3.a edição MANUAL DO PROFESSOR Armênio Uzunian Ernesto Birner Direção Geral Supervisão Editorial Revisão de Prova Editoração Eletrônica Julio E. Emöd Maria Pia Castiglia Ana Maria Godoy Mônica Roberta Suguiyama Manual do Professor BIOLOGIA 1 3.a edição Copyright © 2006 por editora HARBRA ltda. Rua Joaquim Távora, 629 04015-001 São Paulo SP Promoção: (0.xx.11) 5084-2482 e 5571-1122. Fax: (0.xx.11) 5575-6876 Vendas: (0.xx.11) 5571-0276, 5549-2244 e 5084-2403. Fax: (0.xx.11) 5571-9777 Todos os direitos são reservados. Nenhuma parte desta edição pode ser utilizada ou reproduzida em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. nem apropriada ou estocada em sistema de banco de dados, sem a expressa autorização da editora. Impresso no Brasil 2 Printed in Brazil © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor Unidade 1 Introdução CAPÍTULO 1 BIOLOGIA: O ESTUDO DA VIDA Desafio a. V; b. F; c. F; d. V; e. V b 3. e 4. c Ie, IIc, IIIb, IVd, Va If, IIe, IIIa, IVd, Vh, VIg, VIIb, VIIIc d 8. a O pesquisador, partindo dos fatos observados (plantas mal desenvolvidas e solo pobre em nitrogênio), elaborou a seguinte hipótese: “O nitrogênio é um elemento essencial para o crescimento normal das plantas”. A fim de testar essa hipótese, realizou o experimento descrito na questão anterior. Em uma etapa posterior, o pesquisador pode querer saber qual o papel desse elemento químico no metabolismo das plantas, elaborando nova hipótese e planejando um experimento para testá-la. 10. a. A planta que recebeu todos os elementos é o controle; a outra é o experimento. b. É preciso que o experimento controlado seja repetido, verificando se os resultados são os mesmos. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 1. 2. 5. 6. 7. 9. Nos vestibulares, tem sido assim 1. e 2. d 3. Corretas: 02, 04 ,16 CAPÍTULO 2 NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO Analise seus resultados! 1. casa – casas – rua – bairro – cidade – estado – país. O último nível de organização a que se chega é a Terra toda. 2. Resposta pessoal. 3. Pode ser estendida a outras matérias. Na Geografia, por exemplo, pode-se pensar em cidade – estado – país – continente – reunião de continentes – Terra. Desafio 1. Átomo, molécula, organóide, célula, tecido, órgão, sistema, organismo, população, comunidade, ecossistema, biosfera. 2. d 3. Tecido é um conjunto de células que possuem quase sempre a mesma forma básica e desempenham o mesmo tipo de função. Órgão corresponde a uma reunião de tecidos. 5. d 4. c 6. ruas – bairro – município – estado – país – continente Um determinado conjunto de ruas forma um bairro; uma reunião de bairros forma um município; municípios formam um estado; estes, por sua vez, constituem um país e uma reunião de países forma um continente. 7. população, comunidade, ecossistema, biosfera 8. a. População é o conjunto dos organismos da mesma espécie, que vivem em determinada região geográfica, em um determinado tempo. Comunidade é o conjunto das diferentes espécies de seres vivos que vivem em um determinado meio e corresponde à parte biótica. Ecossistema é um nível de organização ecológica que corresponde à interação de uma comunidade (parte biótica) com os fatores ambien-tais, isto é, a parte não-viva (abiótica) do meio, como, por exemplo, a luz, a temperatura, a água etc. b. Cadeia alimentar é a seqüência linear de organismos por meio dos quais ocorre o fluxo de energia no ecossistema. Teia alimentar é a reunião de cadeias alimentares de um determinado ecossistema. Bioma é o nome dado a uma formação ecológica – de modo geral relacionada à vegetação – que possui uma série de características próprias e que se localiza em uma mesma latitude (ex.: floresta pluvial tropical). c. Milho (produtor), gafanhoto (consumidor primário), sapo (consumidor secundário), cobra (consumidor terciário), gavião (consumidor de quarta ordem). Não foi relacionado o nível dos decompositores (bactérias e fungos). 9. a. comunidade d. comunidade b. população e. ecossistema c. população g. órgão 10. a. órgão b. molécula h. organóide c. átomo i. célula d. órgão j. célula e. órgão l. órgão f. organóide m.órgão 12. a 11. d 13. Os níveis são: a. Estrôncio-90: molécula; raízes: órgão; vacas : organismo; mulheres: organismo; ossos: órgão; sangue: tecido. 3 14. 15. 16. 17. 18. 19. 21. 22. 23. 24. b.Ratos e morcegos: organismo; intestino: órgão; sangue: tecido. c. Clorofluorcarbono: molécula; vida na Terra: biosfera; ozona: molécula; Terra: biosfera; homem : organismo; pele : órgão; sangue: tecido; Antártida: ecossistema; florestas e pampas sulinos: ecossistema; conjunto de seres vivos de espécies diferentes: comunidade. Conjunto de seres vivos da mesma espécie vivendo em uma área geográfica naturalmente delimitada, em determinado intervalo de tempo. Os organismos precisam pertencer à mesma espécie e viver em uma região perfeitamente delimitada. A comunidade é o conjunto de todos os seres vivos do ambiente; é a parte biótica do meio. Ecossistema é a interação entre a comunidade (parte biótica) e os componentes não-vivos (abióticos) do meio. a. E; b. C; c. C; d. E Atualmente, a Terra é a única biosfera conhecida. Se, porventura, for constatada a existência de vida em outros planetas teremos, então, outras biosferas. d 20. d Sim, pois a condição de existência de um ecossistema é a ocorrência de intenso fluxo de energia e a constante troca de materiais entre os componentes da comunidade. c Viagens prolongadas pelo espaço requerem um suprimento adequado de alimentos para abastecer a tripulação. Se fosse possível produzir alimento suficiente para possibilitar a sobrevivência dos componentes da nave, então ela poderia ser considerada um ecossistema. b Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. a Unidade 2 A Química da Vida CAPÍTULO 3 AS MOLÉCULAS EM AÇÃO Analise seus resultados! 1. Sim. Nos tubos 2 e 3 a coloração passou a ser azul escura (ou arroxeada), indicando a presença de amido na farinha de trigo. O 4 2. 3. 4. 5. cozimento da mistura não interferiu no resultado, mostrando que o amido não se decompõe sob a ação do calor. O tubo 1 serve de controle do experimento, mostrando que a cor da solução de iodo não se altera na ausência de amido. Sim. No tubo, a coloração foi azul escura (ou arroxeada). Quando se pinga iodo diretamente sobre o miolo de pão, obtém-se uma coloração muito mais escura, quase preta, por causa da maior concentração de amido. O leite e o açúcar não contêm amido. A batata, a cenoura (em menor quantidade e localizada) e o arroz. O papel de jornal não dá reação positiva para o amido por tratar-se de um papel de qualidade inferior e de pouca durabilidade, não sendo, por isso, gomado (tratado com suspensão de amido) durante sua fabricação. Papéis mais lisos, de melhor qualidade e maior durabilidade, recebem o tratamento, por isso, o teste é positivo para essa substância. Desafio 1. 5. 6. 7. 8. 9. 10. d 2. e 3. b 4. c d Ih, IId, IIIj, IVf, Vg, VIa, VIIe, VIIIc, IXi, Xb a. F; b. V; c. F; d. V; e. F; f. F c a. V; b. F; c. V; d. F; e. F; f. V; g. V Soma = 02 + 04 + 16 + 64 = 86 Nos vestibulares, tem sido assim 1. 3. 4. 8. 11. 13. 14. 15. e 2. Corretas: b, c, d 1. V; 2. F; 3. V; 4. F a 5. e 6. d b 9. d 10. a 0. V; 1. F; 2. V; 3. F; 4. F 0-0. V; 1-1. F; 2-2. F; 3-3. F; 4-4. F d 0-0. F; 1-1. V; 2-2. F; 3-3. V 7. a 12. c CAPÍTULO 4 PROTEÍNAS E ÁCIDOS NUCLÉICOS Analise seus resultados! 1. Nos tubos 1 e 3 pode-se observar alteração na textura do substrato, que ficou muito mais macio, em virtude da ação da bromelina, protease presente no suco de abacaxi. Já nos tubos 2 e 4 o substrato permaneceu com sua © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor textura inalterada, pois o calor da fervura destruiu a enzima bromelina presente no suco de abacaxi. 2. As glândulas da parede do tubo digestivo também são capazes de produzir muco protetor que reveste a superfície interna desse tubo. Caso contrário, nossas próprias enzimas digestivas poderiam atacar a parede do tubo, o que, aliás, acontece quando a produção de muco falha, ocasionando algum tipo de gastrite ou úlcera gástrica. Observações: a. Como a ação de uma enzima depende de sua estrutura espacial, as enzimas quando muito aquecidas são desnaturadas. Porém, o calor não altera o valor nutritivo de qualquer proteína, pois o que nos interessa na alimentação são os aminoácidos que a compõem. b. Ao preparar gelatina, observe que na caixa há instruções especiais para o caso de se adicionar pedaços de abacaxi, por exemplo, às taças. Devem ser fervidos, caso contrário a bromelina impedirá que a gelatina endureça, mesmo submetida às baixas temperaturas do refrigerador. 10. 12. 13. 14. 16. Desafio 1. b 5. b 9. a 2. d 6. d 3. c 7. b 4. d 8. c 10. a. soro g. vacina b. vacina e soro h. vacina c. vacina i. soro d. vacina e antibióticos j. vacina e. medicamentos à base de quinino f. vacina 12. d 11. b 17. Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. b 3. c 4. c 5. Deficiência no desenvolvimento do sistema nervoso; dificuldades na cicatrização de ferimentos por conta da precária síntese protéica; prejuízos à síntese de anticorpos; distúrbios de coagulação sangüínea que envolvem a produção de importantes fatores de coagulação protéicos. 6. b 7. c 8. e 9. b Resolução: As imunoglobulinas, de maneira geral, são caracterizadas como anticorpos, 18. associados à defesa do organismo. A presença de maior quantidade de imunoglobulinas nos brasileiros revela uma maior exposição a vários tipos de agentes patogênicos, muitos deles praticamente erradicados na Europa. c 11. a O indivíduo A. Nota-se que a produção de anticorpos é rápida, o que revela que o indivíduo já estava previamente imunizado. a. A função do antígeno é a de estimular a produção de anticorpos específicos para o seu combate. A curva que corresponde às respostas primária e secundária é a A. b. Na resposta primária, os anticorpos são produzidos lentamente, até ser atingida a dose máxima. Na resposta secundária, a produção de anticorpos é mais rápida e eles são produzidos em maior quantidade. e 15. a a. As substâncias imunológicas produzidas pelo nosso organismo são os anticorpos. Quimicamente, os anticorpos são proteínas da categoria das imunoglobulinas. b. Não. Os anticorpos estão presentes normalmente nos soros, que são produzidos a partir da extração dessas substâncias do sangue de animais previamente imunizados para esta finalidade. Já uma vacina é produzida a partir de antígenos, toxinas alteradas, microrganismos enfraquecidos e, quando são injetados no organismo, geram uma resposta imunológica. O sucesso da vacina contra a poliomielite pode ser explicado tendo como base o fato de que o vírus causador da doença é pouco mutável. Desse modo, a mesma vacina pode ser utilizada com freqüência na prevenção dessa virose. Já os vírus da gripe sofrem modificações, em função da ocorrência freqüente de mutações no seu material genético. O fato de haver grande variedade de vírus da gripe torna ineficiente uma vacina produzida para a prevenção contra determinado vírus. Seria necessário produzir uma vacina para cada tipo de vírus. a. Tétano. Esporos (formas resistentes) das bactérias causadoras dessa doença são comuns no solo, contaminando-o. b. O procedimento mais seguro, imediato, é a injeção de soro antitetânico. Isso porque no soro existem anticorpos que prontamente inativam os antígenos (toxinas tetânicas), evitando a ocorrência da doença. Os anticorpos, porém, possuem pouca 5 BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO CAPÍTULO 5 AÇÃO ENZIMÁTICA Analise seus resultados! 