Questão 126 — ENEM 2019 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Biotecnologia e Engenharia Genética
• ⚡ Nível: Médio — exige relacionar biossíntese de aminoácidos, mecanismo de ação de herbicidas e técnicas de melhoramento genético.
• 🎯 Tema/Habilidade: Produção de organismos transgênicos aplicada à agricultura — compreensão de processos biotecnológicos e suas implicações agrícolas.
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual é o mecanismo biotecnológico usado para tornar a soja resistente a um herbicida que bloqueia uma enzima da via de síntese de aminoácidos essenciais?"
• Palavras-chave decisivas: resistência, enzima, biossíntese de aminoácidos
• Armadilha típica: confundir seleção natural gradual (exposição repetida ao agente) ou mutagênese induzida (raios X) com engenharia genética direcionada, que é o processo realmente empregado na criação de cultivares comerciais resistentes.
• O que a resposta precisa demonstrar: entendimento de que a resistência da soja comercial ao herbicida resulta de manipulação genética direta e deliberada — inserção de um gene específico — e não de processos evolutivos espontâneos ou de simples exposição fisiológica.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Herbicidas de amplo espectro e via do ácido chiquímico: herbicidas como o glifosato inibem a enzima EPSPS (5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase), integrante da via do ácido chiquímico — rota metabólica presente em plantas, fungos e bactérias, mas ausente em animais, responsável pela síntese dos aminoácidos aromáticos fenilalanina, tirosina e triptofano.
• Transgenia (tecnologia do DNA recombinante): consiste em isolar um gene de interesse de um organismo doador e inseri-lo no genoma de um organismo receptor, usando vetores como plasmídeos bacterianos ou a bactéria Agrobacterium tumefaciens, de modo que a característica seja expressa e transmitida às gerações seguintes.
• Soja geneticamente modificada resistente a herbicida: variedades transgênicas comerciais receberam um gene de uma bactéria do solo capaz de codificar uma versão da enzima EPSPS insensível ao herbicida, permitindo que a planta continue produzindo aminoácidos essenciais mesmo na presença do agroquímico.
• Diferença entre seleção/mutagênese e transgenia: a exposição repetida ao herbicida e a mutagênese por radiação geram variabilidade genética ao acaso, dependendo de múltiplas gerações e de sorte estatística; já a transgenia insere deliberadamente um gene já conhecido e caracterizado, de forma pontual, previsível e reprodutível.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "inibindo a atividade de uma enzima dos vegetais envolvida na biossíntese de aminoácidos essenciais" → aponta diretamente para a via do ácido chiquímico e para a enzima EPSPS, alvo clássico de herbicidas de amplo espectro.
• Evidência 2: "Atualmente ele é bastante utilizado em plantações de soja... podendo inclusive inibir a germinação ou o crescimento das plantas cultivadas" → situa o problema real da agricultura: um herbicida potente demais mataria também a lavoura de interesse, criando a necessidade de desenvolver uma variedade resistente por biotecnologia.
• Síntese: a questão não pergunta "o que é resistência", mas sim "como ela foi desenvolvida" — exige reconhecer o processo tecnológico (engenharia genética) por trás da soja comercial resistente, distinguindo-o de mecanismos naturais ou fisiológicos de adaptação.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o alvo do herbicida

O herbicida descrito inibe uma enzima da via de biossíntese de aminoácidos essenciais presente nos vegetais. Essa via não existe em animais, o que explica por que herbicidas desse tipo são letais às plantas, mas relativamente seguros aos mamíferos. Ao bloquear essa enzima, o composto impede a planta de sintetizar aminoácidos aromáticos indispensáveis à formação de proteínas, comprometendo germinação e crescimento — inclusive de culturas de interesse econômico, como a própria soja não modificada.

Subpasso 4.2 — Entender como a resistência é "desenvolvida" tecnologicamente

Para que a soja sobreviva à aplicação do herbicida sem perder produtividade, ela precisa produzir uma versão da enzima-alvo que não seja reconhecida (ou inibida) pelo composto químico. Essa enzima resistente não surgiria de forma espontânea na soja em tempo hábil para uso agrícola em larga escala. Por isso, cientistas identificaram, em uma bactéria do solo, um gene que naturalmente codifica uma forma da enzima insensível ao herbicida. Por meio de técnicas de engenharia genética, esse gene é isolado, inserido em um vetor e introduzido no genoma da soja — processo conhecido como transgenia —, tornando a planta capaz de sintetizar a enzima "blindada" contra o efeito do herbicida.

