TURMA DE MEDICINA VESPERTINO - MÓDULO ii BIOLOGIA - PARTE I EDUCANDO PARA SEMPRE 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II BIOLOGIA Prof. Flávio Perini AULA 1 - SÍNTESE PROTÉICA É o mecanismo de produção de proteínas, sendo ele denominado tradução. O processo de síntese de uma cadeia polipeptídica consiste em unir aminoácidos de acordo com a sequência de bases do RNAm. Como essa sequência é determinada pelas bases do DNA (gene) que serviu de molde ao RNAm, a síntese de proteínas representa, portanto, a “tradução” da informação do gene, sendo por isso chamada tradução gênica. PARTICIPANTES: DNA (gene), RNAm, ribossomos,RNAt, aminoácidos, enzimas diversas. FASES: Transcrição gênica e tradução Transcrição: Formação do RNAm a partir do gene que codifica para a cadeia polipeptídica a ser produzida. Ocorre no núcleo em células eucariotas e diretamente no citoplasma em células procariotas. Tradução: Decodificação do RNAm. Ocorre nos ribossomos em três etapas – 1. Iniciação; 2. Alongamento; 3. Finalização. Iniciação: A subunidade menor do ribossomo liga-se à extremidade 5' do mRNA, essa, desliza ao longo da molécula do mRNA até encontrar o códon de iniciação (AUG), transportando o tRNA ligado a um aminoácido, ligando-se ao códon de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossomo. O processo de tradução começa pelo aminoácido de metionina AUG. Alongamento: Um 2º tRNA transporta um aminoácido específico de acordo com o códon. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina. O ribossomo avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5' 3', repetindo-se sempre o mesmo processo. Os tRNA que já se ligaram inicialmente, vão-se desprendendo do mRNA sucessivamente até formar a proteína. Finalização: O ribossomo encontra o códon de finalização - UAA, UAG ou UGA terminando assim o alongamento. Quando último tRNA abandona o ribossomo, as subunidades do ribossomo separam-se, podendo ser recicladas e por fim, a proteína é libertada. PROPRIEDADES DO CÓDIGO GENÉTICO: 1- O código genético é tríplice: cada códon codifica para um único e exclusivo aminoácido. 2- O código genético é degenerado: um aminoácido pode ser codificado por códons diferentes. 3- O código genético é universal: é o mesmo para praticamente todos os seres vivos. 1 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II QUESTÕES OBJETIVAS 3. Sobre o código genético são feitas as seguintes afirmações: I. pode existir mais de um códon para determinar um mesmo aminoácido; II. em todos os seres vivos os códons que codificam um respectivo aminoácido são os mesmos; III. a tradução da sequência de bases do RNA para a proteína é feita, em nível citoplasmático, nos ribossomos. 1. O esquema a seguir representa a sequência de aminoácidos de um trecho de uma proteína e os respectivos anticódons dos RNA transportadores. a) b) c) d) e) Assinale a alternativa que contém a sequência de códons do RNA mensageiro que participou dessa tradução. UUU CGT TTG UGC GUC UUU CGA AAG UGC GUC TTT CGT TTC TGC GTC TTT CGA AAG TGC GTC CCC TAC CCA CAT ACT a) b) c) d) e) Está(ão) correta(s) afirmativa(s): II apenas. III apenas. I e II apenas. I, II e III. I e III apenas. 4. Observe as sequências de nucleotídeos de um vírus de RNA:5' GCA UCA CAC CUC AUU GCG UAG 3' Considerando que esse segmento de RNA codifica um determinado peptídeo, é correto afirmar: a) Os códons dessa sequência sinalizam os mesmos aminoácidos em seres humanos. b) A inserção de um nucleotídeo entre a 4• e a 5• base não altera o código genético. c) Os códons GCA e GCG são degenerados porque codificam aminoácidos diferentes. d) Os anticódons do 1º do 2º códon dessa sequência são, respectivamente, GCA e UGA. 2. Com relação ao código genético, foram feitas as seguintes afirmações: I. Cada trinca de bases nitrogenadas de uma cadeia do DNA corresponde a um aminoácido. II. O RNA ribossômico contém as informações para as proteínas que devem ser sintetizadas. III. O RNA mensageiro, de acordo com o anticódon que possui, liga-se a um aminoácido específico. IV. Diversos aminoácidos são codificados por mais de uma trinca de nucleotídios. São verdadeiras APENAS as afirmações a) I e II d) II e IV b) I e IV e) I, III e IV c) II e III 2 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 5. O esquema a seguir representa dois processos observados numa célula eucariótica. Usando a tabela que relaciona alguns codons aos respectivos aminoácidos e considerando que a fita molde a ser transcrita é aquela assinalada com a letra m, responda: a) Quais serão os segmentos de proteínas produzidos, respectivamente, pelos indivíduos A, B e C? b) Como será o fenótipo ,normal ou afetado dos indivíduos A, B e C? Por quê? Assinale a alternativa correta. a) O processo 1 somente é observado no núcleo da célula, sendo inexistente em todas as outras organelas. b) Para interromper o processo 2, é necessário bloquear o funcionamento de todo o retículo endoplasmático dessa célula. c) O processo 2 ocorre principalmente no período S da intérfase. d) Um dos mais importantes locais de ocorrência do processo 1 é o nucléolo. e) As moléculas produzidas no processo 2 poderão ser utilizadas como catalisadoras, mas nunca serão constituintes de outras organelas. Resposta a) Proteína normal: Val - Leu - Tre - Pro - Tir - Val - Lis Indivíduo A: Val - Leu - Tre - Pro Indivíduo B: Val - Leu - Tre - Pro - Tir - Val - Lis Indivíduo C: Val - Met - Tre - Pro - Tir - Val - Lis b) A é afetado porque produz uma proteína menor. B é normal, apesar da substituição de uma base nitrogenada no seu DNA, porque o código genético é degenerado. C é afetado porque possui um aminoácido diferente em sua proteína. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. Uma doença genética de herança dominante é causada por mutações em um gene localizado em um autossomo. Os indivíduos A, B e C têm mutações em um segmento de DNA desse gene, cuja sequência normal está representada a seguir. 2. Considere a tabela abaixo, contendo códigos de trincas de bases do DNA com os aminoácidos correspondentes, para resolver os itens seguintes: a) Determine a sequência de bases do RNAm que foi Sequência normal CAA AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) GTT TTG ACT CCT TAC GTA AAG utilizado para sintetizar o polipeptídeo esquematizado abaixo da tabela. b) Se ocorresse uma substituição, por uma purina, na Indivíduo A CAA AAC TGA GGA ATT CAT TTC (m) GTT TTG ACT CCT TAA GTA AAG 3• base do aminoácido Indivíduo B CAT AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) GTA TTG ACT CCT TAC GTA AAG do código correspondente polipeptídeo, qual ao 6Ž seria o aminoácido da tabela a ser incorporado? c) Qual é anticódon correspondente aminoácido incorporado? Indivíduo C CAA TAC TGA GGA ATG CAT TTC (m) GTT ATG ACT CCT TAC GTA AAG 3 ao novo 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 3. O fumo está relacionado ao aumento de risco para o câncer de pulmão. O hábito de fumar expõe os fumantes a substâncias com atividade carcinogênica. O Benzo[a]pireno, um dos principais agentes carcinogênicos presentes na fumaça do cigarro, tem a capacidade de promover mutações no DNA levando a mudança da base Guanina para Timina. Suponha que um trecho da fita molde de DNA do gene X, representado a seguir, possa ser alterado em presença do Benzo[a]pireno, em um dos dois sítios indicados na figura 1. Considere que o RNA mensageiro seja formado a partir das trincas mostradas no esquema da figura 1 a seguir. Indique as alterações que ocorrerão na síntese da proteína X quando a mutação for localizada nos diferentes sítios, justificando cada resposta com a utilização do código genético da figura 2: 4. O jornal "Folha de S. Paulo" (23.09.2002) noticiou que um cientista espanhol afirmou ter encontrado proteínas no ovo fóssil de um dinossauro que poderiam ajudá-lo a reconstituir o DNA desses animais. a) Faça um esquema simples, formado por palavras e setas, demonstrando como, a partir de uma sequência de DNA, obtém-se uma proteína. b) A partir de uma proteína, é possível percorrer o caminho inverso e chegar à sequência de DNA que a gerou? Justifique. a) Escreva a sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro, transcrito a partir desse segmento de DNA. b) Utilizando a tabela de código genético fornecida, indique a sequência dos três aminoácidos seguintes à metionina, no polipeptídio codificado por esse gene. c) Qual seria a sequência dos três primeiros aminoácidos de um polipeptídio codificado por um alelo mutante desse gene, originado pela perda do sexto par de nucleotídios, ou seja, a deleção do par de bases T = A)? 5. A seguir está representada a sequência dos 13 primeiros pares de nucleotídios da região codificadora de um gene. AULA 2 - ENVOLTÓRIOS CELULARES: membrana plasmática, glicocálix e parede celular. --- A T G A G T T G G C C T G ----- T A C T C A A C C G G A C --- MEMBRANA PLASMÁTICA CONCEITO: envoltório fino, flexível, de contorno irregular que delimita o espaço de toda e qualquer célula. COMPOSIÇÃO: Lipoproteica - constituída por proteínas, colesterol e fosfolipídios. Somente em células animais tem colesterol A primeira trinca de pares de bases nitrogenadas à esquerda, corresponde ao aminoácido metionina. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos codificados por cada um deles. ESTRUTURA: É explicada pelo MODELO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson, 1972. MOSAICO FLUIDO: A membrana é composta por uma bicamada lipídica (fosfolipídios) com livre movimentação, na qual se encontram imersas moléculas de proteínas que apresentam capacidade de alterar sua forma e mobilidade, podendo se deslocar lateralmente ou atravessar a bicamada lipídica, projetando-se nas superfícies interna ou externa da membrana plasmática (fluidez). 4 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Lipídios: Principais constituintes das membranas. Principais: glicerofosfolipídios, esfingolipídios, colesterol. Fosfolipídios: Formam duplo folheto de lipídios, cujos grupos polares ocupam a face externa e a face interna da membrana, e as cadeias de carbono dirigem-se perpendicularmente para a superfície dos 2 folhetos, no espaço que separa os grupos polares. GLICOCÁLIX: Conceito: Envoltório externo à membrana plasmática. Composição química: moléculas de glicídios associadas aos fosfolipídios e às proteínas da membrana.Ocorrência: Está presente em células de certos protozoários e na maioria das células animais; Função: proteger a célula das agressões físicas e químicas do meio, reconhecimento célula-a-célula; adesão; proteção contra lesões mecânicas, físicas e químicas, retenção de micropartículas para posterior absorção, inibição por contato. Proteínas: A) Proteínas intrínsecas (70%) →fortemente ligadas à membrana e cuja extração só pode ser feita com tratamentos drásticos (detergentes, sais biliares, solventes orgânicos). São anfipáticas com polo hidrofílico (fase aquosa extracelular) e parte interna hidrofóbica (mergulhada na camada lipídica). B) Proteínas extrínsecas ou periféricas (30%) → fracamente ligadas à superfície (forças eletrostáticas ou ligações hidrófobas). PAREDE CELULAR Caracterização: Estrutura rígida e permeável (dentro de certos limites), responsável pela manutenção da forma da célula. Ocorrência: Está presente no Reino Monera (bactérias e cianobactérias), fungos, algumas algas protistas e vegetais (incluindo algas pluricelulares). Em algas e plantas se chama Parede Celulósica Composição: Moneras: peptoglicano (ou peptidioglicano). Protistas: celulose, sílica, algina, ágar, etc. Fungos: principalmente quitina. Vegetais: celulose (polissacarídeo) e glicoproteínas, formando microfibrilas. PROPRIEDADES: Assimetria: As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glicídica e proteica. Em geral, os glicídios encontram-se presentes na face externa. Também as cargas elétricas se distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem maior carga negativa, em geral. Fluidez e movimento: Seus componentes não ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocamentos bidimensionais, de rotação ou de translação. Esta propriedade deve-se ao fato de, em geral, não se estabelecerem ligações fortes (covalentes) entre as diversas moléculas, mas, predominantemente, ligações lábeis (ligações de Van der Walls e pontes de hidrogênio). Os fosfolípidos também podem trocar de camada (flip-flop). Permeabilidade seletiva: permeável apenas a algumas substâncias. Continuidade: nunca apresentam bordas livres ou descontínuas e os espaços por ela delimitados, são sempre fechados. Regenerabilidade: Dentro de certos limites a membrana plasmática pode ser regenerada. Condutibilidade: a membrana plasmática tem a capacidade de conduzir impulsos elétricos (impulsos nervosos).Resistência à tração. FUNÇÕES: Individualização da célula. Ela separa os meios intra e extracelular. Transportes moleculares e iônicos. Manutenção da composição química interna diferente da externa. Recepção de informação. Transmissão de informação. Reconhecimento celular. Orientação de reações químicas em cadeia por meio de enzimas localizadas na superfície da membrana. ENVOLTÓRIOS celular; Cápsula. EXTERNOS: Glicocálix; OBSERVAÇÃO: Não é digerida pelo trato digestório animal, nenhum animal produz a enzima CELULASE, que é capaz de digeri-la. PAREDE CELULAR EM CÉLULAS VEGETAIS: Primária: Fina, flexível, composta de celulose. Secundária: novos espessamentos de celulose; deposição de lignina e suberina (lipídeos) - algumas vezes classificados como parede terciária. Lamela média: pectina (polissacarídeo). ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA: CONCEITO: Diferenciação estrutural ou uma transformação morfológica que confere à célula uma função particular. ESPECIALIZAÇÕES APICAIS: estereocílios, cílios/flagelos. microvilosidades, ESPECIALIZAÇÕES LATERAIS: A) Junção bloqueadora: zônula de oclusão. B) Junção ancoradora: desmossomos, zônulas de adesão, interdigitações. C) Junção comunicante: nexus (junção tipo gap) ESPECIALIZAÇÕES BASAIS: hemidesmossomos, invaginações ou reentrâncias. Parede CÁPSULA: envoltório externo à parede celular de bactérias; espessura e composição químicas variáveis. 