1. Há intenso desprendimento de gás nos recipientes contendo materiais crus. A catalase existente nas células decompõe a água oxigenada e o gás que se desprende é o oxigênio (2 H2O2 → 2 H2O + O2). 2. O cozimento faz com que a temperatura elevada altere (desnature) a enzima catalase. Um pequeno desprendimento de oxigênio nos frascos 2 e 4 pode ser decorrente de um cozimento insuficiente para desnaturar toda a catalase; desse modo, algumas moléculas da enzima ainda atuam no substrato (água oxigenada) provocando sua decomposição. Já no frasco 5, um possível apare- 6 cimento de algumas bolhas decorre da decomposição natural, porém lenta, da água oxigenada sob efeito da luz ambiente (é por esse motivo que essa substância deve ser preferencialmente comercializada e armazenada em frascos escuros). 3. O oxigênio é um gás comburente, que reaviva a brasa, chegando mesmo a reacender o palito quando em alta concentração. 4. O frasco 5 é um controle do experimento, servindo para mostrar que a água oxigenada não se decompõe rapidamente a não ser em presença de catalisadores (existe um catalisador inorgânico, o MnO2, que também é capaz de acelerar a decomposição da água oxigenada). Desafio 1. a. V; b. V; c. F; d. F; e. V; f. F; g. F; h. V; i. V; j. F 2. c 3. d 4. Pedaços crus de abacaxi contêm a enzima bromelina, que decompõe a proteína (colágeno) existente na gelatina, impedindo a sua solidificação. O cozimento do abacaxi provoca a desnaturação das enzimas e, assim, a gelatina se solidifica normalmente. 5. a. Via metabólica. b. O acúmulo da substância X pode conduzir à inibição da enzima e1 e evitar a produção de mais substância B a partir de A. Com isso, toda a via metabólica fica interrompida e não há produção de X. 6. a. No tubo 3, a coloração arroxeada deve desaparecer mais rapidamente, uma vez que a temperatura a que essa preparação foi submetida é próxima da ideal para a ação da amilase salivar. b. No tubo 5, já que a altas temperaturas ocorre desnaturação enzimática e o amido não é digerido. 7. A acidez existente no limão interfere com o pH de ação da enzima, que não atua sobre o substrato. 8. Falsas: b, c 9. a. 5,5 b. Enzima A: pepsina; enzima B: enteroquinase; enzima C: tripsina. c. Porque ocorre alteração na forma da enzima, o que interfere com a função. d. Para manter em equilíbrio os diferentes valores ideais de pH em cada órgão onde as enzimas digestivas atuam. e. A acidez do suco da polpa interfere com a ação da amilase salivar, impedindo-a de efetuar a digestão do amido. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. duração no sangue. Nesse caso, o gráfico que corresponde a esse procedimento é o A. c. O gráfico B corresponde à vacinação. Nesse tipo de imunização (ativa), a taxa de anticorpos no sangue é mais duradoura, podendo haver reforço na vacinação, o que estimula as células de memória a produzir mais anticorpos. 19. Não. Alguns voluntários não produziram anticorpos suficientes para nenhum dos três antígenos. Um resultado ideal seria que todos os voluntários, exceto o número 6, apresentassem altos títulos de anticorpos ao menos para um mesmo antígeno. 20. a. No caso de uma epidemia, seria mais eficiente a utilização do soro terapêutico. Isso porque, no soro, existem anticorpos específicos que irão promover a imediata neutralização dos antígenos presentes no organismo do doente. b. É mais razoável supor que, para o ano de 1997, os resultados representados no gráfico 2 (incidência de cerca de 20% da doença) tenham influenciado os resultados representados no gráfico 1 (cobertura de vacinação próxima a 100%). Isso porque a eclosão de um grande número de casos da doença, ao longo do ano, pode ter estimulado as pessoas – alertadas ou não por campanhas públicas – a uma procura maior de proteção para seus filhos, por meio da vacinação. 21. c 22. b Manual do Professor 10. a. tempo de coleta do gás (min) las vegetais, além das duas enzimas já citadas, deveremos ainda utilizar enzimas que digerem carboidratos (C). Tempo (min.) 20,00 15,00 Unidade 3 O Estudo da Célula 10,00 5,00 4 5 6 7 8 pH © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. b. O melhor intervalo de pH da solução de ação da catalase é ao redor de 6,0. Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. Por meio desse tipo de inibição a célula pode regular a quantidade do produto final Z, mantendo-o sempre em taxas constantes. 3. e 4. a. O polipeptídio E é uma enzima. b. A velocidade de formação dos produtos C e D é muito maior no gráfico 1, praticamente dobrando a cada aumento de 2°C até atingir o ótimo de temperatura quando, então, a formação dos produtos começa a cair, o que revela estar havendo desnaturação enzimática. No gráfico 2, a velocidade de formação de C e D é lenta. Curva típica da ação enzimática em função da temperatura. 5. c 6. b 7. a Resolução: Um gene, quando ativo, comanda a produção de proteínas, o que inclui as enzimas. Há, inicialmente, a produção de RNAm (frase I) que, migrando ao citoplasma, atua, junto com os ribossomos, na síntese da enzima. O funcionamento ideal de uma enzima depende de uma temperatura e de um pH ótimos (frase II). No ponto C do gráfico, a enzima estará funcionando na atividade máxima (frase III). 8. e Comentário: O único envoltório da célula animal é a membrana plasmática, de composição lipoprotéica. A célula vegetal tem, por sua vez, além da membrana plasmática, uma parede celular externa de celulose (carboidrato). Assim, no tubo 1, com células animais, usaremos enzimas que digerem lipídios (L) e proteínas (P). No tubo 2, que contém célu- CAPÍTULO 6 A CÉLULA: MEMBRANA E PERMEABILIDADE Analise seus resultados! Constatação de osmose 1. A consistência das fatias colocadas na solução de água e sal (ou água e açúcar) deve ter diminuído: as células da batata perdem água para a solução mais concentrada. As fatias colocadas em água pura devem apresentar um aumento de consistência. A água passa para o interior das células da batata, o que provoca o aumento da turgescência e o conseqüente aumento de consistência. 2. Na cavidade da batata crua que recebeu sal ou açúcar ocorrerá acúmulo de um líquido (água) que passou, por osmose, das células para a cavidade. 3. Sim. Do mesmo modo que na batata crua, a água sai das células mortas pelo calor, por osmose, e acumula-se na cavidade contendo sal (ou açúcar). 4. Comprovar que a osmose é um tipo de transporte passivo, que sempre ocorre entre duas soluções de concentrações diferentes, quando separadas por uma membrana semipermeável. Osmose em ovo de galinha 1. O nível da solução de sacarose deve ter subido. 2. Osmose. 3. O resultado não deverá ser o mesmo. O sal atravessa a membrana em ambos os sentidos, de modo que também sairá água do interior do ovo para o recipiente. 4. Deverão ser os mesmos. 5. Em contato com a carne salgada, as bactérias perdem água por osmose e morrem. O alimento, então, não apodrece. 6. Doces em compota, extremamente açucarados, possuem o mesmo efeito da carne salgada. Bebidas contendo conservantes não “estragam”, pois possuem componentes químicos que impedem o desenvolvimento de bactérias e fungos. 7 Desafio 1. Veja a tabela da p. 120. 2. b 3. a. osmose e difusão simples b. transporte ativo e fagocitose c. transporte ativo 4. a 5. a. V; b. V; c. F; d. F; e. V 6. O modelo atualmente aceito é o de Singer/ Nicholson. A membrana plasmática seria constituída por uma dupla camada de lipídios (bilipídica) na qual existem moléculas de proteína, constituindo algo parecido a um mosaico. 7. c 8. Osmose é um processo físico de transporte de água através de uma membrana semipermeável. A água se desloca passivamente de um local que contenha solução menos concentrada para outro, cuja solução seja mais concentrada. Transporte ativo é o que ocorre com substâncias que se deslocam de um local em que se encontram em menor concentração para locais em que se encontram em maior concentração, isto é, deslocam-se contra o gradiente de concentração. Esse tipo de transporte envolve consumo de energia metabólica. 9. Para elaborar os esquemas, consulte o item “Fagocitose” da p. 130. 10. I. citoplasma II. membrana plasmática III. núcleo 11. d 12. e 13. c 14. e Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. Corretas: 0-0, 1-1, 4-4 3. a. X corresponde a uma camada dupla de fosfolipídios, enquanto Y representa uma molécula de proteína da membrana. b. As vesículas de secreção têm seu conteúdo delimitado por uma membrana lipoprotéica, semelhante à membrana plasmática. A vesícula se desloca até a superfície da célula, onde ocorre a fusão entre a dupla camada lipídica da membrana da vesícula e a da membrana plasmática, abrindo-se para o exterior por meio de um pequeno orifício. Como resultado, o material de secreção passa para o meio extracelular. 4. Corretas: 1, 3 5. b 6. e 7. c 8. a. A solução A era isotônica ou hipotônica em relação à solução existente nas células de batata. A solução B era hipertônica 8 9. 10. 11. 12. 13. em relação à solução existente nas células de batata. b. As células de batata colocadas em B perderam água para a solução mais concentrada e sofreram plasmólise. e a. No recipiente I, a solução era mais concentrada que a solução do suco celular, ou seja, a solução do recipiente era hipertônica com relação ao meio celular. No recipiente II, a solução possuía a mesma concentração em relação ao suco celular, ou seja, as soluções do recipiente II e a do meio celular eram isotônicas. b. Significa dizer que a perda de água pelas células provocou o descolamento da membrana plasmática em relação à membrana celulósica, ao mesmo tempo em que houve redução do volume vacuolar. a. A célula vegetal não se rompe, como acontece a uma célula animal, devido à resistência que a membrana esquelética envolvente oferece à expansão da célula. b. A água penetra na célula vegetal por osmose. a, d, e fluxo de H2O tempo concentração de solvente tempo 14. c 15. e 16. A alta concentração intraocular de sais de uréia aumenta a pressão osmótica do globo ocular, aproximando-a daquela da água do mar. A forma se mantém estável porque os dois meios se tornam aproximadamente isotônicos. 