Questão 111 — ENEM 2024 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Fisiologia Animal (transporte de gases respiratórios) e Evolução (adaptação ao ambiente)
• ⚡ Nível: Médio — exige entender o conceito de afinidade hemoglobina-O₂ e relacioná-lo com pressão parcial de oxigênio em altitude, e não apenas decorar um fato isolado
• 🎯 Tema/Habilidade: Adaptações fisiológicas de mamíferos a ambientes hipóxicos; competência de interpretar mecanismos bioquímicos de transporte de oxigênio no sangue
• 🏆 Gabarito: A — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual vantagem fisiológica a hemoglobina modificada das lhamas confere a elas, permitindo viver em altitudes elevadas com pouco oxigênio disponível?"
• Palavras-chave decisivas: hemoglobinas geneticamente diferenciadas, altitudes elevadas, ar rarefeito
• Armadilha típica: confundir "transporte de gases" em geral (alternativas C, D, E) com o mecanismo específico e correto — a captação inicial do O₂ pela hemoglobina — sem identificar qual etapa do processo é de fato alterada.
• O que a resposta precisa demonstrar: que a mudança genética atua na etapa de ligação/captação do O₂ nos pulmões, não em outras etapas (liberação de CO₂, tamponamento de pH ou dissolução no plasma).

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Pressão parcial de O₂ (pO₂) e altitude: quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica total e, portanto, menor a pO₂ do ar inspirado — o "ar rarefeito" citado no texto. Isso dificulta a difusão de O₂ dos alvéolos para o sangue.
• Afinidade da hemoglobina pelo O₂: facilidade com que a hemoglobina se liga ao oxigênio disponível, representada pela curva de dissociação da oxi-hemoglobina. Quando a afinidade aumenta, a curva desloca-se para a esquerda: a hemoglobina satura-se com O₂ mesmo em pressões parciais mais baixas.
• Base genética da adaptação: substituições de aminoácidos na cadeia da hemoglobina (mutações fixadas por seleção natural em populações de altitude) alteram a conformação da proteína e aumentam sua afinidade pelo O₂, sem exigir maior pO₂ ambiental.
• Afinidade por O₂ ≠ afinidade por CO₂: são funções distintas do transporte gasoso; a adaptação relatada no texto refere-se especificamente à captação de O₂, não à eliminação de CO₂.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "hemoglobinas geneticamente diferenciadas de outros mamíferos que vivem ao nível do mar" → a estrutura molecular da proteína foi alterada por seleção natural, o que descarta mecanismos não ligados à própria molécula, como solubilidade no plasma (E).
• Evidência 2: "altitudes elevadas onde o ar é rarefeito" → situa o problema central: baixa pO₂ disponível para captação pulmonar. A adaptação precisa resolver esse gargalo.
• Síntese: a questão liga causa (mutação na hemoglobina) a efeito (sobrevivência em baixa pO₂). O único efeito coerente é o aumento da afinidade da hemoglobina pelo O₂, exatamente o que descreve a alternativa A.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o problema ambiental

Em grandes altitudes, como as montanhas dos Andes (algumas acima de 4.000-5.000 m), a pressão atmosférica cai e, com ela, a pO₂ do ar. Isso reduz o gradiente de difusão de oxigênio entre os alvéolos pulmonares e o sangue, dificultando "capturar" o gás na respiração. Qualquer adaptação eficaz precisa compensar essa escassez.

Subpasso 4.2 — Relacionar a mutação genética ao efeito funcional

A hemoglobina das lhamas apresenta variantes genéticas (diferenças na sequência de aminoácidos das cadeias globínicas) que alteram sua conformação tridimensional. Esse tipo de mutação desloca a curva de saturação da hemoglobina para a esquerda, o que, em termos fisiológicos, significa maior afinidade pelo O₂: a proteína satura-se em pressões parciais mais baixas do que a hemoglobina "comum" de mamíferos de nível do mar. Assim, mesmo com pouco O₂ no ar rarefeito, a hemoglobina da lhama liga-se eficientemente ao gás nos pulmões.