5 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II TRANSPORTES ATRAVES DE MEMBRANA TRANSPORTE PASSIVO: Não há gasto de energia porque o soluto é transportado a favor de seu gradiente de concentração. Essa é a tendência natural de qualquer substância - passar de onde tem mais para onde tem menos - portanto, não é preciso que haja um esforço da célula para que ele ocorra. a) Difusão simples: Livre passagem de um soluto ou fluido de um meio mais concentrado (hipertônico) para um meio menos concentrado (hipotônico). b) Difusão facilitada: Transporte de substâncias a favor de uma gradiente de concentração, sendo ele feito por meio de proteínas (proteínas carreadoras ou permeases e proteínas canal) que aceleram a velocidade de passagem das substâncias. c) Osmose: Passagem apenas de solvente (água) de um meio menos concentrado (hipotônico) para um meio mais concentrado (hipertônico), através de uma membrana semipermeável. OSMOSE EM CÉLULAS ANIMAIS OSMOSE EM CÉLULAS VEGETAIS O grande vacúolo da célula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume citoplasmático e sua concentração é o fator primordial para regular as trocas osmóticas entre a célula e o ambiente que a cerca. As células que apresentam bom volume de água terão a membrana plasmática pressionada contra a parede de celulose rígida, a qual vai oferecendo resistência crescente à entrada de água no citoplasma. 6 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Há uma equação que descreve as trocas osmóticas: Sc = Si - M Sc = Sucção celular; Si = Sucção interna (será tanto maior quanto maior for a concentração osmótica do vacúolo e do citoplasma da célula); M = resistência da membrana celulósica Outra forma de expressar as mesmas grandezas: D.P.D. = P.O. - P.T. D.P.D. = Déficit de pressão de difusão; P.O. = Pressão osmótica; P.T. = Pressão de turgor TRANSPORTE ATIVO: Quando a permease (proteína carreadora ou transportadora) atua movimentando solutos contra um gradiente favorável, havendo, por isso, gasto de energia. Tranporte ativo primário: Há gasto direto de ATP. Ex.: Bomba de sódio/potássio. Transporte ativo secundário: É um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada contra um gradiente eletroquímico, aproveitando o gasto de energia (ATP) estabelecido para o transporte de uma outra substância que é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico. Pode ser do tipo cotransporte, quando as substâncias são transportadas no mesmo sentido ou contratransporte, quando as substâncias são transportadas em sentidos diferentes. Ex.: cotransporte sódio/glicose. I. II. III. IV. a) b) c) d) e) QUESTÕES OBJETIVAS 1. (Ufpr) A seguir, pode-se observar a representação esquemática de uma membrana plasmática celular e de um gradiente de concentração de uma pequena molécula "X" ao longo dessa membrana. Com base nesse seguintes afirmativas: esquema, considere A molécula "X" pode se movimentar por difusão simples, através dos lipídios, caso seja uma molécula apolar. A difusão facilitada da molécula "X" acontece quando ela atravessa a membrana com o auxílio de proteínas carreadoras, que a levam contra seu gradiente de concentração. Se a molécula "X" for um íon, ela poderá atravessar a membrana com o auxílio de uma proteína carreadora. O transporte ativo da molécula "X" ocorre do meio extracelular para o citoplasma. Assinale a alternativa correta. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. Somente a afirmativa III é verdadeira. 2. (Uel) A imagem a seguir representa a estrutura molecular da membrana plasmática de uma célula animal. Com base na imagem e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir: I. Os fosfolipídios têm um comportamento peculiar em relação à água: uma parte da sua molécula é hidrofílica e a outra, hidrofóbica, favorecendo a sua organização em dupla camada. as 7 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II II. A fluidez atribuída às membranas celulares é decorrente da presença de fosfolipídios. III. Na bicamada lipídica da membrana, os fosfolipídios têm a sua porção hidrofílica voltada para o interior dessa bicamada e sua porção hidrofóbica voltada para o exterior. IV. Os fosfolipídios formam uma barreira ao redor das células, impedindo a passagem de moléculas e íons solúveis em água, que são transportados através das proteínas intrínsecas à membrana. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. d) I, II e IV. b) I e III. e) II, III e IV. c) III e IV. a) b) c) d) Membrana celular funciona como um fluido que permite a difusão de proteínas dentro de uma matriz lipídica. Esse mosaico fluido constitui uma barreira de permeabilidade seletiva indispensável para a fisiologia celular. A figura mostra as alterações que podem ocorrer em uma hemácia quando se modifica a concentração de NaCℓ no meio em que ela se encontra. Assinale a afirmativa CORRETA para as diferentes concentrações de NaCℓ de acordo com a sequência da morfologia das hemácias: 0,6%, 0,9%, 1,5% e 2,0% 2,0%, 1,5%, 0,9% e 0,6% 2,0%, 1,5%, 0,6% e 0,0% 1,5%, 0,9%, 0,6% e 0,0% QUESTÕES DISCURSIVAS 3. (Ufu) A membrana plasmática, além de exercer importante papel na seleção e no transporte de substâncias para dentro e fora da célula, tem em sua constituição moléculas que trabalham na identificação de outras células iguais ou estranhas. Analise as afirmativas a seguir sobre a estrutura e função da membrana plasmática, e marque a alternativa correta. a) A bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte passivo, em que a despolarização e repolarização acontecem sem gasto de energia. b) Os glicídios, que aparecem apenas na face externa da membrana, participam na identificação de células do mesmo tecido ou de células estranhas. c) No modelo de membrana de Singer e Nicholson, as proteínas estão fixas entre uma camada dupla de lipídios, não se movendo em lateralidade, o que confere à estrutura da membrana um caráter estático. d) Difusão e osmose são sinônimos e exemplos de transporte passivo. 1. (Unicamp)Duas fatias iguais de batata, rica em amido, foram colocadas em dois recipientes, um com NaCℓ 5M e outro com H2O. A cada 30 minutos as fatias eram retiradas da solução de NaCℓ 5M e da água, enxugadas e pesadas. A variação de peso dessas fatias é mostrada no gráfico a seguir: a) Explique a variação de peso observada na fatia de batata colocada em NaCℓ 5M e a observada na fatia de batata colocada em água. b) Hemácias colocadas em água teriam o mesmo comportamento das células da fatia da batata em água? Justifique. 4. (Ufrgs) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. A prática de conservar frutas em caldas açucaradas (compotas) e de salgar certos alimentos, como, por exemplo, carne bovina (charque) e bacalhau, constituem-se num eficiente método de conservação de alimentos contra a ação de organismos decompositores, como fungos e bactérias. Em ambos os casos, a adição de um ____________ ao alimento produz um meio ____________. Assim, quando entram em contato com esse alimento, as células dos organismos decompositores acabam ____________ água por ____________. a) soluto - hipotônico - ganhando - transporte ativo. b) solvente - hipertônico - ganhando - osmose. c) solvente - isotônico - perdendo - difusão. d) soluto - hipertônico - perdendo - osmose. e) solvente - hipotônico - perdendo - difusão. 2. (Udesc) As células dos seres vivos são recobertas por uma finíssima película denominada membrana plasmática. Ela apresenta cerca de 7,5 nanômetros de espessura, não sendo possível a sua visualização em microscópio ótico. Entre as suas funções estão a de proteção e reconhecimento celular, e a de transporte de substâncias para dentro e fora da célula. a) Identifique e nomeie as estruturas indicadas pelas letras A, B e C, na figura abaixo. 5. (Ueg) b) Diferencie transporte ativo de transporte passivo. c) Explique o mecanismo da osmose. 8 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 3. (Ufrj) O gráfico a seguir mostra a variação do volume celular em função do tempo em dois tubos contendo suspensões de células animais. A seta indica o momento em que foi adicionada uma solução do soluto A no tubo 1 e uma solução do soluto B no tubo 2. 5. (Ufes) A charge ilustra uma ameba e seus pseudópodes, que são modificações da membrana e do citoplasma e facilitam a captura de alimentos pelo protozoário. a) As soluções adicionadas eram inicialmente hipertônicas (mais concentradas) ou hipotônicas (menos concentradas) em relação às células? Justifique sua resposta. b) Qual dos solutos (A ou B) foi capaz de atravessar a membrana plasmática? Justifique sua resposta. 4. (Ufjf) Todas as células são envolvidas por uma membrana plasmática que controla a entrada e a saída de substâncias. A organização estrutural e funcional da camada fosfolipídica e a presença de proteínas de transporte conferem à membrana plasmática a capacidade de ser permeável apenas a algumas substâncias. Analise e responda as questões a seguir sobre os processos de troca de substâncias entre as células e o meio externo. a) O salgamento dos alimentos é um recurso que evita a sua putrefação, sendo, por isso, utilizado na preservação de diversos tipos de carnes. Explique porque o sal ajuda na preservação desse alimento. b) A célula vegetal não sofre plasmoptise, ou seja, ela não se rompe ao ser colocada numa solução hipotônica. Você concorda com essa afirmativa? Justifique sua resposta. c) A figura que se segue apresenta vários tipos de transporte, que permitem a passagem da glicose, através da célula intestinal, da luz do intestino até o sangue. Com base nesta figura, explique a participação da bomba de sódio e potássio no mecanismo de transporte da glicose, da luz do intestino até os vasos sanguíneos. a) Descreva como o transporte de partículas de maior tamanho será realizado pelos pseudópodes e relacione os componentes celulares envolvidos nesse modo de transporte. b) A permeabilidade seletiva da membrana plasmática determina que as substâncias, para entrarem na célula, sejam selecionadas de acordo com suas características físico-químicas e suas concentrações nos meios interno e externo. Explique como uma célula reagirá se: 1. a concentração do íon sódio do meio externo for maior que a concentração desse íon no interior da célula; 2. a concentração do íon potássio no interior da célula for maior que a concentração desse íon no meio externo. AULA 3 - CITOPLASMA DEFINIÇÃO: Região situada entre a membrana plasmática e o núcleo em células eucariotas ou todo espaço intracelular, em células procariotas. CONSTITUIÇÃO: hialoplasma ou citosol (material líquido, viscoso e translúcido); organelas citoplasmáticas; citoesqueleto. Em células procariotas não ocorrem as organelas membranosas e o citoesqueleto. CITOSOL: É o líquido que preenche o citoplasma. Composto por água e diversas substâncias, principalmente proteínas. Por conta da abundância de água (cerca de 80%) o hialoplasma é o ambiente ideal para a ocorrência de reações químicas. CITOESQUELETO: Complexa estrutura constituída por tubos (microtúbulos) e filamentos (microfilamentos) e filamentos intermediários. O citoesqueleto define a forma e organiza a estrutura interna da célula. 9 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Microtúbulos: Constituídos por moléculas de uma proteína chamada tubulina. São estruturas tubulares que podem aumentar ou diminuir em comprimento pela incorporação ou liberação de moléculas de tubulina em suas extremidades. Eles são constantemente desmontados e montados em novas configurações, o que determina mudanças na forma da célula e a redistribuição dos componentes no seu interior. Os microtúbulos originam-se sempre em um local especial do citoplasma, conhecido como centrossomo ou centro celular, no qual ocorre o MTOC (centro de organização microtubular). RIBOSSOMOS Características: Pequenos grãos formados por duas subunidades e constituídos por proteínas e RNA (ribossômico). Função: Síntese de proteínas Ocorrência: Os ribossomos podem estar dispersos no hialoplasma produzindo proteínas que permanecem dentro da célula ou aderidos à membrana externa do retículo endoplasmático, produzindo proteínas, por exemplo, enzimas lisossômicas ou constituintes da membrana plasmática ou são destinadas à exportação, ou seja, são secretadas para fora da célula. Onde são encontrados: células procarióticas e eucarióticas Microfilamentos: Constituídos por moléculas de uma proteína chamada actina. A actina é a proteína intracelular mais abundante nas células eucariontes. Nas células animais e vegetais os microfilamentos aparecem no citoplasma de duas formas: associadas lado a lado formando feixes ou entrelaçados, formando redes. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Características: Retículo (diminutivo de rede). Rede de tubos e bolsas achatadas e interligadas formada por uma membrana dupla, amplamente distribuída pela célula e em comunicação com a membrana plasmática ou com a carioteca. Filamentos intermediários: constituídos por diversos tipos de proteínas celulares. Sua principal função é dar suporte mecânico à membrana plasmática nos locais em que se estabelece contato com as células vizinhas. A queratina é um tipo de filamento intermediário que reveste a camada mais externa da pele impedindo que as células desse tecido se separem ou se rompam ao serem submetidas, por exemplo, a um esticamento. CITOESQUELETO E A MOVIMENTAÇÃO CELULAR: Dois tipos de movimentos celulares acontecem graças à ação dos componentes do citoesqueleto: Ciclose: corrente citoplasmática importante para a distribuição de substâncias na célula. Movimento ameboide: mudanças na consistência do citoplasma que passa de um estado mais consistente (gel), para um mais fluído (sol) e vice-versa, promovendo a locomoção por emissão de pseudópodes e a fagocitose. Tipos de retículo: Retículo endoplasmático rugoso (ou granuloso ou ergastoplasma): com ribossomos aderidos à membrana externa. Retículo endoplasmático liso (ou não granuloso): sem ribossomos aderidos à membrana externa. Funções: REL: Aumenta a superfície interna da célula, o que amplia o campo de ação das enzimas, facilitando a ocorrência de reações químicas necessárias ao metabolismo celular; facilita o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio externo; auxilia a circulação intracelular, permitindo um maior deslocamento de substâncias de uma região para outra do citoplasma; armazena substâncias diversas no interior de suas cavidades; regula a pressão osmótica, uma vez que as substâncias armazenadas podem determinar uma alteração na concentração do meio intracelular. RER: Sintetiza proteínas, enquanto o retículo endoplasmático liso (REL) sintetiza lipídios (fosfolipídios e esteroides). Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais) ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS CENTRÍOLOS Características: par de cilindros dispostos perpendicularmente entre si. Formados por 9 trios de microtúbulos proteicos. Funções: formação de cílios e flagelos, que são estruturas móveis encontradas em células de diversos seres vivos. Cílios: Os cílios aparecem em grande quantidade e são curtos. Estão relacionados à locomoção ou remoção de impurezas. Estão presentes, por exemplo, nas células da traqueia, empurrando as impurezas do ar inspirado e em alguns protozoários como estruturas locomotoras. Flagelos: Os flagelos aparecem em pequena quantidade e são longos; também relacionados à locomoção como de espermatozoides e protozoários. Estrutura de cílios e flagelos: Cílios e flagelos são estruturalmente iguais. Aparecem como cilindros exteriores à célula e cobertos por membrana plasmática. São constituídos por 9 pares de microtúbulos que circundam um par central. O corpúsculo basal origina tanto os cílios como os flagelos e é constituído por 9 trios de microtúbulos. Onde são encontrados: maioria das células eucarióticas (exceto fungos e plantas). COMPLEXO GOLGIENSE (Complexo de Golgi) Características: Conjunto de sacos (ou bolsas) achatados e empilhados. Funções: Empacotamento e secreção de proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso; produção de muco (substância viscosa – constituída por uma parte proteica e outra polissacarídica protetora de superfícies internas de órgãos, como, intestinos, cavidades nasais, etc.). A proteína é produzida no RER e enviada ao complexo golgiense e então é produzida a fração polissacarídica. As vesículas com muco são liberadas posteriormente; formação do acrossomo nos espermatozoides, que é uma vesícula repleta de enzimas digestivas localizada na parte anterior do espermatozoide, com função de perfurar as membranas do óvulo na fecundação; produção de lisossomos. Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais). 10 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II QUESTÕES OBJETIVAS 2. (Mackenzie) As células produtoras de saliva retiram, do sangue, as substâncias necessárias para a síntese dessa secreção. Essas substâncias são, inicialmente, transferidas para __ I__, em que ocorre a __ II__. Em seguida, são encaminhadas para __ III__ de onde são secretadas. 1. (Ufrgs) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. a) b) c) d) e) Os ______________ encontram-se nos centros organizadores de ___________damaioria dos eucariontes e estão envolvidos na formação do fuso mitótico. ribossomos – microfilamentos lisossomos – filamentos intermediários centríolos - microtúbulos ribossomos – filamentos intermediários centriólos - microfilamentos a) b) c) d) e) Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas I, II e III. as mitocôndrias; produção de ATP; o retículo endoplasmático liso o retículo endoplasmático liso; produção de proteínas; o centríolo o complexo de Golgi; produção de carboidratos; as mitocôndrias o retículo endoplasmático granular; produção de enzimas; o complexo de Golgi os centríolos; produção de carboidratos; o complexo de Golgi 3. Considere o diagrama a seguir: a) b) c) d) e) No diagrama, as letrasA, B e C substituem, respectivamente: o peroxissomo, os ribossomos e o retículo endoplasmáticonão granuloso. o citoesqueleto, os centríolos e o retículo endoplasmático granuloso. o complexo golgiense, os ribossomos e o retículo endoplasmático granuloso. o peroxissomo, os vacúolos e o retículo endoplasmáticonão granuloso. o complexo golgiense, os vacúolos e o cloroplasto. 4. (Fgv) O uso constante de drogas psicotrópicas, como o álcool, pode fazer com que seus usuários desenvolvam certa tolerância à droga, de tal modo que passam a ser necessárias doses cada vez maiores para que o efeito seja obtido. Nesses casos, é correto dizer que, nas células do fígado desses usuários, a) o retículo endoplasmático liso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. b) o retículo endoplasmático liso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. c) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. d) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. e) o complexo golgiense se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. 5. (Udesc)No esquema a seguir, as setas 1, 2, 3, 4, 5 e 6 indicam as estruturas de uma célula eucarionte. 11 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Com base no esquema, analise as afirmativas. I. O complexo golgiense, indicado pelo número 4, recebe vesículas cheias de proteínas do retículo endoplasmático liso. II. O número 6 indica os polirribossomos, que são grupos de ribossomos unidos por uma molécula de RNA mensageiro. III. O retículo endoplasmático liso, indicado pelo número 1, é responsável pela síntese de proteínas. IV. O número 5 indica a mitocôndria, que tem como função a respiração celular. V. O número 3 indica a membrana plasmática, que é composta por vários fosfolipídios que se organizam em uma dupla camada constituída pelas proteínas mergulhadas (proteínas integrais) e pelas proteínas aderidas (proteínas periféricas) nessas camadas. 2. (Ufscar) O desenho representa um corte longitudinal de uma secretora de mucopolissacarídeos da parede interna de nossa traqueia. a) De que maneira o muco produzido por esse tipo celular protege nosso aparelho respiratório? b) Que estruturas celulares estão indicadas pelas A, B e C, respectivamente? Quais são as funções das estruturas B e C? Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II, IV e V são verdadeiras. 3. (Ufes 2002) Um cientista pretende determinar o local da síntese e o caminho percorrido por uma macromolécula produzida por uma célula eucarionte. Para esse propósito, ele marcou alguns dos componentes químicos desta molécula com 35 enxofre radioativo (S ). Suas observações no experimento foram as seguintes: QUESTÕES DISCURSIVAS 1. (Uerj) É possível marcar determinadas proteínas com um isótopo radioativo, a fim de rastrear sua passagem através da célula, desde a síntese até a excreção. O gráfico abaixo ilustra o rastreamento da passagem de uma proteína marcada radioativamente por três compartimentos celulares. trinta minutos após o início do experimento, a 35 marcação por S , na estrutura A indicada na figura ao lado, era intensa. uma hora após o início da síntese da macromolécula, a intensidade máxima de marcação ocorreu na estrutura B. uma hora e meia após o início da experiência, a marcação mais intensa foi registrada na estrutura C. Com base nessas informações, determine o nome: a) da organela responsável pela síntese dessa macromolécula; b) das organelas indicadas em B e C; c) do processo D, indicado na figura; d) da substância (macromolécula) que está sendo produzida pela célula - justifique sua resposta. Indique a sequência do percurso seguido por essa proteína através dos três compartimentos celulares citados e a função de cada um dos compartimentos durante o percurso. 12 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II AULA 4 - LISOSSOMO 4. (Ufjf 2002) A figura a seguir ilustra uma célula eucariota. Analise-a e responda: Características: bolsa arredondada com enzimas digestivas. Funções: Digestão intracelular: Os lisossomos se fundem aos fagossomos ou pinossomos, despejam suas enzimas digestivas e ocorre a digestão. Autofagia: Os lisossomos digerem partes da própria célula quando, por exemplo, ela é privada de alimento e as reservas se esgotam. Autólise ou citólise: Os lisossomos se rompem no interior da célula. Esse processo pode eliminar partes desgastadas pelo uso e reaproveitar alguns de seus componentes. A regressão da cauda do girino é um exemplo. Onde é encontrado: células animais. PEROXISSOMO Características: Bolsa com enzimas (oxidases e catalase). Funções: Oxidação de substâncias (ácidos graxos e substâncias tóxicas). A oxidação de substâncias orgânicas origina um subproduto tóxico (peróxido de hidrogênio –H2O2), que é degradado pela catalase, transformando-o em água e oxigênio. Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais). a) A estrutura indicada em 1 é formada por microtúbulos, constituintes do citoesqueleto. - Cite DUAS outras estruturas celulares também formadas por microtúbulos. - Diversas substâncias são capazes de impedir a formação dos microtúbulos, interferindo nos processos dos quais eles participam. Dentre estas substâncias, cita-se o taxol, um alcaloide utilizado no tratamento de tumores malignos ou câncer. Explique como o taxol poderia ser eficaz no tratamento dessa doença, considerando sua atuação no citoesqueleto. b) Se ocorresse uma mutação e esta célula ficasse desprovida da estrutura indicada em 2, quais seriam as consequências para: - o processo de digestão celular? - a formação do espermatozoide e o processo de fecundação? OBS.: GLIOXISSOMOS São os peroxissomos em células vegetais Ocorrência: protozoários, fungos e células de plantas Função: converter lipídios em açúcares VACÚOLOS Características: Cavidades delimitadas por membrana, que variam em tamanho e em funções. Funções: Vacúolo do suco celular: Grande vacúolo presente nas células vegetais (adultas). Armazena água, sais, pigmentos, açúcares e proteínas e também pode armazenar substâncias potencialmente prejudiciais. Atuam na digestão autofágica. Atuam na regulação osmótica. Vacúolo digestivo: Os lisossomos unem-se ao fagossomo ou pinossomo e inicia-se a digestão intracelular. Vacúolo residual: Restos não absorvidos pela célula, após a digestão intracelular, compõem o vacúolo residual, que se funde à membrana plasmática e elimina os resíduos por exocitose. Vacúolo contrátil ou pulsátil: Presente nos protozoários de água doce, nos quais a água entra constantemente por osmose. Tal vacúolo elimina o excesso de água e mantém a integridade celular do protozoário. Onde são encontrados: células eucarióticas 5. (Uff 2002) O esquema a seguir representa a participação de organelas no transporte de proteínas de uma célula eucariótica. 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. MITOCÔNDRIAS Características: bastão alongado constituído por uma membrana externa e uma interna pregueada (crista mitocondrial). O interior é preenchido por um material fluído chamado matriz mitocondrial. Função: respiração celular. Onde é encontrada: células eucarióticas (animais e vegetais). 13 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II CLOROPLASTOS Características: bastão alongado ou esférico (forma variável) constituído por uma membrana externa e uma interna pregueada (lamelas). O interior é preenchido por um material fluído chamado estroma. Função: fotossíntese. Onde é encontrado: células vegetais, alguns protistas. a) A - ribossomos, B - membrana interna, C membrana externa, D- cristas b) A - molécula de DNA, B- matriz, C- cristas, D membrana interna c) A - ribossomos, B- cristas, C- membrana externa, D - membrana interna d) A - cristas, B- membrana externa, C - membrana interna, D- molécula de DNA. e) A - cristas, B - ribossomos, C - membrana interna, D- membrana externa QUESTÕES OBJETIVAS 2. (Pucrj) A afirmação de que a herança mitocondrial humana é sempre materna: a) procede porque as mitocôndrias do embrião são provenientes do espermatozoide. b) procede porque somente o núcleo do espermatozoide penetra no óvulo. c) não procede porque todo o corpo do espermatozoide penetra no óvulo. d) não procede porque a célula ovo não contém mitocôndrias. e) não procede porque o zigoto é formado somente pelos núcleos dos gametas. 1. (Ufsm) As mitocôndrias são de origem exclusivamente materna. Atualmente está sendo possível rastrear nossos ancestrais através da análise do DNA mitocondrial. Identificando, na figura, as partes de uma mitocôndria, conforme indicação das setas, marque a alternativa correta. 3. (Pucmg) A figura representa esquema de processos biológicos que podem ocorrer em nossas células. Um dos processos biológicos representados no esquema é a: a) b) c) d) diapedese. heterofagia. autólise. silicose. 4. Complete as frases abaixo de forma a torná-las corretas: I. No processo de ..... A ..... a célula utiliza os lisossomos para renovação de estruturas de seu citoplasma. II. O desenvolvimento de seres multicelulares depende da morte programada de certas células. Nestas, a membrana do lisossomo se rompe e as enzimas digestivas entram em contato com o citoplasma, destruindo-o. Este fenômeno biológico é regulado por genes e denominado B ..... III. No processo de ..... C .....,o material nutritivo, que entra na célula por fagocitose ou pinocitose, é envolto por uma vesícula membranosa; essas vesículas se unem aos lisossomos,formando o vacúolo digestivo. a) b) c) d) e) A alternativa que apresenta a sequência correta é: A – apoptose; B – heterofagia; C – autofagia. A – heterofagia; B – autofagia; C – apoptose. A – autofagia; B – apoptose; C – heterofagia. A – apoptose; B – autofagia; C – heterofagia. A – heterofagia; B – apoptose; C – autofagia 14 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 5. Pode-se considerar a organização e o funcionamento de uma célula eucarionte animal de modo análogo ao que ocorre em uma cidade. Desse modo, a membrana plasmática seria o perímetro urbano e o citoplasma, com suas organelas, o espaço urbano. Algumas dessas similaridades funcionais entre a cidade e a célula corresponderiam às vias públicas como sendo o retículo endoplasmático, para o transporte e a distribuição de mercadorias; os supermercados como sendo o complexo de Golgi, responsável pelo armazenamento de mercadorias, e a companhia elétrica como sendo as mitocôndrias, que correspondem à usina de força da cidade. Pode-se, ainda, considerar que a molécula de adenosina trifosfato (ATP) seja a moeda circulante para o comércio de mercadorias. a) b) c) d) e) 3. (Uerj 2011) Uma amostra de mitocôndrias e outra de cloroplastos foram colocadas em meios de incubação adequados ao metabolismo normal de cada organela. As amostras, preparadas na ausência de luz, foram iluminadas do início até o final do experimento. Os gráficos abaixo indicam os resultados obtidos, para cada uma das organelas, nos quatro parâmetros medidos no experimento. Assinale a alternativa que justifica, corretamente, a analogia descrita para as mitocôndrias. Absorção de energia luminosa utilizada na produção de ATP. Armazenamento de ATP produzido da energia de substâncias inorgânicas. Armazenamento de ATP produzido na digestão dos alimentos. Produção de ATP a partir da oxidação de substâncias orgânicas. Produção de ATP a partir da síntese de amido e glicogênio. QUESTÕES DISCURSIVAS Identifique, por seus números, as curvas que correspondem às amostras de mitocôndrias e as que correspondem às amostras de cloroplastos, justificando sua resposta. 1. (Uff) Quando se coloca água oxigenada em um ferimento na pele, uma enzima localizada no interior de uma determinada organela das células do tecido ferido cliva essa água, provocando um borbulhamento sobre o ferimento. a) Em que organela a enzima em questão se localiza? b) Explique por que ocorre o borbulhamento sobre o ferimento, descrevendo a reação e a enzima envolvida. c) Um animal geneticamente modificado apresenta uma redução significativa da síntese das enzimas da organela identificada na resposta do item a. Nesse caso, o processo de detoxificação do etanol seria afetado? Justifique. d) Cite o nome e a função específica da organela identificada no item a, nas células vegetais. 