências para a geração seguinte, 
já que as células afetadas são somáticas, não participando da reprodução, que 
é realizada por células germinativas. 
 
Resposta da questão 7: 
 
a) Para o gráfico 1: a queima de combustíveis fósseis / as queimadas de 
florestas. Para o gráfico 2: o derretimento das calotas polares. 
 
b) O aumento do CO2 na atmosfera aumenta a temperatura do ambiente 
(aquecimento global), causando derretimento do gelo polar. 
 
Resposta da questão 8: 
 
a) A "fertilização" da superfície oceânica favoreceria o aumento do fitoplâncton, 
que, por meio da fotossíntese, sequestraria mais gás carbônico, amenizando, 
assim, os efeitos do CO2 no aquecimento global. 
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b) O aumento do fitoplâncton beneficia toda a teia alimentar, resultando 
também em aumento da quantidade de peixes. 
 
Resposta da questão 9: 
 
O fitoplâncton é constituído por microorganismos clorofilados e 
autótrofos. Ocupam o nível trófico dos produtores em ecossistemas aquáticos. 
O zooplâncton é formado por organismos heterótrofos como os 
microcrustáceos, protozoários e diversas larvas. Esses seres ocupam o 
segundo nível trófico nos ecossistemas aquáticos, sendo consumidores 
primários ao alimentarem-se das algas do fitoplâncton. O aumento populacional 
do fitoplâncton contribui para a redução do CO2 atmosférico pois esses 
microorganismos o utilizam para produzir matéria orgânica durante a 
fotossíntese. 
 
Resposta da questão 10: 
 
a) As plantas através do processo de fotossíntese captam o CO2 da atmosfera 
promovendo a redução deste gás que é um dos principais contribuintes para o 
efeito estufa. 
 
b) Vantagem das queimadas naturais: Podem contribuir para a reciclagem de 
minerais do solo ou favorecer a seleção natural da espécie adaptadas ao fogo. 
 
Desvantagem das queimadas não-naturais: Podem provocar extinção da 
microbiota, empobrecimento do solo, dentre outros, desencadeando processos 
erosivos. 
 
c) Ação na atmosfera: Destruição da camada de Ozônio. 
 
Importância da redução para os seres vivos: Manutenção da camada de ozônio 
que protege os seres vivos dos efeitos nocivos de raios ultravioletas 
provenientes do sol, tais como câncer de pele e catarata.