BIOLOGIA PRÉ-VESTIBULAR LIVRO DO PROFESSOR Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br © 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor] 764 p. ISBN: 978-85-387-0578-9 1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título. CDD 370.71 Disciplinas Autores Língua Portuguesa Literatura Matemática Física Química Biologia História Geografia Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima Bezerra Fábio D’Ávila Danton Pedro dos Santos Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba Costa Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. Saquette Edson Costa P. da Cruz Fernanda Barbosa Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério Fernandes Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa Silva Duarte A. R. Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Biologia celular •• células são a unidade morfofisiológica da vida; e •• toda célula se origina de outra célula. Os vírus não são exceção à teoria celular, pois dependem de células para realizarem suas funções de reprodução. EM_V_BIO_002 Membrana plasmática É o envoltório celular presente em todos os tipos de células. A membrana plasmática é compreendida por meio de um modelo denominado de mosaico fluido, descrito por Singer e Nicholson em 1972, no qual observa-se duas camadas fosfolipídicas e proteínas. Glicocálix Proteína IESDE Brasil S.A. Quando estudamos a evolução dos seres vivos, na realidade, estamos observando a própria evolução da célula, pois reconhecemos que todos os seres vivos são celulares, sejam uni ou pluricelulares. O desenvolvimento do estudo citológico caminhou junto com o desenvolvimento da microscopia, pois a maioria das estruturas celulares são microscópicas. Desde o primeiro microscópico utilizado para os estudos biológicos, desenvolvido por Anton van Leeuwenhoek (século XVII), passando por Robert Hooke (1667), até os dias atuais com a microscopia eletrônica, o estudo citológico tem esclarecido as várias estruturas celulares e suas delicadas funções. O termo célula surgiu com Robert Hooke ao observar finas lâminas de cortiça, pois os pequenos compartimentos lembravam celas (do inglês cell). Atualmente, existem vários tipos de microscópios que são usados nos mais diversos estudos citológicos. Após os estudos desenvolvidos por Hooke, vários cientistas começaram a desenvolver pesquisas no campo citológico. Em 1838, dois pesquisadores alemães, Matthias Schleiden e Theodor Schwann, formularam a teoria celular, na qual: •• todos os seres vivos são formados por células; A camada fosfolipídica forma uma película isolante em relação ao meio externo da célula. As proteínas, que se movimentam nesta camada, formam portais que permitem a troca de substâncias entre a célula e o meio exterior. Porém, essa troca não é executada de qualquer maneira. Existe uma certa seleção das substâncias que passam pela membrana. A essa seleção denominamos de permeabilidade seletiva. Proteína Camada Fosfolipídica Corte esquemático da membrana plasmática. Envoltórios celulares – especializações A membrana plasmática possui, em sua superfície, determinadas especializações evolutivamente importantes. Uma especialização ou envoltório externo da membrana é o Glicocálix, que consiste em uma camada de carboidratos que se associa à camada fosfolipídica e proteica da membrana. O Glicocálix tem as seguintes funções: •• constituir uma barreira contra agentes físicos e químicos do meio externo; •• permite o reconhecimento celular, pois de acordo com o tipo celular o glicocálix é diferente; •• retém nutrientes e enzimas em volta da célula, mantendo um meio externo adequado a esta. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 1 B A – Microvilosidades B – Desmossomos 2 IESDE Brasil S.A. •• Interdigitações – são encaixes que aumentam o poder de coesão entre as células e a superfície de troca entre elas. Interdigitações •• Microvilosidades – são dobras ou projeções existentes na membrana plasmática que aumentam a área de absorção dessas membranas. São encontradas em áreas onde a absorção de substâncias é fundamental como, por exemplo, a parede interna do intestino delgado. microvilosidades superfície celular Transporte através da membrana A permeabilidade da membrana plasmática permite trocas seletivas entre o meio intracelular e o meio extracelular. Essas trocas são agrupadas em dois mecanismos básicos: o ativo e o passivo. A diferença entre eles reside, fundamentalmente, no gasto ou não de energia pela célula. Para que essas trocas se realizem, seja de modo passivo ou ativo, devemos ter em mente que os meios (intra e extracelulares) não são necessariamente Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 IESDE Brasil S.A. A •• Nexos ou junções intercomunicantes – são canais formados pela união de duas proteínas das membranas plasmáticas que se encontram juntas. Estão presentes em células cardíacas, hepáticas e embrionárias. IESDE Brasil S.A. O segundo envoltório é a parede celular, que é variável, dependendo da célula. As bactérias e as cianofíceas apresentam uma parede celular formada por uma substância denominada de peptidoglicano. Já os fungos apresentam um reforço externo formado por quitina, sendo possível encontrar celulose em alguns fungos. Em determinados protistas como, por exemplo, nas diatomáceas, esse revestimento é feito por sílica. Mas, o revestimento mais encontrado é a parede celular dos vegetais, formada por celulose, que é basicamente permeável, deixando o controle com a membrana plasmática. Os vegetais podem ter, ainda, junto com a celulose, a presença de lignina e suberina, que aumenta o poder de resistência. As células vegetais apresentam alguns pontos de contato entre as suas paredes e que, por não sofrerem a deposição de celulose, formam verdadeiras pontes citoplasmáticas entre elas. Essas pontes são denominadas de plasmodesmos, que facilitam o intercâmbio entre as células. Convém lembrar que a parede celulósica em células jovens é fina, denominada de primária e de secundária quando a célula atinge a sua forma e tamanho definitivos, sendo a segunda mais espessa do que a primeira. Observamos, também, a ocorrência das seguintes especializações da membrana: •• Desmossomos – localizam-se entre células dos tecidos epiteliais com a finalidade de aumentar o poder de coesão entre elas. Os desmossomos são acúmulos de fios de queratina e substâncias adesivas, como o ácido hialurônico. Transporte passivo EM_V_BIO_002 Osmose Osmose em célula animal – hemácia Colocando-se a célula em meio externo hipertônico há perda de água pela célula, que se torna murcha. Meio externo isotônico com meio interno: hemácia normal. A quantidade de água que entra na célula é igual à que sai, havendo equilíbrio. Colocando-se a célula em meio externo muito hipotônico ocorre entrada de água na célula, que se rompe (lise celular). Em uma célula vegetal túrgida, quer dizer cheia, d’água, a perda acarretará a plasmólise. Se colocarmos esta célula em um meio hipotônico, ela voltará a ganhar água, denominando então de deplasmólise. Em geral, quando colocamos uma célula em meio hipotônico, esta tende a inchar, denominandose o processo de turgência. Osmose em células vegetais Célula túrgida Célula plasmolisada Célula túrgida Vacúolo É a difusão das moléculas de solvente (água) por meio de membranas semipermeáveis. O solvente difunde-se do meio hipotônico para o meio hipertônico, com a finalidade de igualar os meios. Devemos observar que a regra continua sendo mantida: “o lado que possui mais cede para o lado que possui menos.” Você pode estar pensando como essa regra continua sendo mantida se o solvente está indo do meio hipo para o meio hiper. Porém, observe que se o meio é hipotônico é porque apresenta pouco soluto e muito solvente, logo, o meio hiper apresentará pouco solvente. Dessa maneira, o solvente movimenta-se do lado que existe mais para o lado que existe menos. A tendência do mecanismo é de igualar os lados, sendo que nem sempre isso é possível. As células animal e vegetal apresentam diferenças de comportamento quanto ao princípio osmótico. A célula, quando colocada em meio hipertônico, tende a perder água e quando colocada em meio hipotônico, a ganhar água. IESDE Brasil S.A. Se for uma célula animal, a perda excessiva de água provocará um murchamento, denominado de crenação. Caso ocorra o contrário, ou seja, o ganho de água excessivo, acarretará um rompimento da membrana plasmática, denominado de lise celular ou plasmoptise (quando a célula animal for uma hemácia denominamos de hemólise). Colocada em solução hipertônica, a célula perde muita água, o que provoca desligamento entre a membrana plasmática e a parede celular. IESDE Brasil S.A. iguais. Normalmente, existe uma diferença entre a quantidade de líquido que dissolve as substâncias (solvente) e as próprias substâncias dissolvidas (soluto). A essa relação entre solvente e soluto denominamos de concentração, ou seja, a quantidade de soluto dissolvida pelo solvente de uma solução determina a sua concentração. Quando comparamos duas soluções (como, por exemplo, o meio intracelular e o meio extracelular) e elas apresentam a mesma concentração, dizemos que ocorre isotonia ou os meios são isotônicos. Quando ocorre diferença entre eles, o meio que apresenta maior concentração (mais soluto em relação ao solvente) é denominado de hipertônico. O outro é hipotônico. Com base nesse princípio é que iremos classificar os mecanismos de transporte, observando a seguinte lógica: Quando um meio possui mais soluto ou solvente do que o outro, poderá ceder sem que a célula se esforce para isso. Nesse caso, o mecanismo será passivo. Caso contrário, será ativo, pois para ir contra uma concentração maior do que a sua, o gasto de energia se torna obrigatório. Colocada em água pura ou solução de baixa concentração, a célula recebe água, tornando-se normal ou túrgida novamente. A capacidade de uma substância receber a água por osmose denomina-se pressão osmótica. Quanto mais concentrada for uma substância, maior será a sua pressão osmótica, pois menos água terá. Nas células vegetais, a troca entre o meio e a célula, na realidade, ocorrerá entre o meio e o vacúolo, por apresentarem vacúolos celulares grandes criando-se os efeitos de plasmólise e turgência. Existem duas forças que fazem com que a água se movimente: uma é a capacidade de absorção do meio intracelular, a outra é a força exercida pela célula para eliminar a água. A primeira tem o nome de pressão osmótica (PO) e a segunda de pressão de turgência (PT). Logo, a movimentação da água deverá obedecer ao princípio da diferença entre as duas forças. Assim, Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 3 Difusão É o processo de movimentação das partículas do local onde elas existem em maior quantidade para o local onde há em menor quantidade. Existem dois tipos de difusão: a simples (que ocorre com compostos apolares através dos lipídios da membrana) e a facilitada (que ocorre com compostos polares e de grande porte pelas proteínas da membrana). Difusão facilitada Todos os mecanismos estudados até agora eram passivos. A célula não necessitava gastar energia. Ocorre que, muitas vezes, a célula necessita transportar substâncias do lado menos concentrado para o lado mais concentrado. Nesses casos, o gasto de energia é inevitável. Esse mecanismo é possível devido ao fato de existirem proteínas especiais na membrana plasmática que, alterando a sua forma, transportam as substâncias de um lado para o outro. Essa alteração de forma é que promove o gasto de energia. Permeases Bicamada Lipídica Canal Iônico Difusão simples Difusão facilitada IESDE Brasil S.A. A passagem de substâncias pela membrana plasmática é favorecida pela presença de proteínas carregadoras. Isso ocorre porque a maioria das substâncias possui moléculas grandes demais para passarem pela camada fosfolipídica. As proteínas carregadoras ou permeases funcionam de maneira semelhante a uma enzima que se liga à substância de um lado e a solta do outro lado da membrana. É dessa maneira que aminoácidos, glicose e alguns íons atravessam a membrana plasmática. Lembremos que esse transporte é passivo, pois as proteínas transportam substâncias do lado mais concentrado para o lado de menor concentração. 