4. (Ufg 2007) Na figura a seguir, estão esquematizados dois importantes processos celulares (I e II). 2. (Ueg 2005) No citoplasma são encontradas diversas organelas, cada uma com funções específicas, mas interagindo e dependendo umas 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. Sobre esse assunto, faça o que se pede: a) Explique a relação existente entre o complexo de Golgi e os lisossomos. b) Por que as organelas celulares dependem das mitocôndrias? De acordo com a figura, responda: a) Qual processo fisiológico está envolvido nas representações I e II, respectivamente? Qual organela celular é especializada para realização de cada processo? b) Como os processos I e II estão envolvidos no fluxo energético de uma cadeia alimentar? 15 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 5. (Unesp 2004) Considere a tabela: a) Indique os termos que podem substituir os números 1, 2, 3 e 4, de modo a estabelecer correspondência com suas respectivas colunas e linhas. b) Indique duas características de cada uma das organelas que permitem levantar a hipótese de que elas tenham se originado de bactérias que há milhões de anos associaram-se a outras células em uma relação mutualística. 16 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Prof. Fred AULA 01 E 02 Protozoose Os protozoários são seres unicelulares, mas, diferentemente das bactérias, eles têm carioteca (cariomembrana,são eucariontes). São complexos, com sistema reprodutor, digestivo, de locomoção, produção de energia, etc), por isso, por muitos anos, foram considerados “animais unicelulares”. Eles ainda podem viver em colônias, sozinhos ou parasitando. Podem ser encontrados em água doce, salgada, em terras úmidas ou ainda dentro de outros seres. Seu modo de vida é livre, mas alguns protozoários são parasitas, e podem causar doenças ao homem. é essencial para qualquer tipo de ser vivo. Depois da conjugação, as células realizam a reprodução assexuada. Reprodução Os representantes do reino protista se reproduzem através de bipartição (conhecida também como cissiparidade ou divisão binária). Como nas bactérias, a célula cresce, têm seu núcleo dividido em dois, através da mitose (reprodução assexuada), e então, o resto da célula se divide, originando duas células geneticamente idênticas. Veja mais detalhes sobre a reprodução no artigo sobre Reprodução e Ciclo de Vida dos Protozoários. 3 - Flagelados (Filo Zoomastigophora). Os flagelados são de vida livre e muitos deles são parasitas de humanos, como: Trichomonas vaginalis – fica alojado no aparelho reprodutor humano, geralmente nas mulheres, na vagina. Provoca muita coceira, ardência e corrimento, a Tricomoníase. Classificação dos Protistas Os protozoários podem ser classificados de acordo com seu modo de locomoção: Rizópodes: locomoção por pseudópodes, que são pseudo-pés (pés-falsos); Ciliados: locomoção através de cílios; Flagelados: locomoção através de flagelos; Esporozoários (ou apicomplexos): não têm sistema de locomoção; 1 - Rizópodes (Filo Rhizopoda) Grupo no qual é encontrada a Ameba, que usa muitos pseudópodes para locomoção. A ameba é um ótimo exemplo de protozoário. Obtêm alimentos através do processo chamado fagocitose, e digere o alimento nos vacúolos digestivos. A densidade do seu citoplasma é maior que a da água que o envolve no ambiente, por isso ela tem que periodicamente realizar a osmose, que é fazer o equilíbrio de água dentro do organismo. Para isso, ela utiliza os vacúolos pulsáteis para expulsar a água em excesso. Na realidade, o nome pulsátil é errôneo, pois o que acontece é que o vacúolo se forma cheio de água dentro da célula, se desloca até a membrana celular, e se desfaz lá, jogando a água para fora, e não como se fosse um “coração” batendo freneticamente. Trichomonas vaginalis Giardia lamblia – causa a giardíase, no intestino. os sintomas são náuseas, cólicas, diarréia, etc. 2 - Ciliados (Filo Ciliophora) Os ciliados recebem este nome, pois se movem com o auxílio de cílios, que estão em toda a superfície do protozoário. Este tipo aparece geralmente em água doce e salgada, e onde existe matéria vegetal em decomposição. Eles executam também outro tipo de reprodução, chamado de conjugação (sexuada), em que uma célula transmite material genético para outra célula, ocasionando uma variabilidade genética, o que Giardia lamblia E também: Leishmania brasiliensis (causa a Leishmaniose); Tripanossoma cruzi (Doença de Chagas); 17 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 4 - Esporozoários (Apicomplexos) No grupo dos esporozoários encontram-se os protistas que não têm qualquer tipo de sistema de locomoção. Todos eles são parasitas obrigatórios. O nome “Apicomplexos” vêm de uma parte do protista, responsável pela perfuração da membrana celular das futuras células hospedeiras. Os mais comuns são do gênero Plasmodium, que causam a Malária, e do gênero Toxoplasma, que causam a toxoplasmose. 18 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II ]EXERCÍCIOS OBJETIVOS 5. (Pucsp 2001) O gráfico abaixo tem relação com o ciclo de um protozoário parasita pertencente ao gênero Plasmodium. Nele, são mostradas as variações de temperatura corpórea em função do tempo de pessoas infectadas pelo parasita: 1. (Ufv 2002) Conta a lenda que, num certo meio ambiente, cinco insetos haviam violado o painel eletrônico da grande mata, ferindo a confiança dos que lá viviam. Para descobrir o nome do principal artrópode articulador da enorme vergonha nacional, foram dadas três pistas do tal inseto: I. Embora seja um tipo de sanguessuga, não é um anelídeo; embora pique as pessoas, não é um marimbondo. II. Diretamente não injeta parasitas, mas os defeca perto da fonte de alimento. III. Esconde-se entre frestas de paredes, caminha pelo rosto das pessoas, não destila veneno, mas deflagra um mal que ataca o coração. Assinale a alternativa que contém o nome do referido inseto: a) 'Anopheles sp'. d) 'Drosophila melanogaster'. b) 'Culex fatigans'. e) 'Lutzomya sp'. c) 'Triatoma infestans'. a) b) c) 2. (Mackenzie 2002) A malária ou impaludismo é uma doença muito disseminada nos países tropicais, inclusive no Brasil, na região amazônica, com mais de 500.000 casos por ano. O modo de transmissão ocorre por meio de um mosquito: a) fêmea que necessita de sangue para a produção de seus ovos. b) fêmea ou macho que necessitam de sangue para o acasalamento. c) fêmea ou macho que constituem o hospedeiro intermediário do parasita. d) macho onde se dá a reprodução sexuada do parasita. e) macho que possui o aparelho bucal mais desenvolvido do que a fêmea. 3. I. II. III. IV. V. d) e) As setas no gráfico indicam o momento em que uma das formas de vida desse parasita entrou na circulação por meio da picada de um inseto infectado. apresentou alta taxa de reprodução no fígado. apresentou alta taxa de reprodução nas fibras cardíacas. foi liberada no sangue, após o rompimento de hemácias. causou sérias lesões no intestino. 6. (Uel 2001) Protozoários podem causar diversas doenças ao homem. Nas alternativas abaixo, identifique aquela em que o protozoário, seu agente transmissor e a doença causada estão corretamente relacionados. a) 'Trypanosoma cruzi', triatomídeo, doença de Chagas. b) 'Leishmania brasiliensis', contato com água, leishmaniose. c) 'Entamoeba histolytica', contato com água, amarelão. d) 'Plasmodium vivax', barbeiro, malária. e) 'Plasmodium falciparum', barbeiro, doença de Chagas. (Mackenzie 2001) Considere os procedimentos: Andar sempre calçado Não defecar no chão Usar inseticidas Proteger portas e janelas com telas Não deixar água em vasos, pneus, etc. 7. (Uerj 2001) A doença de Chagas foi descrita em 1909 pelo médico brasileiro Carlos Chagas, na região norte de Minas Gerais. Lá verificou a existência de um inseto chamado popularmente de barbeiro, que, à noite, picava os habitantes da região. Quando Chagas examinou o barbeiro viu, em seu intestino, microorganismos que ele batizou de 'Tripanossoma cruzi', em homenagem a Oswaldo Cruz. Chagas pôde concluir que este inseto era o responsável pela doença quando encontrou o tripanossoma em amostras humanas de: a) fezes b) urina c) saliva d) sangue Evita-se a dengue e a malária, se forem adotados, somente: a) I, II e III d) II e V b) III e IV e) III, IV e V c) IV e V 4. (Ufrj 2001) Medidas realizadas nas últimas décadas mostraram que, no referido período, tem ocorrido um aumento da temperatura média da Terra. Tal constatação permite que sejam feitas algumas previsões com relação à saúde. Por exemplo, em decorrência do aumento de temperatura, haverá um aumento global da pluviosidade, o que, por seu turno, aumentará a incidência de doenças tais como malária, dengue, leptospirose e cólera. Por que é possível prever que as doenças citadas acima terão uma incidência maior? 19 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 8. (Ufpi 2001) Dentre as doenças humanas causadas por protozoários, estão a amebíase e a giardíase. Assinale a alternativa que mostra aspectos comuns a essas duas enfermidades. a) Têm como forma de contágio o uso de objetos contaminados. b) São causadas por protozoários do gênero 'Entamoeba'. c) Causam ulcerações graves da pele, principalmente no rosto, nos braços e nas pernas. d) Requerem como medida preventiva, evitar o uso direto de sanitários públicos. e) Apresentam como sintomas: diarreias e lesões na parede intestinal. I. II. III. IV. V. 9. (Fuvest 2001) Uma pessoa pretende processar um hospital com o argumento de que a doença de Chagas, da qual é portadora, foi ali adquirida em uma transfusão de sangue. A acusação a) não procede, pois a doença de Chagas é causada por um verme platelminto que se adquire em lagoas. b) não procede, pois a doença de Chagas é causada por um protozoário transmitido pela picada de mosquitos. c) não procede, pois a doença de Chagas resulta de uma malformação cardíaca congênita. d) procede, pois a doença de Chagas é causada por um protozoário que vive no sangue. e) procede, pois a doença de Chagas é causada por um vírus transmitido por contato sexual ou por transfusão sanguínea. O protozoário apresenta pouca especificidade de hospedeiros e a possibilidade de localizar-se em vários órgãos dos mesmos. No exame pré-natal, a ausência de imunoglobulinas do tipo M (IgM) e a presença de IgG indicam que a mãe está imunizada e que o feto não corre risco de contrair a doença. O parasita multiplica-se tanto no soro sanguíneo como no lúmen intestinal do animal hospedeiro. A profilaxia da doença é feita através do uso de corticoides e da eliminação de roedores e insetos que possam estar contaminados. A reprodução sexuada do protozoário que ocorre em felinos possibilita a contaminação através das fezes de gatos domésticos infectados. Marque a alternativa que contém todas as afirmativas verdadeiras. a) II, IV e V. d) III e IV. b) II e III. e) I, III e IV. c) I, II e V. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Caros candidatos; Vocês estão convidados a fazer um passeio numa área de Mata Atlântica, onde verão um maravilhoso ecossistema. Nesse passeio, vocês estarão em contato com a natureza, verão de perto a diversidade da fauna e da flora, compreenderão como as espécies se interrelacionam, se reproduzem e como se dão alguns fenômenos biológicos nos seres que vivem ali e até naqueles que visitam esse ambiente. Vocês terão a oportunidade de verificar de que maneira o homem pode interferir nesse meio, alterando-o, e quais as consequências disso. Também serão convocados a responder a questões básicas no campo da Biologia. Para tanto, contarão com a companhia de Ribossomildo, um experiente pesquisador, que lhes servirá de guia. Ele dispõe de material para ilustrar, quando necessário, essa atividade de campo. Fiquem tranquilos: vocês estão preparados, e o passeio será muito proveitoso, pois Ribossomildo só lhes dará informações cientificamente corretas. Vamos lá?!!! 10. (Ufc 2001) Leia o texto a seguir: "A TOXOPLASMOSE é uma doença causada pelo protozoário 'Toxoplasma gondii' e é particularmente perigosa para crianças na fase fetal. O parasita é capaz de invadir, naturalmente, qualquer organismo animal homeotermo, no qual se multiplica em ciclo assexuado. Além deste, existe o ciclo gametogônico, que ocorre em felinos e processa-se nas células do intestino, sendo o parasita eliminado juntamente com as fezes do animal. É um parasita estrito do interior celular que, após várias divisões, invade novas células, inclusive aquelas de defesa, que são móveis e levam o parasita em seu interior para os gânglios linfáticos, com consequente disseminação em todo o organismo do hospedeiro. Com a introdução do protozoário, têm início os fenômenos imunológicos, que se traduzem primeiro pelo aparecimento de anticorpos circulantes do tipo IgM (imunoglobulinas do tipo M), constituindo a chamada imunidade imediata. Posteriormente, com a cura da doença, tais anticorpos são substituídos por anticorpos denominados de IgG. O tratamento consiste no uso de medicamentos específicos, entre os quais alguns corticoides. 11. (Ufrn 2001) Ribossomildo lembra que o desmatamento indiscriminado e a construção de moradias bem perto da mata têm implicações na saúde pública. Refere-se, então, à seguinte manchete de um jornal da cidade: "Surto de calazar lota enfermaria". O referido surto deve ter ocorrido por que a) a proximidade da mata, nessas áreas, permitiu que cães se infectassem quando morderam raposas. b) habitantes dessas áreas passaram a ter mais contato com insetos transmissores do agente causador da doença. c) a alta densidade populacional facilitou a transmissão da doença, de pessoa a pessoa, através de gotículas de saliva. d) cães se infectaram muito mais facilmente, transmitindo a doença para crianças, através de mordidas. (Texto adaptado de http:// www.saudeanimal.com.br/artig162.htm) Tomando como base o texto que você acabou de ler, analise as seguintes afirmativas. 20 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 12. (Pucsp 2000) Na primeira década deste século, o médico brasileiro Carlos Chagas iniciou uma série de estudos que o levaram a descrever o ciclo de vida de um importante ...(I)... pertencente à ...(II)... 'Trypanosoma cruzi', agente etiológico do mal de Chagas e que tem como transmissor um ...(III)... pertencente ao ...