17. c 18. c 19. d 20. b 21. Corretas: 001, 016 22. Transporte ativo, processo no qual existe gasto de energia para o transporte de íons Na+ da membrana basolateral para o líquido intersticial. 23. Difusão, por meio da qual ocorre a passagem do íon sódio do meio mais concentrado para o menos concentrado. 24. Todas corretas. 25. e 26. c, f 27. c, e 28. a 29. Nos seres unicelulares, como os protozoários, a fagocitose serve à nutrição. A célula englo- © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor ba partículas alimentares sólidas, introduzindo-as em seu interior. A digestão do alimento libera substâncias nutritivas para o protozoário. Nos pluricelulares, notadamente nos vertebrados, a fagocitose serve à defesa do organismo contra partículas ou microrganismos estranhos e é efetuada por alguns tipos de glóbulos brancos do sangue. 30. a 31. b CAPÍTULO 7 O CITOPLASMA © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Analise seus resultados! 1. Sim. As células são diferentes. 2. Chamam a atenção os cloroplastos. 3. Sim. Esse movimento intracitoplasmático é a ciclose. 4. Nem sempre os núcleos são observados. Muitas vezes, na ausência de corantes específicos, é difícil observá-los. Com um pouco de prática na utilização do microscópio, é possível evidenciá-los, com o escurecimento do campo de observação. No caso de utilização do azul de metileno, o excesso de corante pode prejudicar a visualização dos núcleos. 5. Ambas possuem um envoltório (não visível à microscopia óptica) e um conteúdo interno (citoplasma e núcleo). Nos vestibulares, tem sido assim b 2. a 3. a a 5. d 6. c d Os lisossomos são formados a partir do brotamento de vesículas derivadas dos dictiossomos do complexo de Golgi. Como são repletos de enzimas digestivas, fundem-se aos fagossomos decorrentes da fagocitose de partículas sólidas, originando os chamados vacúolos digestivos, no interior dos quais ocorre o processo de digestão intracelular. 9. a, c, d, g 10. 1. 4. 7. 8. d 2. e VFVVFVV b 5. a 6. c d Ih, IIg, IIIe, IVi, Va, VIf, VIId, VIIIc, IXb Soma = 01 + 02 + 08 + 16 + 64 = 91 E S TR U TU R A 12. a. b. C É LU LA C É LU LA C É LU LA BACTERIANA ANIMAL VEGETAL núcleo organizado - + + membrana plasmática + + + ribossomo + + + mitocôndria - + + cromatina + + + cloroplasto - - + centríolo - + - hialoplasma + + + vacúolo grande e central - - + NOME DO COMPARTIMENTO CELULAR 4 complexo de Golgi 8 mitocôndria 2 retículo endoplasmático liso 5 lisossomo 11. A função é a de produção de muco. Trata-se de uma célula caliciforme, rica em muco. As três características são: retículo endoplasmático e complexo de Golgi desenvolvidos, riqueza em vesículas repletas de substância a ser secretada. Desafio 1. 3. 4. 7. 8. 9. 10. NÚMERO I– II – III – IV – V– vesícula de secreção membrana plasmática complexo de Golgi núcleo retículo endoplasmático rugoso (ergastoplasma) I – Na mitocôndria, local em que a glicose é utilizada na geração de energia necessária para a execução do trabalho celular. II – No retículo endoplasmático rugoso. III – A seqüência é: V → III → I. IV – No complexo de Golgi (estrutura III). 13. Durante os cinco dias de tratamento, verifica-se que há aumento na superfície de RE, o que evidencia que está ocorrendo intensa síntese de substâncias por essa organela (provavelmente enzimas) na tentativa de efe-tuar a destruição da substância tóxica. Notar que, após a interrupção do tratamento, ocorrida a desintoxicação, há tendência de retorno da superfície do RE ao normal. 14. c 15. b 16. d 17. c 9 18. a. A estrutura A corresponde ao retículo endoplasmático rugoso, local da síntese de proteínas. Assim, espera-se que nessa organela encontre-se a concentração inicial de aminoácidos, matéria-prima para a síntese protéica. b. Proteínas produzidas em A dirigem-se para o complexo de Golgi (B), que se responsabiliza pela sua secreção para fora da célula. 19. a. O complexo de Golgi é a organela que origina os lisossomos. b. Digestão intracelular. c. Porque são as organelas que liberam a energia necessária (respiração aeróbia) para a realização do trabalho celular. 20. a. Os do tubo 1 tiveram extraído o acrossomo, derivado do complexo de Golgi e nos do tubo 2 foram extraídas as mitocôndrias. b. O acrossomo contém enzimas que têm por função perfurar as barreiras do óvulo enquanto as mitocôndrias fornecem a energia (ATP) necessária para a movimentação do flagelo, que permite o deslocamento dos espermatozóides. 21. b Comentário: no esquema, observa-se em 1 a ingestão de uma partícula maior, que pode ser uma macromolécula, caracterizando a fagocitose. Em 2, o vacúolo alimentar fundese a um lisossomo, dentro do qual ocorrerá a digestão enzimática. Em 3, ocorre finalmente a egestão de resíduos, ou clasmocitose. As organelas observadas no esquema são o retículo rugoso, o sistema golgiense (ou complexo de Golgi) e o lisossomo. 22. b 23. a. A camada de muco que reveste o epitélio respiratório retém partículas de sujeira do ar. O muco é posteriormente eliminado graças ao batimento dos cílios existentes na superfície desse epitélio. b. A = grânulos de secreção (muco); B = sistema golgiense; C = retículo endoplasmático rugoso. O sistema golgiense (B) armazena, processa e “empacota” materiais de secreção celular; o retículo rugoso (C) é o local da síntese de proteínas. 24. O trajeto percorrido pelo aminoácido é: retículo endoplasmático rugoso, complexo de Golgi e vesículas de secreção. No retículo endoplasmático rugoso ocorre a síntese da proteína contendo a leucina tritiada. A seguir, essa proteína é enviada ao complexo de Golgi para armazenamento e empacotamento. 10 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. Posteriormente, brotamentos da parede dos dictiossomos, componentes do complexo de Golgi, levam à formação das vesículas de secreção. a 0-0. F; 1-1. F; 2-2. V; 3-3. V; 4-4. F Justificativa: 0-0. Falso. A síntese de enzimas (proteínas) ocorre no retículo endoplasmático rugoso. 1-1. Falso. As enzimas são produzidas e estocadas em grânulos como pró-enzimas (forma inativa). 2-2. Verdadeiro. É esse o retículo responsável pela síntese de proteínas. 3-3. Verdadeiro. As proteínas são estocadas em grânulos que se soltam do sistema golgiense. 4-4. Falso. A célula secretora estoca seu produto em grânulos que o liberam à medida que a célula é estimulada. c a. Os lisossomos, vesículas com enzimas digestivas, têm por função realizar a degradação de moléculas complexas no interior da célula. b. A fagocitose também permite à célula internalizar partículas. Enquanto na pinocitose a internalização ocorre por invaginação da membrana plasmática, a fagocitose se caracteriza por projeções (ou evaginações) da membrana – os pseudópodes –, o que permite que o material seja englobado. De maneira geral, a pinocitose possibilita a ingestão de partículas pequenas, líquidas, enquanto a fagocitose normalmente proporciona a captura de partículas maiores, sólidas. c. O colesterol é utilizado na síntese de hormônios esteróides – como os hormônios sexuais masculino e feminino. É empregado também na construção da membrana plasmática. 0-0. V; 1-1. V; 2-2. F; 3-3. F; 4-4. V 0-0. V; 1-1. V; 2-2. V; 3-3. V; 4-4. F e 0-0. F; 1-1. F; 2-2. F; 3-3. F; 4-4. F A célula procariótica é a C. Notar que ela não possui carioteca (envoltório nuclear), nem organelas envolvidas por membrana (complexo de Golgi, mitocôndrias e cloroplastos). As células eucarióticas são A e B. Notar que possuem envoltório nuclear (carioteca) e organelas envolvidas por membrana, além de possuírem nucléolo. c 35. e 36. b © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 37. Veja a Figura 7-21 da p. 167, Figura 7-1 da p. 145 e Figura 7-19 da p. 165. 38. Vacúolo armazenador de substâncias, grande e central, cloroplastos. 40. e 41. d 42. d 39. b 43. a. A célula é proveniente de tecido vegetal. Ela possui cloroplastos e vacúolos, típicos de célula vegetal. b. Estariam presentes em maior quantidade as mitocôndrias e o retículo endoplasmático rugoso. O retículo rugoso é a organela em que se processa a síntese protéica. Mitocôndrias são organelas em que ocorre a liberação de energia necessária para a atividade de síntese protéica. CAPÍTULO 8 O NÚCLEO Desafio 1. 4. 7. 9. 10. d 2. b 3. V F V V F F c 5. d 6. d b 8. c Ie, IId, IIIa, IVg, Vf, VIc, VIIb Soma = 02 + 04 + 08 + 32 = 46 Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. c 3. b 4. d 5. 1 – mitocôndrias; 2 – vegetais; 3 – DNA e RNA; 4 – fotossíntese 6. a 7. b 8. e 9. a 10. a 11. e 12. c 13. a 14. Cada núcleo de célula somática humana (muscular, nervosa) possui 46 cromossomos. O zigoto, célula matriz de todas as células somáticas, também apresenta 46 cromossomos. Os gametas (espermatozóide, por exemplo) são células haplóides, isto é, possuem 23 cromossomos. 15. A análise só pode ser feita em linfócitos (um tipo de leucócito ou glóbulo branco), já que são células somáticas (2n) nucleadas. As hemácias são células anucleadas. CAPÍTULO 9 MITOSE Analise seus resultados! 1. Não. Se a preparação foi satisfatória e as células, no momento da fixação, estavam em 2. 3. 4. 5. divisão, várias fases da mitose devem ser observadas. Nas células vegetais, a divisão se processa sem a participação de centríolos e a citocinese ocorre a partir da deposição de uma lamela média, isto é, ocorre de dentro para fora. Seria impedida a formação do fuso de divisão e as células passariam a ter lotes cromossômicos duplicados, isto é, ficariam tetraplóides. Veja no capítulo as ilustrações das diferentes fases da mitose. Por exemplo: as células podiam não estar em divisão. O corante pode não ter exercido efeito. A metodologia não foi corretamente empregada. Desafio 1. 5. 8. 10. c 2. b 3. d 4. e Ie, IIb, IIIf, IVa, Vc, VId 6. b 7. a c 9. Soma = 02 + 04 + 16 + 32 = 54 a. A célula em b está em intérfase. b. Em g, a célula está em metáfase. A fase que a antecede – prófase – é indicada em c. c. Em f, a célula está em anáfase. A fase que a sucede – telófase – está indicada, por exemplo, em d. d. Na célula vegetal, a citocinese ocorre pela formação de uma lamela média que separa as duas células resultantes da divisão celular. Outra diferença que pode ser citada é a ausência da participação de centríolos em células vegetais complexas. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a. Em uma divisão mitótica, uma célula-mãe sempre origina duas células-filhas. Pelo fato de a duplicação do DNA ser semiconservativa, cada célula-filha receberá metade do DNA da célula-mãe, sendo a outra metade recém-sintetizada. 