Questão 125 — ENEM 2017Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Biologia Molecular (estrutura do DNA, ligações de hidrogênio, PCR)
• ⚡ Nível: Médio — exige comparar quantitativamente as ligações de hidrogênio de cinco sequências diferentes de DNA
• 🎯 Tema/Habilidade: Estrutura da dupla-hélice e desnaturação térmica do DNA aplicadas à biotecnologia (PCR)
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Entre as cinco sequências de DNA, qual é a menos estável termicamente — ou seja, qual se separa completamente primeiro quando a temperatura sobe?"
• Palavras-chave decisivas: primeiro, totalmente desnaturar, ligações hidrogênio
• Armadilha típica: inverter a lógica e achar que "mais ligações de hidrogênio = desnatura primeiro". É o contrário: quanto MAIS pontes de hidrogênio um segmento tiver, MAIS estável ele é, e por isso resiste mais tempo ao calor — desnaturando por ÚLTIMO, não primeiro.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de contar, em cada alternativa, quantos pares são G-C (3 pontes de hidrogênio cada) e quantos são A-T (2 pontes cada), somar o total de ligações de cada segmento e identificar o de MENOR total.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Par A-T: adenina e timina se unem por 2 pontes de hidrogênio — é a ligação mais fraca da dupla-hélice.
• Par G-C: guanina e citosina se unem por 3 pontes de hidrogênio — é a ligação mais forte, exigindo mais energia térmica para se romper.
• Desnaturação térmica do DNA: ao aquecer, as pontes de hidrogênio entre as bases se rompem e as duas fitas se separam. Segmentos ricos em A-T rompem-se a temperaturas mais baixas; segmentos ricos em G-C exigem temperaturas mais altas (maior "Tm", temperatura de melting).
• PCR: técnica que repete ciclos de aquecimento (desnaturação), resfriamento (anelamento de iniciadores) e extensão (ação da DNA-polimerase) para amplificar um trecho específico de DNA in vitro.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "duas [ligações hidrogênio] entre as bases adenina (A) e timina (T) e três entre as bases guanina (G) e citosina (C)" → define matematicamente o "peso" de cada tipo de par: A-T vale 2, G-C vale 3.
• Evidência 2: "a dupla hélice precisa ser totalmente desnaturada... quando são desfeitas as ligações hidrogênio entre as diferentes bases nitrogenadas" → o critério de "desnaturar totalmente" é romper TODAS as pontes de hidrogênio daquele segmento específico.
• Síntese: o primeiro segmento a desnaturar totalmente é aquele cuja soma de pontes de hidrogênio (2 × nº de pares A-T + 3 × nº de pares G-C) é a MENOR entre as cinco opções — ou seja, o mais rico em pares A-T.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Montar a regra de contagem

Cada alternativa mostra um segmento de 8 pares de bases, com a fita complementar desenhada logo abaixo (confirmando o pareamento A↔T e G↔C). Para cada uma, a fórmula é:

Total de pontes de hidrogênio = (nº de pares A-T × 2) + (nº de pares G-C × 3)

Subpasso 4.2 — Contar pares e somar pontes em cada alternativa

A) GGCCTTCG / CCGGAAGC → pares: G-C, G-C, C-G, C-G, T-A, T-A, C-G, G-C = 6 pares G-C + 2 pares A-T

Total = (6×3) + (2×2) = 18 + 4 = 22 pontes

B) CCTCGACT / GGAGCTGA → pares: C-G, C-G, T-A, C-G, G-C, A-T, C-G, T-A = 5 pares G-C + 3 pares A-T

Total = (5×3) + (3×2) = 15 + 6 = 21 pontes

C) AATTCCTA / TTAAGGAT → pares: A-T, A-T, T-A, T-A, C-G, C-G, T-A, A-T = 2 pares G-C + 6 pares A-T

Total = (2×3) + (6×2) = 6 + 12 = 18 pontes

D) TTACGGCG / AATGCCGC → pares: T-A, T-A, A-T, C-G, G-C, G-C, C-G, G-C = 5 pares G-C + 3 pares A-T

