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FASCÍCULO 8

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Olá, estudante!

ChegouahoraderetomaroestudodaáreadeCiênciasdaNatureza.Assimcomofizemosnoprimeiro,aquitambémnosaprofundaremospelasabordagensemBiologia,FísicaeQuímica,seguindoasocorrênciasapontadasnoRaio x do ENEM.

EmBiologia,asáreasdehistologiaefisiologia,juntas,contemplam11,2%dasquestõesdosúltimosdezanosdeENEM.Emseguida,vemBiotecnologia,com8%.FísicatrazEletricidadeeEnergiacomdestaque,25,9%.EQuímicaeapresenta24%desuasquestõescomsituações-problemaqueabordamaQuímicaGeral.

Nopróximocapítulodedicadoàárea,vamosestudarospróximosassuntosquesedestacam.

Bonsestudos!

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Questão 1

Osistemadeiluminaçãodeumconsultóriomédicoécompos-toporseislâmpadasidênticas.Oesquemadocircuitoelétricodessesistemaestárepresentadoaseguir.

Ao ser feita uma reforma no consultório, foram colocadasmaistrêslâmpadasidênticasàsoutrasparamelhorarailumina-ção,ficandoocircuitocomaseguinteconfiguração:

Apósareforma,aslâmpadasficamligadaspelomesmotempodiárioqueficavamanteriormente.Comrelaçãoàconfiguraçãoanteriordeseislâmpadas,oconsumodeenergiaelétrica,apósareforma,é

a) 33%menor.b) 66%menor.c) 33%maior.d) 50%maior.e) 66%maior.

Questão 2

[...]oComitêRio2016explicouomotivodeaáguadaspis-cinas usadas para saltos ornamentais, polo aquático e nadosincronizadoteremmudadoparaacorverde.Deacordocomodiretordeinstalações,odespejoindevidode80litrosdepe-róxidodehidrogêniodeuinícioaoproblema.Oprodutoeliminaamatériaorgânica,deixandoaágualivredebactériasefungosnocivos

LSIQUEIRA,Felipe;ROTSTEIN,Gustavo.Despejoindevidodeprodutocausouáguaverdeempiscinas,dizRio2016.GloboEsporte,RiodeJaneiro,13ago.2016.Disponívelem:<http://glo-

boesporte.globo.com>.Acessoem:20set.2016..

Afórmulaquímicadoprodutoresponsávelpelamudançanacordaáguaeaclassificaçãodamisturaresultantedaadiçãodesseprodutoàáguasão,respectivamente,

a) H2O2emisturaheterogênea.b) H2Oemisturaheterogênea.c) H2O2emisturahomogênea.d) HO2emisturaheterogênea.e) H2Oemisturahomogênea.

Questão 3

Quando um ginasta olímpico se prepara para fazer a suaapresentação, é comum observarmos que ele coloca um póbranconasmãos.Ospósbrancossãoocarbonatodemagné-sioouocarbonatodecálcio,queaumentamaaderênciadasmãosaosaparelhos, facilitandoosmovimentoseevitandoosdeslizescausadospelasmãosumedecidasdesuor.

BORGES,Wanja.10temasrelacionadoscomasOlimpíadasquepodemcairnoEnem.BrasilEscola,10ago.2016.Disponívelem:<http://brasilescola.uol.com.br>.

Acessoem:21set.2016.(adaptado)

Asfórmulasquímicasdossaiscitadosnotextosão,respectiva-mente,

a) MgCO2 e CaCO3. b) MgCO3 e CaCO2. c) MgCO3 e CaCO3. d) MgCO2eCa2CO3. e) Mg2CO3eCa2CO3.

Questão 4

Aágua-régia,misturaformadapelosácidosclorídricoenítrico,écapazdeatacaroouropormeiodeumprocessoreacional.Porém,ocontatoisoladodeumdessesácidoscomoouronãoresultaemreação,oquecaracterizaquecadaácidopossuiumpapelespecíficoduranteaseguintereação:

Au(s)+4HCl(aq) + HNO3(aq)→H[AuCl4](aq) + NO(g)+2H2O(l)

Nessareação,opapeldoácidonítricoéatuarcomoagente

a) complexante.b) emulsificante.c) oxidante.d) redutor.e) sequestrante.