(IV)... Triatoma, popularmente conhecido por "barbeiro". a) b) c) d) e) O vacúolo pulsátil ou contrátil tem a função de realizar o equilíbrio osmótico (osmorregulação). A água doce é meio hipotônica em relação ao protozoário e, por osmose, a água é absorvida. Para que o protozoário não venha a explodir, o vacúolo pulsátil expulsa o excesso de água. Os protozoários marinhos (assim como os parasitas) não possuem esta organela, pois são isotônicos em relação ao meio, ou seja, a sua concentração é semelhante à d'água salgada. No trecho acima, as lacunas I, II, III e IV devem ser substituídas correta e, respectivamente, por: protozoário, família, inseto e filo. protozoário, espécie, inseto e gênero. bacilo, espécie, verme e gênero. bacilo, família, verme e filo. vírus, ordem, molusco e gênero. 3. (UNICAMP-SP) Uma certa quantidade de água de lagoa com amebas foi colocada em frasco numerados de 1 a 5. Foram adicionadas quantidades crescentes de sais a partir do frasco 2 até o frasco 5. Observando-se, em seguida, em seguida, as amebas ao microscópio, constatou-se uma gradual diminuição da velocidade de formação de vacúolos pulsáteis a partir do frasco 2. No frasco 5 não se formaram esses vacúolos. 13. (Uel 2000) Considere as seguintes medidas profiláticas: I. colocação de telas em portas e janelas II. ingestão de frutas e verduras bem lavadas III. ingestão de água não contaminada IV. eliminação do barbeiro transmissor V. erradicação do mosquito transmissor VI. saneamento básico a) O que aconteceria se as amebas do frasco 1 não tivessem a capacidade de formar vacúolos? Por quê? b) Por que no frasco 5 não se formaram vacúolos? Podem diminuir a incidência da disenteria amebiana causada pela 'Entamoeba histolytica', SOMENTE a) I, II e III d) II, IV e V b) I, IV e V e) IV, V e VI c) II, III e VI Sugestão de resposta. a) Elas estourariam, pois muita água penetra por osmose na célula através da membrana plasmática. b) Porque o meio externo tornou-se isotônico com relação ao meio interno, a quantidade de água que entra e sai das amebas é a mesma. GABARITO: Resposta da questão 1: C Resposta da questão 2: A Resposta da questão 3: E Resposta da questão 4: O aumento da pluviosidade favorecerá a reprodução do vetor nos casos da malária e dengue. O aumento da pluviosidade também aumentará a frequência de inundações e em consequência, a mistura de água de esgoto com a água utilizada pelas comunidades, e daí o aumento de leptospirose e cólera. Resposta da questão 5: D] Resposta da questão 6: A Resposta da questão 7: D Resposta da questão 8: E Resposta da questão 9: D Resposta da questão 10: C Resposta da questão 11: B Resposta da questão 12: B Resposta da questão 13: C 4. (UNICAMP-SP) Quando intensamente parasitada por Giardia lamblia, uma pessoa passa a sofrer de certas deficiências nutricionais. Estas são explicadas pela interferência na absorção de nutrientes, devido ao fato de que esses parasitas cobrem a mucosa de extensa região do tubo digestivo. a) Qual é esta região? b) De que maneira se adquire esta parasitose? c) Qual o processo de reprodução que ocorre neste parasita? Sugestão de resposta. a) Intestino delgado, onde ocorre a absorção de nutrientes. b) Adquire-se pela ingestão de cistos do protozoário em alimentos e água contaminados. c) Cissiparidade (reprodução assexuada). EXERCÍCIOS DISCURSIVOS 1. (FUVEST-SP) Como as amebas capturam seu alimento?. As amebas capturam seus alimentos por fagocitose, por meio de seus pseudópodos. 5. 2. (FUVEST-SP) Qual é a função do vacúolo pulsátil dos protozoários de água doce? Por que esta organela geralmente não existe nos protozoários marinhos? 21 (PUC-SP) Os jornais noticiaram que a população de certa idade corria sério risco devida à fuga de barbeiros que estavam sendo utilizados em pesquisas. Justifique essa afirmativa. A população corre risco devido os barbeiros serem os vetores da doença de Chagas. 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Teste da apostila 3 do extensivo e apostila 2 do semi-extensivo pau-a-pique rebocadas com barro, por moradias de alvenaria. O simples uso de reboco (cal) nas paredes das casas já dificulta a sobrevivência do barbeiro. b) A transmissão se dá por meio das fezes que o barbeiro deposita na pele da pessoa, ao picá-la para sugar o sangue; ao coçar, o indivíduo transfere o protozoário que se encontrava nas fezes do inseto para as lesões na pele, permitindo que ele atinja a corrente sanguínea. c) Citam-se: amebíase, giardíase, cólera (bactéria), ascaridíase, cisticercose humana, teníase, ancilostomose, hepatite (vírus), entre outras. 6. (VUNESP-SP) O mal de Chagas é uma doença que afeta grande número de pessoas em áreas rurais do Brasil. Sobre essa doença, responda as seguintes questões: a) Como essas pessoas são infectadas? b) Qual o agente transmissor? c) Qual órgão do corpo é afetado pelo agente patogênico? d) Qual a medida profilática para erradicar a doença? Sugestão de resposta. a) As pessoas são infectadas por meio das fezes que o percevejo barbeiro (triatomídeo) deposita na pele da pessoa, ao picá-la para sugar o sangue. Ao coçar, o indivíduo transfere o protozoário que se encontrava nas fezes do inseto para as lesões na pele, permitindo que ele atinja a corrente sanguínea. b) O agente transmissor é o inseto (percevejo), conhecido como barbeiro, chupança, procotó ou bicho-de-parede. c) O agente patogênico pode atingir vários órgãos (como fígado, intestino (colo), esôfago, entre outros), mas afeta, principalmente, o coração. d) Deve-se combater o percevejo barbeiro com inseticidas, tratar os doentes, substituir as casas de pau-a-pique por alvenaria (sem esconderijos para o inseto), usar cortinados de filó sobre as camas, além de portas e janelas protegidas por telas e ter cuidado com as transfusões de sangue. 8. (UFV-MG) Leia o texto: "Fui descoberto em 1909 em Lassance, Minas Gerais. Vivo transitoriamente no intestino de um hospedeiro intermediário, que se alimenta de sangue e, como possui intestino muito curto, normalmente, com a colaboração de minha própria vitima, penetro nos tecidos de meu hospedeiro vertebrado definitivo". Responda: a) Qual é o meu nome específico? b) Após penetrar no tecido subcutâneo e atingir a corrente sanguínea do hospedeiro definitivo, onde mais frequentemente me instalo? c) Sou causador de graves lesões no homem. Qual uma delas? d) Qual o nome da doença causada por mim e que atinge cerca de dez milhões de brasileiros? e) Qual é uma das maneiras de não se contagiar comigo? 7. (UNICAMP-SP) "Com 12 mil habitantes e arrecadação mensal de R$ 120 mil, Gouveia, no Alto Jequitinhonha, norte mineiro, tornou-se referência nacional em saúde pública (...). Até 1979, 42% das casas de Gouveia tinham barbeiros (...) e 22% dos moradores estavam doentes. Em 1995, a Prefeitura anunciou que não houve nenhum novo caso de Doença de Chagas, graças, sobretudo à água potável e à rede de esgotos" Sugestão de resposta. a) Trypanossoma cruzi b) Musculatura do coração. c) Lesões cardíacas, megaesôfago (aumento do esôfago), megacolo (aumento do colo do intestino). d) Doença de Chagas. e) Evitar a construção de casas de pau-a-pique, controlar a população de barbeiros, cuidado com as transfusões de sangue. (Adaptado do artigo Cidade com pouco recurso é modelo de saúde em MG, Ecologia e Desenvolvimento, nº 59, 1996). a) A erradicação da Doença de Chagas em Gouveia não pode ser atribuída às causas apontadas pelo artigo. Indique uma forma eficaz de combate a essa doença que possa ter sido utilizada nesse caso. b) Qual o mecanismo natural de transmissão da Doença de Chagas para o ser humano? c) Cite duas doenças parasitárias cuja incidência possa ter diminuído como consequência da melhoria nas redes de água e esgotos. 9. (UNICAMP-SP) Em algumas regiões do Brasil, como o estado de São Paulo, a maneira usual de transmissão do Trypanosoma cruzi para o ser humano, por meio de triatomídeos, deixou de ser importante, principalmente em consequência das medidas de controle desses artrópodes. Dê duas explicações para o aparecimento, nessas regiões, de novos casos humanos da doença de Chagas. A transmissão do Trypanosoma cruzi para o ser humano pode também ser realizada através de transfusão de sangue que contenha o parasita, por via placentária durante a gestação e, ainda, através do leite de mães contaminadas. Sugestão de resposta. a) Realmente, a erradicação da doença citada não pode ser atribuída ao uso de água potável e à rede de esgoto porque as ações eficazes no combate à doença de Chagas são: eliminar o transmissor (barbeiro) com o uso de inseticidas; melhorar as condições de moradia, substituindo as casas de 22 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 10. (UFGO) (UNICAMP) Alice e Antônio moravam em um pequeno sítio, em uma humilde casa de barro, no interior do estado de Minas Gerais. Da mesma maneira que a maior pare dos habitantes dessa região, o casal sofria da doença de Chagas. Procurando melhorar de vida, o casal reuniu todas as economias e mudou-se para a região central de Belo Horizonte, onde, dois anos depois, teve um filho sadio. Os dois, preocupados com a possibilidade de o filho apresentar a mesma doença, pelo fato de morarem juntos, perguntaram a um médico se o menino corria risco de também ser portados da doença de Chagas. 12. (UFGO) Quais são as condições de habitação que favorecem o aparecimento dos vetores no ser humano, tornado-se domiciliares e transmissores da doença de Chagas? As condições de habitação que favorecem o aparecimento do barbeiro são: as casas de barro ou pau-a-pique, frestas de casas ou paióis, casas velhas, telhados, colchões sujos, etc,, onde esse inseto possa se esconder durante o dia e saia à noite, para sugar o sangue do homem. AULA 03 PODEM REFERIR-SE, COMO REGRAS BÁSICAS DE NOMENCLATURA: a) Qual seriam a resposta e a justificativa corretas dadas pelo médico? b) Se essa família voltar a residir na região de origem, cite duas providências que os pais deveriam tomar para evitar que o filho adquira doença da Chagas. Sugestão de resposta. a) A doença de Chagas não pode ser transmitida através do contato direto entre pessoas doentes. A transmissão envolve um inseto vetor - o barbeiro quando ele se encontra contaminado, em suas fezes acha-se o protozoário causador da doença. b) Morar em casas de alvenaria e utilizar inseticidas para eliminar os possíveis insetos transmissores (barbeiros). 11. (UNESP) Ao longo dos meses de fevereiro e março de 2005, a doença de Chagas voltou a ser destaque nos meios de comunicação, agora em razão da forma inusitada pela qual foi adquirida: mais de 30 pessoas apresentaram a forma aguda da doença, todas elas contaminadas depois de terem bebido caldo de cana (garapa) em quiosques do litoral norte de Santa Catarina. Embora este novo surto da doença tenha merecido destaque nos noticiários, cerca de 6 milhões de brasileiros possuem a doença de Chagas adquirida na sua forma convencional de contágio. a) Normalmente, como se adquire a doença de Chagas? Explique o modo pelo qual o caldo-decana pode ter sido o veículo do agente transmissor da doença. b) Produtos obtidos desse caldo-de-cana, tais como melado e rapadura, poderiam veicular os agentes transmissores da doença? Justifique. Sugestão de resposta. a) A doença de Chagas é adquirida principalmente pela contaminação com fezes do inseto hematófago "barbeiro", contendo o protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. Esse protozoário presente no caldo de cana pode atravessar a mucosa oral e atingir a circulação sanguínea humana. b) Não. A produção do melaço e da rapadura envolve a fervura do caldo de cana; processo que resultaria na morte do protista Trypanosoma cruzi - o agente causador da doença de Chagas. A designação dos taxa é feita em língua latina, pois sendo uma língua morta, mantém-se imutável, não está sujeita a uma evolução. Os cientistas de todo o mundo utilizam a língua latina para designar os grupos taxonômicos. Lineu desenvolveu um sistema de nomenclatura binominal para designar as espécies. O nome da espécie consta sempre de duas palavras latinas ou latinizadas: a primeira é um substantivo escrito com inicial maiúscula e corresponde ao nome do gênero a que a espécie pertence; a segunda palavra, escrita com inicial minúscula, designa-se por epíteto específico ou restritivo específico, sendo geralmente um adjetivo. Assim, por exemplo, o nome científico da abelha é Apis mellifera. O restritivo específico identifica uma espécie dentro do gênero a que pertence. A designação dos grupos superiores à espécie é uninominal, isto é, consta de uma única palavra, que é um substantivo, escrita com inicial maiúscula. O nome da família dos animais obtém-se acrescentando a terminação – idae à raiz do nome de um dos gêneros. Nas plantas, a terminação que caracteriza a família é – aceae. Há, no entanto, algumas exceções. Quando uma espécie tem subespécies, utiliza-se uma nomenclatura trinominal para designá-las, isto é, escreve-se o nome da espécie seguido de um terceiro termo designado por restritivo ou epíteto subespecífico. Os nomes genéricos, específicos e subespecíficos devem ser escritos em tipo de letra diferente da do texto corrente. ESPECIAÇÃO Definição: divisão de uma reprodutivamente isoladas. Restrição: não é reprodução sexuada. aplicável espécie a em duas espécies sem O evento crucial: isolamento reprodutivo. 23 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Membros de espécies diferentes possuem diferenças genéticas, ecológicas, comportamentais e morfológicas. Nenhum desses critérios, porém, é suficiente para fornecer uma definição universal de espécie. Muitas espécies, no entanto, diferem por serem reprodutivamente isoladas (conceito biológico de espécie). Precisamos, portanto, compreender como surgem as barreiras reprodutivas entre uma nova espécie e seu ancestral (=compreender a especiação). 3) Anopheles (Nyssorthynchus) darlingi 4) Anopheles (Nyssorthynchus) triannulatus davisi b) Justifique sua resposta Sugestão de resposta. a) A fêmea do Anopheles (Nyssorthynchus) triannulatus davisi b) Porque ambos pertencem à mesma espécie, apesar de sub espécies diferentes. Antes, porém: uma nova espécie pode ter as seguintes relações geográficas com seu ancestral: a) Isolamento geográfico (alopatria). b) Existir em um continnum geográfico. c) Existir dentro da mesma área (simpatria). 