Total = (5×3) + (3×2) = 15 + 6 = 21 pontes

E) CCTAGGAA / GGATCCTT → pares: C-G, C-G, T-A, A-T, G-C, G-C, A-T, A-T = 4 pares G-C + 4 pares A-T

Total = (4×3) + (4×2) = 12 + 8 = 20 pontes

Subpasso 4.3 — Verificação

Ordenando do menor para o maior número total de pontes de hidrogênio:

C (18) < E (20) < B = D (21) < A (22)

O segmento C tem 75% de pares A-T (6 de 8) e apenas 25% de pares G-C — a menor "força de coesão" entre todas as opções. É, portanto, o que exige a menor quantidade de energia térmica para ter todas as suas pontes rompidas, sendo o primeiro a se desnaturar totalmente durante o aquecimento do ciclo de PCR. O resultado bate exatamente com uma das cinco alternativas, confirmando o caminho de resolução.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) GGCCTTCG / CCGGAAGC

❌ Incorreta: possui 6 pares G-C e apenas 2 pares A-T, somando 22 pontes de hidrogênio — a maior estabilidade entre as cinco opções. É, na verdade, o segmento que resiste mais ao calor e desnatura por ÚLTIMO, exatamente o oposto do que o enunciado pede.

B) CCTCGACT / GGAGCTGA

❌ Incorreta: tem 5 pares G-C e 3 pares A-T, totalizando 21 pontes de hidrogênio — estabilidade intermediária-alta, empatada com D e superior à de C e E.

C) AATTCCTA / TTAAGGAT

✅ Correta: apresenta 6 pares A-T e apenas 2 pares G-C, totalizando somente 18 pontes de hidrogênio — o menor valor entre as cinco sequências. Por concentrar a maior proporção de ligações fracas (A-T), é o segmento menos coeso e o primeiro a ter todas as suas pontes de hidrogênio rompidas com o aumento da temperatura.

D) TTACGGCG / AATGCCGC

❌ Incorreta: 5 pares G-C e 3 pares A-T (21 pontes de hidrogênio) — mesma estabilidade de B, maior do que a de C.

E) CCTAGGAA / GGATCCTT

❌ Incorreta: com 4 pares G-C e 4 pares A-T (20 pontes de hidrogênio), fica em posição intermediária: mais estável que C, porém menos estável que A, B e D.

🏆 Gabarito: C — o segmento C reúne a maior proporção de pares A-T (6 de 8, unidos por apenas 2 pontes de hidrogênio cada) e, consequentemente, o menor total de pontes de hidrogênio (18) entre as cinco opções, sendo por isso o primeiro a se desnaturar totalmente durante o aquecimento na PCR.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: como pares A-T rompem-se com menos energia do que pares G-C, e o segmento C concentra a maior fração de A-T (75%) e o menor total de pontes de hidrogênio (18) entre as cinco opções, apenas C atende ao critério de "primeiro a desnaturar totalmente".
• Padrão de cobrança: o ENEM gosta de unir Biologia Molecular a contextos de biotecnologia (PCR, sequenciamento, edição gênica), exigindo que o candidato aplique um conceito teórico simples — a força relativa das pontes de hidrogênio — a uma tarefa prática de contagem e comparação entre sequências.
• Generalização: em qualquer questão sobre estabilidade térmica do DNA, quanto maior o teor de G-C, maior a temperatura de desnaturação (Tm, temperatura de melting); quanto maior o teor de A-T, menor a Tm e mais cedo a fita se separa por completo.
• Dica de eliminação rápida: basta "escanear" visualmente cada sequência contando apenas as letras G e C (não é preciso somar ligação por ligação); a alternativa com o MENOR número de G/C é a que desnatura primeiro — isso já elimina A, B e D em poucos segundos por terem claramente mais G/C que C.
• Conexões: curva de fusão do DNA (melting curve) usada em qPCR (PCR em tempo real), conteúdo GC de genomas bacterianos como marcador taxonômico, e a escolha de iniciadores (primers) na PCR, que também depende do equilíbrio entre pares A-T e G-C para definir a temperatura de anelamento.