4 Transporte ativo Transporte ativo Essa energia é conseguida por meio da quebra de moléculas de ATP (trifosfato de adenosina) por essas proteínas. Por essa razão, são consideradas como um tipo especial de enzimas, as ATPases. O mecanismo ativo de transporte pela membrana mais conhecido é a Bomba de Sódio e Potássio, que mantém as concentrações desses íons sempre diferentes entre o meio externo e o interno da célula. Lembre-se que se isso não ocorresse, a tendência seria igualar os meios. A concentração de Na+ do meio externo é maior do que o meio interno da célula. O K+ apresenta concentração contrária ao Na+ . Se não houvesse o transporte ativo, essas concentrações se tornariam iguais, tanto interna quanto externamente. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 Normalmente, a célula possui PO maior do que o meio. Porém, em dias muito quentes e secos, a célula tende a perder água, pois o meio se torna hipertônico, devido, normalmente, à evaporação. Difusão facilitada IESDE Brasil S.A. Se PO = PT o DPD será 0, então o equilíbrio estará atingido. Permeases IESDE Brasil S.A. se a pressão osmótica for maior do que a pressão de turgência, a água entrará ou saíra da célula, dependendo do meio que possuir maior PO. Essa diferença entre as pressões é denominada de pressão de sucção (PS) ou déficit de pressão de difusão (DPD). Observe: DPD = PO – PT Se PO > PT o DPD será alto, então entrará água. •• evita que a concentração interna seja maior, o que acarretaria a entrada de água em excesso, podendo provocar ruptura da membrana plasmática. Ocorre este fato porque a célula expulsa muito mais sódio do que importa potássio; Fluido extracelular IESDE Brasil S.A. •• a entrada de sódio por difusão facilita o transporte de aminoácidos e glicose, que são arrastadas por ele. citoplasma 1,2,3 – A união dos 3 Na+ e o subsequente fornecimento de energia induzem a mudanças na forma da proteína, que lança os 3 Na+ para fora da célula. 4 – 2 K+ do fluído extracelular unem-se aos seus sítios. 5,6 – A união do K+ induz ao retorno da proteína à forma inicial, e o K+ é lançado para o citoplasma. EM_V_BIO_002 Endocitose e exocitose O transporte passivo ou ativo, da maneira como observamos até agora, diz respeito a moléculas pequenas. As moléculas maiores como, por exemplo, proteínas, polissacarídios, não passam pela membrana por meio dos mecanismos citados. Por isso, algumas células possuem mecanismos que atuam de maneira diferente. O englobamento de partículas pela célula é denominado endocitose, e é dividido em fagocitose e pinocitose. A fagocitose é o mecanismo de englobamento de partículas iguais ou maiores do que 10μ, como, por exemplo, micro-organismos ou partículas celulares. Esse processo consiste em, por meio de alterações citoplasmáticas, criar expansões (pseudópodes) que envolvem a partícula, colocando-a no interior da célula. Essa cavidade criada no interior irá desenvolver a digestão intracelular. É feita por células de espongiários, cnidários, bactérias e protozoários. Em vertebrados, determinados grupos de células de defesa fazem esse mecanismo para defender o organismo de agentes invasores. Lembrete: As células de defesa fazem fagocitose como meio de proteção para o organismo a que elas pertencem. Invertebrados também possuem células fagocitárias de defesa. A pinocitose é outro mecanismo de englobamento de partículas, porém menores do que 10μ. A maioria das células eucariontes dos seres vivos tem essa capacidade. O mecanismo de englobamento é o mesmo do processo anterior, porém as partículas são bem menores. Um exemplo clássico são as células da parede intestinal, que absorvem gotículas de gordura, presentes no alimento ingerido. A exocitose, também denominada de clasmocitose ou clasmatose, é o processo de eliminação de produtos para o exterior da célula, quer dizer, movimento contrário ao da endocitose. Como vimos anteriormente, as células intestinais absorvem gotículas de gordura do intestino para o seu interior por pinocitose e, depois, eliminam-nas por exocitose para a corrente sanguínea. Bactéria Membrana plasmática envolve o material a ser ingerido Pequenas partículas dissolvidas em água Membrana plasmática sofre a invaginação e engloba o material a ser ingerido Pseudópode IESDE Brasil S.A. Porém, a célula bombeia constantemente o sódio para fora e o potássio para dentro, mantendo, dessa forma, a diferença entre as concentrações. Isso é importante por três motivos básicos: •• permite a diferença entre cargas elétricas do meio interno e do meio externo, favorecendo os fenômenos elétricos que ocorrem nas células nervosas e musculares; Pinossomo Citoplasma Fagossomo Citoplasma Núcleo Núcleo Fagocitose. Pinocitose. Citoplasma Consiste em um material gelatinoso que fica compreendido entre a membrana plasmática e o núcleo das células eucarióticas. Lembre-se que nas células procarióticas, como não existe núcleo individualizado, o citoplasma preenche todo o espaço interno, pois não é possível a observação do núcleo. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 5 MP CG REA IESDE Brasil S.A. Lis Per M Mit N REG 6 Corrente citoplasmática Cloroplasto Vacúolo Parede celular Organelas citoplasmáticas No citoplasma encontramos várias organelas, cada qual apresentando uma função importante na célula. Elas serão comentadas a seguir, exceto a mitocôndria e os plastos que, por participarem de processos energéticos, serão comentados separadamente. Ribossomos Os ribossomos são grânulos formados pela união de RNAr e proteínas. O RNAr (ribossomal) é um dos três tipos de RNAs que são transcritos na célula. O ribossomo é formado por duas subunidades de tamanhos e densidades diferentes, denominadas de subunidade maior e subunidade menor. Todo ser vivo celular possui ribossomos, sendo que os dos procariontes são menores do que os dos eucariontes. O ribossomo está envolvido na síntese de proteína (que estudaremos mais adiante) e pode estar livre no citoplasma ou aderido a uma rede de canais denominada de Retículo Endoplasmático Granular (REG). Quando vários ribossomos estão associados a um RNA para a montagem de várias proteínas, são denominados de polirribossomos ou polissoma. Normalmente, os ribossomos livres do citoplasma formam proteínas para uso da célula no citosol, enquanto que os aderidos do REG lançam as proteínas para o interior do retículo, sendo, por vezes, exportada para fora da célula. EM_V_BIO_002 O citoesqueleto permite que a célula mantenha a sua estrutura, bem como a movimentação da mesma, como por exemplo, o movimento ameboide, a própria fagocitose, devido a capacidade de formar pseudópodes, por contração e expansão da actina. O citosol apresenta um movimento de corrente citoplasmática, denominada de ciclose, que é característica de células vegetais e que também dependem da contração da actina. Essa corrente facilita a distribuição de substâncias. Citoplasma cortical IESDE Brasil S.A. Na realidade o citoplasma é dividido didaticamente em citosol (hialoplasma ou matriz citoplasmática) e órgãos citoplasmáticos. O citosol é formado por água que dissolve moléculas orgânicas e íons, constituindo um coloide, devido ao tamanho das moléculas, gerando um aspecto gelatinoso. Esse aspecto pode ser mais fluido ou menos fluido, o que caracteriza o coloide em estado sol ou estado gel. Normalmente, encontramos o hialoplasma no estado gel próximo à membrana plasmática e o estado sol no interior, perto do núcleo. Porém, a célula é capaz de modificar esse estado, o que permite a ela desempenhar determinadas funções como a fagocitose. No interior do citosol encontramos o citoesqueleto, que é formado por microtúbulos, pequenos tubos constituídos por uma proteína denominada de tubulina. Além dos microtúbulos, o citoesqueleto é formado por microfilamentos, que são constituídos por outro tipo de proteína, a actina, o que lhe confere a capacidade de contração. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Citosol Prof. P. Motta & T. Naguro/SPI. Ribossomos Retículo endoplasmático granuloso IESDE Brasil S.A. Micrografia eletrônica de varredura mostrando numerosos grânulos, que são os ribossomos. Foto colorida artificialmente. Subunidade maior IESDE Brasil S.A. IESDE Brasil S.A. Esquema de célula animal. riormente, denominado de granular. O outro, sem ribossomos, chamados de agranular. O primeiro está envolvido na síntese de proteínas, que podem ser utilizadas na própria célula, como na montagem de membranas, ou exportadas, como é o caso dos REG de células glandulares e produtoras de anticorpos. As substâncias presentes no REG podem se ligar às proteínas produzidas nele, como, por exemplo, as glicoproteínas. Convém ressaltar que todas as proteínas produzidas no REG para a exportação passarão antes por um conjunto de vesículas achatadas denominadas de complexo golgiense. O retículo endoplasmático agranular (REA) não possui ribossomos, por isso não está ligado à síntese de proteínas. Porém, produz vários tipos de lipídios, como os fosfolípidios da membrana plasmática, os hormônios sexuais, os corticosteroides etc. No fígado, as células hepáticas possuem REA bem desenvolvidos, o que permite o trabalho de desintoxicação promovida por estas células, devido ao fato de possuírem enzimas que incorporam hidroxilas às substâncias tóxicas, favorecendo a sua eliminação. No músculo, o retículo liso é denominado de retículo sarcoplasmático e está envolvido no mecanismo de contração por meio do armazenamento e transporte de íons, cálcio e ATP. Núcleo R.E. Membrana Nuclear Subunidade menor Esquema simplificado de ribossomo. Ribossomo R.E. Retículo endoplasmático O retículo endoplasmático granular (REG) também é denominado de rugoso (RER) e o agranular (REA) de liso (REL). EM_V_BIO_002 A microscopia eletrônica revelou uma série de canais em células eucarióticas, formados por vesículas achatadas ou cisternas, que são criadas a partir de invaginações da membrana plasmática. O retículo pode se apresentar de dois tipos. Um, com ribossomos aderidos, como vimos ante- Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 7 •• síntese de glicídios e mucopolissacarídeos que participam da formação da lamela média e parede celular dos vegetais, glicocálix, formação do muco protetor do sistema respiratório e