Subpasso 4.3 — Verificação

Confrontando esse raciocínio com as alternativas, apenas a opção que descreve a introdução de um gene de outra espécie na soja, possibilitando a produção da enzima resistente, corresponde ao processo real de obtenção de cultivares transgênicas resistentes a herbicidas — confirmando a alternativa D como a única tecnicamente coerente com o enunciado.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Expondo frequentemente uma espécie de soja a altas concentrações do herbicida, levando ao desenvolvimento de resistência.

❌ Incorreta: descreve pressão seletiva/seleção natural, que dependeria de mutações espontâneas e de múltiplas gerações para fixar uma característica de resistência na população — processo lento e aleatório, incompatível com o desenvolvimento planejado e rápido de uma cultivar comercial resistente, que resulta de manipulação genética direta.

B) Cultivando a soja com elevadas concentrações de aminoácidos, induzindo a formação de moléculas relacionadas à resistência.

❌ Incorreta: fornecer aminoácidos prontos à planta não induz a síntese de uma enzima diferente nem confere resistência hereditária; a disponibilidade externa de aminoácidos não altera a sequência gênica responsável pela produção da enzima-alvo, portanto não gera uma característica transmissível às gerações seguintes.

C) Empregando raios X para estimular mutações em uma variedade de soja, produzindo a enzima-alvo resistente ao herbicida.

❌ Incorreta: a radiação ionizante (mutagênese induzida) gera mutações aleatórias no genoma, sem direcionamento específico ao gene desejado; embora seja uma técnica real de melhoramento genético usada em outros contextos, não foi o método utilizado para desenvolver a resistência ao herbicida descrito, que envolve a transferência de um gene já conhecido e caracterizado de outra espécie.

D) Introduzindo na soja um gene específico de outra espécie, possibilitando a produção da enzima de resistência ao herbicida.

✅ Correta: corresponde exatamente à tecnologia de transgenia (DNA recombinante) usada para criar cultivares de soja resistentes a herbicidas — um gene proveniente de uma bactéria, que naturalmente codifica uma versão insensível da enzima-alvo, é inserido no genoma da soja, permitindo que a planta continue sintetizando aminoácidos essenciais mesmo na presença do herbicida.

E) Administrando a enzima-alvo nos fertilizantes utilizados na lavoura, promovendo sua absorção pela espécie cultivada.

❌ Incorreta: aplicar a enzima diretamente via fertilizante não a incorpora de forma funcional e hereditária ao metabolismo celular da planta; enzimas são proteínas que se degradariam no solo e, mesmo que absorvidas, não substituiriam de maneira estável e permanente a maquinaria enzimática interna da planta ao longo das gerações.

🏆 Gabarito: D — a resistência da soja ao herbicida é obtida por transgenia: a inserção de um gene de outra espécie (bactéria) que codifica uma versão da enzima-alvo insensível ao composto, garantindo que a via de síntese de aminoácidos essenciais continue funcionando mesmo sob aplicação do herbicida.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: somente a alternativa D descreve um processo tecnológico compatível com a criação deliberada e específica de uma enzima resistente — a transferência direcionada de um gene de outra espécie, característica central da transgenia.
• Padrão de cobrança: o ENEM explora recorrentemente biotecnologia agrícola (soja resistente a herbicida, milho resistente a insetos, insulina recombinante, terapia gênica) pedindo que o estudante reconheça o mecanismo de DNA recombinante por trás de organismos geneticamente modificados, frequentemente contrapondo-o a processos naturais como seleção natural ou mutação espontânea.
• Generalização: sempre que uma questão descrever uma característica "introduzida" ou "conferida" a um organismo de forma rápida, específica e proposital — não gradual nem aleatória —, a resposta correta tende a envolver engenharia genética/transgenia, ou seja, inserção de um gene de outro organismo.
• Dica de eliminação rápida: descarte de cara alternativas que descrevem processos lentos e aleatórios (exposição repetida, mutação por radiação) quando o enunciado fala em desenvolvimento controlado de uma característica específica; descarte também opções que tratam enzimas ou aminoácidos como substâncias que bastaria "aplicar" externamente, pois resistência genética é sempre codificada no DNA, e não adquirida por absorção.
• Conexões: compare com questões sobre plantas resistentes a insetos por meio de gene bacteriano inserido para produzir toxina inseticida e sobre produção de insulina humana recombinante em bactérias — ambos são exemplos clássicos de transgenia com lógica idêntica à da soja resistente a herbicida.