2. Discordo. A intérfase é um período de intensa atividade metabólica e é nela que ocorre a duplicação do material genético da célula e todas as demais atividades de síntese e degeneração de matéria orgânica, além do crescimento da célula. 3. d 4. c 5. a. 3 e 4; b. 8; c. 6; d. 8 6. e 7. b 8. c 9. c Comentário: As proteínas actina e miosina estão envolvidas nos processos de motilidade celular. São, portanto, indispensáveis para a 11 BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO 11. 12. 13. 14. 15. 17. 18. 19. 21. 23. 12 CAPÍTULO 10 MEIOSE Analise seus resultados! 1. 2. 3. 4. Prófase I e metáfase I. Na prófase I. A anáfase I. A segregação (separação) de cromátidesirmãs (ou a migração de cromátides-irmãs) para pólos opostos da célula em anáfase II. 5. anáfase – mitose anáfase I – meiose anáfase II – meiose Desafio c 2. I, c; II, a; III, d; IV, b d 4. b 5. a 6. c d a. III; b. III; c. II; d. I; e. III; f. III; g. III; h.III; i. III; j. II; k. II; l. I; m. II 9. d 10. Soma = 01 + 02 + 04 + 16 + 32 = 55 1. 3. 7. 8. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. b. O rompimento dos centrômeros, na meiose, é observado apenas na passagem de VI para VII. 3. a 4. d 5. b 6. a. Nota-se a separação e o deslocamento dos cromossomos homólogos para pólos opostos da célula. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 10. migração dos cromossomos e para os fenômenos que levam à divisão do citoplasma, ou citocinese. a Comentário: Cada fio de cromatina é constituído por uma única molécula de DNA. Na fase G1 da intérfase de uma célula com 2n = = 14, não tendo ainda ocorrido a duplicação do material genético, encontraremos 14 moléculas de DNA. a. A quantidade total de DNA nuclear, ao final da primeira divisão mitótica, será de 2× nas duas células resultantes. Ao final da segunda divisão, nas quatro células produzidas, o total será de 4×. Ao final da terceira divisão, haverá o total de 8× nas 8 células formadas. b. A quantidade de DNA por célula, no início da divisão mitótica, é de 2×, uma vez que o DNA duplica-se na intérfase, fase que precede a divisão celular. e Na Figura 2 nota-se um segmento de cromatina duplicado, o que sugere que ocorreu a síntese de material genético novo (DNA) a partir de material genético preexistente. A fase do ciclo celular em que ocorre a síntese de DNA é o período S da intérfase, como representado no gráfico da Figura 1. Soma = 02 + 08 + 32 = 42 a 16. b a. A colchicina atua já na prófase, impedindo a formação das fibras do fuso. A condensação cromossômica não é prejudicada e, como ocorre em metáfase, é nessa fase que a mitose pára. b. Uma célula diplóide tratada com colchicina acabaria ficando com o dobro do número cromossômico, isto é, ficaria tetraplóide. A duplicação cromossômica ocorre e, já que não há formação das fibras do fuso, não há deslocamento dos cromossomos para pólos opostos. A divisão será interrompida na metáfase, pois é nessa fase que deveria ocorrer a ligação das fibras do fuso de divisão com os centrômeros. d 20. a. V; b. F; c. F; d. F; e. V a 22. a b Comentário: Verifique que não houve separação das cromátides-irmãs do cromossomo à esquerda. Esse acontecimento caracteriza uma ocorrência denominada de não-disjunção dos cromossomos. Manual do Professor b. 9. 10. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 11. 12. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. célula em anáfase II – meiose célula em anáfase – mitose 7. a. Troca de pedaços (permuta) entre cromossomos (cromátides) homólogos. b. Na meiose. Porque nesse tipo de divisão ocorre pareamento de cromossomos homólogos seguido da troca de segmentos (permuta) entre eles. c. Esse fenômeno produz a recombinação dos genes entre cromossomos homólogos, aumentando a variabilidade das células formadas na meiose (gametas, p. ex.). Se há variabilidade gamética, esta se expressará nos descendentes formados a partir desses gametas. A variabilidade entre os indivíduos de uma espécie aumenta as chances de adaptação às variações ambientais, possibilitando a evolução da espécie por meio da seleção natural. 8. a. Meiose. b. III, IV, II, V, I c. Segregação de cromossomos homólogos: IV. Segregação de cromátides: I. d. Crossing-over (permuta). e. Processo de troca de segmentos entre cromossomos homólogos, que conduz à recombinação dos genes e condiciona o aparecimento de maior variabilidade genética 13. 15. 16. entre as células produzidas. Essa variabilidade, uma vez expressa nos descendentes da espécie, é essencial no processo evolutivo por meio da seleção natural. Corretas: 01, 02, 08, 64 a. Figura A: metáfase da mitose, em que os quatro cromossomos duplicados, não-pareados, da célula diplóide, estão presos às fibras do fuso, no equador da célula. Figura B: metáfase II da meiose. A célula é haplóide, o que demonstra que a separação dos homólogos já ocorreu; os cromossomos (um de cada tipo) estão ligados ao fuso na região equatorial da célula. Figura C: metáfase I da meiose. Os cromossomos homólogos estão pareados e presos às fibras do fuso, no equador da célula. b. O centrômero, indicado pela seta na figura D, permite a ligação do cromossomo às fibras do fuso. Corretas: 1, 3 A figura 1 corresponde às células do epitélio intestinal em mitose (divisão equacional). Note que a quantidade de DNA inicial (6) se mantém nas duas células filhas, ao final do processo. A figura 2 corresponde às células do ovário, que se dividem por meiose (divisão reducional). Note que a quantidade de DNA se reduziu à metade (3) ao final do processo, nas células filhas. a 14. b a. Ao final da segunda divisão meiótica, a célula apresentada produzirá duas células com genótipo aB e duas Ab. b. Considerando que na meiose a segregação dos cromossomos homólogos dá-se ao acaso (aleatoriamente), o conjunto total de espermatozóides produzidos por esse animal apresentará os genótipos e as proporções seguintes: 25% AB, 25% Ab, 25% aB e 25% ab. a. AB e ab ou Ab e aB. b.AB, Ab, aB e ab. c. 13 17. Correta: 1 18. a. Estava sendo analisado o testículo. Percebe-se uma figura típica de permuta entre os cromossomos (cromátides) homólogos, o que só ocorre na meiose, que acontece em células da linhagem germinativa existentes nesse órgão. b. O desenho sugere que a célula estava em prometáfase (entre a prófase e a metáfase) da mitose e quanto à ploidia, era 2n = 4. Nota: a figura B representaria adequadamente a metáfase caso os cromossomos estivessem com seus centrômeros alinhados no plano equatorial da célula. 19. c 20. Não. Uma vez que a primeira divisão meiótica é reducional, as duas células resultantes, assim como os quatro gametas formados no final da segunda divisão, conterão 19 cromossomos. 22. d 23. b 24. e 21. e 25. a CAPÍTULO 11 METABOLISMO ENERGÉTICO: RESPIRAÇÃO AERÓBIA E FERMENTAÇÃO Analise seus resultados! Produção de gás carbônico na respiração 1. Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O carbonato de bário 2. Reter o CO2 do ar, deixando passar o O2 necessário à respiração das sementes em germinação no frasco 2. 3. A reserva (principalmente de amido) contida nas sementes. O amido, atacado por enzimas do próprio grão, produz a glicose, que é oxidada no processo respiratório. 4. A solução do frasco 3 também se turvou em conseqüência da formação do carbonato de bário, a partir da reação do Ba(OH)2 com o CO2, evidenciando que as sementes em germinação liberam esse gás na respiração. to (lêvedo) produz CO2, que se desprende em bolhas. No frasco 2, a reação do CO2 com o hidróxido de bário forma o precipitado (carbonato de bário), que confere o aspecto leitoso ao meio líquido. 3. A temperatura moderada favorece a atividade enzimática das células da levedura (lembre-se do “ótimo” de temperatura para a ação de uma enzima). Em temperatura mais baixa, a atividade enzimática seria mais lenta; em temperaturas muito elevadas, as enzimas seriam desnaturadas e os microrganismos morreriam. 4. Os alunos deverão observar que o lêvedo é um organismo unicelular, mostrando-se em forma de “bolinhas”. Algumas células poderão estar em processo de brotamento. É possível que apareçam, também, bolhas do gás carbônico. 5. No início, o conteúdo do frasco 1 tinha cheiro de massa de pão ou de pizza sendo preparada e sabor adocicado, motivado pelo açúcar adicionado. Horas depois, o odor e o sabor assemelham-se aos de uma bebida alcoólica (vinho doce espumante, por exemplo), revelando a produção do álcool etílico (C2H5OH) no processo de fermentação. O sabor adocicado da preparação inicial desaparece (ou diminui), pois o açúcar é consumido pelas células da levedura durante a fermentação. Desafio 1. Funcionar como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória. 2. Duas moléculas de ácido pirúvico e dois ATPs. 3. Glicólise: hialoplasma; ciclo de Krebs: mitocôndria (matriz); cadeia respiratória: mitocôndria (cristas); fosforilação oxidativa: mitocôndria (cristas). 4. Fermentação alcoólica 1. No frasco 1 houve desprendimento de bolhas gasosas, formando uma camada de espuma na superfície. O gás liberado nesse frasco borbulhou na solução do frasco 2, tornando-a leitosa. 2. No frasco 1, a fermentação do açúcar (combustível) pelos microrganismos do fermen- 14 C.K. = ciclo de Krebs (matriz) C.R. = cadeia respiratória (crista) F.O. = fosforilação oxidativa (crista) 5. Ela pára de realizar a respiração aeróbia e pode começar a fermentar. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor 6. Presença de oxigênio Quantidade de ATPs Produtos residuais RESPIRAÇÃO AERÓBIA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA si m não 38 por molécula de glicose utilizada (valores mais precisos = 30) água e gás carbônico 2 por molécula de glicose utilizada álcool etílico e CO2 © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 7. a. Fermentação alcoólica, realizada pelo fungo (lêvedo) Saccharomyces cerevisiae. b. Gás carbônico. c. Obtenção de energia. 8. Respiração aeróbia e, secundariamente, fermentação láctica. Nos vestibulares, tem sido assim 1. 4. 5. 9. 10. 11. 13. 14. 