digestivo, do ácido hialurônico etc; IESDE Brasil S.A. •• participa da formação do acrossomo (extremidade anterior do espermatozoide) que contém a enzima hialuronidase. Essa enzima é importante no processo de fecundação, pois durante o mecanismo de formação do espermatozoide, as vesículas do complexo golgiense se fundem formando o acrossomo, que é a região anterior do espermatozóide. Essa região é pressionada contra a corona radiata (conjunto de células que protegem o ovócito) liberando a enzima, que ataca o ácido hialurônico. Esse ácido é o responsável pela manutenção da integridade da corona. Dessa maneira, a corona se desmonta, permitindo a entrada do espermatozoide. Lisossomos 8 São responsáveis pela digestão intracelular e formados a partir de vesículas que se soltam do Complexo de Golgi. No seu interior existem enzimas ácidas denominadas de hidrolases ácidas que não atacam a própria membrana dos lisossomos por estas serem revestidas internamente por glicoproteínas. Após a ocorrência da fagocitose, o material incorporado pelo processo fica retido dentro de uma vesícula criada pela invaginação da membrana plasmática, denominada de fagossomo. O lisossomo se liga ao fagossomo, formando o vacúolo digestivo ou heterofagossomo. Essa vesícula, formada pela união do lisossomo e do fagossomo, Endocitose Fagocitose Membrana plasmática Vesícula Fagocitótica ou Fagossomo Pinocitose Clasmocitose Vacúolo residual Pinossomo ou Vesícula Pinocitótica Lisossomo Primário Lisossomo Secundário ou Vacúolo Digestivo Ocasionalmente, a falta de nutrientes pode promover o englobamento de organoides celulares, que englobados pelos lisossomos formam os chamados vacúolos autofágicos e o fenômeno de autofagia. Além de suprir as necessidades nutricionais esse mecanismo é executado para troca de organelas velhas. Existe, também, um outro mecanismo digestório denominado de autólise. Ocorre quando do derramamento de enzimas lisossômicas no interior do citoplasma, promovendo a digestão de toda a célula e sua consequente morte. Esse mecanismo é acionado quando células velhas morrem, destruindo-se automaticamente, como acontece na metamorfose dos anfíbios, onde o processo é observado na redução da cauda do girino quando da transformação para o anfíbio adulto. Peroxissomos São vesículas presentes em todas as células eucariotas, que possuem enzimas capazes de reagirem o oxigênio com o hidrogênio produzido por reações celulares, gerando peróxido de hidrogênio (H2O2). Como o peróxido de hidrogênio é extrema- Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 É um conjunto de vesículas achatadas, presentes em células eucariontes, que apresenta várias funções, tais como: •• encapsulamento de proteínas formadas no REG; possui a partícula ingerida e as enzimas presentes no lisossomo. Durante o processo de digestão, as moléculas produzidas pelo processo são atravessadas para o hialoplasma, por meio da membrana do vacúolo digestivo. Terminada a digestão, o vacúolo que acumula o material que não for absorvido, transforma-se no vacúolo residual. Esse vacúolo pode se ligar à membrana plasmática, promovendo a exocitose ou clasmocitose, ou permanecer no interior da célula. Como exemplo, temos os protozoários e as células do tecido nervoso, respectivamente. IESDE Brasil S.A. Complexo golgiense Glioxissomo Presente em células vegetais, promove a oxidação de lipídios em glicídios simples, armazenados nas sementes. Como durante essa oxidação existe sempre a produção do ácido glioxílico, o peroxissomo ganhou o nome especial de glioxissomo. Vacúolos Vacúolo de célula Plasmolizada Célula Túrgida Membrana celulósica IESDE Brasil S.A. São cavidades existentes nas células, originárias de invaginações da membrana plasmática ou de dilatações do retículo endoplasmático. Os protozoários de água doce possuem o vacúolo contrátil que elimina o excesso de água ganho pelo protozoário por osmose, visto que ele é hipertônico em relação à água. Com isso, o protozoário mantém o equilíbrio osmótico e elimina substâncias tóxicas, juntamente com a água. Os vegetais possuem o chamado vacúolo de suco celular que é grande e ocupa quase todo o volume da célula. Está ligado à função de armazenamento de substâncias nutritivas, enzimas digestivas e controle osmótico. Convém lembrar que todas as células possuem vacúolos, que podem ser pequenos ou grandes, dependendo da célula. O centríolo é formado por microtúbulos de proteína com organização cilíndrica, de modo que cada centríolo apresenta nove trincas de microtúbulos. Nas células encontramos normalmente dois centríolos, formando um ângulo reto entre eles, em forma de cruz. São responsáveis pela organização dos fusos acromáticos, cílios e flagelos, e são capazes de se multiplicar a partir da orientação de microtúbulos do citoplasma. Os cílios e flagelos são estruturas semelhantes que participam da movimentação de células, como os protozoários, algumas algas e estruturas de células animais, como o epitélio interno do sistema respiratório (cílios) e o espermatozoide (flagelo). Apresentam configuração cilíndrica, com nove pares de microtúbulos periféricos e um par central. A diferença entre eles consiste, fundamentalmente, no tamanho e quantidade. Os cílios são curtos e numerosos, enquanto os flagelos são longos e encontrados em pequena quantidade. Microtúbulos de proteína IESDE Brasil S.A. mente tóxico, o peroxissomo produz a catalase, que o decompõe, liberando oxigênio. O peroxissomo também possui enzimas que promovem a oxidação dos ácidos graxos, para a respiração celular e oxidação de substâncias tóxicas, como o álcool. O fígado possui uma grande quantidade de peroxissomos, o que lhe confere a propriedade de oxidar várias substâncias durante o processo de filtragem dos nutrientes que são absorvidos no processo digestório. Centríolo 1. Um processo no qual uma célula engloba partículas do meio externo, em geral, na forma de gotículas, denomina-se: a) osmose. b) fagocitose. c) pinocitose. Vacúolo de suco celular d) endomixia. e) difusão facilitada. EM_V_BIO_002 Centríolo, cílio e flagelos Em células de origem animal existe um conjunto de dois cilindros, que formam um ângulo reto entre si, denominado de centríolo. `` Solução: C A pinocitose é o processo de endocitose de gotículas. Convém lembrar que gotículas de gordura não são transportadas por osmose. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 9 2. (UFMG) A célula de uma planta aquática que necessite manter sua concentração de íons Na+ mais elevada que a do meio circundante utilizará, normalmente, o processo de: a) difusão. b) fagocitose. `` `` O transporte de substâncias dentro da célula é responsabilidade de uma rede de canais denominada de retículo endoplasmático. 5. Um material sintetizado por uma célula é “empacotado” para ser secretado para o meio externo no: c) osmose. a) retículo endoplasmático. d) pinocitose. b) Complexo de Golgi. e) transporte ativo. c) lisossomo. d) nucléolo. Solução: E Para que uma célula mantenha a sua concentração diferente do meio, terá sempre que manter o transporte ativo, pois a tendência, caso isso não ocorra, será igualar os meios por difusão. e) vacúolo secretor. `` Solução: B O Complexo de Golgi, modernamente denominado de complexo golgiense, é o responsável pelo empacotamento de substâncias sintetizadas no retículo endoplasmático, seja granular ou agranular. 6. A digestão de partículas intracelulares é função dos lisossomos, que possuem em enzimas proteases ácidas. “A silicose é uma doença muito comum em trabalhadores que trabalham com amianto. Um dos componentes do amianto é a sílica, uma substância inorgânica que forma minúsculos cristais que podem se acumular nos pulmões. As células dos alvéolos pulmonares afetadas por estes cristais acabam sofrendo autólise”. Essa doença está relacionada com organoides citoplasmáticos denominados: a) plastos. 3. Se um micro-organismo penetra no organismo imediatamente, células de defesa irão fazer fagocitose para destruir o inimigo. Sabemos que a mitose feita por essas células para aumentar o número de combatentes ocorre a uma razão de 102/s. Logo, se a cada 1 segundo o número de células aumenta nessa razão e que no processo inicial (1.º segundo) existem, aproximadamente, 1 100 células por mm de sangue, quantas células existirão, aproximadamente, após 10 minutos? `` Solução: D b) lisossomos. c) dictiossomos. Solução: d) mitocôndrias. O problema leva a uma PA e) centríolos. 10 minutos = 600 segundos a600 = 1 100 + (599) . 100 a600 = 1 100 + 59 900 a600 = 61 000 `` Solução: B A silicose acaba provocando a autólise lisossômica e consequente destruição alveolar. a600 = 6,1 . 103 células a) pelos lisossomos. b) pelos ribossomos. c) pelas mitocôndrias. d) pelo retículo endoplasmático. 10 e) pelo Complexo de Golgi. 7. O retículo endoplasmático liso entre as suas várias funções, encontra a de transporte. Vários íons são conduzidos por esse sistema, como por exemplo, o cálcio. Se considerarmos que a distância entre a membrana plasmática e o núcleo é de 10 micrômetros e que um Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 4. A função de transporte dentro da célula é exercida: íon demora para ser transportado da membrana até o núcleo o tempo de 10 -5 s, devemos supor que a velocidade média desse íon será de: `` Solução: VM = ΔΣS → ΔΣT 10 10-5 -5 VM = → VM = 10-1 mm/s 1. (Fuvest) A tabela a seguir compara a concentração de certos íons nas células de Nitella e na água do lago onde vive essa alga. Concentração de íons em mg/L Células Água do lago Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl– 1980 2400 260 380 3750 28 2 36 26 35 Os dados permitem concluir que as células dessa alga absorvem: a) esses íons por difusão. b) esses íons por osmose. c) esses íons por transporte ativo. d) alguns desses íons por transporte ativo e outros por osmose. e) alguns desses íons por difusão e outros por osmose. Concentração 2. (Fuvest) O gráfico a seguir mostra as concentrações relativas de alguns íons no citoplasma da alga verde Nitella e na água circundante. A partir dos conhecimentos sobre permeabilidade da membrana celular, qual a melhor interpretação para os dados mostrados no gráfico? Concentração na água Concentração no citoplasma d) A carga elétrica atrai os íons para dentro da célula. e) Ocorre transporte ativo dos íons através da membrana. 3. (Unirio) Algumas pessoas, após constatarem que o feijão que prepararam ficou muito salgado, colocam pedaços de batatas para torná-lo menos salgado. Durante esse procedimento, ocorre o seguinte processo no caldo do feijão: a) o sal passa para a batata por osmose, diminuindo o gosto salgado. b) o amido da batata, pela fervura, é transformado em glicose, “adoçando” o feijão. c) o sal, passa, por transporte ativo, para a batata, diminuindo o gosto salgado. d) o amido da batata se dissolve, diminuindo o gosto salgado. e) o sal se difunde pela batata, diminuindo sua concentração. 