Questão 5

Umengenheirofabricouumaquecedorelétricocaseiroqueéligadonatensãoelétricade220V.Paraisso,eleaplicouessatensãoaumresistor formadoporumfiocondutorde formatocilíndrico,comseção transversaldeáreaAecomprimentoL.Quando ligavaoaparelhonaredeelétrica,acorrenteelétricapassavapelaseçãotransversaldofio,aquecendo-o.Oenge-nheiroescolheuomaterialdofiodemaneiraqueelenãoderre-tessecomapassagemdacorrente.Aoveresseaparelho,umamigose interessouepediuaoengenheiroquefizesseoutroigualparaele,alertando-oquea tensãoelétricaemsua resi-dênciaerade110V

Considerandoatensãoelétricade110V,paraqueesseenge-nheiro consigaprojetarumsegundoaparelhoqueaqueçadamesmamaneiraqueoprimeiro,eledeveutilizarumfiocondutordo mesmo material, com

a) umquartodocomprimentoLemesmaáreadaseçãotrans-versal A.

b) metadedocomprimentoLemesmaáreadaseçãotrans-versal A.

c) omesmo comprimento L e um quarto da área da seçãotransversal A.

d) o dobro do comprimento L e o dobro da área da seçãotransversal A.

e) odobrodocomprimentoLeamesmaáreadaseçãotrans-versal A.

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Questão 6

Oíndicedemassacorpórea(IMC)éummétodorápidoquetemsidoutilizadocomoumparâmetrodeatualizaçãoparaveri-ficarseumindivíduoestáabaixodopesoideal,acimadopesoideal, comopeso ideal ouobeso, deacordo coma tabelaaseguir

Ocálculoé feitoaodividiramassa(kg)deumapessoapelaaltura(m)elevadaaoquadrado.Assim,seumindivíduotem55kgemede1,60m,ele,independentementedosexo,está

a) abaixodopesoideal,devendosepreocuparcomaquan-tidadedequilocaloriasquedeveingerirpordia.

b) obeso, com IMC igual a 34,37, devendo se submeter aumacirurgiadereduçãodoestômago.

c) acimadopesoideal,devendoevitaraingestãodegordu-ras,poisestasimpedemaabsorçãodevitaminasAeK.

d) dentrodopesoideal,poisoseuIMCéde21,48,oquesu-gerequeingereonecessárioparaometabolismonormal.

e) umpoucoacimadopeso,comumaespessacamadadetecidoadiposojuntoàpele,queauxilianamanutençãodatemperaturacorporal.

Questão 7

Osumectantessãosubstânciashigroscópicasquetêmapro-priedadedereteráguanapeleenosprodutoscosméticos.Al-gumasdascaracterísticasdeumumectanteidealparausoememulsõescosméticassão:• poucainterferêncianaacidezouemoutrascaracterísticas

físicasdaformulação;• elevadacapacidadederetençãodeágua;• baixaviscosidade;• baixavolatilidade;• baixa toxicidade.

PEDRO,Ricardo.Umectantes.H&C.Disponívelem:<http://www.revistahec.com.br>.Acessoem:27set.2016.(adaptado)

Dos compostos relacionados a seguir, aquele que apresentamelhoraçãoumectanteé:

a)

b)

c)

d)

e)

Questão 8

Nodia5deagostode2016,tiveraminícioosJogosOlímpi-

cosRio2016.Umdosmomentosmaismarcantesdacerimônia

deaberturafoioacendimentodapiraolímpica.Elapossuicomo

umdeseuscombustíveisogásbutano,efoiapagadanodia21

do mesmo mês.

Reação de combustão do butano:

Dados:massasmolares(g/mol):C=12;H=1;O=16;volume

molarnasCNTP=22,4L/mol.

Supondoque,pordia,foramqueimadoscercade22gdebu-

tanoeadmitindoascondiçõesnormaisdetemperaturaepres-

são,duranteoperíodoemqueapiraolímpicaficouacesa,o

volumedegáscarbônicoproduzidonaqueimadessecombus-

tívelfoide,aproximadamente,

a) 34,0L.

b) 135,9L.

c) 543,8L.

d) 713,7L.

e) 1068,1L.