15. c 2. c 3. c 0-0. F; 1-1. V; 2-2. V; 3-3. F; 4-4. V c 6. e 7. b 8. c O excesso de ATP inibe a glicólise, evitando desse modo a produção desnecessária de mais ATP. Outrossim, quando há consumo de ATP, os seus produtos de degradação levam à reativação da glicólise, restabelecendo os níveis de ATP. O cianeto bloqueia a cadeia respiratória mitocondrial, o que é evidenciado pelo baixo consumo de oxigênio e de substrato e pela menor produção de ATP. a 12. e Na ausência de oxigênio, o rendimento energético obtido na transformação da glicose, por meio da fermentação alcoólica, é muito menor; o fungo precisa, então, consumir maior quantidade de moléculas desse carboidrato. Na presença de O2, como o rendimento é muito maior, o consumo de glicose é menor. a. O açúcar fornece a energia necessária para a sobrevivência do lêvedo. b. Em condições aeróbias, uma certa quantidade de açúcar fornece grande quantidade de energia. Em condições anaeróbias (fermentação alcoólica), a mesma quantidade de açúcar fornece menor quantidade de energia, porque a fermentação é um processo que rende menos energia e produz resíduos (álcool etílico) de tamanho molecular maior, que ainda poderiam fornecer energia. a. Na superfície da massa, o teor de oxigênio é maior e os microrganismos podem executar a respiração aeróbia, mais rentável energeticamente. No interior da mas- sa, a execução da respiração aeróbia é dificultada por não haver acesso ao oxigênio. Nessas condições, os microrganismos executam a fermentação alcoólica, menos rentável energeticamente. b. O fermento faz o pão crescer porque no processo de fermentação há liberação de gás carbônico, que provoca o crescimento da massa. 16. a. Lactobacilos executam a fermentação láctica. Nas células dos lêvedos ocorre a fermentação alcoólica (em condições anaeróbias) e respiração aeróbia em condições aeróbias. No primeiro caso, o produto final é o ácido láctico. Na fermentação alcoólica, os produtos finais são álcool etílico e gás carbônico; na respiração aeróbia, gás carbônico e água. b. O processo realizado pelos músculos é a fermentação láctica. Ele é realizado em ocasiões em que a oferta de oxigênio para a respiração aeróbia é limitada. Nesse caso, a célula muscular, além de respirar aerobiamente, efetua a fermentação láctica, conseguindo o ATP necessário para a contração. 17. c 18. a. Esse processo pode ocorrer nas células dos mamíferos quando se verifica um suprimento insuficiente de oxigênio, como nas células dos músculos esqueléticos submetidos a um esforço prolongado e intenso. b. Produção de pão e de bebidas alcoólicas, como cervejas e vinhos (fermentação alcoólica). Produção de iogurtes, coalhadas e alguns tipos de queijos (fermentação láctica). 19. d 20. a. A cadeia respiratória pára de funcionar, uma vez que o oxigênio é o aceptor final de elétrons. Na ausência de oxigênio, tudo é paralisado e a respiração aeróbia cessa. b. A fermentação é um processo que se realiza na ausência de oxigênio. Nela, moléculas de açúcar são oxidadas anaerobiamente, resultando em pequena liberação de energia, suficiente para a sobrevivência dos microrganismos. 21. c 22. Corretas: b, f, g 23. Corretas: 001, 004 24. c 25. a 26. a. As rotas 1 e 2, correspondentes a processos de fermentação, ocorrem em condições anaeróbias. b. Rotas 1 e 2: bactérias e fungos. No caso da rota 1, a produção de pães e de bebidas alcoólicas. Na rota 2, iogurtes e certos queijos. 15 BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO CAPÍTULO 12 METABOLISMO ENERGÉTICO: FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE Analise seus resultados! Liberação de oxigênio na fotossíntese 1. Houve o desprendimento de bolhas e a formação de uma câmara de gás no tubo de ensaio. 2. A introdução da ponta do palito em brasa no tubo; o oxigênio é um gás comburente que reaviva ou reacende a brasa do palito. Observação: A rigor, o reacender da brasa não prova que o gás coletado é oxigênio puro, mas mostra que, exposta à luz, a planta liberou um gás consideravelmente mais rico em oxigênio que o ar atmosférico. 3. Tanto a água gaseificada quanto o bicarbonato aumentariam a disponibilidade de CO2 pela planta, aumentando o rendimento do processo de fotossíntese e, conseqüentemente, a liberação do gás oxigênio. 4. Não haveria fotossíntese e não haveria liberação de oxigênio. Consumo de gás carbônico na fotossíntese 1. O ar soprado contém gás carbônico que, em solução aquosa, forma ácido carbônico (CO2 + H2O → H2CO 3). Assim, a solução deverá ficar amarelada. 2. O bicarbonato de sódio torna o meio básico. Assim, a coloração do indicador deverá ficar azulada. 3. Como a elódea realiza fotossíntese, consome gás carbônico, reduzindo a acidez da solução. Quando o meio estiver neutro, a cor deverá ser esverdeada. Voltando a ficar ligeiramente básico (não se esqueça que a cor azul da solução de bromotimol reflete o caráter básico da solução), a cor tenderá ao azul. 4. No tubo mantido no escuro, a solução continuou amarelada (ácida), pois, na ausência 16 de fotossíntese, não houve consumo de CO2. Além disso, a planta e microrganismos presentes no meio respiram e liberam mais CO2. Desafio 1. 2. 3. 4. 5. Captar a energia proveniente da luz. Fornecer energia para a síntese de carboidratos. Na fase de claro. O oxigênio é proveniente da água. Na fase de escuro. Para que a fase de escuro se processe, são necessárias as substâncias ATP e NADPH2. 6. Colocar o tubo de ensaio com a elódea em local bem iluminado, sob luz solar direta, e pingar um pouco de solução de bicarbonato de sódio ou acrescentar água gaseificada na água em que está a elódea. 7. RESPIRAÇÃO FOTOSSÍNTESE hialoplasma e mitocôndria cloroplasto Substâncias que iniciam glicose água Substâncias resultantes água e gás carbônico glicose e oxigênio liberada armazenada L o cal d e ocorrência Energia 8. a. respiração aeróbia: C6H12O6 + 6 O2 + + 6 H2O → 6 CO2 + 12 H2O + energia b. fermentação alcoólica: C6H12O6 → → 2 C2H5OH + 2 CO2 clorofila c. fotossíntese: 6 CO2 + 12 H2O + luz clorofila C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 9. I – ATP II – respiração aeróbia III – fotossíntese 10. a. gás carbônico d. glicose b. água e. ATP c. oxigênio Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. a 3. e 4. c 5. e . A organela responsável pelo processo da fotossíntese é o cloroplasto, que contém o pigmento clorofila. 6. d . A equação I representa o processo da fotossíntese, que ocorre nas células vegetais, no interior dos cloroplastos. Por sua vez, a equação II indica a respiração celular, que acontece, em grande parte, nas mitocôndrias de células animais e vegetais. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 27. a. Ácido láctico. b. Esse acúmulo é resultante da realização do processo de fermentação láctica nas células musculares do atleta, em condições em que a respiração aeróbia não é suficiente para gerar a energia necessária ao esforço muscular executado. 28. Corretas: 01, 16, 64 © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor Observação: Há certa imprecisão no conceito utilizado no teste, que “força” a presença de cloroplastos apenas em células vegetais. Algas, classificadas como protistas, também possuem cloroplastos, bem como mitocôndrias. 7. b 8. b 9. a 10. b 11. a 12. respiração aeróbia: C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O → → 6 CO2 + 12 H2O + energia fotossíntese: 6 CO2 + 12 H2O + luz clorofila clorofila C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 13. a. Nos cloroplastos, ocorre a fotossíntese e nas mitocôndrias, a respiração aeróbia. b. O gás carbônico e a água liberados na respiração podem ser utilizados para a realização da fotossíntese. A glicose e o oxigênio produzidos pela fotossíntese podem ser utilizados na respiração aeróbia. 14. FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO a. di a dia e noite b. gás carbônico e água glicose e oxigênio c. glicose e oxigênio gás carbônico e água 15. A fotossíntese é o processo produtor de matéria orgânica e oxigênio, essenciais para a respiração aeróbia, que libera a energia necessária à manutenção dos processos vitais da maioria dos seres vivos na Terra. 16. c 17. a 18. As duas formas são: respiração aeróbia e fermentação. A primeira é uma modalidade de liberação de energia na presença de oxigênio. A segunda ocorre sem a presença de oxigênio. 19. Corretas: 01, 02, 04, 16 20. a. Glicólise, no hialoplasma; ciclo de Krebs, na matriz mitocondrial; cadeia respiratória; fosforilação oxidativa, nas cristas mitocondriais. b. Etapa fotoquímica nos tilacóides e a etapa enzimática no estroma. 21. a. O pesquisador pretendia investigar a origem do oxigênio liberado no processo fotossintético. b. No experimento II. Deveria chegar à conclusão de que o oxigênio liberado pela planta provém da “quebra” da molécula de água. 22. a. Porque consumia todo o oxigênio existente no meio. b. A fotossíntese libera o oxigênio necessário para a ocorrência da respiração celular aeróbia do camundongo. 23. 24. 25. 26. 27. 28. c. Cloroplasto (fotossíntese). Mitocôndria (respiração aeróbia). O grupo de ratos que sobreviveu por mais tempo foi aquele colocado na câmara contendo a planta. A fotossíntese executada pelo vegetal liberou o oxigênio utilizado na respiração dos ratos. De fato, o metabolismo energético dos seres vivos é dependente da energia luminosa fornecida pelo Sol. A luz possibilita a síntese de matéria orgânica por meio da fotossíntese, utilizada por todos os seres vivos do nosso planeta. a. Haverá mais gás carbônico na água da caixa II. Isso porque nessa caixa a água contém apenas organismos aclorofilados, que retiram o oxigênio dissolvido para a respiração, liberando gás carbônico na água. b. Haverá maior número de organismos na caixa III. A realização de fotossíntese pelos organismos clorofilados propicia o aumento de organismos aclorofilados devido à maior oferta de alimentos e de oxigênio, derivados de ação dos organismos clorofilados. b Como se deduz a partir do primeiro experimento, a luz azul foi absorvida pela clorofila, o que revela que esse comprimento de onda é o mais eficiente para a realização da fotossíntese. Assim, havendo maior liberação de oxigênio na caixa iluminada com luz azul, é compreensível que o animal mantenha atividade mais intensa que o outro. c CAPÍTULO 13 METABOLISMO DE CONTROLE: DNA, RNA E SÍNTESE DE PROTEÍNAS Analise seus resultados! 1. O detergente promove a ruptura das membranas lipoprotéicas, permitindo a liberação do material nuclear. 2. Os nucleotídeos que, por sua vez, são formados por um radical derivado do ácido ortofosfórico, uma base nitrogenada e um açúcar do grupo das pentoses (desoxirribose). 3. O DNA é uma molécula de filamentos duplos semelhante a uma escada de corda torcida sobre si mesma, resultando, espacialmente, em uma dupla-hélice. 17 4. Autoduplicação: a receita de comando da célula deve ser transmitida às células-filhas. Controle da atividade celular: toda a atividade celular é mantida graças ao controle exercido pelo DNA através da síntese de moléculas de RNA (RNAm, RNAr e RNAt) que atuarão no processo de síntese protéica. 5. Se o teor da adenina é de 36%, o de timina é o mesmo. Os dois perfazem o teor de 72%. Logo, os demais 28% serão repartidos igualmente entre citosina (14%) e guanina (14%). 