4. (Fuvest) Medidas da concentração de íons de sódio (Na+) e de potássio (K+), dentro e fora dos neurônios gigantes de lula, revelaram os seguintes valores: [ Na+ ] no citoplasma = 50 [ Na+ ] no meio extracelular = 440 [K+] no citoplasma = 400 [K+] no meio extracelular = 20 Se os neurônios são expostos a um bloqueador respiratório, como o cianeto, a concentração de sódio rapidamente se iguala dentro e fora da célula, o mesmo ocorrendo com o potássio. Em condições normais, qual o mecanismo responsável pela manutenção da diferença entre as concentrações iônicas dentro e fora do neurônio? a) Difusão, pelo qual íons podem atravessar a membrana espontaneamente. b) Osmose, pelo qual apenas a água atravessa a membrana espontaneamente. c) Transporte ativo, pelo qual íons atravessam a membrana com gasto de energia. Na+ K+ Ca++ Mg++ C a) Os íons difundem-se espontaneamente através da membrana. EM_V_BIO_002 c) A diferença de concentração iônica se deve à pinocitose. b) A diferença de concentração iônica deve-se à osmose. d) Fagocitose, pelo qual a célula captura partículas sólidas. e) Pinocitose, pelo qual a célula captura gotículas. 5. (Fuvest) Na figura a seguir, as setas numeradas indicam o sentido do fluxo de água em duas células. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 11 Neste caso poderia ter ocorrido: a) uma inibição do processo de difusão facilitada. b) a utilização de um inibidor específico da bomba de cálcio. c) um estímulo ao processo de osmose. d) a utilização de um ativador específico da bomba de sódio e potássio. e) a utilização de um inibidor da cadeia respiratória. b) I - osmose, II - osmose, III - transporte ativo. c) I - osmose, II - transporte ativo, III - transporte ativo. d) I - transporte ativo, II - transporte ativo, III - osmose. 8. (PUC-Campinas) Nos protozoários de água doce, embora a água passe continuamente do meio externo para o citoplasma, o meio interno tende a permanecer constante graças à ação dos vacúolos contráteis. O esquema abaixo indica o sentido em que a água se move em uma ameba, passando do meio externo para o citoplasma e deste para o vacúolo contrátil. e) I -transporte ativo, II - transporte ativo, III - transporte ativo. I II 6. (Unirio) Se colocarmos uma célula animal e outra vegetal em uma solução de NaCl a 1,5%, observaremos que: a) ambas as células permanecem intactas por estarem mergulhadas em uma solução isotônica. b) as duas perdem água por osmose e, enquanto a célula animal arrebenta num fenômeno denominado de plasmoptose, a célula vegetal sofre turgência. c) as duas perdem água por osmose e, enquanto a célula animal murcha, ficando com a superfície enrugada, a célula vegetal sofre plasmólise. d) o volume de ambas as células aumenta devido à entrada de água por osmose e, enquanto a célula animal sofre hemólise, a célula vegetal sofre turgência. e) ao serem colocadas em uma solução hipertônica, a célula animal perde água e murcha, enquanto que a célula vegetal, protegida pela parede celular, permanece intacta. 7. (UFF) A representação a seguir indica as concentrações intra e extracelulares de sódio e potássio relativas a uma célula animal típica. Compartimento extracelular K+ 145mM Na+ 20mM K+ 5mM Na+ 150mM Célula animal 12 Observou-se, em uma experiência, que as concentrações de sódio nos dois compartimentos se tornaram aproximadamente iguais, o mesmo acontecendo com as concentrações de potássio. Os processos responsáveis pelos movimentos I e II são, respectivamente: a) osmose e transporte ativo. b) difusão e osmose. c) transporte ativo e pinocitose. d) pinocitose e fagocitose. e) fagocitose e difusão. 9. (Cesgranrio) No que diz respeito à osmose, em condições normais, podemos fazer a seguinte afirmação: a) as hemácias dos mamíferos são hipotônicas em relação ao sangue e à linfa. b) as células dos animais superiores são isotônicas em relação ao sangue e à linfa. c) os paramécios, com vacúolo pulsátil, são isotônicos em relação ao meio ambiente. d) os unicelulares, com vacúolo pulsátil, são hipotônicos em relação ao meio ambiente. e) os unicelulares de água salgada são geralmente hipotônicos em relação ao meio ambiente. 10. (PUC-Campinas) As características estruturais e a composição química das membranas celulares conferemlhes permeabilidade: a) seletiva. b) somente às substâncias iônicas. c) somente às substâncias moleculares. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 Qual das alternativas identifica corretamente os processos responsáveis pelos fluxos indicados? a) I - osmose, II - osmose, III - osmose. d) somente à água e a outras substâncias inorgânicas. e) a todas as substâncias. 11. (UFF) Diversas espécies de peixes modificam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente. As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espalham por toda a célula ou se agregam numa posição mais central da mesma, em resposta a estímulos hormonais ou nervosos. Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dos grânulos de pigmentos no citoplasma. a) Desmossomos. b) Dictiossomos. c) Glioxissomos. 15. (PUC-Campinas) Células endodérmicas indiferenciadas e totipotentes da gástrula dos vertebrados podem originar células altamente especializadas, como é o caso das células dos ácinos pancreáticos que secretam enzimas digestivas. Os grânulos de secreção dessas células são liberados a partir: a) do retículo endoplasmático. b) do sistema golgiense. c) das mitocôndrias. d) dos lisossomos. e) dos ribossomos. 16. (PUC Minas) Observe a figura a seguir, que representa o corte transversal de um cílio de um protozoário: d) Microtúbulos. e) Ribossomos. 12. (Fuvest) Um antibiótico que atue nos ribossomos mata: a) bactérias por interferir na síntese de proteínas. b) bactérias por provocar plasmólise. c) fungos por interferir na síntese de lipídios. d) vírus por alterar DNA. e) vírus por impedir recombinação gênica. 13. (PUC-Campinas) Nos eritroblastos ocorre intensa síntese de hemoglobina. Essa síntese relaciona-se diretamente com b) à unidade de membrana. c) ao feixe esquelético calcificado. a) o Complexo de Golgi. d) ao tecido conjuntivo fibroso. b) os centríolos. e) a uma fibra conjuntiva elástica. c) as mitocôndrias. d) os lisossomos. e) os ribossomos. 14. (PUC-Campinas) Considere os seguintes eventos numa célula produtora de mucopolissacarídeos: 17. (Mackenzie) Células musculares, células glandulares e células de um microrganismo de água doce, deverão ter bem desenvolvidas as seguintes organelas, respectivamente: a) cloroplastos, mitocôndrias e centríolos. I. Síntese de polipeptídeos. b) Complexo de Golgi, retículo endoplasmático liso e lisossomos. II. Combinação de açúcares com polipeptídeos. c) mitocôndrias, complexo de Golgi e vacúolo contrátil. III. Formação dos grãos de secreção. d) retículo endoplasmático rugoso, mitocôndrias e Complexo de Golgi. O Complexo de Golgi é responsável apenas por: a) I b) II EM_V_BIO_002 A estrutura apontada pela seta corresponde: a) ao microtúbulo. c) III d) I e II e) II e III e) centríolos, vacúolo contrátil e lisossomos. 18. (Fuvest) Alimento proteico marcado com radioatividade foi fagocitado por paramécios. Poucos minutos depois, os paramécios foram analisados e a maior concentração de radiatividade foi encontrada: a) nos centríolos. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 13 b) nas mitocôndrias. c) na carioteca. d) no nucléolo. e) no retículo endoplasmático. 19. (PUC-Campinas) Observe a figura a seguir. (04) Numa célula onde se processa intensa síntese de proteínas encontra-se bastante desenvolvido o retículo endoplasmático granular ou rugoso. (08)Um organismo multicelular que produza gás carbônico e água a partir da glicose apresenta obrigatoriamente cloroplastos. (16) A remoção dos centríolos de uma célula impede o processo da fotossíntese. (32) Os ribossomos podem ser encontrados aderidos ao retículo endoplasmático agranular ou liso. (64) Entende-se por permeabilidade seletiva o controle de entrada e saída de substâncias da célula, feito pela membrana celular. A organela citoplasmática envolvida no processo nela esquematizado é denominada: a) ribossomo. b) lisossomo. A seguir, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos. Soma ( ) 22. (Mackenzie) Observe o desenho e assinale a alternativa que preenche corretamente os espaços da frase a seguir. c) centríolo. d) mitocôndria. e) cloroplasto. 20. (Fuvest) A figura a seguir indica as diversas etapas do processo que uma ameba realiza para obter alimento. A organela indicada no desenho é o ............., responsável pela eliminação do excesso de ............. que entra por ............. em uma célula que vive em um meio ............. em relação ao seu citoplasma. a) vacúolo pulsátil; água; osmose; hipotônico. b) vacúolo digestivo; sais minerais; osmose; hipertônico. c) vacúolo pulsátil; água; transporte ativo; hipertônico. d) vacúolo digestivo; sais minerais; difusão; hipertônico. b) enzimas que sintetizam carboidratos. c) enzimas digestivas. d) enzimas da cadeia respiratória. e) reservas energéticas. 21. (UFPR) Sobre células, organelas celulares e suas funções, é correto afirmar que: (01) As mitocôndrias estão presentes tanto em células animais quanto em vegetais e são responsáveis pela produção de energia. 14 (02) Lisossomas são organelas responsáveis pela digestão intracelular. e) vacúolo pulsátil; sais minerais; transporte ativo; hipertônico. 23. (UFMG) A doença de Tay-Sachs é hereditária e provoca retardamento mental grave e morte do paciente na infância. Essa doença é devida à incapacidade das células de digerir uma substância cujo acúmulo é responsável pelas lesões no Sistema Nervoso Central. Com base nessas informações, pode-se afirmar que a organela celular cuja função está alterada nessa doença é: a) a mitocôndria. b) o Complexo de Golgi. c) o lisossomo. d) o retículo endoplasmático rugoso. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 A organela que se funde ao fagossomo contém: a) produtos finais da digestão. 24. (Unirio) Tendo sua origem na fase de maturação do Complexo de Golgi, os lisossomas são corpúsculos citoplasmáticos arredondados, pequenos, e que possuem grande quantidade de proteínas no seu interior. Assim, podemos afirmar que os lisossomas estão ligados à função de: a) digestão intracelular. b) síntese de proteínas. c) complexação de lipídeos. d) coagulação sanguínea. e) reserva de glicogênio. 25. (UFSC) Um tecido de determinado animal tem uma alta atividade fagocitária; portanto, a organela encontrada em maior quantidade nesse tecido é a denominada: a) mitocôndria. a) o aparelho de Golgi. b) o centríolo. c) o lisossomo. d) a mitocôndria. e) o ribossomo. 29. (PUC Minas) A modelagem dos dedos do embrião humano ocorre por destruição da membrana que une os dedos e que é semelhante inicialmente ao pé de um pato, muito útil no processo de natação. Esse processo de destruir essa membrana, que ocorre pela ação dos lisossomos, é denominado de: b) Complexo de Golgi. a) hemólise. c) lisossoma. b) plasmólise. d) ribossoma. c) autólise. e) retículo endoplasmático. d) autofagia. 26. (PUC-Campinas) Silicose, doença frequente em operários que trabalham em pedreiras, é um exemplo de consequência da autólise celular. A sílica, que se mistura ao ar inspirado, destrói determinados componentes celulares, cujas enzimas resultam na morte das células pulmonares. Os componentes celulares diretamente afetados pela sílica são: a) os ribossomos. e) heterofagia. 