Questão 61 — ENEM 2015Caderno azul · 1º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Ecologia (Ciclos Biogeoquímicos — Ciclo do Nitrogênio)
• ⚡ Nível: Médio — exige distinguir a fixação biológica de N2 (exclusiva de microrganismos) da forma como os heterótrofos realmente obtêm nitrogênio orgânico
• 🎯 Tema/Habilidade: Ciclo do nitrogênio e fluxo de matéria orgânica nas cadeias tróficas
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Por qual mecanismo os animais suprem sua necessidade de nitrogênio?"
• Palavras-chave decisivas: microrganismos fixadores, matéria orgânica, necessidades metabólicas
• Armadilha típica: achar que, como o texto fala em N2 atmosférico e fixação, os animais também "capturam" o gás pela respiração ou absorvem formas inorgânicas (nitrito) diretamente da água ou do ar.
• O que a resposta precisa demonstrar: entender que animais são heterótrofos para nitrogênio — não fixam N2 nem assimilam formas inorgânicas — e por isso dependem de nitrogênio orgânico já processado por outros seres vivos, obtido pela alimentação.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Fixação biológica de nitrogênio: conversão do N2 atmosférico (inerte) em amônia (NH3), realizada exclusivamente por procariontes fixadores — bactérias de vida livre (ex.: Azotobacter) ou simbiontes de plantas (ex.: Rhizobium em raízes de leguminosas) e cianobactérias.
• Nitrificação: bactérias nitrificantes (Nitrosomonas, Nitrobacter) convertem a amônia em nitrito e depois em nitrato, formas inorgânicas que as raízes das plantas conseguem absorver do solo.
• Assimilação vegetal: os produtores incorporam o nitrato absorvido em moléculas orgânicas nitrogenadas — aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, clorofila —, transformando nitrogênio inorgânico em matéria orgânica pela primeira vez na cadeia.
• Heterotrofia animal para nitrogênio: animais não possuem a enzima nitrogenase (não fixam N2) nem a maquinaria para assimilar nitrato/nitrito em suas próprias moléculas; dependem de digerir proteínas e ácidos nucleicos já sintetizados por outros organismos, obtendo os aminoácidos prontos.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "os principais responsáveis por sua incorporação na matéria orgânica são microrganismos fixadores de N2" → deixa explícito que transformar N2 em nitrogênio orgânico é tarefa exclusiva de microrganismos, e não de animais.
• Evidência 2: "que ocorrem de forma livre ou simbiontes com plantas" → a simbiose fixadora citada é entre bactéria e planta (como o rizóbio em leguminosas), nunca entre bactéria fixadora e animal — o que já descarta qualquer ideia de que o animal "fixa" nitrogênio por associação direta.
• Síntese: se apenas microrganismos fixam o N2 e o incorporam à matéria orgânica (com a planta absorvendo as formas resultantes), os animais só têm uma via disponível para suprir suas necessidades de nitrogênio: ingerir organismos que já contêm esse nitrogênio na forma de moléculas orgânicas, movendo-o de um nível trófico para o outro.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — O papel dos produtores como porta de entrada

As plantas absorvem nitrato do solo (produto final da nitrificação, que depende da fixação feita pelos microrganismos citados no texto) e o convertem em aminoácidos e proteínas vegetais. É nesse ponto que o nitrogênio, antes um gás inerte, passa a fazer parte efetivamente da "matéria orgânica" mencionada no enunciado.

Subpasso 4.2 — O caminho do nitrogênio até os animais

Um herbívoro, ao comer a planta, digere essas proteínas vegetais, quebrando-as em aminoácidos que são absorvidos e reorganizados para formar as próprias proteínas do animal. Um carnívoro, por sua vez, obtém nitrogênio ao digerir as proteínas do corpo do herbívoro. Em cada etapa, o nitrogênio orgânico é transferido de um nível trófico para o seguinte — produtor → herbívoro → carnívoro —, e é exatamente esse deslocamento de matéria orgânica ao longo da cadeia alimentar que garante o nitrogênio necessário ao metabolismo de todos os consumidores.