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Questão 9

Umengenheiroestáfazendoainstalaçãoelétricadeumare-sidênciacujosmoradorespossuemalgunsaparelhosquefun-cionamnatensãode110Veoutros,em220V.Aofazerains-talaçãodalavanderiaedacozinha,eledevedeixaratensãodefuncionamentodeumamáquinadelavaredeumacafeteiraem110Veadeumageladeiraem220V.

ConsiderandoqueossímbolosM , G e Crepresentam,respec-tivamente,astomadasdamáquinadelavar,dageladeiraedacafeteira, qual circuito o engenheiro devemontar na cozinhadessa residência?

a)

b)

c)

d)

e)

Questão 10

Noimagináriopopular,osmoluscospodemserconsideradosanimais lentos,oupoucoativos.Por isso, chamaralguémde“lesma”podesignificarqueapessoaélentaepreguiçosa.Noentanto, os Cephalopoda podemsedescolar emvelocidadesimpressionantese terhábitosmaisativos, comoéocasodalula-de-humboldt,porexemplo,quepodeatingirvelocidadesdeaté24km/h.

Diferenciando-se das outras classes demoluscos, a caracte-rísticafisiológicaquepermitequeoscefalópodessejammaisativos é decorrente da

a) ausência da rádula. b) ausência de conchas. c) presençadectenídios.

d) distribuiçãodamassavisceral.e) presençadesistemacirculatóriofechado.

Questão 11

Osrinssãoosórgãosdosistemaurinárioresponsáveispelamaiorpartedasatividades relacionadasaessesistema,des-tacando-se amanutenção do balanço homeostático de águaeeletrólitoseaeliminaçãodesubstânciashidrossolúveis, re-sultantesdometabolismooudabiotransformação.Emsuaes-trutura,cada rimapresentaunidades funcionaisdenominadasnéfrons,epormeiodaatividadedessasestruturasocorrefor-maçãodeurina.”

Considerandoamorfofisiologiadosrins,verifica-sequeaativi-dade renal

a) atuadeformaextrínsecanocorpo,sendoresponsávelpelaformaçãodaurina.

b) eliminaosprodutosprocedentesdomeioexterno,masnãodo meio interno.

c) temfundamentalimportânciaparaamanutençãodoequilí-briohidroeletrolítico.

d) possuicomofunçãoexclusivaaeliminaçãodosresíduosdometabolismo.

e) agenasíntesedesubstâncias,masnãotemrelaçãocomahomeostasiacorporal

Questão 12

Nocoração,existeumahierarquiadeautomatismodotecidocardíaco,comdiversascélulascomcapacidadededespolariza-ção.Onósinusalatuacomomarca-passo,poisapresentamaiorfrequênciadedespolarizaçãoemumdeterminadoperíodo.Elegerapotencialdeaçãoquesetransmiteaolongodosistemadeconduçãoeativatodoomiocárdiodemaneirauniforme,inicial-menteestimulandooátrio,parafinalmentepromoveraativaçãoventricular.

BODANESE,LuizC.Arritmiascardíacas:fisiologiadosistemadeconduçãocardíaco.8set.2015.Disponívelem:<http://www3.pucrs.br>.Acessoem:8fev.2017.(adaptado)

Combasenotextoanterior,adespolarizaçãodonósinusal

a) ativaosátriosenãoatuasobreosventrículos.b) estimulaoátrioeosventrículos,simultaneamente.c) estimulaosventrículos,nãoatuandosobreosátrios.d) ativainicialmenteosventrículoseposteriormenteosátrios.e) determinaaativaçãodeátriose,posteriormente,deventrí-

culos.

Questão 13

AFundaçãoOswaldoCruz(Fiocruz)daráinícioaosestudosclínicos de fase II da vacina brasileira para esquistossomose,chamadadeVacinaSm14. [...]Umadasdoençasparasitáriasmaisdevastadorassocioeconomicamente,atrásapenasdama-lária,aesquistossomose infectamaisde200milhõesdepes-soas,essencialmenteempaísespobres.[...]avacinafoiproduzi-daapartirdeumantígeno–substânciaqueestimulaaproduçãodeanticorpos,evitandoqueoparasitacausadordadoençaseinstalenoorganismoouquelhecausedanos.Foiutilizadaapro-teínaSm14,sintetizadaapartirdoSchistosoma mansoni, verme causadordaesquistossomosenaAméricaLatinaenaÁfrica