30. (PUC-SP) No interior da célula, o ATP produzido em um processo (I) é utilizado na síntese de enzimas digestivas (II) e no mecanismo de digestão de partículas fagocitadas (III).Três componentes celulares relacionados direta e respectivamente com I, II e III são: a) mitocôndria, ribossomo e lisossomo. b) mitocôndria, cromossomo e lisossomo. b) os centríolos. c) cloroplasto, cromossomo e lisossomo. c) os lisossomos. d) cloroplasto, lisossomo e ribossomo. d) as mitocôndrias. e) cromossomo, mitocôndria e ribossomo. e) os peroxissomos. 27. (PUC Minas) Autofagia e autólise: a) são denominações diferentes para o mesmo fenômeno. b) são fenômenos diferentes, sendo que, no primeiro, a célula capta partículas nutritivas do meio extracelular. c) são fenômenos diferentes, sendo que, no segundo, a célula é destruída pela ruptura dos lisossomos. d) constituem o mesmo tipo de fenômeno, em que a célula busca alimento no meio extracelular. EM_V_BIO_002 28. (Fuvest) Células animais, quando privadas de alimento, passam a degradar partes de si mesmas como fonte de matéria-prima para sobreviver. A organela citoplasmática diretamente responsável por essa degradação é: e) constituem o mesmo tipo de fenômeno, sendo que o primeiro corresponde à fagocitose e o segundo, à pinocitose. 31. (Fuvest) A hipótese de que os cloroplastos e as mitocôndrias tenham surgido através de uma associação simbiótica de um eucarioto primitivo com, respectivamente, bactérias fotossintetizantes e bactérias aeróbicas, é reforçada pelo fato daquelas organelas celulares: a) serem estruturas equivalentes, com grande superfície interna. b) apresentarem DNA próprio. c) estarem envolvidas, respectivamente, na produção e consumo de oxigênio. d) apresentarem tilacoides e cristas como as bactérias. e) serem encontradas tanto em organismos superiores como inferiores. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 15 32. (PUC-Campinas) O corante I é específico para DNA e o corante II para RNA. Um pesquisador usou esses dois corantes em células fixadas e observou sua ação sobre algumas organelas citoplasmáticas. Assinale, no quadro a seguir, a alternativa que representa os possíveis resultados obtidos por esse pesquisador (o sinal + significa reação positiva e o sinal - negativa). 35. (Unirio) Censores do Genoma / RNA de Interferência (RNAi) “Quase todas as células animais e vegetais apresentam um mecanismo interno que utiliza formas distintas do RNA, a molécula mensageira genética, para naturalmente silenciar determinados genes. Esse mecanismo se desenvolveu tanto para proteger as células de genes hostis como para regular a atividade de genes normais durante o crescimento e desenvolvimento. Novos medicamentos poderão ser desenvolvidos para explorar o mecanismo do RNAi na prevenção e no tratamento de doenças.” RIBOSSOMOS COMPLEXO DE GOLGI MITOCÔNDRIAS corante corante corante corante corante corante I II I II I II a) + + + – – – (Scientific American-Brasil, 2003.) b) + + – + + – c) + ± – + – + d) – + – – + + e) – – + + + – Uma das formas distintas de RNA citada no texto, que participa do silenciamento dos genes é um tipo de RNA de filamento duplo, cujo emparelhamento das bases obedece ao critério padrão (base púrica e base pirimídica). Neste tipo de molécula, a relação entre suas bases nitrogenadas é: a) (U + C) / (G + A) = 1 33. (PUC-Campinas) “Captura aminoácidos que se encontram dissolvidos no citoplasma e carrega-os ao local da síntese de proteínas”. b) (U + A) / (C + G) = 1 Essa função é desempenhada pelo: a) RNA mensageiro. c) (T + C) / (A + G) > 1 b) RNA transportador. e) (U + C) / (A + G) · 1 d) (T + C) / (A + G) = 1 c) RNA ribossômico. d) ribossomo. e) DNA. 34. (Unesp) O corante I é específico para identificar a presença de DNA e o corante II é específico para RNA. Numa experiência, foram usados esses dois corantes em dois tipos diferentes de organelas citoplasmáticas fixadas e observou-se a ação deles. Qual a alternativa no quadro a seguir que representa corretamente os resultados esperados dessa experiência, sabendo-se que os sinais (+) e (-) representam, respectivamente, a presença e a ausência de um ácido nucleico? a) As mitocôndrias são responsáveis pela respiração, e os cloroplastos, pela fotossíntese. b) Mitocôndrias e cloroplastos apresentam ribossomas, que são responsáveis pela síntese proteica. c) Cloroplastos e mitocôndrias são organelas membranosas presentes no citoplasma da célula. d) Essas organelas apresentam enzimas responsáveis por reações de oxidação e redução de moléculas. MITOCÔNDRIAS Corante I Corante II Corante I Corante II a) + + – + b) + – + + c) – + – – d) – + + + e) – – + – e) Tanto mitocôndrias quanto cloroplastos apresentam DNA circular, distinto do DNA do núcleo. 37. (PUC-Rio) “A capacidade de errar ligeiramente é a verdadeira maravilha do DNA. Sem esse atributo especial, seríamos ainda bactéria anaeróbia, e a música não existiria [...]. Errar é humano, dizemos, mas a ideia não nos agrada muito, e é mais difícil ainda aceitar o fato de que errar é também biológico”. (THOMAS, Lewis. A Medusa e a Lesma. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1979.) 16 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO 36. (Unirio) Uma das hipóteses mais amplamente aceitas na biologia considera que mitocôndrias e cloroplastos se originaram de uma relação mutualística entre procariontes e eucariontes primitivos. Qual das seguintes observações constituiria evidência correta para apoiar essa hipótese? Esse texto refere-se a uma característica dos seres vivos. É ela: a) seleção natural. dentro de uma bicamada e os grupos hidrofílicos são orientados para fora em contato com a água. b) reprodução. cabeça – grupos hidrofílicos c) excitabilidade. cauda – grupos hidrofóbicos d) excreção. e) mutação. 38. (UFF) Considere a experiência relatada a seguir: •• Incubaram-se células de camundongo com anticorpos marcados com rodamina (fluorescência vermelha), os quais reagem com proteínas de membrana de células de camundongo. •• Incubaram-se células humanas com anticorpos marcados com fluoresceína (fluorescência verde), os quais reagem com proteínas de membrana de células humanas. b) longas cadeias carbônicas e grupos polares. •• Promoveu-se a fusão das células de camundongo com as células humanas, ambas já ligadas aos anticorpos. e) grupos apolares e grupos polares. •• Observaram-se, ao microscópio de fluorescência, as células híbridas formadas logo após a fusão e quarenta minutos depois. Com base nessas informações, conclui-se que a membrana citoplasmática tem características: a) elásticas. b) glicolipoproteicas. c) fluidas. c) grupos polares e longas cadeias carbônicas. d) longas cadeias carbônicas e grupos apolares. 40. (PUC-Rio) A análise da composição dos nucleotídeos do ácido nucleico, que constitui o material genético de quatro diferentes organismos, mostrou o seguinte resultado: Molécula I II III IV Adenina(A) 23,3 17,3 23,5 23,5 Guanina(G) 26,7 40, 5 14,3 26,5 Timina(T) 23,5 28,8 0 0 Citosina(C) 26,5 14 35,5 26,7 Uracila(U) 0 0 22,7 23,3 Com base nos resultados, marque a afirmativa correta em relação à identificação das moléculas. a) I é uma molécula de DNA, porque tem o mesmo percentual de A e T e de G e C. b) I e III são moléculas que contêm somente uma fita de nucleotídeos. c) IV é uma molécula de RNA, cópia de uma das fitas da molécula I. d) rígidas. e) semipermeáveis. EM_V_BIO_002 Devem fazer parte da “cabeça” e da “cauda”, respectivamente, a) grupos polares e grupos fosfóricos. 39. (Puc-Campinas) Muitas membranas celulares contêm apreciável quantidade de ésteres de ácidos graxos insaturados, derivados do ácido fosfórico e proteínas. Essas substâncias têm na membrana, uma distribuição definida, isto é, cadeias hidrofóbicas se estendem para d) II e IV são moléculas responsáveis pela tradução proteica. e) III é uma molécula RNA de fita dupla. 41. (Mackenzie) O esquema a seguir representa o modelo de organização molecular da membrana plasmática. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 17 3. (UERJ) Num experimento sobre absorção intestinal foi utilizado o seguinte procedimento: •• fechar um pedaço de alça intestinal em uma das extremidades, formando um saco; •• virar o saco, expondo a mucosa para o lado externo; •• colocar solução salina no interior do saco; •• mergulhá-lo, parcialmente, numa solução salina idêntica, porém acrescida de glicose; b) 1 indica a camada de fosfolipídios. c) 2 indica proteína responsável pelo transporte de certas substâncias que atravessam a membrana. d) Trata-se da membrana de uma célula eucariota, já que nas células procariotas há apenas uma camada de fosfolipídios. e) 3 indica carboidrato que forma o glicocálix. 1. (UFF) Três amostras idênticas de células animais foram colocadas, cada uma, respectivamente, nas soluções X, Y e Z cujas concentrações salinas são distintas. A variação do volume celular, acompanhada ao longo de certo tempo, está representada no gráfico a seguir. 2 3 4 T TEMPO A curva que representa as variações da concentração de glicose na solução em que o saco foi mergulhado é a de número: a) 1 b) 2 Y c) 3 d) 4 Z TEMPO Classifique, quanto à tonicidade, as soluções X, Y e Z. Justifique sua resposta. 2. (UFRJ) As halobactérias são classificadas como halófilas extremas porque vivem em ambientes com uma concentração muito alta de Na+. Nessas bactérias, ao contrário do que ocorre na maioria das células, existem sistemas enzimáticos que bombeiam o K+ para o seu interior de tal forma que [K+] interior > [Na+] exterior. Em geral, nas outras espécies de micro-organismo, essas concentrações são iguais. De que forma o mecanismo de concentração de K+ é importante para as halobactérias? 18 1 4. (UFRJ) Na membrana citoplasmática existe uma proteína que faz o transporte ativo (com gasto de ATP) de Na+ para fora da célula. Outro tipo de proteína da membrana funciona como uma espécie de portão que pode abrir ou fechar, permitindo ou não a passagem do Na+. Com o portão fechado, o Na+ acumula-se do lado de fora da célula, o que aumenta a pressão osmótica externa, compensando a grande concentração de soluto orgânico no citoplasma. Isso evita a entrada excessiva de água por osmose. a) Que estrutura celular torna menos importante essa função de equilíbrio osmótico do Na+ nas células vegetais? Justifique sua resposta. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 VOLUME CELULAR X •• adicionar, em um determinado momento T, à solução externa, cianeto de sódio, um forte inibidor da cadeia respiratória mitocondrial. O resultado deste experimento está representado por uma das curvas do gráfico a seguir. CONCENTRAÇÃO DE GLICOSE Assinale a alternativa INCORRETA: a) Esse mesmo tipo de membrana é encontrado em organelas citoplasmáticas. •• medir, em função do tempo, a variação da concentração da glicose na solução externa, mantendo as condições adequadas; b) Entre as duas proteínas descritas, qual delas permite o movimento do Na+ a favor do seu gradiente de concentração? Justifique. 5. (Unicamp) Foi feito um experimento utilizando a epiderme de folha de uma planta e uma suspensão de hemácias. Esses dois tipos celulares foram colocados em água destilada e em solução salina concentrada. Observou-se ao microscópio que as hemácias, em presença de água destilada, estouravam e, em presença de solução concentrada, murchavam. As células vegetais não se rompiam em água destilada, mas em solução salina concentrada notou-se que o conteúdo citoplasmático encolhia. a) A que tipo de transporte celular o experimento está relacionado? b) Em que situação ocorre esse tipo de transporte? c) A que se deve a diferença de comportamento da célula vegetal em relação à célula animal? Explique a diferença de comportamento, considerando as células em água destilada e em solução concentrada. 