Subpasso 4.3 — Verificação

Reconferindo com as alternativas: nenhuma delas descreve fixação direta pelo animal (o que seria fisiologicamente impossível), mas a alternativa D menciona exatamente "transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas" — coincide ponto a ponto com o raciocínio construído: o nitrogênio chega aos animais embutido em moléculas orgânicas transmitidas de presa para predador (ou de planta para herbívoro).

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) absorção do gás nitrogênio pela respiração.

❌ Incorreta: animais não possuem a enzima nitrogenase, responsável por romper a tripla ligação do N2 e convertê-lo em amônia. O N2 inspirado é quimicamente inerte para o metabolismo animal e simplesmente retorna ao ambiente na expiração, sem qualquer aproveitamento biológico.

B) Ingestão de moléculas de carboidratos vegetais.

❌ Incorreta: carboidratos são formados apenas por carbono, hidrogênio e oxigênio — não contêm nitrogênio em sua estrutura. Ingeri-los fornece energia (glicose) para o metabolismo, mas não supre a necessidade de nitrogênio, que só vem de compostos nitrogenados como proteínas e ácidos nucleicos.

C) incorporação de nitritos dissolvidos na água consumida.

❌ Incorreta: o nitrito é uma forma inorgânica intermediária do ciclo, produzida por bactérias nitrificantes, e é inclusive tóxica em concentrações elevadas. Animais não possuem as vias metabólicas para assimilar nitrogênio inorgânico (nitrito ou nitrato) diretamente em aminoácidos — essa assimilação é característica de plantas e de certos microrganismos, não de heterótrofos.

D) transferência da matéria orgânica pelas cadeias tróficas.

✅ Correta: por serem heterótrofos, os animais obtêm nitrogênio exclusivamente ao ingerir tecidos orgânicos nitrogenados (proteínas, ácidos nucleicos) de outros seres vivos. Esse nitrogênio percorre a cadeia trófica — de produtores para herbívoros e destes para carnívoros — sempre na forma de matéria orgânica, nunca como gás ou íon inorgânico assimilado diretamente pelo animal.

E) protocooperação com microrganismos fixadores de nitrogênio.

❌ Incorreta: o próprio texto-base descreve a fixação simbiótica ocorrendo entre bactérias e plantas (como o Rhizobium nas raízes de leguminosas), não entre microrganismos fixadores e animais. Não existe uma relação generalizada de protocooperação capaz de suprir, por si só, as necessidades metabólicas de nitrogênio da fauna.

🏆 Gabarito: D — os animais, incapazes de fixar N2 ou assimilar formas inorgânicas de nitrogênio, dependem inteiramente da ingestão de matéria orgânica nitrogenada transferida ao longo das cadeias tróficas.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: D é a única alternativa compatível com a fisiologia animal, pois descreve o único caminho real pelo qual um heterótrofo adquire nitrogênio — consumindo matéria orgânica de outros seres vivos ao longo da cadeia alimentar.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente traz textos-base de órgãos como Embrapa ou IBGE sobre ciclos biogeoquímicos (nitrogênio, carbono, água, fósforo), cobrando a articulação entre o papel de decompositores, fixadores, produtores e consumidores dentro do ciclo.
• Generalização: sempre que a pergunta for "como um heterótrofo obtém um nutriente cuja forma disponível no ambiente é inorgânica ou gasosa", a resposta correta tende a envolver a ingestão de matéria orgânica de outros organismos, já que heterótrofos dependem de moléculas orgânicas prontas, não conseguindo assimilar formas inorgânicas diretamente.
• Dica de eliminação rápida: descarte de imediato qualquer alternativa que atribua a animais capacidades exclusivas de microrganismos ou plantas — fixar gás nitrogênio, absorver nitrito/nitrato diretamente — pois só bactérias/arqueias fixadoras e nitrificantes, além de plantas (para nitrato), realizam essas etapas.
• Conexões: ciclo do carbono (fotossíntese e respiração), fluxo unidirecional de energia nas cadeias tróficas, e o papel dos decompositores na reciclagem de nutrientes de volta ao solo e à atmosfera.