FIOCRUZanuncianovafasedevacinaparaesquistossomose.Fiocruz.26ago.2016.Disponível

em:<https://agencia.fiocruz.br>.Acessoem:8fev.2017.(adaptado)

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Entreoutrasvantagens,aproduçãodeumavacinacontraaes-quistossomoserepresentaum(a)

a) medidapoucoeficaz,poisocontroledohospedeirointer-mediárioéomaiseficiente.

b) faseimportantedavidadasmetacercárias,etapaemqueoparasitacompletaseudesenvolvimentonossereshu-manos.

c) alternativaparaamelhoriadaqualidadedevidadaspes-soasafetadasporessadoença,quenãopossuitratamen-to medicamentoso.

d) benefícioeconômicoparaospaísesemdesenvolvimento,quesofremcomaescassezderecursosedeprofissio-naisdesaúde.

e) avançonoenfrentamentodaparasitose,queétransmiti-dapelaingestãodeovosinfectantes,procedentesdeali-mentos contaminados.

Questão 14

Pesquisadores se mostram otimistas para a produção emcurto prazodeumavacinaeficaz contra ozika vírus. “Tenhocertezadequevaifuncionar.Estoufalandoissodeformacon-creta,emumtempomenordoqueoprevisto.”Aafirmaçãoédodiretor do InstitutoEvandroChagas,PedroVasconcelos, quecoordenaaequipeparaensequetrabalhaparadesenvolveravacina contra o zika vírus.Segundoele,asdosesestarãopron-tasparaos testes clínicosemhumanosaté fevereirodoanoquevem.Vasconcelosressaltaque,aocontrárionaepidemiadeoutrasdoenças transmitidaspelomosquitoAedes aegypti, como a dengue, no caso do zika, o desenvolvimento de uma vacinaémenoscomplexo.ENTENDAasfasesdetestesecomofuncionaráavacinacontraozika.PortalBrasil,31maio2016.

Disponívelem:<http://www.brasil.gov.br>.Acessoem:6fev.2017.(adaptado)

Apossibilidadedesecriarumavacinacontraozikaéatribuídaaofatodequeovírus

a) possuienvelopeviral.b) sofrepoucavariabilidadegenética.c) apresentametabolismomenoseficiente.d) possuimaterialgenéticoapenasnaformadeDNA.e) temmenorcapacidadedeinduçãodarespostaimunológica

Questão 15

Resultadosiniciaismostramqueumnovofármacotemaçãoparaestancaradorsemelhanteàmorfina.Nomomento,amo-lécula respondepelasiglaPZM21, relatadaempesquisacomtestes,dogrupoBrianShoichet,daUniversidadedaCalifórnia,com resultados divulgados na revista Nature.Anovaesperançaquantoàdoréumanalgésicotãopotentequantoamorfina,mascomavantagemdenãoagirnosistemadopaminérgico.

BIOQUÍMICA:novamorfina.CiênciaHoje.ed.340,v.57,set.2016.

Avantagemfisiológicadonovofármacoemrelaçãoàmorfinanapráticadeanalgesiaéo(a)

a) efeitoantinociceptivomaisintenso.b) reduçãodosriscosdedependência.c) diminuiçãodafrequênciarespiratória.d) manutençãodoefeitoporperíodosprolongados.e) estimulaçãodosistemaderecompensadotelencéfalo

Questão 16

Umapessoa irá trocara sua televisãoeo seuaparelhodesomporumcomputador.Opropósitodessatrocaéadiminui-çãodoconsumodeenergiaelétrica.A tabelaaseguirmostraapotênciaelétricadissipadaporcadaaparelhoeoseutempoestimadodeutilização.

OcustodokWhnacidadedessapessoaédeR$0,80.Após30dias,atrocadeaparelhosrealizadairágerarumaeconomiade

a) R$0,60.b) R$2,64.c) R$3,60.d) R$5,04.e) R$7,92

Questão 17

Emumadeterminadaloja,hácincomarcasdesecadoresdecabelosqueapresentamdistintaspotênciasmáximas,confor-meapresentadonatabelaaseguir.