2. (VUNESP) - Em uma mata, encontramos vários animais pertencentes à classe dos insetos. Dentre esses, os do grilo e do gafanhoto da ordem dos ortópteros, a cigarra e o vagalume, respectivamente, das ordens dos homópteros e dos coleópteros. Com base nessas informações, em qual dos grupos (grilo-gafanhoto ou cigarravagalume) encontradas maiores semelhanças? Justifique sua resposta. Mecanismos de Isolamento Reprodutivo: características que fazem com que espécies, quando simpátricas, mantenham conjuntos gênicos distintos. Uma classificação dos mecanismos isolamento nos animais (Mayr, 1993): Sugestão de resposta. Entre o grilo e o gafanhoto, pois, conforme o texto pertencem à mesma ordem (ortópteros). De acordo com os critérios de classificação dos seres vivos, organismos que possuem à mesma unidade de classificação são mais aparentados e semelhantes entre si do que, organismos que possuem unidade de classificação diferente. Assim como o grilo e o gafanhoto pertencem a uma mesma ordem, possuem mais semelhanças, enquanto a cigarra e o vagalume, pertencentes a ordens distintas, deverão apresentar menor número de semelhanças. de 1. Mecanismos pré-copulatórios - impedem cruzamentos inter-específicos a) Parceiros em potencial não se encontram (isolamento sazonal ou de hábitat). b) Parceiros em potencial encontram-se, mas não copulam (isolamento etológico). c) A cópula é tentada, mas não há transferência de espermatozoides (isolamento mecânico). 2. Mecanismos pós-copulatórios - reduzem o completo sucesso dos cruzamentos interespecíficos 3. (Unicamp - SP) Leptodactylus labyrinthicus é um nome aparentemente complicado para um anfíbio que ocorre em brejos do Estado de São Paulo. Justifique o uso do nome científico em vez de, simplesmente, "rã-pimenta", como dizem os pescadores. Pré-zigóticos a) A transferência de espermatozoides ocorre, mas o ovo não é fertilizado (mortalidade gamética, incompatibilidade, etc) Sugestão de resposta. O nome científico padroniza a nomenclatura,permitindo que cientistas do mundo inteiro o utilizem nos seus trabalhos, e facilita sua localização e identificação. Pós-zigóticos a) O ovo é fertilizado, mas o zigoto morre (mortalidade zigótica por incompatibilidade de cariótipos, etc.) b) O zigoto produz uma F1 de híbridos inviáveis ou com viabilidade reduzida (inviabilidade do híbrido) c) Os zigotos dos híbridos da F1 são completamente viáveis, mas parcial ou completamente estéreis ou ainda produzem uma F2 deficiente (esterilidade do híbrido) 4. (UFRJ) Considere dois animais A e B, e dois outros, C e D. Os animais A e B pertencem a gêneros diferentes de uma mesma família, enquanto os animais C e D pertencem à mesma ordem, mas a famílias diferentes, Você espera encontrar maior grau de semelhança entre A e B ou entre C e D? Por quê? EXERCÍCIO DISCURSIVO Sugestão de resposta. Os animais A e B devem apresentar maior grau de semelhanças e parentesco genético, uma vez que pertencem à mesma família. Eles têm em comum, portando, o reino, o filo, a classe, a ordem é a família: diferem apenas no gênero e na espécie. Os animais C e D, por sua vez, pertencem à mesma ordem, tendo em comum o reino, o filo, a classe e a ordem, diferem na família, no gênero e na espécie. 1. A partir dos seus conhecimentos sobre as regras de nomenclatura zoológica, responda: a) Com qual das fêmeas citadas abaixo o macho de Anopheles (Nyssorthynchus) triannulatus trianulatus pode cruzar e produzir descendentes férteis, ao longo de várias gerações: 1) Anopheles (Nyssorthynchus) argyritarsis argyritarsis 2) Anopheles (Nyssorthynchus) argyritarsis sawyeri 24 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 3. (UFF-RJ) Identifique a categoria taxonômica a que se refere cada um dos nomes citados, de acordo com as regras de nomenclatura zoológica, e justifique sua resposta. a) Rattus b) Ascaris lumbricoides c) Homo sapiens Classe: Hepaticae Conceito: O termo hepática (hepato=fígado) deve-se a forma de fígado do gametófito, são briófitas, cujo gametófito têm forma de fígado e são características de ambientes terrestres úmidos, sombreados. Gênero: O mais conhecido é o Marchantia Sugestão de resposta. a) Rattus - pertence à categoria taxonômica gênero. Nome escrito em latim, em itálico ou grifado, com inicial maiúscula. b) e c) Ascaris lumbricoides e Homo sapiens - espécie; nomenclatura binomial, latinizada, escrita em itálico, sendo o primeiro nome escrito com letra inicial maiúscula e o segundo com inicial minúscula. Gênero: Anthóceros Reprodução: Os gametângios estão mergulhados nos tecidos dos gametófitos, podendo ser homotálicos ou heterotálicos. Vários esporófitos são formados em uma mesma planta após a fecundação. Possuindo uma base e um esporângio alongado, produtor de esporos. Importância das briófitas: atuam como espécies pioneiras no ambiente. AULA 04 RESUMO DO BRIÓFITAS E PTERIDÓFITAS EXERCÍCIOS DISCURSIVOS 1. (FUVEST) O esquema a seguir representa o ciclo de vida da samambaia. A letra A representa a célula haplóide que faz a transição da fase esporofítica para a fase gametofítica; a letra B representa a célula diplóide que faz a transição da fase gametofítica para a fase esporofítica. Resumo sobre briófitas para o vestibular. Briófitas são organismos multicelulares autótrofos, de pequeno porte, a grande maioria não ultrapassa 30cm. Vivem em ambientes úmidos e sombreados; não possuem sistema de vasos condutores. Características Gerais das Briófitas I. A grande maioria das espécies é terrestre de ambiente úmido e sombreado (musgos, hepáticas anthóceros). II. São plantas avasculares (ausência de vasos condutores); os líquidos são conduzidos por difusão célula a célula. III. Ocorrem ainda espécies com a Ricciocarpus natans que flutua em H2O doce e a Riccia flutuantes que vive submersa em água doce. IV. O musgo do gênero Shpagnum forma a turfa, que funciona como adubo na melhoria do solo, quando seco e moído pode ser utilizado como combustível. a) Descreva resumidamente a aparência das plantas que representam a fase esporofítica e a fase gametofítica. b) Quais são os nomes das células representadas pelas letras A e B? Classificação Classe Musci: classe em que seus representantes são os musgos, vegetais que apresentam o corpo divido em três regiões específicas rizoíde, caulóide, e filóide. Sugestão de resposta. a) Nas samambaias a fase esporofítica é duradoura e constituída por um vegetal completo, com raiz, caule e folhas. O caule pode ser subterrâneo (rizoma) e as folhas compostas são formadas por folíolos que, quando férteis, apresentam soros em sua face ventral. A fase gametofítica (prótalo) é transitória e representada por um vegetal verde, de pequeno porte e achatado. Esta fase laminar possui rizóides e órgãos produtores de gametas arquegônios (feminino) e anterídios (masculino). b) A célula A é o esporo e a célula B é o zigoto resultante da fecundação dos gametas. Reprodução nas Briófitas Assexuada: ocorre por fragmentação, quando a planta adulta cresce, divide-se em pedaços irregulares chamados propágulos, e estes são levados pela ação do vento e da água da chuva até o solo, germinando e formando uma nova planta. Sexuada: Ocorre alternância de gerações (Metagênese). Gametângios: órgãos produtores de gametas Planta masculina: Anterídeo -> produz anterozóides. Planta feminina: arquegônio -> produz oosferas 25 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 2. (UFSCAR) Muitas das características que surgiram ao longo da história evolutiva das plantas permitiram a conquista do ambiente terrestre. Considere os musgos e as samambaias e: a) cite uma característica compartilhada por esses dois grupos que torna essas plantas dependentes da água para a fertilização. b) compare os dois grupos com relação à presença de um sistema vascular para transporte de água e nutrientes. estabelecimento (gradativo) espécies vegetais e animais. de outras 5. (FUVEST) As células do gametófito de uma briófita de ciclo normal têm trinta cromossomos. Quantos cromossomos serão encontrados no esporo, na haste, na cápsula e no anterozóide? Sugestão de resposta: Sabemos que o gametófito é uma estrutura haplóide, portanto o número diplóide de cromossomos dessa briófita é sessenta. Os esporos, o gametófito, os órgãos sexuais (anterídio e arquegônio) e os gametas (anterozóide e oosfera) são estruturas haplóides, portanto têm trinta cromossomos. O esporófito (planta adulta) formado por haste, cápsula e esporângios são estruturas diplóides, portanto têm sessenta cromossomos. Sugestão de resposta. a) Ausência de tubo polínico. b) Musgos são vegetais avasculares e, por isso, de pequeno porte. O transporte de água e nutrientes se faz de célula a célula, por difusão. Samambaias são plantas vasculares de porte médio. Nessas plantas o transporte de água e nutrientes é realizado através de um sistema condutor representado pelos vasos lenhosos (lenho ou xilema) e vasos liberianos (líber ou floema). DISCURSIVAS 3. (UNICAMP-SP) A Mata Atlântica é um ambiente bastante úmido. Nesse ambiente, é comum encontrar diversos tipos de plantas verdes, de pequeno porte (alguns centímetros), crescendo sobre troncos e ramos de árvores, bem como recobrindo certas áreas na superfície do solo. A reprodução destas plantas não ocorreu por meio de flores, mas no seu ciclo há gametas envolvidos. a) Que plantas são essas? b) Qual o fator que delimita o seu tamanho? c) Qual é a fase transitória do seu ciclo reprodutivo? 1. Sugestão de resposta. a) Essas plantas são as briófitas. b) O fator limitante do seu tamanho é a ausência de vasos condutores de seiva. c) A fase transitória do ciclo das briófitas é o esporófito. Ocorrência As briófitas são características de ambientes terrestre úmidos, embora algumas apresentem adaptações que permitem a ocupação dos mais variados tipos de ambientes, resistindo tanto à imersão, em ambientes totalmente aquáticos, como a desidratação quando atuam como sucessores primários na colonização, por exemplo, de rochas nuas ou mesmo ao congelamento em regiões polares. Apresenta-se, entretanto sempre dependentes da água, ao menos para o deslocamento do anterozoíde flagelado até a oosfera. BRIOFITAS - PLANTAS SEM VASOS CONDUTORES. Essa divisão compreende vegetais terrestres com morfologia bastante simples, conhecidos popularmente como "musgos" ou "hepáticas". São organismos eucariontes, pluricelulares, onde apenas os elementos reprodutivos são unicelulares, enquadrandose no Reino Plantae, como todos os demais grupos de plantas terrestres. 4. (UFG) As briófitas e as pteridófitas são vegetais característicos de ambientes úmidos. a) Explique como ocorre o transporte da água no interior desses organismos. b) Apresente uma razão para o fato de as briófitas serem considerados organismos importantes na dinâmica das comunidades. Sugestão de resposta: a) Briófitas são vegetais de pequeno porte, cujo transporte de líquidos em seu interior ocorre por difusão. As pteridófitas são vegetais de maior porte, sendo que o transporte de seiva é realizado por meio de vasos condutores. b) Briófitas são vegetais que atuam como um dos grupos de organismos pioneiros no processo de sucessão ecológica em ambientes úmidos, possibilitando: aumento da umidade local; instalação e sobrevivência de plantas herbáceas; maior disponibilidade de matéria orgânica (alterações ambientais); a) Em relação à escala evolutiva, quais as características que colocam as briófitas em plano evolutivo superior as algas? b) O que representa o ciclo haplodiplobionte em relação às briófitas e qual é a geração duradoura e a geração temporária? c) Qual o motivo anatômico para o tamanho das briófitas ser reduzido? d) Cite pelo menos duas importâncias ecológicas exercidas pelas briófitas. 26 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 2. Os gráficos a seguir apresentam o crescimento de uma espécie de bactéria e de um vírus bacteriófago bactéria em ciclo lítico, ambos em ambiente sem limitação de recursos. c) Que condições teriam permitido que um heterótrofo sobrevivesse na Terra primitiva? Descreva as condições ambientais que teriam favorecido o aparecimento posterior dos autótrofos? d) Além das condições ambientais, qual o outro argumento para não se aceitar que o primeiro ser vivo tenha sido autótrofo? 4. (UFJF-MG) A floresta Amazônica vem sendo gradativamente desmatada, ameaçando de extinção diversas espécies animais. Numa tentativa de preservar esses animais, um grupo de pesquisadores construiu uma grande redoma que reproduz o ambiente amazônico e nela introduziu pequeno número de indivíduos de cada espécie ameaçada de extinção, tanto de animais com reprodução sexuada quanto assexuada. Com base em seus conhecimentos de genética de populações e aceitando a hipótese de que todos os indivíduos conseguiram sobreviver e se reproduzir na redoma, responda às questões. a) O que acontecerá com a variabilidade genética das espécies animais após 10 gerações? Por quê? b) Quais animais serão mais afetados: os com reprodução sexuada ou assexuada? Justifique sua resposta. c) Meiose é um processo celular que confere variabilidade genética aos organismos. Você concorda com essa afirmativa? Explique. 5. A biossíntese da glicose é uma necessidade absoluta nos mamíferos, porque o cérebro e o restante do sistema nervoso, bem como a medula renal, os testículos, os eritrócitos e os tecidos embrionários, necessitam da glicose fornecida por meio do sangue como sua principal, ou mesmo única, fonte de energia. O cérebro humano requer sozinho 120g de glicose por dia. Na ausência de glicose, porém, vias metabólicas que visam sua formação são necessárias, sendo possível a produção de glicose a partir das reservas. A formação de glicose a partir de precursores não carboidratos é chamada de gliconeogênese (“formação de açúcar novo”), sendo uma forma de abastecimento do organismo na falta de glicose. A gliconeogênese é uma via universal encontrada em todos os animais, vegetais, fungos e microrganismos, e as reações que dela fazem parte são as mesmas em todos os casos. a) Determine uma forma de reabastecimento de glicose ao organismo que não envolva a via de gliconeogênese. Que órgão estaria relacionado com esse reabastecimento? b) Apesar de necessitarmos da glicose para produção de energia, sabemos que não temos a capacidade de sintetizá-la. Que fenômeno é responsável pela síntese de glicose? Que tipo de organismo pode realizar esse fenômeno? c) Determine dois destinos da glicose produzida por vegetais que não seja a utilização no metabolismo energético para produção direta de energia. Identifique qual gráfico (A ou B) representa o crescimento das bactérias e qual representa o crescimento dos bacteriófagos. Justifique sua resposta. 3. Em 1953, Miller e Urey realizaram experimentos simulando as condições da Terra primitiva: supostamente altas temperaturas e atmosfera composta pelos gases metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água, sujeita a descargas elétricas intensas. A figura a seguir representa o aparato utilizado por Miller e Urey em seus experimentos. a) Qual a hipótese testada por Miller e Urey neste experimento? Cite um produto obtido que confirmou a hipótese. b) Como se explica que o O‚ tenha surgido posteriormente na atmosfera? 