Habilidades Práticas em Biologia II

6.2

Planeje como um cientista, escreva como um avaliador

WBI16 é o último exame de Biologia que você fará, e parece nenhum outro: uma questão pode apresentar uma tabela estatística meio incompleta, outra pede para projetar toda uma investigação a partir de uma hipótese que você não escolheu. Tudo vem do trabalho prático das Unidades 4 e 5 — respirometria, espirometria, quadrantes, placas de diluição — mas agora você deve planejar, medir, apresentar, testar e concluir com profundidade de IA2.

WBI16/01 Habilidades Práticas em Biologia II tem duração de 1 hora 20 minutos, 50 pontos, todos obrigatórios. A lista avaliada do programa corresponde à da Unidade 3, com uma diferença de ênfase: planejar investigações completas, analisar dados e avaliar resultados e metodologia — uma questão de planejamento de 16 pontos encerra a prova, e estatísticas entram: desvios padrão, hipóteses nulas e coeficiente de correlação com valores críticos.

6.2

Práticas centrais de IA2 (Tópicos 5–8)

Prática essencial	Método principal	O que é medido
10 Taxa de fotossíntese	Planta aquática sob luz de intensidade/comprimento de onda variados, temperatura, fornecimento de CO₂; gás coletado ao longo do tempo	Volume de gás por tempo; taxa e patamares de fator limitante
11 Ecologia de um habitat	Quadrantes e transectos; fatores abióticos medidos em cada local	Distribuição e abundância; médias com dispersão
12 Taxa de desenvolvimento	Crescimento de plântulas ou eclosão de camarões-da-sal-morta em diferentes temperaturas, uso ético de organismos	Taxa de crescimento/eclosão por temperatura
13 Crescimento em cultura líquida	Microrganismo cultivado em caldo; amostras ao longo do tempo, uso seguro e ético	Curva de crescimento por contagem celular, massa ou turbidez
14 Antibióticos sobre bactérias	Placagem asséptica; discos de antibiótico ou extratos vegetais sobre um leito semeados; incubação invertida abaixo de 30 °C	Zonas de inibição
15 Respiração em levedura	Portador artificial de hidrogênio — indicador redox (TTC, azul de metileno, DCPIP) — descolora conforme a levedura respira	Tempo até a mudança de cor em cada condição
16 Respirometro e RQ	Organismo em câmara selada; absorvente de CO₂ (cal soda) puxa o marcador de fluido enquanto O₂ é consumido; com e sem o absorvente fornece o RQ	Consumo de O₂ por tempo; RQ = CO₂ produzido ÷ O₂ usado
17 Exercício e ventilação	Traçado espirométrico: volume corrente, frequência respiratória, ventilação minuto, consumo de O₂ antes e depois do exercício	Tempo de recuperação para valores de repouso
18 Amilase em grãos germinados	Extratos de grãos em diferentes tempos de germinação testados sobre amido	Aparição/efeito da amilase com a germinação

6.1

O plano de 16 pontos, desconstruído

A questão final (2025: programas de condicionamento físico e tempo de recuperação) pontua em blocos nomeados — responda na mesma ordem. Ética: consentimento informado dos voluntários; ninguém é forçado a participar. Segurança: esterilizar ou substituir a boquilha entre os alunos (infecção); verificar se os voluntários estão saudáveis o suficiente para o exercício. Método, nove pontos: dois grupos (com e sem o programa de condicionamento); a variável dependente declarada como o tempo para a frequência respiratória e o volume corrente retornarem aos valores de repouso; aparelhos usados em detalhes — cal soda no canister, pinça nasal, praticar respirações primeiro; encontrar os valores de repouso primeiro; o mesmo exercício padronizado para todos; duas variáveis de controle e o método de controle para uma delas; repetições que fornecem médias e desvios padrão. Registro e análise: uma tabela de tempos brutos com cabeçalhos e unidades das quais as médias são calculadas; um gráfico de barras do tempo médio de recuperação por grupo (dois grupos) testado com t-test t, ou um gráfico de linha/dispersão (vários níveis de condicionamento) testado com teste de correlação. Limitações: a vida dos voluntários fora do experimento não pode ser totalmente controlada; dificuldades com o aparelho (vazamentos, cal soda esgotada, respiração anormal através de uma boquilha).