Umamulherdesejacomprarumsecadordemáximapotência,sem,contudo,causarsuperaquecimentoouqueimadoaparelho,poisastomadasdesuaresidênciaapresentamtensãode110Vesuportamumacorrentecomintensidademáximade17A.

Sabendoqueessamulheriráutilizaroaparelhoemsuapotên-ciamáxima,eladeverácomprarosecadordamarca

a) 1b) 2.c) 3.d) 4.e) 5.

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1. D 10. E

2. C 11. C

3. C 12. E

4. C 13. D

5. A 14. B

6. D 15. B

7. B 16. D

8. C 17. C

9. E 18. E

Resoluções01 DSejaRaresistênciadecada lâmpada.Antesdareforma,aresistênciaequivalentedosistemaédadapor:Req=3R/2,poishádoisramosemparalelo,cadaumcomtrêslâmpadas.Assim,apotênciaelétricadissipadaantesdareformaé:

Apósareforma,anovaresistênciaelétricaequivalentedosis-temaédadapor:

Comparandoaspotênciasdissipadasantesedepois,tem-se:

Isso significa que houve um aumento de 50% na potênciaelétricadissipada.SendoE=P·t,comoostemposdefuncio-namentodaslâmpadasantesedepoisdareformasãoiguais,conclui-sequehouveumaumentode50%noconsumodeenergia elétrica.

02 CAfórmulaquímicadoperóxidodehidrogênio(águaoxigena-da)éH2O2,resultandoemumamisturahomogêneaquandoadicionado em água.

03 COcarbonatodemagnésioapresentaosíonsMg²+eCO3²–,originando o sal MgCO3.JáocarbonatodecálcioapresentaosíonsCa²+eCO3²–,originandoosalCaCO3.

04 CObserveavariaçãodeNoxdoouroedonitrogênionareaçãoapresentada:

ONoxdoourosofreumavariaçãode0para+3,caracteri-zandoumaoxidação,esendooAuagenteredutor.ONoxdonitrogêniosofreumavariaçãode+5para+2,caracterizandoumaredução,esendooHNO3 agente oxidante.

05 AParaqueoaquecimentonosdoisaparelhossejaomesmo,apotênciaelétricadissipadapeloresistordeveseramesmaem cada um deles. Pela Segunda Lei de Ohm, a resistência elétricadoresistorédadapelafórmulaR=pL/A,emqueρé a resistividade elétrica do material. Apotênciaelétricadissipadapeloresistorédadapor:

Comosedesejaqueosdoisaparelhosdissipemamesmapotênciaelétrica,tem-se:

Gabarito

Questão 18

AbrahimHassanéoprimeirobebêdomundoanascerapar-

tirdacombinaçãodoDNAdetrêspessoas.[...]Amãetemum

distúrbiogenéticofataldenominadosíndromedeLeigh,queda-

nificaosistemanervosoemdesenvolvimento,levandoàperda

progressivadashabilidadespsicomotoras,resultandoemmorte

empoucosanos,emgeral,provocadaporfalênciarespiratória

CASTRO,Fábiode.NasceprimeirobebêgeradocomDNAde3pessoas,dizemmédicos.OEsta-

dodeS.Paulo.SeçãoCiência.27set.2016.Disponívelem:<http://estadao.com.br>.

Acessoem:6jun.2017.(adaptado)

Osgenesdodistúrbiocitadono textoestãonoDNAmitocon-

drial.Osmédicosutilizaramométododetransferênciamitocon-

drial,noqualonúcleodoóvulodamãefoiinseridonoóvulode

umadoadorasaudável,cujonúcleofoiremovido.Oóvuloentão

foifertilizadocomespermatozoidedomaridoeemseguidaim-

plantadonamãe.Afinalidadedatécnicadescritanotextoé:

a) criarnovasformasdevidacomcaracterísticasquesãode

interesse da sociedade.

b) sequenciarogenomahumanoutilizandomaterialgenético

depopulaçõesdediferentesetnias.

c) decifrarocódigogenéticohumano ratificandoopapeldo

DNAcomoresponsávelpelaexpressãogênica.

d) detectardistúrbiosgenéticospormeiodaanálisecariotípi-

cadecélulasfetaisextraídasdolíquidoamniótico.

e) reduziraprobabilidadedefilhoscomdoençashereditárias,

advindasdeprogenitorescomdistúrbiosgenéticos.