6. (UERJ) Colocando-se hemácias humanas em diferentes soluções com concentrações iônicas variáveis, pode-se exemplificar a influência que o grau de permeabilidade da membrana plasmática à água exerce sobre a célula. As consequências desse experimento estão demonstradas nos esquemas adiante. Transportador Glicose Na+ LUZ INTESTINAL Na+ Epitélio Intestinal Glicose SANGUE Glicose Na+ Em casos severos de desidratação como, por exemplo, no cólera, ocorre tanto a perda de água quanto a de Na+. Examinando o diagrama, explique por que, nesses casos, a reposição de água é feita com mistura de açúcar e sal, ao invés de água pura. 8. (UFRJ) Para investigar a dinâmica de biossíntese de uma proteína transportadora de glicose com relação às várias organelas de uma célula, um pesquisador incubou as células com um meio de cultura contendo um aminoácido marcado com carbono-14 (radioativo). Após um período de incubação, o pesquisador tomou amostras das células em cultura, isolou as várias organelas e contou a radioatividade de cada uma. As organelas analisadas foram: núcleo, ribossomas, mitocôndrias e membrana plasmática. a) Identifique a organela que, inicialmente, apresentou radioatividade mais alta. Justifique sua resposta. b) Ao final do período de incubação, qual organela apresentou radioatividade mais alta? Justifique sua resposta. O esquema que representa o comportamento da hemácia, ao ser colocada em um meio hipertônico, é o de número: a) 1 b) 2 c) 3 EM_V_BIO_002 S1 S2 Concentração da Substância d) 4 7. Velocidade do transporte 9. (UFF) O gráfico mostra a velocidade de transporte, através da membrana celular, das substâncias S1 e S2 em função da concentração destas substâncias. (UFRJ) O diagrama a seguir mostra como se passa a absorção de glicose e de Na+ numa célula do epitélio intestinal. As células possuem um transportador que liga-se simultaneamente a estes solutos e os transfere para o citoplasma. Em seguida, a membrana plasmática, que contém bombas de sódio (enzima Na+/K+ ATPase), ativamente transporta o Na+ para o sangue. a) Assinale, nos parênteses correspondentes, toda alternativa que indica o mecanismo de transporte revelado pelo gráfico acima. (( ) A substância S2 é transportada por difusão simples e o transporte de S1 se faz ativamente. (( ) O transporte da substância S2 é mediado por carreador. (( ) A substância S1 é transportada por difusão simples. b) Explique cada escolha feita no item anterior. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 19 10. (UERJ) Em condições adequadas, células foram incubadas com as substâncias A e B. A partir do momento inicial do experimento - tempo zero, foram medidas as concentrações intra e extracelulares e estabelecida a relação C(intra) / C(extra), para cada substância A e B. Cinfra / Cextra O gráfico a seguir mostra a variação dessas relações em função do tempo de incubação. 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 A B Tempo Cextra – concentração extracelular Cintra – concentração intracelular a) Cite os tipos de transporte das substâncias A e B, respectivamente, através da membrana plasmática. Justifique sua resposta. b) O cianeto de sódio é um inibidor da síntese de ATP na célula. Indique a consequência de sua presença no transporte da substância A e da substância B. A partir da análise do texto e da figura, responda às questões propostas. a) Que tipo de transporte é utilizado para manter as concentrações altas de iodeto no interior da célula? b) De que forma o retículo endoplasmático rugoso e o Complexo de Golgi participam na produção de tireoglobulina? 13. (Unicamp) A mudança na cor da pele de algumas espécies de peixes se deve ao deslocamento, ao longo dos microtúbulos, de grânulos de pigmentos que podem agregar-se no centro da célula ou dispersar-se pelo citoplasma. a) O que são microtúbulos? Qual sua composição química? b) Apresente um outro exemplo de função desempenhada pelos microtúbulos, explicando seu papel. c) Para que o peixe muda de cor? 12. (UFRJ) A membrana basal das células tireoideanas tem a capacidade específica de bombear iodeto para o interior da célula. Isso é chamado de sequestro de iodeto. Na glândula normal, a bomba de iodeto é capaz de concentrar o iodeto até cerca de 30 vezes sua concentração no sangue. Quando a glândula tireoide está em sua atividade máxima, a proporção entre as concentrações pode chegar a um valor de até 250 vezes. [...] O retículo endoplasmático e o Complexo de Golgi sintetizam e secretam para dentro dos folículos uma grande molécula glicoproteica chamada de tireoglobulina. 20 Cada uma das frações particuladas apresentava predominância, respectivamente, de núcleos, mitocôndrias, lisossomas ou microssomas. a) Admita que todas as frações tenham sido incubadas com concentrações iguais de ácido pirúvico marcado com carbono radioativo (14C). Nomeie a fração que deverá produzir, nesta condição, maior quantidade de (14C), quando em aerobiose, e cite as etapas da respiração aeróbica envolvidas em tal produção. b) Indique a fração que poderá, em condições adequadas, sintetizar proteínas do citosol, nomeando os tipos de ácido ribonucleicos necessários para a síntese. 15. (Unesp) Sabe-se que o alcaloide colchicina é um inibidor da divisão mitótica, cuja ação impede a formação das fibras do fuso. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 11. Calcule a pressão osmótica, a 27ºC, de uma solução aquosa que contém 6g de glicose (M = 180g) em 820ml de solução (admita conhecido o valor de R). 14. (UERJ) Células hepáticas, adequadamente rompidas, foram separadas, por centrifugação, em quatro frações particuladas e uma fração solúvel. Com base nessas informações, responda: a) Até que fase a mitose se processaria normalmente em uma célula diploide tratada com a colchicina? Justifique sua resposta. b) Nesse caso, qual seria o número cromossômico resultante do processo de divisão? Justifique sua resposta. 16. (Unicamp) A figura a seguir mostra o esquema do corte de uma célula, observado ao microscópio eletrônico: a) Nomeie as estruturas indicadas, respectivamente, pelos números 1, 2, 3, 4, e 5, identificando as organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais. b) Cite uma função de cada uma das estruturas 1, 2 e 5. 19. (Unicamp) Um certo tipo de macromolécula destinada à membrana plasmática celular, depende de etapas nucleares e citoplasmáticas para sua produção, de acordo com os percursos esquematizados a seguir: a) A célula é proveniente de tecido animal ou vegetal? Justifique. b) Se essa célula estivesse em intensa atividade de síntese proteica, que organelas estariam mais desenvolvidas ou presentes em maior quantidade? Por quê? 17. (UERJ) Sabemos que o citoesqueleto forma um arcabouço interno de sustentação das células. A análise da capacidade de resistência à distensão dos microtúbulos, dos filamentos intermediários e dos filamentos de actina presentes nesse arcabouço nos permite chegar aos resultados mostrados no gráfico. DEFORMAÇÃO microtúbulos filamento intermediário filamento de actina ponto de ruptura FORÇA DE DEFORMAÇÃO DNA RNA Ribossomos R.E. Rugoso Membrana Complexo de plasmática (I) Golgi Membrana plasmática (II) a) Por que essas etapas começam no núcleo? b) Qual é a composição da macromolécula ao final do percurso I? E do percurso II? Esclareça a diferença, baseando-se nas funções das organelas citoplasmáticas envolvidas em cada percurso. 20. (UERJ) O gráfico a seguir demonstra a distribuição citoplasmática do número de ribossomos isolados e polirribossomos, em comparação com o número de cadeias polipeptídicas em formação durante um certo período de tempo. polirribossomas ribossomas isolados Com base nos dados apresentados e no conhecimento das características morfofuncionais do citoesqueleto, cite: a) o componente que apresenta maior resistência ao estresse mecânico e a consequência que a sua ruptura traz para a célula. EM_V_BIO_002 b) a localização e a função dos filamentos de actina nas miofibrilas das fibras musculares estriadas. 18. (UFF) O esquema a seguir representa a participação de organelas no transporte de proteínas de uma célula eucariótica. número de cadeias polipeptídicas em formação polirribossomas ribossomas isolados (ALBERTS, Bruce et al. Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Publishing, 1994, p. 239. Adaptado.) Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 21 a) Defina a relação existente entre os ribossomas isolados e a formação das cadeias polipeptídicas. Justifique sua resposta. b) Descreva a estrutura das cadeias polipeptídicas e a dos polirribossomas. 21. (Unicamp) Suponha que as células de um tecido foram fragmentadas, separando-se um tipo de organela em cinco tubos de ensaio. Em seguida, alguns componentes químicos de três tubos foram identificados, como especificado a seguir. Tubo I - Grande quantidade de DNA e RNA; proteínas histônicas e proteínas de membrana. Tubo II - Fosfolipídeos; proteínas de membrana, RNA ribossômico e proteína de ribossomos. Tubo III - Fosfolipídeos; proteínas de membrana e clorofila. a) Qual é a organela presente em cada um dos três tubos? b) Cite outro componente químico que poderia ter sido encontrado no tubo III. c) Cite duas organelas que poderiam ter sido encontradas nos tubos IV e V, indicando um componente químico característico de cada uma delas. 22. (Fuvest) O esquema adiante representa um corte de célula acinosa do pâncreas, observado ao microscópio eletrônico de transmissão. 23. Considerando que uma célula epitelial tenha um formato de um paralelepípedo e que seu volume seja de 10 -8 e considerando que as estruturas citoplasmáticas ocupem um volume correspondente a 50% do volume total, determine o volume do hialoplasma. 24. (Unicamp) Os fumantes causam maiores danos às suas vias e respiratórias ao introduzir nelas partículas de tabaco e substâncias como nicotina em concentrações maiores do que as existentes no ar. Estas substâncias inicialmente paralisam os cílios na traqueia e brônquios e posteriormente os destroem. Além disso, a nicotina provoca a liberação excessiva de adrenalina no sangue aumentando o risco de acidentes vasculares. a) A que tipo de tecido estão associados os cílios? b) Qual é a consequência da paralisação e destruição dos cílios das vias respiratórias? c) Explique como os efeitos fisiológicos da liberação da adrenalina podem aumentar os riscos de acidentes vasculares. d) Onde é produzida a adrenalina? 25. (Unicamp) No citoplasma das células são encontradas diversas organelas, cada uma com funções específicas, mas interagindo e dependendo das outras para o funcionamento celular completo. Assim, por exemplo, os lisossomos estão relacionados ao Complexo de Golgi e ao retículo endoplasmático rugoso, e todos às mitocôndrias. a) Explique que relação existe entre lisossomos e Complexo de Golgi. b) Qual a função dos lisossomos? c) Por que todas as organelas dependem das mitocôndrias? b) Por meio da ordenação das letras indicadoras das estruturas celulares, mostre o caminho percorrido pelas enzimas componentes do suco pancreático desde seu local de síntese até sua secreção pela célula acinosa. 