Questão 69 — ENEM 2016Caderno azul · 1º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Fisiologia vegetal (nutrição mineral e assimilação de nitrogênio) e Bioquímica (composição das macromoléculas orgânicas)
• ⚡ Nível: Médio — exige conectar um processo bioquímico específico (assimilação do nitrato) à composição elementar das macromoléculas listadas nas alternativas.
• 🎯 Tema/Habilidade: Papel do nitrogênio na síntese de proteínas vegetais; competência de interpretar texto científico e relacionar fisiologia vegetal a impactos das mudanças climáticas sobre a segurança alimentar.
• 🏆 Gabarito: E — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual macromolécula do grão de trigo diminui quando a planta absorve menos nitrato por causa do excesso de CO₂ na atmosfera?"
• Palavras-chave decisivas: dióxido de carbono, absorção de nitrato, qualidade nutricional
• Armadilha típica: associar "aumento de CO₂" apenas ao processo fotossintético de fixação de carbono e concluir, por impulso, que o problema estaria nos carboidratos (amido, frutose, celulose) — ignorando que o texto fala especificamente de NITRATO, e não de CO₂ na fotossíntese.
• O que a resposta precisa demonstrar: que o candidato sabe que o nitrato é a principal fonte de nitrogênio inorgânico absorvida pelas raízes, e que o nitrogênio é elemento estrutural dos aminoácidos — logo, das proteínas.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Nitrato (NO₃⁻): íon predominantemente absorvido pelas raízes das plantas a partir do solo; é a principal via de entrada de nitrogênio no metabolismo vegetal, junto com o amônio (NH₄⁺).
• Assimilação do nitrato: o NO₃⁻ absorvido é reduzido a nitrito (NO₂⁻) pela enzima nitrato redutase e, em seguida, a amônio (NH₄⁺) pela nitrito redutase; o NH₄⁺ é então incorporado a esqueletos de carbono pelo ciclo GS-GOGAT (glutamina sintetase / glutamato sintase), originando aminoácidos.
• Proteínas: macromoléculas formadas por cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas; entre as opções da questão, são as únicas que dependem diretamente do nitrogênio assimilado, presente no grupo amina (–NH₂) de cada aminoácido.
• Carboidratos e lipídeos: amido, frutose e celulose são polímeros ou monômeros de glicose (formados por C, H e O); lipídeos são ésteres de ácidos graxos e glicerol (também C, H e O). Nenhum desses grupos tem o nitrogênio como átomo estrutural — eles dependem do carbono fixado na fotossíntese, não do nitrato absorvido do solo.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "níveis elevados de dióxido de carbono na atmosfera prejudicam a absorção de nitrato pelas plantas" → o texto liga diretamente o excesso de CO₂ a uma falha específica e pontual: menos nitrato entrando na planta, não uma alteração geral na fotossíntese.
• Evidência 2: "a qualidade nutricional desses alimentos pode diminuir" → a queda de qualidade nutricional é apresentada como consequência direta da queda de nitrato assimilado, o elo causal que a questão quer que o candidato rastreie até o fim.
• Síntese: se a cadeia causal é "↑CO₂ → ↓absorção de nitrato → ↓qualidade nutricional", o nutriente do grão que deve cair é exatamente aquele construído a partir do nitrogênio absorvido: as proteínas, formadas por aminoácidos que carregam nitrogênio em sua estrutura química.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar a rota metabólica afetada

O nitrato absorvido pela raiz é a principal fonte de nitrogênio inorgânico da planta. Uma vez dentro do vegetal, ele percorre a rota: NO₃⁻ → (nitrato redutase) → NO₂⁻ → (nitrito redutase) → NH₄⁺ → (ciclo GS-GOGAT) → aminoácidos. Se a absorção de nitrato cai, toda essa cadeia fica comprometida já na origem: entra menos nitrogênio disponível para o metabolismo da planta.

Subpasso 4.2 — Conectar o nitrogênio à macromolécula afetada

Dentre amido, frutose, lipídeos, celulose e proteínas, apenas as proteínas dependem estruturalmente do nitrogênio: cada aminoácido possui um grupo amina (–NH₂) que só existe porque há nitrogênio disponível para ser incorporado à molécula. Amido, frutose e celulose são carboidratos — polímeros ou monômeros de glicose (C₆H₁₂O₆) construídos com carbono fixado na fotossíntese, sem nitrogênio na cadeia. Lipídeos são ésteres de ácidos graxos e glicerol, também sem nitrogênio na porção central da molécula. Logo, é biologicamente coerente que a redução de nitrato afete PRIMARIAMENTE as proteínas, e não essas outras macromoléculas.