6. ÁC ID O N U C LÉIC O Açúcar DNA RNA desoxi rri bose ri bose B ases nitrogenadas A, T, C , G A, U, C , G Moléculas fi ta dupla fi ta si mples Desafio 1. d 2. Os dois tipos de ácidos nucléicos são o DNA e o RNA. Cada uma dessas substâncias macromoleculares é constituída de uma sucessão de unidades menores, os nucleotídeos. Por sua vez, cada nucleotídeo é constituído de um radical fosfato, um açúcar pentose e uma base nitrogenada. 3. Adenina, timina, citosina e guanina. 4. Adenina, uracila, citosina e guanina. 5. Autoduplicação, controle da atividade celular e possibilidade de sofrer mutações. 6. 1. Aminoácido, participante de moléculas de proteína. 2. Nucleotídeo, unidade componente de molécula de ácido nucléico. 3. Glicose, monossacarídeo que pode participar das moléculas de um polissacarídio (celulose, amido ou glicogênio). 4. Triglicerídio, componente das gorduras. 7. e 8. Através da síntese de RNA mensageiro (transcrição) que, no citoplasma, acoplado a ribossomos e RNA transportadores, executa a mensagem que leva à síntese de proteínas (tradução). 4. 7. 8. Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. d 3. a. No modelo para o DNA proposto por Watson e Crick, os “corrimãos” da escada correspondem a uma sucessão de fosfatos e pentoses (desoxirriboses). Os “degraus”, por sua vez, representam os pares de bases nitrogenadas (adenina pareada com timina e citosina pareada com guanina). 18 9. 11. 13. b. A informação genética contida no DNA consiste em uma seqüência específica de bases nitrogenadas. Essa informação é transferida, na transcrição, à molécula de RNA mensageiro, cuja seqüência de bases determinará a seqüência de aminoácidos na molécula de proteína em formação (tradução). No processo de tradução, atuam ainda dois outros tipos de RNA: o RNAt (transportador), que leva os aminoácidos ao ribossomo – local da síntese –, e o RNAr (ribossômico), que faz parte da estrutura do ribossomo. c. Quanto à sua estrutura, duas proteínas podem ser diferenciadas pelo número total de aminoácidos que contêm, pelos tipos de aminoácidos nelas existentes, ou, ainda, pela seqüência dos aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica. Em termos de função, as proteínas podem ser estruturais, de catálise (enzimas) ou de defesa (anticorpos). Corretas: 04, 16, 32 5. b 6. a a Resolução: O número de códons (trincas de bases) que podem ser formados apenas com os nucleotídeos A, U e G – isto é, excluindo-se os códons que contêm pelo menos um nucleotídeo C – é dado por: 3 × 3 × × 3 = 27. Logo, os códons restantes (37, para um total de 64) equivalem a trincas formadas com os 4 nucleotídeos, contendo, cada uma delas um ou mais Cs. a. O número de bases C é igual ao de base G como C + G = 58%, basta dividir a porcentagem por 2 para obter os resultados (em %) de cada base. Portanto, C = 29% e G = 29%. Da mesma forma, o número de bases A é = ao de bases T. Excluindo-se as bases C e G, tem-se A + T = 100% - 58% (C + G) = 42%. Como A e T estão parecidos e apresentam o mesmo número de bases, A = 21% e T = 21%. b. Porque a proporção de bases apresentada refere-se às duas cadeias da molécula de DNA, não sendo possível determinar a proporção de citosina na cadeia que será transcrita. a 10. e d (última = A, não U) 12. Corretas: a, c, d Porque o gene para a produção de RNAr só executa essa função, ou seja, codifica apenas a produção de RNAr . Outros genes (estruturais) só codificam para o RNAm, enquanto alguns genes codificam apenas para o RNAt. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor 14. RNA mensageiro, RNAm: porta a mensagem para a tradução, isto é, para a síntese de determinado polipeptídio; RNA ribossômico, RNAr: responsável pela leitura do RNA mensageiro, durante o processo de tradução; RNA transportador, RNAt: responsável pelo encaminhamento dos aminoácidos durante a tradução. 15. b 16. a. O ácido nucléico dos organismos A, B e D é o DNA, uma vez que no seu material genético existe a base timina. O ácido nucléico do organismo C é o RNA, uma vez que no seu material genético existe a base uracila e não existe timina. b. Nos organismos A e D, o DNA possui duas cadeias nucleotídicas, o que pode ser verificado pelas quantidades aproximadamente iguais de adenina e timina, o mesmo acontecendo com citosina e guanina. Nos organismos B e C, as quantidades diferentes entre os quatro tipos de bases nitrogenadas sugerem cadeias simples. 17. a. Códons de duas letras possibilitariam um total de apenas 16 combinações, número insuficiente para codificar de forma precisa os vinte aminoácidos naturais. b. Sim, um aminoácido pode ser codificado por mais de um códon (código degenerado). Não, um único códon sempre codifica o mesmo aminoácido. 18. a 19. a 20. a. O DNA viral é injetado na célula bacteriana, onde comanda a sua autoduplicação, incorporando às novas moléculas de DNA, formadoras dos novos bacteriófagos, o 32P (fósforo radioativo) aí presente. b. Os novos bacteriófagos injetaram o material radioativo (DNA marcado com o 32P) nas outras bactérias, tornando-as marcadas (radioativas). c. Não. As proteínas constituem a capa viral, a qual não é injetada na bactéria. Logo, a radioatividade seria detectada apenas fora da célula bacteriana. 21. Isso ocorreu porque, após a troca, uma das fitas era velha e constituída por 14N e a segunda era nova e constituída por 15N. 22. Leve = zero; intermediário = 50%; pesado = = 50%. 23. a. Sendo a duplicação do DNA semiconservativa, todas as moléculas presentes na amostra B terão uma fita com nitrogênio pesado (15N) e uma fita com nitrogênio normal (14N). 24. 26. 27. 28. 29. 30. 32. 33. 35. 36. 37. 38. 39. b. Haverá, na faixa superior, uma quantidade de DNA igual à da faixa inferior, ou seja, X. c 25. Corretas: b, c, d a. Duplicação semiconservativa do DNA, com dois pontos de origem de replicação. b. 28% de guanina. (Adenina + timina = 44%. Os restantes 56% são repartidos igualmente entre guanina e citosina, 28% para cada.) c. Uracila. d. Intérfase, fase S. 0-0. F; 1-1 F; 2-2 V; 3-3. F; 4-4 F a. nucléolo b. transcrição c. polissomo (polirribossomo) d. transportar aminoácidos e. DNA (II) Corretas: a, b, c, d, g e 31. d a. RNAm: CAUCGGAUC b. Não. A seqüência de bases da fita complementar é diferente e assim constituída: CATCGGATC. Desse modo, a seqüência de bases do RNA mensageiro também não é a mesma, o que resulta em um peptídio diferente. 34. c Corretas: a, b, c, d, e TAC CCT CGA AGA GCG Soma = 001 + 002 + 004 + 008 + 032 = 47 Resolução: A afirmativa 016 está incorreta porque, de acordo com a tabela, a seqüência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro responsável pela síntese do polipetídeo Tre-His-Gln-Glu-Lis-Ile-Asn-TirAsp-Cis é: ACU CAU CAA GAG AAG AUU AAU UAU GAU UGU. a. as proteínas obtidas eram codificadas por uma molécula de DNA constituída por repetições do mesmo códon. b. Dependendo da base nitrogenada em que a leitura se inicia, temos três possíveis códons na fita de DNA descrita: AGC, GCA e CAG. No entanto, independentemente do ponto em que a leitura começa, os códons subseqüentes serão sempre os mesmos, codificando o mesmo aminoácido. c Resolução: Como o cloranfenicol afeta a atividade dos ribossomos (locais da produção de proteínas), o efeito imediato desse antibiótico sobre as bactérias é a inibição da síntese protéica. 0-0. V; 1-1. F; 2-2. V; 3-3. F; 4-4. V Comentário: Lamentavelmente, o item 4-4 foi proposto sem o fornecimento da tabela 19 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 20 padrão do código genético, na qual se veria que UGG (triptofano) e AUG (metionina) só possuem uma trinca de codificação. Para a compreensão desse item recomendamos consultar a página 314 do livro, que contém a tabela de códons de RNAm e os aminoácidos que os especificam. Se as duas fitas do mesmo gene transcrevessem, os RNAs produzidos tenderiam a se associar a partir do pareamento das bases complementares, o que inviabilizaria a leitura pelos ribossomos e inibiria a ocorrência de tradução (síntese protéica). b Resolução: O mutante da enzima 3 somente poderá crescer na presença do composto Z, mas não na presença das duas outras substâncias (X e Y). Verifica-se, na tabela, que esse mutante é da linhagem B e que o produto final é a arginina. Da mesma forma, o mutante da enzima Z cresce ao receber as substâncias Y ou Z, mas não X. Na tabela, esse mutante corresponde à linhagem C, e a substância intermediária da série metabólica (Y) é a citrulina. Dessa forma, deduz-se também que o composto X é a omitina. b c d Soma = 02 + 04 + 16 + 32 = 54 b e Resolução: A troca de uma só base num códon pode alterar, no máximo, um aminoácido na cadeia protéica. A adição ou deleção de uma base entre duas bases originais modifica toda a leitura daquele ponto em diante, podendo acarretar mudanças mais severas na proteína a ser produzida. a. —AUGAGUUGGCCUG—b. Os aminoácidos seguintes à metionina são: serina, triptofano e prolina. c. No caso do gene mutante, os três primeiros aminoácidos a serem codificados serão: metionina, serina e glicina. c Corretas: 01, 02, 04, 16 Corretas: a, b, e, f a. Produto da síntese protéica (polipeptídio): val – his – leu – thr – pro – glu – – glu – lys Observação: A fita que foi transcrita é a complementar em relação à fornecida. b. Exemplo de mutação pontual no gene que codifica a cadeia da Globina humana: substituição do nucleotídeo A por T no códon correspondente ao ácido glutâmico. Conseqüência: anemia falciforme • alteração estrutural do polipeptídio (substituição do ácido glutâmico pela valina); • alteração da função da proteína (globina); • redução da capacidade de transporte de oxigênio; • manifestação dos sintomas da anemia falciforme. 53. A mutação deve ter alterado um códon que codificava um aminoácido, transformandoo em um códon de parada, que interrompe a leitura do RNAm pelo ribossomo. 54. A retirada de um nucleotídeo implica mudança na informação original a partir do ponto de supressão. Os trios de bases continuam sendo lidos três a três e, nesse caso, é como se novos códons fossem criados, o que condiciona a síntese de uma proteína com seqüência diferente de aminoácidos ou mesmo a ausência da síntese protéica. Já no caso de substituição, ocorre apenas a mudança de um nucleotídeo da trinca, isto é, interfere-se em apenas um códon. Nessa situação, pode ocorrer a mudança de apenas um aminoácido ou, ainda, permanecer o mesmo aminoácido, uma vez que mais de um códon pode especificar para o mesmo aminoácido (o código genético é degenerado). 55. Porque, dependendo do tipo de alteração (supressão de um nucleotídeo ou troca de bases nitrogenadas), a seqüência de bases é alterada, o que acarreta alteração na seqüência de aminoácidos na proteína a ser sintetizada. 