27 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II a) A que corresponde, nas angiospermas, o gametófito masculino? E o feminino? b) Indique, através dos números, onde estão localizadas essas estruturas, no esquema de flor apresentado a seguir. c) Dê o nome do gameta feminino. d) Em animais a principal forma de armazenamento de energia se dá sob a forma de lipídios. Qual a categoria de lipídios é usada como principal reserva? Qual a sua composição? e) Os esteroides são lipídios bem diferentes dos glicerídeos e das ceras, apresentando uma estrutura composta por quatro anéis de átomos de carbono interligados. O colesterol é um dos esteroides mais conhecidos, devido à sua associação com as doenças cardiovasculares. Determine duas funções e duas formas de obtenção do colesterol e explique sucintamente a utilização dos termos “colesterol ruim” e “colesterol bom”, destinados a essa substância. 8. (FUVEST) Cite dois tipos de parênquimas e suas funções. 9. (UFV) Considere a morte dos protozoários de água doce após terem sido colocados, por engano, em tanques de água salgada. a) Como poderia ser explicada a morte dos protozoários, tendo em vista apenas os movimentos do solvente ou dos solutos? b) Cite duas funções dos vacúolos pulsáteis em protozoários de água doce. 6. A síndrome conhecida como "vaca louca" é uma doença infecciosa que ataca o sistema nervoso central de animais e até do homem. O agente infeccioso dessa doença é um príon molécula normal de células nervosas - alterado em sua estrutura tridimensional. Os príons assim alterados têm a propriedade de transformar príons normais em príons infecciosos. Os príons normais são digeridos por enzimas do tipo da tripsina. Curiosamente, os alterados não o são, o que, entre outras razões, permite a transmissão da doença por via digestiva. a) Qual a composição química dos príons? b) A tripsina é uma enzima constituinte do suco pancreático, atuante em pH 8,0 e é responsável pela digestão de proteínas. O que se espera da ação da tripsina caso seja isolada e colocada em um tubo de ensaio junto com proteínas: I. após ter sido previamente submetida a fervura. Justifique. II. sendo adicionado ainda HCl. Justifique. 10. (UFC) Alguns insetos apresentam os dois pares de asas desenvolvidos, enquanto outros apresentam modificações dessa condição, substituindo o segundo par de asas por estruturas conhecidas como halteres, utilizadas para estabilizar o voo. A condição das asas posteriores bem desenvolvidas, semelhantes às asas anteriores, é conhecida como plesiomórfica, ou seja, primitiva, e a condição das asas transformadas em halteres é conhecida como apomórfica, ou seja, derivada. De acordo com o exposto, responda o que se pede a seguir. a) Cite um exemplo de um caráter plesiomórfico e seu correspondente apomórfico em vertebrados. - Caráter plesiomórfico: - Caráter apomórfico: b) Modificações ao longo da história evolutiva, gerando apomorfias, acontecem em indivíduos que apresentam estruturas homólogas. Cite um exemplo de homologia em relação ao caráter plesiomórfico citado no item anterior. c) Todos os dias as células produzem proteínas que contêm aminoácidos em uma certa sequência. O que garante que um tipo de proteína produzida em nossas células tenha sempre a mesma sequência de aminoácidos? Explique. d) Admita duas amostras proteicas com mesmo número e mesmos tipos de aminoácidos. Podemos afirmar que as duas amostras são iguais? Justifique. 11. O corpo da planta começa a se diferenciar durante a formação da semente, logo após a fecundação. Nesta fase embrionária, surgem células poliédricas com parede celular fina e bastante flexível, e c chamadas células meristemáticas. Descreva os primários formados diretamente por eles. 12. 7. (UNICAMP) Uma das tendências evolutivas no reino vegetal foi a redução progressiva da fase haplóide, o gametófito. 28 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II a) Como as diferenças na frequência gênica dessa população podem ser explicadas? b) Suponha que a frequência dos alelos nos membros dessas comunidades não tenha apresentado diferenças significativas em relação à população alemã. Como esse fato poderia ser explicado? 13. A unidade fundamental da informação nos organismos vivos é o gene. Um gene é definido bioquimicamente como um segmento de DNA (ou, em alguns casos, de RNA) que codifica a informação requerida para a produção de um produto biológico funcional. a) Quais são os produtos biológicos funcionais produzidos a partir de ordem gênica? b) Determine os nomes dos processos pelos quais os produtos biológicos gênicos são formados. Em que local ocorre cada processo na célula eucariota? c) Havendo uma alteração na sequência de bases de um gene haverá sempre uma alteração em seus produtos biológicos produzidos? Explique. d) A engenharia genética permite que haja o isolamento e a introdução de genes à organismos de espécies diferentes, criando os chamados organismos transgênicos. Explique porque, mesmo com diferenças tão marcantes entre os diversos seres vivos, um gene humano pode ser expresso normalmente em uma planta, por exemplo. a) Os vetores da malária são dípteros do gênero 'Anopheles'. Um anófele adulto, que pela primeira vez em sua vida pica uma pessoa, pode transmitirlhe malária? Por quê? b) Considerando o ciclo de vida dos insetos transmissores da malária e o tipo de ambiente em que as fases larvais ocorrem, proponha uma medida de prevenção da doença. c) Explique por que os cientistas selecionam os estágios esporozoítos e merozoítos como fontes de antígenos. 14. Um estudante, desenvolvendo uma técnica de transferência gênica entre espécies, realizou a transferência do gene da insulina humana a uma bactéria, visando à expressão desse gene para que a bactéria produzisse a proteína de interesse para uso com diabéticos. O procedimento foi feito com transferência direta do gene humano, sem nenhum tipo de processamento, ao interior da bactéria. A técnica de transferência foi feita com sucesso, com a recepção do gene pela bactéria, porém, a produção da proteína desejada não foi feita. Comentando com seu professor orientador, o estudante ouviu que havia cometido um erro ao transferir o gene integral à bactéria, e esse erro impediu que o gene fosse expresso. Explique porque o gene, transferido integralmente, não foi expresso na bactéria. 16. (Fuvest) Um vírus foi identificado como a causa da morte de centenas de focas no Mar do Norte e no Báltico. Ao penetrarem no organismo, as primeiras células que esses vírus invadem e prejudicam são os macrófagos e os linfócitos. a) Explique porque as focas infectadas tornam-se extremamente vulneráveis ao ataque de outros microrganismos patogênicos. b) Especifique a função de cada uma das células mencionadas. 17. (UFMG) Observe a figura: 15. (UFRJ-Mod) O diagrama a seguir representa o ciclo do plasmódio causador da malária, uma doença que mata milhões de pessoas anualmente na África e no Brasil e para a qual não existem vacinas. O diagrama mostra os estágios do parasita: esporozoítos, merozoítos, trofozoítos, esquizonte e gametócitos. Muitos cientistas tentam, no momento, produzir vacinas concentrando suas estratégias nos estágios de esporozoítos e merozoítos. a) Que estrutura da flor originou o tomate? b) Cite uma vantagem evolutiva das plantas que possuem fruto? c) Qual é o provável mecanismo de dispersão dos vegetais que possuem frutos coloridos, suculentos e nutritivos? d) Qual é a estrutura indicada pela seta, no esquema, e qual é a sua função? 29 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 18. (UNESP) Que semelhança existe entre os estômatos, as lenticelas e os hidatódios? Qual a principal região da planta onde cada uma dessas estruturas é encontrada? 19. (VUNESP) - Em uma mata, encontramos vários animais pertencentes à classe dos insetos. Dentre esses, os o grilo e o gafanhoto da ordem dos ortópteros, a cigarra e o vagalume, respectivamente, das ordens dos homópteros e dos coleópteros. Com base nessas informações, em qual dos grupos (grilo-gafanhoto ou cigarravagalume) encontradas maiores semelhanças? Justifique sua resposta. a) Explique a utilidade dos plasmídios bacterianos no desenvolvimento de técnicas de DNA recombinante. b) A cápsula do 'Bacillus anthracis', ao contrário da toxina, não possui antígenos capazes de provocar reação imunológica protetora em mamíferos. Dentre as linhagens apresentadas, indique a que pode ser utilizada na elaboração de uma vacina composta por bactérias vivas com virulência atenuada. Justifique sua indicação. 20. (Unicamp) Observe a figura. 23. Um pesquisador observou que certa espécie de planta apresentava uma grande variação de produtividade relacionada à altitude onde a planta se desenvolvia. Em grandes altitudes, a produtividade era muito baixa; à medida que a altitude se aproximava do nível do mar, a produtividade aumentava. Ele, então, realizou um experimento em que sementes dessa espécie, coletadas em diversas altitudes, foram plantadas ao nível do mar em idênticas condições ambientais. Após algum tempo, a produtividade dessas plantas foi medida e apresentou os seguintes resultados: a) b) c) d) Onde se formam os espermatozoides? Qual a função do epidídimo? Para que serve o canal deferente? Qual a função das células de Leydig? Identifique se é o componente genético ou o componente ambiental que predomina no condicionamento da produtividade dessas plantas. Justifique sua resposta. 21. O que é poliembrionia? Dê um exemplo que ocorre na espécie humana. 24. Após tratar culturas de bactérias com doses de um agente mutagênico capaz de induzir uma única mutação pontual (que afeta apenas um nucleotídeo por célula), analisou-se a sequência de aminoácidos de uma determinada proteína em diversos mutantes gerados. Verificou-se que um desses mutantes produzia uma dada proteína que diferia da original pela ausência de 35 aminoácidos em uma das extremidades da cadeia peptídica. 22. A virulência do 'Bacillus anthracis', causador do antraz, está diretamente associada à presença conjunta dos componentes toxina e cápsula bacteriana, e é atenuada quando um deles está ausente. Os constituintes da toxina são codificados por genes existentes no plasmídeo pX01, e os da cápsula por genes existentes no plasmídeo pX02. O esquema abaixo representa quatro diferentes linhagens de 'Bacillus anthracis'. Explique como essa única mutação pontual pode fazer com que a síntese da proteína seja interrompida prematuramente. 30 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 25. (UERJ/2008) Apenas as moléculas mais simples dos alimentos podem ser eficientemente absorvidas pelo intestino. Assim, a maior parte dos alimentos ingeridos, para ser aproveitada pelo corpo, precisa ser quimicamente processada por hidrólise. O quadro a seguir relaciona algumas propriedades de quatro classes de hidrolases encontradas na cavidade do tubo digestório, todas com faixa de pH ideal entre 7,0 e 8,0. A tabela apresenta dados referentes à sobrevivência de uma determinada espécie de peixe em diferentes estágios do desenvolvimento. O gráfico representa dois modelos de curva de sobrevivência. a) Qual das linhas do gráfico, 1 ou 2, melhor representa a curva de sobrevivência para a espécie de peixe considerada na tabela? Justifique sua resposta. b) Qual a porcentagem total de mortalidade préreprodutiva (indivíduos que morrem antes de chegar à idade reprodutiva, considerando todas as fases de desenvolvimento) para essa espécie? Para que a espécie mantenha populações estáveis, ou seja, com aproximadamente o mesmo tamanho, ano após ano, sua taxa reprodutiva deve ser alta ou baixa? Justifique sua resposta. 29. PREENCHA o quadro abaixo, identificando, entre os parâmetros dados, aqueles que caracterizam o início da sucessão ecológica em um ambiente terrestre após uma queimada e o sistema de tratamento de esgoto da lagoa de oxidação. Identifique uma enzima correspondente a cada classe, indicando os seus respectivos produtos. 26. (FUVEST) Analise o esquema que representa parte do sistema digestivo do homem. Parâmetros Ambiente terrestre após uma queimada Lagoa de oxidação Organismos colonizadores (autótrofos/ heterótrofos) Biomassa (alta taxa/ baixa taxa) a) Qual o nível de acidez (pH) no estômago? b) No intestino delgado o pH gira em torno de oito. A que se deve a alcalinidade do meio intestinal? c) Sobre que substrato alimentar atua a pepsina do estômago? d) Qual a função da bile produzida pelo fígado? Respiração (alta taxa/ baixa taxa) 30. (FUVEST) Quando se derruba a cobertura vegetal de uma floresta tropical para plantar em seu lugar culturas anuais, o solo mantém sua fertilidade natural por poucos anos. Como se pode explicar esse fato? 27. (FUVEST) Bob Mac Donald comeu um sanduíche de pão e carne. Descreva o processo de digestão enzimática desses alimentos na boca, no estômago e no intestino. 31. Nos organismos pluricelulares é visível a separação de funções entre as células. Esse processo de divisão, tanto na teoria quanto na prática, permitiu que ocorresse também a otimização das funções, contribuindo com a complexidade dos organismos contemplados. Entretanto, mesmo com a especialização de várias células, os tecidos do organismo continuam apresentando algumas células indiferentes. E isso é essencial de alguma maneira para o organismo em questão. O texto acima leva ao conceito de diferenciação celular a partir de células indiferenciadas iniciais. Em relação ao exposto acima, responda: a.1) Como são chamadas, genericamente, as células “indiferentes” citadas no texto? Por que razão elas são essenciais ao organismo em questão? 28. (UNESP/2006) 31 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II a.2) Ainda em relação às células indiferentes, elas são classificadas de acordo com o local de retirada em dois tipos. Quais são os dois tipos? Em qual dos dois tipos espera-se “observar” maior potencial de divisão celular? b) 34. Por que as esponjas são consideradas animais parazoários? Qual sua aplicabilidade ecológica? 35. (Unicamp-SP) O processo de regeneração pode ocorrer tanto em organismos uni como pluricelulares, conforme já demonstrado em vários experimentos. A apresentação do resultado de um desses experimentos pode ser observado na figura A, que mostra a regeneração de apenas um fragmento da alga unicelular acetabulária. A figura B mostra a regeneração de todos os fragmentos de uma planária (platelminto). Durante a diferenciação celular a célula adquire uma função específica e em geral passa a ser uma célula eternamente em intérfase. Fale sobre o que ocorre durante a diferenciação celular para que essas alterações em negrito aconteçam. c) Em organismos multicelulares, existe uma grande variedade de tecidos. Defina biologicamente o termo “tecido”. 