Questão de Biologia — Identidade dos seres vivos — FGV 2019

Relação superfície/volume e trocas gasosas

Gabarito: letra C. O organismo III, por apresentar a maior superfície de contato com o ar entre os três (que têm o mesmo volume), é o que absorve mais oxigênio em um tempo x. A troca gasosa com o ambiente ocorre pela superfície do corpo, e quanto maior a área superficial em relação ao volume, mais eficiente é a difusão de gases — princípio que explica por que organismos pequenos ou achatados dependem menos de sistemas respiratórios especializados.

A relação superfície/volume é um conceito central em biologia, especialmente quando se estuda a fisiologia da respiração e a morfologia de organismos simples. A difusão de gases, como o oxigênio, ocorre através de superfícies permeáveis. Em organismos sem sistema circulatório ou respiratório especializado, como esponjas, cnidários e vermes achatados, a troca gasosa depende diretamente da superfície corporal. Quanto maior a área de superfície disponível para a difusão, maior a quantidade de oxigênio que pode ser absorvida em um dado intervalo de tempo.

Imagine dois cubos: um com 1 cm de aresta e outro com 2 cm de aresta. O cubo menor tem volume de 1 cm³ e área superficial de 6 cm², resultando em uma relação superfície/volume de 6:1. O cubo maior tem volume de 8 cm³ e área superficial de 24 cm², resultando em uma relação de 3:1. Embora o cubo maior tenha área superficial total maior, a relação superfície/volume é menor. Para a troca gasosa, o que importa é a área superficial disponível por unidade de volume — ou seja, quanto maior a relação superfície/volume, mais eficiente é a difusão.

Na questão, os três organismos têm o mesmo volume, mas superfícies diferentes. O organismo III tem a maior superfície, portanto, a maior relação superfície/volume. Isso significa que, para cada unidade de volume, o organismo III tem mais área disponível para absorver oxigênio. Em um tempo x, ele absorverá mais oxigênio do ar.

A pegadinha da banca está em confundir o aluno com a ideia de que, por terem o mesmo volume, absorveriam a mesma quantidade de oxigênio (alternativa D) ou que teriam a mesma relação superfície/volume (alternativa E). O volume é o mesmo, mas a superfície não — e é a superfície que determina a taxa de difusão.

Guarde o critério decisivo: a absorção de oxigênio por difusão é proporcional à área de superfície de contato com o ambiente, não ao volume. É exatamente nessa distinção que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A espécie I tem superfície menor que a III, portanto, menor área de contato para a difusão de oxigênio. Com o mesmo volume, a relação superfície/volume é menor, resultando em menor absorção de O₂ em um tempo x.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A espécie II também tem superfície menor que a III. Pelo mesmo raciocínio, sua capacidade de absorver oxigênio por difusão é inferior à da espécie III.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A espécie III tem a maior superfície de contato com o ar entre as três, e como todas têm o mesmo volume, ela apresenta a maior relação superfície/volume. Isso maximiza a difusão de oxigênio, permitindo que absorva a maior quantidade de O₂ em um tempo x.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que as três espécies absorveriam a mesma quantidade de oxigênio por terem o mesmo volume. O volume não é o fator determinante para a difusão; a área de superfície é. Como as superfícies são diferentes, as taxas de absorção também serão diferentes.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que as três espécies têm a mesma relação superfície/volume. Isso é falso, pois, embora o volume seja igual, as superfícies são diferentes (I e II menores que III). Portanto, a relação superfície/volume é maior na espécie III.

Gabarito: letra C