22 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 a) Identifique as estruturas apontadas pelas setas A, B, e C, e indique suas respectivas funções no metabolismo celular. 26. (UFMG) O desenvolvimento de seres multicelulares depende da morte programada de certas células. Esse fenômeno biológico, regulado por genes, é conhecido como apoptose e está ilustrado nestas figuras: I. Durante a metamorfose, desaparecem as guelras, as nadadeiras e a cauda. por pinocitose ou fagocitose, com o lisossomo primário, que contém as enzimas digestivas. II. No embrião, os sulcos dos dedos das mãos são formados como consequência da morte das células das membranas interdigitais. (( ) Junto com as mitocôndrias, os lisossomos são responsáveis por uma reciclagem de moléculas e organoides inativos. Com base nas informações dessas figuras e em outros conhecimentos sobre o assunto, é INCORRETO afirmar que: a) a apoptose, no caso II, ocorre devido a um processo inflamatório. (( ) Em girinos, o fenômeno de reabsorção da cauda é comparado a um “suicídio celular” já que, com o rompimento dos lisossomos, ocorre uma autodigestão das moléculas e dos organóides que constituem as células daquela estrutura. b) a apoptose que ocorre no caso I resulta da ação de enzimas digestivas presentes nos lisossomos. 30. (PUCRS) Quando uma dada célula engloba uma partícula alimentar, verificam-se no seu citoplasma uma série de eventos, tais como: c) a ausência de apoptose, no caso ilustrado em II, pode dificultar uma melhor exploração do ambiente. d) a ocorrência de alterações nos genes responsáveis pela apoptose, nos casos I e II, pode ser transmitida aos descendentes. 27. (Fuvest) Certas doenças hereditárias decorrem da falta de enzimas lisossômicas. Nesses casos, substâncias orgânicas complexas acumulam-se no interior dos lisossomos e formam grandes inclusões que prejudicam o funcionamento das células. a) O que são lisossomos e como eles contribuem para o bom funcionamento de nossas células? b) Como se explica que as doenças lisossômicas sejam hereditárias se os lisossomos não são estruturas transmissíveis de pais para filhos? 28. (UFRJ) Existe um certo órgão do aparelho digestivo dos animais vertebrados que tem uma função equivalente à dos lisossomos das amebas e de outros protozoários. a) Identifique esse órgão. b) Que característica funcional é comum aos lisossomos e a esse órgão? 29. (UFSC) Os lisossomos são organoides membranosos, com formato esférico, que contêm enzimas digestivas. Em relação a essa estrutura citoplasmática, assinale com V as verdadeiras e F as falsas. (( ) Os lisossomos desempenham, entre outras, funções de defesa celular. EM_V_BIO_002 (( ) As enzimas lisossômicas são fabricadas no retículo endoplasmático liso, passando em seguida para o Sistema de Golgi, que as “empacota” e as libera sob a forma de lisossomos secundários. (( ) A função heterofágica dos lisossomos refere-se à digestão de substâncias que são absorvidas pela célula por fagocitose ou pinocitose. (( ) O lisossomo secundário é formado pela fusão do vacúolo alimentar, que contém o alimento englobado 1. O fenômeno denominado clasmocitose. 2. Enzimas digestivas que passam à fase ativa. 3. A fusão do lisossomo com o fagossomo. 4. A formação de um tipo de vacúolo dito fagossomo. A sequência correta do aparecimento desses eventos é: a) 1 - 4 - 2 - 3 b) 3 - 2 - 1 - 4 c) 2 - 3 - 4 - 1 d) 4 - 3 - 2 - 1 e) 2 - 4 - 1 – 3 31. (UFAL) Em animais mantidos em jejum, células do fígado digerem parte de suas próprias estruturas para sobreviverem. Essa atividade é desempenhada: a) pelos ribossomos. b) pelos lisossomos. c) pelas mitocôndrias. d) pelo Complexo de Golgi. e) pelo retículo endoplasmático. 32. (UFRN) Quando há infecção bacteriana, os neutrófilos englobam os patógenos e os destroem. No processo de destruição dessas bactérias, ocorre sucessivamente: a) endocitose - formação do fagossomo - formação do vacúolo digestivo - degradação x bacteriana clasmocitose. b) fagocitose - formação do vacúolo autofágico - formação do fagossomo - degradação bacteriana defecação celular. c) endocitose - formação do vacúolo autofágico - ataque lisossômico - egestão. d) pinocitose - ataque lisossômico - formação do vacúolo digestivo - exocitose. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 23 33. (UFPE) Como mostrado na figura a seguir, substâncias capturadas do meio externo, assim como partes componentes da própria célula, sofrem digestão intracelular. Com relação aos processos ilustrados, assinale a alternativa INCORRETA: de animais. Isso deixa as pessoas desapontadas quando se deparam com os robôs reais, que executam tarefas repetitivas em fábricas. Eles não são tão esplêndidos como os anteriormente citados, mas significam menos esforço muscular no mundo real. (MEEK, James. Robôs mais baratos tomam fábricas européias, O Estado de S. Paulo, set. 2000. Adaptado.) a) Uma das diferenças entre robôs e seres humanos é que nos homens existem quatro grupos de moléculas orgânicas. Quais são esses grupos? Explique o que essas moléculas têm em comum na sua composição. a) Os lisossomos (1) são pequenas vesículas que contêm enzimas responsáveis pela digestão intracelular. b) A autofagia (2) pode representar um meio de reciclagem do material celular. b) O sistema robótico armazena energia em baterias. Indique dois órgãos ou tecidos de armazenamento de energia nos seres humanos. Que composto é armazenado em cada um desses órgãos ou tecidos? 37. (Unesp) A ilustração apresenta o resultado de um teste de paternidade obtido pelo método do DNA-Fingerprint, ou “impressão digital de DNA”. c) Os vacúolos digestivos (3) originam-se da fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos. d) Os vacúolos residuais (4) são bolsas membranosas onde se processa a digestão autofágica. e) Clasmocitose (5) é o processo de eliminação de resíduos resultantes da digestão intracelular para o exterior da célula. a) Segundo o resultado acima, qual dos homens, A ou B, é o provável pai da criança? Justifique. 35. (Unicamp) Explique como ocorre o processo de digestão das substâncias endocitadas pelas células, mencionando a organela envolvida e o destino dos produtos dessa digestão. 36. (Unicamp) A indústria do entretenimento tem mostrado imagens ilusórias de robôs de ficção como o jovial R2D2 e o chato C3PO, de Guerra nas Estrelas, e o Exterminador do Futuro. Entre os brinquedos japoneses, há uma série de robôs que imitam movimentos de seres humanos e 24 b) Em linhas gerais, como é feito o teste de identificação individual pelo método do DNA-Fingerprint? 38. (Unesp) Os biólogos moleculares decifraram o código genético no começo dos anos 60 do século XX. No modelo proposto, códons constituídos por três bases nitrogenadas no RNA, cada base representada por uma letra, codificam os vinte aminoácidos. Considerando as quatro bases nitrogenadas presentes no RNA (A, U, C e G), responda: a) Por que foram propostos no modelo códons de três letras, ao invés de códons de duas letras? b) Um dado aminoácido pode ser codificado por mais de um códon? Um único códon pode especificar mais de um aminoácido? Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 34. Se considerarmos que um fagossomo possua um aspecto esférico com um raio de 10-6 , qual o seu volume provável? 39. (Unicamp) A seguir estão representados três modelos de biomembranas: b) Qual subgrupo não sobreviveria com uma dieta livre de tiamina? Justifique sua resposta. 42. CH3 CH3 CH3 H3C OH a) A que constituintes da membrana se referem as letras a, b e c? b) Qual dos modelos é atualmente aceito para explicar a estrutura das biomembranas? c) Qual a característica do modelo escolhido que lhe confere vantagem do ponto de vista de transporte através da biomembrana? 40. (Fuvest) Em que células do corpo humano podemos encontrar as estruturas a seguir e quais são suas funções? CH3 Vitamina A (ponto de fusão = 63ºC) OH O OH O OH HO Vitamina C (ponto de fusão = 193ºC) a) Microvilosidades. b) Cílios. c) Flagelos. d) Pseudópodes. 41. (UFC) Os requerimentos nutricionais variam muito dentre os diferentes grupos de organismos e isso é consequência da diferente capacidade de síntese destes. Diferentes subgrupos de protistas flagelados apresentam diferentes requerimentos de tiamina (vitamina B) na dieta. O subgrupo 1 deve ser suprido com tiamina na dieta. O subgrupo 2 requer somente tiazol. O subgrupo 3 necessita apenas que lhe sejam fornecidos aminoácidos simples. O subgrupo 4 necessita de pirimidina e tiazol. Uma das propriedades que determina a maior ou menor concentração de uma vitamina na urina é a sua solubilidade em água. a) Qual dessas vitaminas é mais facilmente eliminada na urina? Justifique. b) Dê uma justificativa para o ponto da fusão da vitamina C ser superior ao da vitamina A. 43. O esquema representa parte da membrana plasmática de uma célula eucariótica. Com base nessas informações e observando a estrutura da tiamina a seguir, responda: CH3 NH2 N H3C C C N C C CH2 C CH CH2CH2OH N + C S H OH– Pirimidina Tiazol EM_V_BIO_002 Tiamina a) Qual subgrupo apresenta a maior capacidade de sobrevivência com uma dieta pobre em tiamina? Justifique sua resposta. a) A que correspondem X e Y? b) Explique, usando o modelo do “mosaico fluido” para a membrana plasmática, como se dá a secreção de produtos do meio intracelular para o meio extracelular. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 25 10. A 11. D 12. A 1. C A diferença iônica só é capaz de existir se houver transporte ativo, pois a tendência seria os meio se igualarem. 2. E 14. E Granulos de secreção ou vesículas tem origem no Complexo de Golgi. 15. B 3. E 4. C 5. B 16. A Se os meios forem iguais, a tendência é que o transporte se torne lento demais, pois as pressões seriam igualitárias, dificultando a movimentação. E A movimentação a favor da concentração é passiva enquanto que contra o gradiente é ativa. 8. A 17. C 18. E O transporte inicial de substâncias é feito pelo retículo. Após a separação dos aminoácidos, eles seriam levados para a área de síntese proteica. 19. B 20. C 9. B 26 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 6. C 7. Porque os ribossomos são responsáveis pela síntese de Ptn. 13. E 21. 01 + 02 + 04 + 64 = 71 O item 8 está incorreto, pois o processo citado é respiratório e não fotossintético. O item 16 está errado, pois o centríolo não é uma estrutura responsável pela atividade fotossintérica. O item 32 está errado, pois o REA não possui ribossomos. 22. A 2. A maior concentração de K+ no interior das halobactérias cria um gradiente osmótico que, num ambiente de alta concentração salina, favorece a entrada de água nas células. 3. B 4. a) A parede celular de celulose. A elasticidade da celulose faz com que ela, quando distendida pela entrada de água, exerça uma pressão no sentido contrário, bombeando a água para fora — pressão de tirgência. Quando essa pressão iguala a pressão osmótica, a água pára de entrar. 23. C A digestão intracelular é responsabilidade dos lisossomos. 