Vocabulário Treinar

English	Português
t-test/tiː test/	A statistical test using a t-distribution to assess an appropriate hypothesis about means under stated assumptions.

6.1 6.2

Amostrar um habitat justamente

A amostragem aleatória tem um método: dispor uma grade sobre a área, gerar pares de coordenadas aleatórias (números aleatórios, ou números tirados de uma bolsa), e só então visitar esses pontos com o quadrante. Dizer "amostrar aleatoriamente" não rendeu pontos. Registre as variáveis abióticas importantes — pH do solo, umidade, minerais, intensidade luminosa, estação — e controle o que puder escolhendo locais parecidos. A magnificação de uma fotografia é imagem ÷ real: uma minhoca de 5.0 cm em uma fotografia e 13.5 cm reais dá ×0.37 — fotografias podem ser menores que a vida.

Uma grade de amostragem: coordenadas escolhidas com números aleatórios antes da visita, cinco quadrados de quadrante 1 × 1 marcados.

6.2

Contando o incontável

Passos de diluição seriada do concentrado até 1/1000, depois placas: crescimento confluinte, placa com colônias contáveis 34, e placa muito esparsa.

Uma gota de suspensão de solo contém bactérias demais para contar, então o placamento em diluição justifica cada etapa: diluir seriamente a cultura (1 parte + 9 partes água, repetido) porque amostras cruas são muito numerosas para contagem; espalhar um volume conhecido em ágar para formar uma monocamada para que as bactérias fiquem separadas em colônias individuais; incubar por tempo e temperatura fixos para que as colônias se tornem visíveis; working asépticamente para evitar contaminação e erros de contagem. Contar a placa com 30–300 colônias e multiplicar pelo fator de diluição.

Vocabulário Treinar

English	Português
abiotic/ˌæbɪˈɒtɪk/	Non-living factors of an environment, such as temperature or pH.
critical value/ˈkrɪtɪkl ˈvæljuː/	A boundary value separating a hypothesis test's rejection region from its non-rejection region.
dilution plating	Diluting a microbial sample and culturing measured volumes on agar to estimate viable cell concentration from colony counts.
Ethics/ˈeθɪks/	Principles used to judge whether decisions and behaviour are responsible, fair or morally acceptable.
magnification/ˌmæɡnɪfɪˈkeɪʃn/	The ratio of an image's size to the corresponding actual size of the object.
Null hypothesis/nʌl haɪˈpɒθəsɪs/	The default claim about a population parameter that a statistical test assesses against an alternative.
redox indicator	A substance that changes colour according to its oxidation state, allowing oxidation–reduction changes to be followed.

6.3

Estatística I: desvio padrão

A fórmula é fornecida; a habilidade é completar a tabela. Para cinco locais com massas 18.1, 19.7, 16.2, 13.8, 17.1 g (média 17.0): cada desvio $(X - \bar{X})$ é elevado ao quadrado — 1.21, 7.29, 0.64, 10.24, 0.01 — somados $\sum(X-\bar{X})^2 = 19.39$, divididos por $n - 1 = 4$:

$$s = \sqrt{\frac{\sum(X-\bar{X})^2}{n-1}} = \sqrt{\frac{19.39}{4}} = \sqrt{4.8475} = 2.2\ \text{g}$$

Para comparar dois grupos, plotar média ± DP (barras de erro): se as barras não se sobrepõem, a diferença é provavelmente significativa — corretamente, um teste t decide.

6.3

Estatística II: posto de Spearman e hipótese nula

Hipótese nula: "não há correlação entre a porcentagem de óleo restante e o tempo armazenado." Ranquear ambas as variáveis (maior = 1), encontrar cada diferença $d$ e elevá-la ao quadrado, então:

$$r_s = 1 - \frac{6\sum d^2}{n(n^2-1)} = 1 - \frac{6 \times 104}{7 \times 48} = 1 - 1.857 = -0.857$$

Comparar a magnitude (0.857, ignorar o sinal para a comparação) com o valor crítico em $p = 0.05$ para $n = 7$ (0.786). O valor calculado excede o crítico, portanto rejeitar a hipótese nula: há uma correlação negativa significativa entre óleo restante e tempo. Escrever todas as três frases — comparação, rejeição, conclusão.