Subpasso 4.3 — Verificação

O próprio estudo de Bloom et al. (2014), citado no enunciado, mostrou que o CO₂ elevado inibe a assimilação foliar do nitrato porque reduz a fotorrespiração — processo que fornece parte do poder redutor (NADH/ferredoxina) usado pela nitrito redutase para reduzir NO₂⁻ a NH₄⁺. Em outras palavras: mais CO₂ favorece a carboxilação da Rubisco em detrimento da fotorrespiração e, paradoxalmente, "trava" a etapa de redução do nitrogênio inorgânico dentro da folha. O resultado medido no trigo foi queda no teor de proteína do grão — o que confirma, por verificação experimental, a alternativa E.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) amido.

❌ Incorreta: o amido é um polissacarídeo de reserva formado só por unidades de glicose (C, H, O), produto direto da fixação fotossintética de carbono. O CO₂ elevado tende a aumentar, e não reduzir, a produção de carboidratos como o amido (o chamado "efeito de fertilização por CO₂"), o que inclusive contribui para "diluir" a proporção de proteína no grão — exatamente o oposto do que a alternativa propõe.

B) frutose.

❌ Incorreta: a frutose é um monossacarídeo (açúcar simples), também formado exclusivamente por carbono, hidrogênio e oxigênio. Sua síntese depende do metabolismo do carbono fotossintético, sem relação direta com a via de assimilação do nitrato descrita no texto.

C) lipídeos.

❌ Incorreta: os lipídeos (óleos e gorduras) são formados por ácidos graxos ligados ao glicerol, moléculas compostas essencialmente por C, H e O. Não possuem nitrogênio como elemento estrutural central, portanto não são o alvo primário de uma falha na absorção de nitrato.

D) celulose.

❌ Incorreta: a celulose é um polissacarídeo estrutural da parede celular, formado por longas cadeias de glicose unidas por ligações β-1,4. Assim como o amido, é produto do metabolismo do carbono, sem relação direta com o nitrogênio absorvido do solo.

E) proteínas.

✅ Correta: as proteínas são formadas por aminoácidos, e todo aminoácido possui nitrogênio em seu grupo amina. Como o nitrato é a principal fonte de nitrogênio assimilável pela planta, uma falha em sua absorção reduz diretamente a disponibilidade de nitrogênio para a síntese de aminoácidos e, consequentemente, de proteínas — exatamente o mecanismo descrito no estudo citado no enunciado.

🏆 Gabarito: E — a redução na absorção de nitrato limita a entrada de nitrogênio na planta, elemento indispensável para a síntese de aminoácidos e, portanto, de proteínas, que são as únicas macromoléculas listadas dependentes diretamente do nitrogênio.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só a letra E identifica corretamente a macromolécula cuja síntese depende do nitrogênio proveniente do nitrato; todas as demais alternativas são carboidratos ou lipídeos, moléculas compostas por C, H e O, sem ligação direta com a via metabólica descrita no texto.
• Padrão de cobrança: o ENEM gosta de testar se o estudante sabe distinguir, dentro da bioquímica celular, quais macromoléculas dependem de quais elementos químicos (proteínas → carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio; ácidos nucleicos → também fósforo; carboidratos e lipídeos → basicamente carbono, hidrogênio e oxigênio), muitas vezes embutindo essa distinção em textos sobre mudanças climáticas e segurança alimentar.
• Generalização: sempre que uma questão relacionar "nitrogênio", "nitrato", "amônio" ou "adubação nitrogenada" a um efeito nutricional em plantas, o caminho lógico aponta para proteínas (ou ácidos nucleicos), nunca para carboidratos ou lipídeos puros.
• Dica de eliminação rápida: ao ler "nitrato" ou "nitrogênio" no enunciado, elimine de cara qualquer alternativa que seja um carboidrato (amido, frutose, celulose, sacarose, glicogênio) ou um lipídeo — nenhum deles tem nitrogênio na estrutura básica; sobra a opção ligada a aminoácidos/proteínas.
• Conexões: este tema dialoga com o "efeito de fertilização por CO₂" e a diluição de nutrientes em culturas agrícolas frente às mudanças climáticas, e com o ciclo do nitrogênio na ecologia (fixação biológica, nitrificação e desnitrificação).