24. A 25. C b) A proteína do portão de Na+. Como o Na+ acumula-se do lado extracelular, a abertura desse portão permite a difusão do Na+ para o compartimento intracelular. 26. C 27. C 28. C 5. 29. C a) Transporte passivo de água por osmose. A autólise é a destruição dos próprios órgão citoplasmáticos pelos lisossomos. 30. A b) Soluções de diferentes concentrações separadas por membrana semipermeável. c) A diferença de comportamento deve-se à presença da parede celular nas células vegetais e a ausência dessa estrutura nas células animais (hemácias). 31. B 32. D Em água destilada: 33. B •• célula vegetal: túrgida A função de transporte de aminoácidos é de responsabilidade dos RNAt. São eles que identificam o aminoácido, levando-o até a área de tradução. 34. D •• hemácias: estouram •• Em solução salina: •• célula vegetal: plasmolisadas 35. A Só se encontra uracila em regiões onde possa haver RNA. 36. E •• hemácias: crenadas 6. A 7. 37. E As membranas apresentam constituição lipoproteica, logo, encontraremos em todas as estruturas membranosas. 38. C Na desidratação severa, a hidratação com água contendo sal e açúcar tem a finalidade de repor o sódio (Na+) perdido e fornecer glicose como combustível extra já que a absorção desse íon consome energia. 8. a) Ribossomo. É nessa organela que ocorre a síntese de proteínas. 39. C 40. A b) A membrana plasmática, pois é nela que acontece o transporte de glicose. 41. D 9. EM_V_BIO_002 a) (x) O transporte da substância S2 é mediado por carreador. 1. X é uma solução hipotônica, Y é isotônica e Z é hipertônica em relação às células. O volume varia conforme o movimento da água por osmose. (x) A substância S1 é transportada por difusão simples. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 27 b) O transporte da substância S1 é feito por difusão simples, enquanto que a substância S2 é transportada por carreador. Na difusão simples, a velocidade do transporte é diretamente proporcional à concentração da molécula transportada. Já no transporte mediado por carreador, a velocidade de transporte se aproxima de um valor máximo quando a proteína carreadora está saturada (todos os sítios ligantes estão ocupados), pois esse transporte depende da ligação da molécula a ser transportada à proteína carreadora. 13. a) Filamentos tubulares formados pela proteína tubulina. b) Formação do fuso de divisão celular onde se prendem os cromossomos duplicados antes da disjunção. c) Muda de cor para se confundir com o ambiente e (ou) atrair indivíduos do sexo oposto. 14. a) Fração mitocondrial. Oxidação do ácido pirúvico para acetil coenzima A e ciclo dos ácidos tricarboxílicos pu ciclo de Krebs. 10. a) Transporte ativo e transporte passivo. O transporte de A ocorre mesmo contra um gradiente de concentração, como mostra a relação C(intra) / C(extra) maior que 1. O transporte de B não ocorre contra um gradiente de concentração, atingindo o equilíbrio com C(intra) / C(extra) igual a 1. b) Fração de microssomas. Mensageiro (m-RNA), ribossomal (r-RNA) e transferidor (t-RNA) 15. a) Metáfase, porque a colchicina impede a associação das subunidades de tubulina que formam o fuso mitótico, sem afetar a separação das cromátides. b) O transporte da substância A deve ser inibido pelo cianeto, pois o transporte ativo depende de fonte energética (ATP). O transporte passivo de B não deve ser alterado pelo cianeto. b) A célula tratada com colchicina torna-se poliploide, ou seja, como não se divide, permanece com todos os seus cromossomos duplicados. 16. a) Vegetal porque possui membrana celulósica e plastos. 11. PV = m1 = RT M1 P = Pressão osmótica da solução (atm) V = volume da solução (L) T = temperatura absoluta da solução m1 = quantidade de massa do soluto M1 = massa molecular do soluto R = constante universal dos gases perfeitos Solução: m PV = 1 = RT → P . 0,820 = 6 . 0,082 . 300 → P = 1atm M 1 180 OBS: A equação fundamental da osmometria para soluções moleculares é idêntica a equação dos gases perfeitos. 17. a) Filamento intermediário. A célula também se rompe. b) Localizam-se no sarcômetro. Atuam na contração muscular. 18. a) 1 - Retículo Endoplasmático Rugoso. 2 - Complexo de Golgi. 3 - Vesícula de secreção. a) Transporte ativo, que ocorre com gasto de energia. 5 - Lisossoma b) O retículo endoplasmático rugoso é o responsável pela síntese da porção proteica da tireoglobulina. O Complexo de Golgi realiza a associação das partes proteica e glicídica na formação da tireglobulina iodada. As organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais são: Retículo Endoplasmático Rugoso e Complexo de Golgi. b) Retículo endoplasmático Rugoso – síntese de proteínas ou glicosilação de proteínas ou endereçamento de proteínas. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 4 - Vesícula endocítica. 12. 28 b) Retículo endoplasmático rugoso, que é rico em ribossomos, responsáveis pela produção de proteínas, e mitocôndrias, para a produção de energia para o trabalho celular. Complexo de Golgi – glicosilação de proteínas ou síntese de polissacarídeos ou produção de grânulos de secreção. c) A adrenalina provoca vasoconstrição e, consequentemente, aumento da pressão arterial. Este fato aumenta o risco de acidentes vasculares como a ruptura de vasos sanguíneos. Lisossoma – digestão intracelular. d) A adrenalina é produzida pela medula da glândulas suprarrenais e pelas terminações nervosas do Sistema Nervoso autônomo simpático. 19. a) O núcleo contém DNA que comanda a produção das proteínas através da síntese de RNA. b) Proteínas e glicoproteínas, porque os ribossomos produzem as proteínas, que são associadas aos açúcares no complexo de Golgi. 25. a) Lisossomos são organoides citoplasmáticos constituídos por uma membrana originada à partir do Complexo de Golgi. Contêm enzimas digestivas que foram produzidas pelos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso. 20. a) Em ribossomos isolados não há síntese de cadeias polipeptídicas. O RNA mensageiro é necessário, pois transmite a mensagem genética para a síntese dos polipeptídeos. b) Polipeptídeos são formados a aprtir do encadeamento de aminoácidos. Polirribossomos são constituídos de ribossomos ligados ao RNA mensageiro. 21. b) Digestão intracelular heterofágica e autofágica. c) Mitocôndrias são os organoides responsáveis pela produção de energia (ATP) necessária para o trabalho celular. 26. A 27. a) Lisossomos são organoides intracelulares que executam a digestão de material endógeno e exógeno. a) Tubo I: núcleo. Tubo II: retículo endoplasmático rugoso. b) As enzimas contidas nos lisossomos são proteínas produzidas pelos ribossomos sob comando genético. Mutações nos genes que codificam estes catalisadores proteicos podem ser transmitidas à descendência. Tubo III: cloroplasto. b) DNA, RNA, pigmentos fotossintetizantes, ATP e NADP, glicose, amido etc. c) Mitocôndrias: citocromos, DNA, RNA, ATP. Lisossomos: enzimas hidrolíticas. 22. a) As estruturas indicadas pelas setas são: a) O estômago. b) Os lisossomos e o estômago realizam a digestão de proteínas em meio ácido. A - Retículo endoplasmático rugoso: síntese de proteínas, armazenamento e transporte. 29. V, F, V, F, F, V B - Mitocôndrias: produção de energia através da respiração celular. 31. B C - Complexo de Golgi: armazenamento, transporte e secreção celular. b) A → C → D 30. D 32. A 33. D 34. V = 4/3 . π r3 23. Considerando que as estruturas ocupem um volume de 50%, significa que o volume ocupado pelo hialoplasma corresponderá aos 50% restantes, o que vale 10-4. 24. EM_V_BIO_002 28. a) Os cílios são prolongamentos celulares do epitélio cilíndrico pseudoestratificado que revestem o aparelho respiratório humano. b) A paralisação ou destruição dos cílios acarreta o acúmulo de impurezas inaladas com o ar nas vias respiratórias. V = 4/3 . 3,14 . (10-6)3 V = 4/3 . 3,14 . 10- 18 V = 4,18 . 10-18 35. As substâncias endocitadas são quebradas em unidades menores pelas enzimas dos lisossomos, processo chamado de digestão intracelular. Assim: •• os polissacarídeos são quebrados em glicose e/ou outros monossacarídeos que servem de combustível para a respiração celular; Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 29 •• proteínas são quebradas em aminoácidos, que podem ser utilizados para construir outras proteínas (função plástica) ou se combinarem a outros compostos; 40. Estrutura Célula onde pode ser encontrada Função a microvilosidades epitélio intestinal absorção •• ácidos nucleicos são quebrados em nucleotídeos, que podem ser reutilizados para formação do material genético ou acoplados a outros compostos para reações metabólicas (caso do ATP). b cílios epitélio da traqueia remoção de resíduos c flagelos espermatozoides locomoção d pseudópodos glóbulos brancos fagocitose a) Os seres humanos possuem em sua composição os seguintes grupos de compostos orgânicos principais: 41. •• lipídios são quebrados em ácidos graxos e glicerol, que podem ser utilizados como nutrientes plásticos ou queimados para obtenção de energia; 36. a) O subgrupo 3 possui a maior capacidade de síntese, uma vez que consegue sintetizar a vitamina B1 a partir de simples aminoácidos, podendo sobreviver com uma dieta pobre em tiamina. •• Carboidratos (hidratos de carbono ou glicídios) •• Proteínas b) O subgrupo 1 é o de menor capacidade de síntese, uma vez que precisa ter a tiamina na dieta. Não consegue sintetizar nenhum precursor. Portanto, não sobreviveria com uma dieta livre de tiamina. •• Lipídios (gorduras) •• Ácidos nucleicos (DNA e RNA) Todos os compostos citados anteriormente possuem em sua composição química átomos de carbono, além de hidrogênio e oxigênio. 42. a) A vitamina C, que é a mais solúvel em água pois apresenta maior número de grupos OH em sua molécula. b) Músculos, fígado e tecido adiposo são estruturas armazenadoras de substâncias energéticas. Glicogênio é armazenado nos músculos e no fígado, gorduras ou lipídios são armazenadas no tecido adiposo. b) Como os 4 grupos OH formam maior número de pontes de hidrogênio, irão requerer mais energia para serem rompidas. 37. a) As três bandas de DNA de origem paterna (não encontradas na mãe) ocorrem no homem B. b) O teste é feito comparando-se as bandas do DNA repetitivo da mãe e da criança com os possíveis pais. Essas bandas são obtidas pela clivagem do DNA e são altamente específicas para cada organismo, daí o seu uso. 38. a) Pois códons de duas letras codificam menos aminoácidos que o número existente. 43. a) X - lipídios Y - proteína b) As secreções do retículo endoplasmático (tanto proteicas quanto lipídicas) são empacotadas no Complexo de Golgi em vesículas cuja membrana também é lipídica. Devido à sua propriedade de fluidez, quando a vesícula se aproxima da membrana plasmática, as duas se fundem, e o produto é liberado para o meio extracelular. b) Uma vez que o código é degenerado, mais de um códon pode determinar um aminoácido, porém o códon sempre especifica um único tipo de aminoácido. 39. a) a - fosfolipídios, b - proteínas e c - glicocálix. c) A fluidez lipídica aliada à presença de canais proteicos. 30 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_002 b) Modelo I EM_V_BIO_002 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 31 EM_V_BIO_002 32 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br