Um diagrama de dispersão de correlação negativa com linha de melhor ajuste que ignora um ponto anômalo.

Escolhendo o teste: diferença entre médias de dois grupos → teste t (gráfico de barras); associação entre duas variáveis mensuradas → correlação (diagrama de dispersão ou gráfico linear). Nunca um teste t em uma questão de correlação.

6.3

Gráficos que decidem pontos

O gráfico de decaimento do óleo é um gráfico linear — tempo é contínuo — com eixos rotulados e unidades (dias; média % de óleo restante), escalas lineares, pontos plotados exatamente e uma única linha de melhor ajuste. A leitura no dia 90 (0.65 %) está acima de todos os vizinhos: ela é anômala. O melhor ajuste a ignora; você verifica repetindo essa amostragem, nunca deletá-la silenciosamente.

6.3

O que a prática escrita não pode fazer

Assim como na Unidade 3: um plano escrito perfeito não demonstra que você realizou técnica aséptica, leu um traçado de espirometro ao vivo ou lidou com organismos eticamente na sala. Those competências são construídas em aula enquanto se estuda Unidades 4 e 5; esta prova examina o raciocínio por trás delas.

6.3

Verifique você mesmo

Nomeie dois transportadores artificiais de hidrogênio utilizáveis em CP15 e declare o que acontece à sua cor quando a levedura respira.
Escreva uma hipótese nula para: "o número de bactérias no solo aumenta à medida que o petróleo bruto é decomposto."
Masses 18.1, 19.7, 16.2, 13.8, 17.1 g. Calcule $\sum(X-\bar{X})^2$ e o desvio padrão.
Postos dão $\sum d^2 = 104$ com $n = 7$. Calcule $r_s$ e declare a conclusão contra o valor crítico 0.05 0.786.
Na tabela de decaimento do óleo, qual leitura é anômala e quais duas coisas você faz sobre ela?
Declare duas variáveis abióticas (não temperatura) afetando um estudo de minhocas e um método de controle.
Um plano compara tempos de recuperação de dois grupos. Qual gráfico e qual teste estatístico? O que muda se cinco níveis de aptidão física forem comparados?
Dê os dois pontos éticos/de segurança que o plano do espirometro deve incluir antes de qualquer trabalho prático.
Justifique "diluir seriamente a cultura" e "espalhar em ágar para formar uma monocultura" na placa de diluição.
Um minhoca tem 13.5 cm de comprimento e aparece com 5.4 cm em uma fotografia. Calcule o aumento.

Respostas: 1 TTC, azul de metileno ou DCPIP; perdem cor (descoloram) ao aceitarem hidrogênio/elétrons da respiração; 2 não há correlação entre o número de bactérias e a quantidade de petróleo bruto degradado (ou seja, o coeficiente de correlação é zero); 3 desvios −0.1…; $\sum(X-\bar{X})^2$ = 1.21 + 7.29 + 0.64 + 10.24 + 0.01 = 19.39; $s = \sqrt{19.39/4} = 2.2$ g; 4 $r_s = 1 - 624/336 = -0.857$; 0.857 > 0.786, rejeite a hipótese nula: correlação negativa significativa; 5 o valor do dia 90 (0.65 %): a reta de melhor ajuste o ignora, e ele é verificado repetindo aquela medição; 6 qualquer dois de pH do solo, umidade, minerais, intensidade luminosa, estação; controle ex.: meça a umidade do solo em cada local e compare apenas locais pareados; 7 gráfico de barras das médias e teste t; com cinco níveis, um gráfico de dispersão/linha e teste de correlação; 8 consentimento informado dos voluntários (sem coação); esterilize ou substitua a peça bucal para prevenir infecção; 9 a diluição reduz o número de bactérias porque a amostra bruta tem muitas demais para contar; a monocultura separa as bactérias individuais para que cada uma forme uma colônia contável; 10 $5.4/13.5 = 0.40$ (×0.4).