Questão 114 — ENEM 2022Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Citologia (transporte de água por osmose, vacúolo vegetal)
• ⚡ Nível: Médio — exige articular o conceito de osmose com a organização interna da célula vegetal e prever o destino do pigmento sem se deixar levar pelo senso comum do "murchar" ou "romper"
• 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Fisiologia celular — transporte passivo de água e manutenção do turgor nas células vegetais
• 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "O que acontece com a célula epidérmica da trapoeraba-roxa, e com o pigmento roxo do seu vacúolo, quando ela é colocada em meio hipotônico?"
• Palavras-chave decisivas: vacúolo, pigmento, ambiente hipotônico, microscópio óptico
• Armadilha típica: misturar o que acontece com célula animal (sem parede, pode estourar) e célula vegetal (parede celular rígida impede a lise e limita a expansão), escolhendo alternativas com "rompimento da membrana" ou "quebra da parede"
• O que a resposta precisa demonstrar: que, em meio hipotônico, a água entra na célula vegetal, acumula-se principalmente no vacúolo central, que se expande, e o pigmento que ali estava passa a ficar mais diluído nessa solução vacuolar maior

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Osmose: passagem de água através de uma membrana semipermeável, do meio com menor concentração de soluto (hipotônico) para o meio com maior concentração de soluto (hipertônico). Na osmose quem se move é a água, não o soluto.
• Meio hipotônico em relação à célula: quando o meio externo tem menos soluto que o interior celular, há fluxo líquido de água para dentro da célula, aumentando seu volume.
• Vacúolo vegetal central: organela delimitada pelo tonoplasto, que ocupa grande parte do volume das células vegetais maduras. Guarda água, sais, açúcares, ácidos orgânicos e pigmentos hidrossolúveis como as antocianinas, responsáveis pelas colorações arroxeadas.
• Parede celular de celulose: envoltório rígido externo à membrana plasmática, típico da célula vegetal. Ela não impede a entrada de água, mas limita a expansão do protoplasto e evita a lise (estouro) que aconteceria em uma célula animal. É por isso que células vegetais em meio hipotônico ficam túrgidas, e não explodem.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "contém um vacúolo onde se encontra um pigmento que dá a coloração arroxeada" → o pigmento não está espalhado pelo citoplasma, está concentrado dentro do vacúolo. Qualquer alteração visível de cor depende do que acontece com essa organela.
• Evidência 2: "imerso em ambiente hipotônico" → o meio externo tem menos soluto que o conteúdo celular, então a água vai entrar na célula por osmose.
• Evidência 3: "observado em microscópio óptico" → o aluno precisa prever o aspecto visual observável: a célula inteira e o vacúolo, em particular, aparecerão maiores e o pigmento parecerá menos intenso.
• Síntese: água entra por osmose → ruma ao vacúolo, que é o compartimento hipertônico intracelular → o vacúolo incha → o pigmento que já estava lá fica diluído em um volume maior de solução vacuolar.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Direção do fluxo de água

Como a célula está mergulhada em um meio hipotônico, a concentração de soluto é menor fora do que dentro. A água, obedecendo ao gradiente de potencial hídrico, flui do meio externo para dentro da célula. Essa entrada não é ativa nem seletiva: é osmose pura, passagem da água pela membrana plasmática e, depois, pelo tonoplasto.

Subpasso 4.2 — Destino preferencial da água dentro da célula

Na célula vegetal madura, o compartimento mais hipertônico costuma ser o vacúolo central, porque ali se acumulam sais, açúcares e pigmentos. Por isso, a água que entra atravessa rapidamente o citosol e se dirige ao vacúolo, fazendo-o inchar. Esse inchamento do vacúolo é o que gera pressão contra a parede celular e produz o estado de turgor da célula.

Subpasso 4.3 — O que acontece com o pigmento

O pigmento arroxeado (uma antocianina) já estava dissolvido na solução vacuolar. Ele não é "empurrado para fora" nem "expulso": ele simplesmente continua no mesmo lugar, só que agora dissolvido em um volume maior de água. Resultado: diluição. Ao microscópio óptico, o que se vê é o vacúolo ocupando quase toda a célula, e a cor roxa parecendo mais clara, porque as moléculas de pigmento estão mais distantes umas das outras.