32. Mendel, nas primeiras experiências sobre hereditariedade, trabalhou com apenas uma característica de cada vez. Posteriormente, ele acompanhou a transmissão de dois caracteres ao mesmo tempo, e os resultados levaram-no a concluir que: "fatores para dois ou mais caracteres são transmitidos para os gametas de modo totalmente independente". Esta observação foi enunciada como "2ª Lei de Mendel" ou "Lei da Segregação Independente", a qual não é válida para os genes que estão em ligação gênica ou "linkage", isto é, genes que estão localizados nos mesmos cromossomos. Observe as seguintes proporções de gametas produzidos pelo diíbrido AaBb em três situações distintas. I. II. III. a) Por que no experimento com acetabulária não houve regeneração de todos os segmentos? b) Explique por que o processo de regeneração das planárias difere do ocorrido na acetabulária AB (25%); Ab (25%); aB (25%); ab (25%), AB (50%); ab (50%), AB (40%); Ab (10%); aB (10%); ab (40%), 36. (UFLAVRAS) Complete o texto abaixo, preenchendo os espaços em branco (Observação: uma só palavra por espaço). a) Quais situações são compatíveis com a Lei da Segregação Independente e quais são compatíveis com Linkage? Explique. b) Caso o diíbrido em questão seja submetido a um cruzamento-teste, determine a proporção de cada descendente formado supondo uma taxa de recombinação gênica de 30%. 1. Em alguns sistemas e classificação, Algas, Briófitas e Pteridófitas formam o grupo das (a) _______________, ou seja, organismo que possuem órgãos sexuais invisíveis a olho nu. Gimnospermas e Angiospermas são reunidas no grupo das (b) ________________, ou seja, vegetais que possuem órgãos sexuais visíveis a lho nu. 2. Considerando que vegetais que possuem flores são capazes de produzir sementes, por isso são denominados de (c) _______________, que significa, literalmente, plantas produtoras de sementes. 3. Algas e briófitas não formam tecidos condutores de seiva, por isso são denominados de (d) __________________. 4. Pteridófitas, Gimnospermas e Angiospermas, por possuírem tecidos de condução de seiva são denominadas (e)_________________. 5. Bactérias e Cianobactérias pertencem ao reino (f) ____________. 33. Analise o heredograma que representa a herança de um tipo de disfunção dos músculos esquelético e cardíaco em seres humanos. a) Trata-se de uma anomalia condicionada por gene dominante ou recessivo? Justifique. b) Trata-se de anomalia autossômica ou ligada ao sexo? Justifique. c) Qual a chance de nascimento de uma filha anômala a partir de um casal formado por II-4 e II8? Explique. Preenchem corretamente o texto os seguintes termos: 32 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 40. (UFSCAR) O gráfico refere-se à prevalência do Schistosoma mansoni em três regiões distintas, I, II e III, do Brasil. 37. (UERJ) Experimentos envolvendo a clonagem de animais foram recentemente divulgados. No entanto, ainda há uma grande dificuldade de obtenção de clones a partir, exclusivamente, do cultivo de células somáticas de um organismo animal, embora estas células possuam o potencial genético para tal. Por outro lado, a clonagem de plantas, a partir de culturas adequadas in vitro de células vegetais, já é executada com certa facilidade, permitindo a produção de grande número de plantas geneticamente idênticas, a partir de células somáticas de um só indivíduo original. Indique o tipo de tecido vegetal que está em permanente condição de originar os demais tecidos vegetais e justifique sua resposta. No período de 1890 a 1900 ocorreu um intenso fluxo migratório humano da região I para as regiões II e III. Responda. a) A que filo pertence o Schistosoma mansoni e que doença o mesmo causa ao homem? b) Como você explica a diferença de prevalência de Schistosoma mansoni entre as regiões II e III, no ano de 2000, sabendo que na região II predominam lagos e lagoas e na região III predominam rios? 38. (UFMG) A frase a seguir apresenta quatro segmentos em maiúsculo. O pinheiro-do-paraná (Araucaria angustifolia) é uma GIMNOSPERMA, cujo FRUTO, o pinhão, apresenta COTILÉDONES e EMBRIÃO. Qual deles contém um erro? 39. (UFMG) Observe as figuras A, B, e C, referentes a grupos vegetais nos quais algumas estruturas foram indicadas por números. Com relação às figuras, cite o que se pede. 41. Em uma raça de cachorros, a cor do pelo negro é determinada por um gene dominante (A) enquanto seu alelo (a) determina a cor branca. O tamanho do pelo também é controlado por um par de genes, sendo o alelo dominante (B) para pelo curto e o alelo recessivo (b) para pelo longo. A tabela a seguir apresenta os fenótipos dos pais e os fenótipos das respectivas proles, após vários cruzamentos. a) Cite as funções das estruturas um e dois. Cite a(s) figura(s) que correspondem à fase esporofítica b) Cite o(s) grupo(s) que apresenta(m), durante o seu desenvolvimento, a estrutura apontada pela seta 8 na figura D. Cite o número de cromossomos da estrutura indicada pela seta 8, considerando-se que a espécie apresenta 2n=60. O tipo de reprodução que origina a estrutura indicada pela seta 8. c) Cite a função das estruturas indicadas por três. Cite a principal condição ambiental que favorece a proliferação dos grupos A e B em um jardim. a) Os genes para a cor e tamanho de pelo estão no mesmo par de cromossomas? Justifique sua resposta. b) Quais são os genótipos mais prováveis dos pais em cada casal? Justifique sua resposta. 33 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 42. que também pertencia ao grupo sanguíneo de uma “mancha de sangue” presente na roupa da vítima. "Dois tipos de divisão nuclear, mitose e meiose, são característicos da maioria das células animais e de plantas. A mitose está regularmente associada à divisão nuclear de células vegetativas ou somáticas. A meiose ocorre em conjunto com a formação de células reprodutivas (gametas ou meiósporos) nas espécies de reprodução assexuada" (Burns, 1983). Com relação a esses dois processos de divisão celular, responda: a) Que fenômeno acontece na prófase meiótica, o qual possibilita a ocorrência de crossing-over e consequente formação de quiasmas? b) Que diferença existe quanto ao número de cromossomos nas células resultantes da mitose e da meiose? 43. Acredita-se que as plantas terrestres evoluíram a partir de algas verdes que conquistaram o ambiente terrestre. Briófitas e pteridófitas apresentam gametas masculinos flagelados, demonstrando haver ainda nesses grupos uma grande dependência da água para sua reprodução. Nas angiospermas, essa dependência foi eliminada através do desenvolvimento de grãos de pólen. a) Cite dois meios pelos quais os grãos de pólen podem ser transportados até o estigma das flores. b) Descreva como, após o grão de pólen alcançar o estigma de uma flor, ocorrerá a fecundação da oosfera e o desenvolvimento do endosperma. Após análise da figura e dos dados, responda: a) Qual é o genótipo do grupo sanguíneo de Lineu? b) Qual é o grupo sanguíneo de Beatriz? c) Quais os nomes das duas pessoas suspeitas, que os detetives inocentaram, de imediato, assim que souberam que o grupo sanguíneo detectado na “mancha de sangue” não era o de Lineu? d) Comparando calmamente o grupo sanguíneo da “mancha de sangue” com os grupos identificados no sangue de cada um dos suspeitos restantes, os detetives não tiveram mais dúvidas de quem era o real culpado. Deste modo, quem matou Lineu? e) Supondo que a distribuição dos grupos sanguíneos “A”, “B”, “AB” e “O”, em uma população de 20.000 indivíduos, esteja na proporção de 1:2:3:4, respectivamente, quantos indivíduos deveriam ter o mesmo grupo sanguíneo da pessoa acusada? 44. Considere, na figura ao lado, que a linha tracejada representa o crescimento potencial de uma população em condições ideais e que a linha cheia é o crescimento realizado na natureza por essa mesma população. 46. Analise a figura ao lado, que representa diversos tipos celulares indicados com números de I a VIII. As células representadas correspondem às especializações morfológicas e funcionais na formação dos tecidos e órgãos das plantas. a) O que representa, ecologicamente, o valor K? b) Que tipo de estratégia de crescimento está representado na figura acima? c) Cite três fatores que podem acarretar a diferença entre o crescimento potencial e o realizado. 45. Em outra versão do caso “quem matou Lineu”, os detetives, com ajuda de geneticistas, reabriram o processo para descobrir o real culpado. Após análise dos grupos sanguíneos do sistema ABO das dez pessoas envolvidas, conforme o heredograma da família, representado abaixo, os detetives obtiveram informações seguras: o culpado era um dos nove suspeitos relacionados 34 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II Após análise da figura anterior, cite: a) o nome do processo que origina as células indicadas pelas setas a partir de I. b) o nome do tecido que contém as células indicadas por I. c) uma função desempenhada pelo tecido representado pela célula IV. d) os números correspondentes aos tipos celulares que apresentam cloroplastos. e) o número associado com os esclereídeos. f) a natureza química da estrutura presente na célula II. 49. Observe cuidadosamente a ilustração do ciclo celular definido para indivíduos (2n) de uma determinada espécie biológica 47. O desenvolvimento de projetos que visam reduzir a progressiva emissão de gases de efeito estufa é o principal objetivo do Protocolo de Kyoto. O Brasil pode contribuir para que esse objetivo seja alcançado através da preservação das florestas nativas e da implantação de projetos de reflorestamento. a) Explique como a manutenção e/ou replantio dessas florestas pode contribuir para a redução do efeito estufa. b) Em decorrência do grande número de queimadas, o Brasil aparece como um dos países que mais contribui para o aumento do efeito estufa. As queimadas naturais, todavia, são importantes em alguns ecossistemas, como no Cerrado Brasileiro. Apresente uma vantagem das queimadas naturais, que ocorrem em menor frequência, e uma desvantagem das queimadas não-naturais, geralmente muito frequentes. (Atenção: desconsidere a contribuição dessas queimadas para o aumento do efeito estufa). a) Quantos cromossomos estarão presentes em células musculares e em espermatozoides nessa espécie? b) O que deve estar ocorrendo em 2? c) Quantos cromossomos e quantas moléculas de DNA estarão presentes em 3? d) O que representam os números 4, 5, 6 e 7 no ciclo celular representado? 50. Escolha a frase que corresponde ao conceito atual de evolução e dê, para cada uma das outras duas, a razão de não tê-la escolhido: I. II. 48. Os Mamíferos apresentam mais de quatro mil espécies, incluindo a baleia azul, com 160 toneladas de peso e 30 metros de comprimento, e o pequeno musaranho, com 3 gramas e 8 centímetros. Seus representantes possuem uma grande diversidade morfofisiológica, o que permitiu a ocupação de diferentes ambientes (terra, ar, água doce e mar). a) Cite duas características que distinguem os mamíferos dos demais vertebrados. b) O período de gestação dos mamíferos está diretamente relacionado ao tamanho do corpo. O elefante, por exemplo, apresenta uma gestação de 22 meses e o rato doméstico, de 19 dias. Entretanto, o gambá, que é maior que o rato doméstico, apresenta uma gestação de apenas 13 dias. Explique a diferença entre o tempo de gestação do gambá e do rato doméstico. c) Algumas espécies de mamíferos, como os ratos silvestres, que vivem em regiões de clima temperado, onde o frio é intenso, apresentam uma estratégia para suportar este período de condições climáticas desfavoráveis. Essa estratégia é conhecida como hibernação. Qual é o mecanismo fisiológico envolvido nesse processo e qual é a sua vantagem para o animal? d) Cite duas adaptações que permitem ao peixe-boi ocupar o ambiente aquático. III. A evolução resulta da modificação das populações e não dos indivíduos. A evolução ocorrerá tanto mais rapidamente quanto mais os indivíduos se modificarem para se adaptar ao ambiente. Os indivíduos que vencem a "luta pela sobrevivência" são os que determinam o rumo da evolução, não importando se produzem descendentes e quantos eles são. 51. (2007/UNESP) - Segundo depoimento da Prof.ª Dr.ª Yara Novelli para o Programa Mar à Vista, TV Cultura, SP, existiu até algum tempo atrás, na cultura brasileira, um pensamento de que o mangue é um ambiente insalubre e que “a melhor utilização de um manguezal era transformá-lo em qualquer outra coisa, até num lixão, num aterro sanitário. Era considerado mais vantajoso do que se conservar uma área de manguezal.” Atualmente, muitos conhecimentos sobre este ecossistema têm evidenciado sua importância para muitos organismos, mostrando a necessidade da sua preservação. Apresente duas características que poderiam ser utilizadas para convencer as pessoas da importância da preservação dos manguezais. 35 2014 - APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO II 52. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. B. "Curso de biologia". São Paulo: Moderna, 1995. v. 2, p. 422. Para a propagação do impulso nervoso, é necessário um estímulo que gera uma resposta. O esquema acima representa um arco-reflexo, no qual o calor da chama de uma vela provoca a retração do braço e o afastamento da mão da fonte de calor. Responda: a) Qual a consequência da secção da raiz dorsal do nervo representada como corte A? b) Qual a consequência da secção da raiz ventral do nervo representada como corte B? 53. No coração humano existe uma região especializada denominada nódulo sinoatrial, sobre o qual age a estimulação nervosa do sistema autônomo. A relação entre essa região cardíaca e o sistema nervoso está representada no esquema. a) A que ramo do sistema nervoso autônomo correspondem, respectivamente, I e II, e qual a substância neurotransmissora liberada nas terminações dos neurônios pós-ganglionares de cada ramo? b) O que acontecerá com o ritmo de batimentos cardíacos, quando ocorrer o aumento da frequência de impulsos transmitidos, respectivamente, por I e II? 36 O UP Centro Educacional, com muito orgulho, divide com você a alegria de ser a única escola do ES a receber, em 2014, o reconhecimento do Ministério da Defesa pela qualidade de ensino de nossa escola. Aproveitamos para parabenizar toda a nossa equipe e alunos pelo excelente desempenho. CADA VEZ MAIS FORTES! JARDIM DA PENHA (27) 3025 9150 JARDIM CAMBURI (27) 3317 4832 PRAIA DO CANTO (27) 3062 4967 VILA VELHA (27) 3325 1001 www.upvix.com.br