Subpasso 4.3 — Verificação

Se a hemoglobina tem mais afinidade por O₂, ela capta mais oxigênio por ciclo respiratório mesmo com pO₂ reduzida — isso resolve diretamente a hipóxia de altitude relatada no texto. Nenhuma das demais propriedades citadas nas alternativas (tamponamento de pH, afinidade por CO₂, velocidade de transporte, solubilidade no plasma) resolve esse gargalo específico. Logo, a alternativa correta é a A.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) afinidade pelo O2, maximizando a captação desse gás.

✅ Correta: é exatamente o mecanismo bioquímico que permite à hemoglobina das lhamas se ligar ao oxigênio mesmo em baixa pressão parcial, compensando o ar rarefeito das altitudes andinas — coerente com a lógica de causa (mutação genética) e efeito (sobrevivência em hipóxia) apresentada no texto.

B) capacidade de tamponamento, evitando alterações de pH no sangue.

❌ Incorreta: o tamponamento do pH sanguíneo é uma função relacionada ao transporte de CO₂/H⁺ e a sistemas tampão do plasma (como o próprio bicarbonato), não ao problema de baixa oxigenação em altitude. O texto não menciona qualquer desequilíbrio ácido-base como causa da adaptação; o gargalo descrito é a escassez de O₂, não de controle de pH.

C) afinidade pelo CO2, facilitando seu transporte para eliminação nos pulmões.

❌ Incorreta: inverte o gás relevante. O problema da altitude é a baixa disponibilidade de O₂ para ser captado, não um excesso de CO₂ a ser eliminado. Uma maior afinidade por CO₂ não ajudaria a lhama a obter mais oxigênio do ar rarefeito.

D) velocidade no transporte de gases, aumentando a eficiência de troca gasosa.

❌ Incorreta: generaliza demais o mecanismo. A adaptação genética descrita não altera a "velocidade" de transporte (que dependeria mais de fatores como débito cardíaco, número de hemácias ou taxa de difusão), mas sim a afinidade química da molécula de hemoglobina pelo O₂ disponível — uma alteração qualitativa da proteína, não um ganho de velocidade.

E) solubilidade de gases no plasma, melhorando seu transporte nos tecidos.

❌ Incorreta: a maior parte do O₂ no sangue é transportada ligada à hemoglobina dentro das hemácias, e não dissolvida no plasma (a fração dissolvida é muito pequena). Além disso, a mutação descrita ocorre na proteína hemoglobina, não em propriedades físico-químicas do plasma sanguíneo.

🏆 Gabarito: A — a hemoglobina geneticamente diferenciada das lhamas tem maior afinidade pelo O₂, o que maximiza sua captação mesmo em ambientes de baixa pressão parcial de oxigênio, como as altitudes elevadas dos Andes.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só a alternativa A resolve diretamente o problema fisiológico apresentado — captar oxigênio suficiente quando ele está escasso no ambiente — sendo a única consequência lógica da mutação genética na hemoglobina descrita no texto.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente explora adaptações fisiológicas de animais e populações humanas a ambientes extremos (altitude, frio, calor, mergulho) associando estrutura molecular (proteínas, enzimas) a função adaptativa — é um clássico cruzamento entre Biologia Molecular/Bioquímica e Ecologia/Evolução.
• Generalização: sempre que o enunciado citar "ar rarefeito", "grandes altitudes" ou "baixa pO₂" ligado a hemoglobina, a resposta esperada quase sempre envolve aumento de afinidade da hemoglobina pelo O₂ (deslocamento da curva de dissociação para a esquerda), e não outras propriedades do sangue.
• Dica de eliminação rápida: leia o enunciado buscando qual gás está em falta (O₂) — isso elimina de cara qualquer alternativa que fale de CO₂ (C) ou de pH/tamponamento (B), pois tratam de outra etapa do processo respiratório; depois, lembre que o oxigênio viaja majoritariamente preso à hemoglobina, não dissolvido no plasma, o que descarta E; por fim, "velocidade" (D) é uma propriedade vaga que não decorre de mutação em uma proteína específica.
• Conexões: curva de dissociação da oxi-hemoglobina e efeito Bohr; aclimatação humana a grandes altitudes (aumento de eritropoetina e hemácias); seleção natural e adaptação genética em populações isoladas.