Subpasso 4.4 — Por que a célula não estoura

Em uma célula animal em meio hipotônico, a entrada de água pode levar à lise (rompimento da membrana plasmática), porque não há nada externo que contenha a expansão. Na célula vegetal, a parede celular de celulose resiste à expansão indefinida: ela segura o protoplasto. Por isso, não há "rompimento de membrana" nem "quebra da parede" nesse experimento simples — só aumento do vacúolo e diluição do pigmento.

Subpasso 4.5 — Verificação

O que é diretamente observável no microscópio óptico? Um vacúolo maior e uma cor roxa mais pálida. Essa descrição corresponde exatamente a "aumento do vacúolo com diluição do pigmento no seu interior". As outras alternativas ou descrevem fenômenos de célula animal, ou descrevem o oposto (meio hipertônico, que causa plasmólise), ou inventam a destruição da célula vegetal.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) acúmulo do solvente com fragmentação da organela.

❌ Incorreta: a entrada de água no vacúolo não o fragmenta. O tonoplasto é uma membrana flexível que acompanha a expansão do vacúolo até o limite imposto pela parede celular. Não há ruptura em osmose típica de meio hipotônico.

B) rompimento da membrana celular com liberação do citosol.

❌ Incorreta: descreve lise, fenômeno próprio de célula animal sem parede. A célula da trapoeraba-roxa tem parede de celulose, que contém a expansão do protoplasto e impede que a membrana plasmática se rompa por pressão osmótica nesse experimento.

C) aumento do vacúolo com diluição do pigmento no seu interior.

✅ Correta: a água entra por osmose, o vacúolo incha porque é o compartimento mais concentrado em soluto, e o pigmento (antocianina), que já estava dissolvido na solução vacuolar, fica distribuído em um volume maior — portanto, mais diluído. Isso é exatamente o que se vê ao microscópio: vacúolo expandido e cor mais pálida.

D) quebra da parede celular com extravasamento do pigmento.

❌ Incorreta: a parede de celulose não se quebra por osmose em meio hipotônico; ao contrário, ela é o que impede o estouro da célula. Não há extravasamento do pigmento porque a célula continua íntegra.

E) murchamento da célula com expulsão do pigmento do vacúolo.

❌ Incorreta: murchamento (plasmólise) é o fenômeno oposto, observado quando a célula é colocada em meio hipertônico, em que a água sai da célula. Aqui o meio é hipotônico, então a célula fica túrgida, não murcha. Além disso, o pigmento não é expulso do vacúolo — ele fica retido pelo tonoplasto.

🏆 Gabarito: C — em meio hipotônico, a água entra por osmose e se acumula no vacúolo, que incha e dilui o pigmento arroxeado nele contido, sem romper a parede nem a membrana.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: apenas a alternativa C descreve o destino correto da água (o vacúolo) e o destino correto do pigmento (diluição no próprio vacúolo), respeitando a integridade da parede celular e da membrana plasmática.
• Padrão de cobrança: o ENEM adora testar se o estudante distingue osmose em célula animal (risco de lise e de crenação) de osmose em célula vegetal (turgor e plasmólise, sem ruptura). A trapoeraba-roxa, a Elodea e a beterraba são organismos-modelo recorrentes por terem pigmentos vacuolares bem visíveis ao microscópio.
• Generalização: em célula vegetal, meio hipotônico → turgor (vacúolo cheio, célula rígida); meio hipertônico → plasmólise (vacúolo murcho, protoplasto descolado da parede). O pigmento vacuolar serve como marcador visual do tamanho do vacúolo.
• Dica de eliminação rápida: qualquer alternativa que fale em "rompimento de membrana" ou "quebra de parede" em meio hipotônico pode ser descartada na hora: a parede celular foi feita justamente para impedir isso. Qualquer alternativa que fale em "murchamento" também cai, porque descreve o oposto do que acontece.
• Conexões com outros temas: transporte passivo versus transporte ativo, potencial hídrico em fisiologia vegetal, movimento da seiva bruta, estruturas estomáticas (abertura e fechamento dependem do turgor das células-guarda), e plasmólise em experimentos com beterraba ou cebola roxa.