56. TAT CCG CCC TAC CCG AA1 AA2 AA3 AA4 AA2 DNA mutante: 12.a base TAT CCG CCC TAT CCG AA1 AA2 AA3 AA1 AA2 © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor Unidade 5 Origem da Vida CAPÍTULO 14 UMA QUESTÃO INTRIGANTE Analise seus resultados! © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 1. 2. 3. 4. 5. Observação: Na relação de materiais constam seis frascos, embora apenas cinco sejam utilizados. O sexto frasco serve de reserva, caso seja necessário. O caldo deve ficar turvo nos frascos 1 e 4. Em ambos deve haver contaminação por microrganismos presentes no ar através das aberturas existentes. Os frascos 1 e 4 são os controles. O ar que respiramos e os objetos que utilizamos estão repletos de microrganismos. Assim, esterilizar objetos, ferver alimentos etc. é fundamental para evitar sua contaminação, bem como para evitar infecções. No frasco 4 o caldo ficará turvo como conseqüência da contaminação por microrganismos, o que não ocorre com o frasco 3. Neste caso, o ar que penetra no frasco durante o resfriamento é “filtrado” nas gotículas de água condensada no tubo recurvado, onde ficam retidas partículas de poeiras de bactérias. O cientista que assim procedeu foi Louis Pasteur, para comprovar a hipótese de que a vida só é originada a partir de vida preexistente, ou seja, a inexistência de abiogênese. Vida só é originada a partir de vida preexistente. Nas condições da Terra atual, não há abiogênese. Desafio 1. O filósofo Aristóteles acreditava na origem da vida por geração espontânea. Acreditava, também, na existência de certos princípios ativos ou forças vitais, que poderiam determinar o surgimento da vida a partir de substâncias inanimadas. 2. Van Helmont tinha uma receita para criar seres vivos por geração espontânea: camisa suja e germe de trigo para fazer nascer camundongos. Para ele, o princípio ativo estaria no suor humano existente na camisa. 3. Abiogênese é a crença de que a vida pode surgir sem vida preexistente, a partir de lixo, água, sujeira e outros materiais. 4. Francesco Redi contestou as idéias relativas à abiogênese efetuando experimentos 5. 6. 7. 8. 9. 10. com frascos fechados e abertos contendo pedaços de carne. Nos frascos abertos desenvolviam-se larvas e moscas, enquanto que nos fechados, não. Redi elucidou o ciclo reprodutivo das moscas e estabeleceu o princípio de que só era possível o surgimento de larvas a partir de moscas adultas, que depositavam ovos na carne, o que só acontecia quando o frasco ficava aberto. Biogênese é a expressão utilizada para se dizer que a vida só surge a partir de vida preexistente. Oparin propunha que, a partir de uma atmosfera primitiva formada por gases como metano, amônia, nitrogênio e vapor d’água e sob a ação de raios e a luz ultravioleta do Sol, teriam se formado substâncias orgânicas que compuseram o caldo dos mares primitivos. Miller e Urey criaram um aparelho com o qual simularam as condições da atmosfera primitiva, tentando com meios físicos provar a hipótese de Oparin. Sidney Fox deu seguimento aos experimentos e conseguiu a síntese de proteinóides, o que evidenciava a correção da hipótese de Oparin. Pasteur utilizava frascos de pescoço longo, alguns em linha reta e outros recurvados, formando um pescoço de cisne. A finalidade do recurvamento dos frascos era permitir o ingresso de ar, impedindo, porém, o ingresso de microrganismos. Impedindo a passagem de agentes de contaminação para o caldo de cultura, este não turvava, o que comprovava a hipótese de Pasteur e soterrava a crença na abiogênese, no princípio vital e na geração espontânea. Vida só surge a partir de vida preexistente. Hipótese formulada pela citologista Lynn Margulis, segundo a qual células eucarióticas teriam fagocitado seus procariotos dando origem aos cloroplastos e mitocôndrias das células atuais. Nos vestibulares, tem sido assim 1. Soma = 01 + 08 + 16 + 32 = 57 2. Prepararíamos 2 frascos de vidro contendo rodelas de banana bem madura; um permaneceria aberto, o outro, fechado com chumaço de algodão. Depois de alguns dias, poderíamos constatar o desenvolvimento de larvas da mosca das frutas (drosófila) apenas no frasco aberto, onde puderam depositar seus ovos. 3. b 4. Corretas: c, d 5. Correta: 1 6. a 7. e 21 8. d Resolução: A frase I é incorreta. Já foram realizados vários experimentos que reforçam algumas das hipóteses sobre a origem da vida na Terra, como aqueles feitos, por exemplo, por Oparin, Miller e Fox. 9. d Resolução: A descoberta de bactérias quimiossintetizantes que vivem no fundo dos oceanos, em ausência absoluta de luz, sugere a possibilidade de que, no início da vida sobre a Terra, seres autótrofos semelhantes a essas bactérias tenham sido os produtores das cadeias alimentares. Portanto, na alternativa d, substituir fotossintetizantes por quimiossintetizantes. 10. e 11. b 12. a. A existência de abundante matéria orgânica acumulada nos mares primitivos. b. A diminuição dos seres heterótrofos, em conseqüência da diminuição do alimento disponível, deve ter favorecido seres autótrofos, então existentes, que proliferaram e ocuparam os espaços disponíveis. c. As reações químicas metabólicas típicas dos seres autótrofos são muito complexas para se aceitar que eles tenham sido os primeiros seres vivos a surgir na Terra. 13. b 14. c 15. c 16. e 17. d 18. d 19. 1. V; 2. F; 3. V; 4. V 20. Correta: 08 21. e 22. c 2. 3. 4. Unidade 6 Reprodução e Embriologia Animal 5. CAPÍTULO 15 REPRODUÇÃO Desafio 1. No tipo de reprodução sexuada mais comum, existe grande possibilidade de surgimento de variabilidade genética entre os descendentes, pois os gametas que os formam se originam através da meiose (combinação aleatória de cromossomos homólogos; permutas). A variabilidade genética também aumenta porque, durante a fecundação, há a união de dois gametas, geralmente originados de dois indivíduos diferentes. Já na reprodução assexuada, as chances de varia- 22 6. bilidade são muito pequenas, pois os descendentes (“clones”) se originam de um único indivíduo, através de mitoses. No brotamento, também chamado de gemação ou gemulação, surge um broto (“gema”) a partir de um indivíduo adulto, que cresce até o tamanho original, podendo separar-se do ser que o formou ou viver unido a ele. Por exemplo: levedura (unicelular), esponjas e hidras (pluricelulares). Na cissiparidade (divisão simples ou divisão binária), um indivíduo se divide em dois novos organismos de igual tamanho. Este tipo de reprodução é característica dos seres unicelulares (amebas, paramécios etc.). Por fim, a regeneração ocorre quando o ser vivo fragmentado em diversos pedaços regenera cada um deles, formando um novo indivíduo completo (planárias, por exemplo). É bom lembrar que nem sempre a regeneração tem função de reprodução, ela pode servir apenas para reconstruir partes perdidas dos seres que possuem esta capacidade. Organismos dióicos são aqueles que apresentam sexos separados. Já aqueles em que os gametas são produzidos por um único organismo são chamados de monóicos ou hermafroditas. A partenogênese é uma forma de reprodução natural característica de alguns animais como insetos, escorpiões e répteis e corresponde ao desenvolvimento embrionário de um óvulo (ou ovócito) não fecundado. O caso clássico ocorre com as abelhas, em que cada óvulo não fecundado origina um macho ou zangão (haplóide); as fêmeas (rainhas, operárias) são originadas de óvulos fecundados (diplóides). Ovários: responsáveis pela produção de ovócitos (futuros gametas femininos) e hormônios; tubas uterinas: estruturas em forma de funil que recolhem o ovócito e o conduzem até o útero; útero: órgão com grossas paredes musculares e camada interna ricamente vascularizada, é o local onde o embrião se fixará e se desenvolverá, caso aconteça a fecundação; vagina: estrutura formada por paredes musculares bastante fortes, que serve como canal de parto e também acomoda o pênis durante o ato sexual; grandes e pequenos lábios: revestimento e proteção da genitália externa feminina (vulva). A próstata é um órgão glandular que produz uma substância (líquido prostático) que, juntamente com a secreção da vesícula seminal e os espermatozóides produzidos nos © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor 7. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 8. 9. 10. testículos, vai formar o sêmen ou esperma, que é expelido na ejaculação. Está localizada abaixo da bexiga, envolvendo a porção inicial da uretra. As pílulas anticoncepcionais evitam a gravidez porque, em geral, são compostas por uma pequena quantidade de hormônios sintéticos (artificiais), iguais àqueles que são produzidos nos ovários – estrógeno e progesterona. Essas pílulas mantêm elevado o nível de hormônios na circulação sangüínea, inibindo a hipófise, que deixa de produzir o hormônio que estimula os ovários a produzirem óvulos. E, sem esse hormônio natural, a ovulação não ocorre e, conseqüentemente, não há gravidez. O método consiste em evitar relações sexuais durante o período fértil – dias mais prováveis da ovulação. Não é confiável e seguro para evitar a gravidez, pois faz parte dos métodos comportamentais – aqueles que se baseiam apenas na observação das modificações do corpo durante os dias do ciclo reprodutivo (menstrual), que nem sempre é regular. Além disso, não previne asdoenças sexualmente transmissíveis (DSTs). a. Pequenas verrugas não dolorosas, com forma semelhante a de uma couve-flor, por toda a região genital, no ânus e no colo uterino. b. A única forma de prevenção da infecção pelo HPV é evitar contato direto com o vírus. Se verrugas genitais são identificadas, o contato sexual deve ser evitado até que tais lesões sejam tratadas. O uso do preservativo é o método utilizado para se prevenir o contágio, apesar de não ser 100% seguro, pois cobre apenas uma parte dos genitais, promove alguma proteção aos parceiros. e 11. c 12. d 13. d Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. b 3. a. Na reprodução assexuada é utilizada a mitose, enquanto na sexuada é a meiose. b. Geração de variabilidade entre os descendentes, aumentando a sua capacidade adaptativa diante de possíveis modificações ambientais. 4. Os que se reproduzem por fecundação cruzada. Isso porque a mistura gênica promove o surgimento de grande variabilidade nos 5. 6. 7. 8. 