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Assim,arazãoentreaáreadaseçãotransversaleocompri-mentodofiosobatensãode110Vdeveseroquádruplodamesmarazãosobatensãode220V.Entreasalternativas,aúnicaemqueessacondiçãoésatisfeitaéaqueconsideraL’=L/4eA’=A.

06 DDeacordocomocálculo,oindivíduoteráumIMCde21,48,oquetantoparamulheresquantoparahomenscaracteriza-secomopesoideal.

07 BAglicerinaéocomponentemaisadequadoparaserutiliza-docomoumectante,pois,sendoumálcool,apresentabaixocaráterácidoepossibilidadedeformaçãodeligaçõesdehi-drogêniopormeiodesuastrêshidroxilas(OH).Alémdisso,nãoéumcompostovolátil,jáquepossuialtatemperaturadeebulição.

08 CMassadebutanoconsumidanoperíodoemqueapiraficouacesa:

VolumedeCO2liberadonoperíodode16dias:

09 EAdiferençadepotencialelétrico(d.d.p.)nosterminaisdasto-madasMeCdeveseriguala110V.Nessecaso,paracadauma delas, um de seus terminais deve estar ligado no neutro eooutroterminaldeveestarligadonatensãode+110Vou–110V,demodoquead.d.p.tenhamóduloiguala110V.JáatomadaG,porfuncionarem220V,deveterumdosseusterminaisnatensãode+110V,eooutro,natensãode–110V,demodoquead.d.p.sejaiguala220V.

10 E

Osistemacirculatóriofechadoécaracterísticodoscefalópo-deseosdiferenciadeoutrosgruposquepossuemsistemacirculatório aberto. Essa característica promove transportemaiseficientedegasese,portanto,possibilitahábitosmaisativosaestegrupo.

11 CAatividaderenal,pormeiodafiltraçãoglomerular,dareab-sorçãotubularedasecreção,determinaaeliminaçãodere-síduosdometabolismoedeprodutosexógenos,alémdeserfundamentalparaoequilíbriohidroeletrolítico.

12 EDevidoàssuaspeculiaridadesfuncionais,asarqueobactériaspossuem características metabólicas que as assemelhamaos eucariotos.

13 DAvacina terá umefeito econômico positivo para os paísesassociadosàmiséria,poisaesquistossomosecomprometeamãodeobraprodutiva.

14 BAdificuldadenaproduçãodeumavacinacontradetermina-do vírus está vinculadaà variabilidadegenética decorren-tedafrequênciademutaçõesdosvírus.Comoozikavíruspossuibaixataxademutações(quandocomparadoàden-gueeàchikungunya),oscientistasestãoconfiantesquantoàproduçãodeumavacinacontraozika.

15 BAmorfinaéumanalgésicoda famíliadosopiáceosepodecausardependência.Partedesseefeitoestávinculadoà li-beração de dopamina no cérebro, causando sensações deprazere satisfação.O textoafirmaqueonovo fármacosediferenciadamorfinapornãoafetarosistemadopaminérgico,logoassumevantagemnareduçãodosriscosdedependên-cia.

16 DCalculandoaenergiaelétricadissipadadiariamenteporcadaaparelho:

Calculandoaeconomiadeenergiaapós30dias:

CalculandoaeconomiaemR$devidoàdiminuiçãodoconsu-modeenergiaapós30dias:Economia=6,3·0,8=R$5,04

17 COsecador damarca 3 fornece uma potência de 1 800W.Observa-seafórmula:P=V· i⇒ P=110·17=1870W.Assim,apotênciamáximasuportadapelatomadaseriade1870W.Entreasalternativas,1800Wéamaiorpotênciaqueatomadasuportaria.

18 EOobjetivodatécnicadescritanaquestãoéevitarqueofilhorecebadesuamãeasmitocôndriasportadorasdodistúrbiogenéticofatal(síndromedeLeigh).Duranteafecundação,oóvulofornece,alémdomaterialgenético,todooconteúdodocitoplasma,incluindoasmitocôndrias.Aoutilizarumadoado-racommitocôndriasnormais,a técnicaevitaa transmissãodadoençahereditáriaparaofeto..