12. descendentes, aumentando a possibilidade de adaptação da espécie as modificações ambientais. Partenogênese se refere ao desenvolvimento de um indivíduo a partir de óvulos não fecundados. Esse tipo de reprodução ocorre em abelhas e pulgões. c . Resolução: Na conjugação – presente, por exemplo, em paramécios – ocorre o pareamento de dois indivíduos, com troca mútua, neste caso, de material genético. A penetração do espermatozóide no óvulo é denominada fertilização ou fecundação. As fêmeas são originadas de óvulos fecundados e são diplóides. Os machos, de óvulos não fecundados (partenogênese), sendo, portanto, haplóides. a 9. a 10. a 11. c Um possível motivo: a produção de espermatozóides é contínua, o que dificultaria um esquema de ingestão diária de inibidores da espermatogênese. CAPÍTULO 16 EMBRIOLOGIA ANIMAL Desafio 1. A segmentação é total, formando macrômeros e micrômeros. 2. a. Blástula. b. Mórula. c. Gástrula. 3. a. Gástrula inicial. b. Blástula. c. Nêurula. 4. a. 1: ectoderme; 2: tubo neural; 3: endoderme; 4: somito mesodérmico; 5: celoma; 6: notocorda b. 1: epiderme e órgãos do sistema nervoso; 2: órgãos encefálicos, medula espinhal e nervos; 3: intestino (revestimento interno) e traquéia (revestimento interno); 4: coração e rins; 5: nenhum órgão, apenas a cavidade geral do corpo, na qual se dispõe a maioria dos órgãos internos; 6: notocorda apenas 5. e 6. a. I: ectoderme; II: mesoderme parietal; III: celoma; IV: endoderme; V: mesoderme visceral b. Sim. Tanto a parede interna do corpo como a face externa do tubo digestivo são forradas por mesoderme. A cavidade assim delimitada é o celoma. 23 c. O animal é triploblástico, já que possui os três folhetos embrionários: ectoderme, mesoderme e endoderme. 7. c 8. a. ectoderme b. endoderme c. mesoderme d. mesoderme e. mesoderme f. mesoderme g. endoderme (a película que o recobre provém da mesoderme visceral) h. ectoderme e mesoderme i. endoderme j. mesoderme l. ectoderme (tecido nervoso) m. mesoderme 9. c 10. a. Célula-tronco é uma célula indiferenciada capaz de gerar as células de vários tecidos. b. Propõe-se retirar células da camada A (massa celular interna). As células da camada B (trofoblasto) já estão em fase avançada de diferenciação e serão responsáveis pela elaboração da parte fetal da placenta. Por esse motivo, não é recomendável a sua utilização para fins de clonagem terapêutica. c. Células-tronco são habitualmente retiradas da medula óssea vermelha de um indivíduo adulto e do sangue do cordão umbilical. Nos vestibulares, tem sido assim 1. Após o ingresso do primeiro espermatozóide, surge a espessa membrana de fertilização, conseqüência da modificação da membrana vitelínica. Isso evita o ingresso de mais de um espermatozóide e garante a monospermia (ingresso de apenas um espermatozóide). 2. a. No terço distal da tuba uterina. b. Flagelo. c. Corona radiata (coroa radiada). 3. Comentário: Não há resposta possível. Todas as alternativas contêm conceitos incorretos. 4. a 5. a 6. a 7. e 8. a, b, c, d, f 9. Corretas: 01, 02, 08, 16 10. a 11. a. V; b. F; c. V; d. V; e. F 12. b 13. d 14. a 15. d 16. b 17. Corretas: 02, 04, 08, 16 18. Corretas: 0-0, 1-1, 2-2, 4-4 19. c 20. b 21. a 22. e 23. d 24. e (a estrutura 4 será substituída pela coluna vertebral) 24 25. c 26. b 27. d 28. d 29. b 30. b 31. e 32. c 33. e 34. F F V F F 35. e (a placenta não é propriamente um anexo embrionário, mas um órgão de cuja constituição participam anexos embrionários) 36. b (a placenta (II) não é propriamente um anexo embrionário, mas um órgão de cuja constituição participam anexos embrionários) 37. d 38. Corretas: 01, 08, 16, 32 39. b. A clonagem terapêutica tem por finalidade a geração ou reposição de tecidos. Nesse processo, podem ser utilizadas as células da massa celular interna do blastocisto humano, indicadas em 2, capazes de se diferenciar em vários tipos celulares. As células da camada externa 1 já se apresentam diferenciadas e normalmente participam da formação da parte fetal da placenta. 40. e. Quanto menor a diferenciação das células-tronco, maiores as chances de sucesso dos processos de terapia gênica. No caso, as células da blástula são menos diferenciadas do que as da gástrula ou do cordão umbilical. 41. Corretas: 001, 016, 032 42. c 43. Porque as células embrionárias são capazes de gerar qualquer tipo de célula, podendo ser diferenciadas em células do tecido nervoso. 44. 1. A região do embrião é a massa celular interna (embrioblasto). A fase é a blástula (blastocisto). 2. Elas são ainda indiferenciadas. 3. Porque as células dessa região já se diferenciaram para a formação da parte fetal da placenta. 45. a. Não é assim em nenhum dos três grupos citados. As bactérias são organismos procariontes. Protistas, animais e vegetais, por serem eucariontes, têm seus ácidos nucléicos associados principalmente a um núcleo diferenciado, separado do citoplasma por uma carioteca. No citoplasma, há RNA, fazendo parte dos ribossomos, além de RNA transportador de aminoácidos para a síntese de proteínas. Além disso, as células dos eucariontes possuem mitocôndrias, nas quais ocorre a cadeia respiratória. b. A clonagem de bactérias é um processo mais simples. Bastaria deixarmos bactérias em um meio de cultura adequado © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Manual do Professor para que elas, por meio da reprodução assexuada (bipartição ou cissiparidade), produzissem inúmeros clones de si próprias. CAPÍTULO 17 TECIDO EPITELIAL © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Desafio 1. Não. A definição pressupõe a condição de pluricelularidade. Logo, não se aplica aos seres unicelulares. Embora muitas bactérias, por exemplo, formem aglomerados de células, não se considera que elas constituam um tecido. 2. Epitelial, conjuntivo (que inclui os tecidos ósseo, cartilaginoso e sangüíneo), nervoso e muscular. 3. Desmossomos são pontos de união descontínuos entre células, que ficam “amarradas” umas às outras por uma trama fibrosa. São típicos do tecido epitelial. 4. Microvilosidades são encontradas no tecido epitelial que reveste o intestino delgado. Cílios são encontrados no epitélio de revestimento da traquéia e nos ovidutos (deslocamento de óvulos, ou de zigotos, ou das primeiras fases embrionárias). 5. A principal diferença estrutural é a existência de um ducto de eliminação da secreção nas glândulas exócrinas e a sua ausência nas endócrinas (neste caso, a secreção é lançada diretamente no sangue). Glândulas sebáceas e sudoríparas são exócrinas. Como exemplos de glândulas endócrinas, podemos citar a hipófise e a tireóide. 6. Proteção e secreção. 7. a. Epitélio pavimentoso simples Órgão: pulmão (alvéolos pulmonares), artéria (revestimento: endotélio) b. Epitélio pseudo-estratificado colunar Órgão: traquéia c. Epitélio cúbico simples Órgão: rins (túbulos renais) d. Epitélio colunar simples Órgão: intestino Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. d 3. a 4. b 5. a, c, d 6. d 7. c 8. Cílios são estruturas existentes nas células do revestimento traqueal e sua função é remover partículas de impurezas que se acumulam nesse revestimento. A ausência de remoção dessas impurezas gera problemas respiratórios. O flagelo dos espermatozóides permite o deslocamento desses gametas até o óvulo. A ausência de flagelos impossibilita a ocorrência de fecundação, conduzindo à esterilidade. CAPÍTULO 18 TECIDO CONJUNTIVO I: INTRODUÇÃO Analise seus resultados! 1. a. branca amarelada, brilhante b. apresenta-se rígido e indeformável, quando pressionado c. não altera o comprimento quando tracionado 2. Quando os tendões são puxados, os dedos do pé se movem. Nota-se que há tendões cujos efeitos são antagônicos, isto é, enquanto um, tracionado, promove um movimento semelhante ao fechamento das nossas mãos, o outro promove a abertura. 3. O caldo ficou gelatinoso. Ao ser reaquecido, tornou-se fluido novamente. (O professor pode aproveitar a oportunidade para discutir o estado coloidal, compará-lo com o hialoplasma celular, diferenciando gel e sol.) Desafio 1. (A) Tecido conjuntivo frouxo. Muitas células, poucas fibras (colágenas, elásticas e reticulares). Encontrado por todo o corpo. (B) Tecido cartilaginoso. Contém células conhecidas como condrócitos, imersos em uma matriz orgânica (mucopolissacarídeos e fibras colágenas) por eles produzida. Encontrados nas articulações, orelha externa (pavilhão auditivo) e abas do nariz. (C) Tecido adiposo. Células repletas de gorduras. Encontrado no tecido celular subcutâneo da pele (hipoderme). (D) Tecido sangüíneo. Abundante fluido intercelular (plasma, parte não figurada) que banha inúmeros elementos celulares (parte figurada). Encontrado nos vasos sangüíneos e nas cavidades do coração. (E) Tecido ósseo. Matriz orgânica (osseína, com fibras colágenas) e inorgânica (fosfato de cálcio). Constituinte do esqueleto ósseo. (F) Tecido conjuntivo denso. Fibras de colágeno orientadas em uma ou várias direções. Encontrado nos tendões, ligamentos e na derme. 25 2. As fibras conjuntivas são: as colágenas, encontradas nos tendões, as elásticas, comuns nos pulmões, e as reticulares, encontradas, por exemplo, no baço. 3. Fibroblastos: síntese de colágeno e da substância intercelular. Macrófagos: fagocitose de partículas estranhas. Mastócitos: produção de histamina e de heparina. Plasmócitos: produção de anticorpos. 4. Preenchimento, transporte, nutrição, defesa, armazenamento, reparação de partes lesadas, sustentação. Nos vestibulares, tem sido assim 1. b 2. d 3. c 4. Corretas: b, d 5. a 6. a Comentário: a perfuração dos vacúolos digestivos libera enzimas lisossômicas no citoplasma celular, provocando a destruição da célula. 7. Os macrófagos acabam morrendo em função da liberação de enzimas lisossomais em seu citoplasma. Os alvéolos pulmonares sofrem ruptura e perdem sua função normal de trocas gasosas. A dificuldade respiratória é grave. CAPÍTULO 19 TECIDO CONJUNTIVO II: TECIDOS CARTILAGINOSO E ÓSSEO Analise seus resultados! 1. Os ossos dos frascos 2 e 3 mostraram-se amolecidos e flexíveis, com consistência semelhante à borracha, porém a forma foi preservada. 2. As substâncias ácidas dissolvem a parte mineral (fosfato e carbonato de cálcio) que impregna a substância intercelular e confere resistência aos ossos, mas não altera a parte orgânica (protéica) dessa substância, responsável pela forma. 3. São ácidos. Desafio 1. a. matriz da cartilagem b. condrócitos c. osteócitos d. lamelas concêntricas 26 e. canal central (Havers) f. periósteo g. vasos sangüíneos no canal de Havers h. osteócito i. osso esponjoso j. cavidade medular k. periósteo l. osso compacto m. cartilagem articular (hialina) n. vaso sangüíneo 2. A cartilagem é um tecido maleável, dotado de poucas células (os condrócitos, localizados em lacunas) imersas em uma matriz rica em mucopolissacarídeos e fibras. Circundando a peça cartilaginosa existe uma capa de tecido conjuntivo denso fibroso, chamado de pericôndrio. 3. Os três tipos de cartilagem são: hialina (anéis da traquéia), fibrosa (discos intervertebrais) e elástica (pavilhão auditivo). 4. Não. O tecido cartilaginoso não se transforma em tecido ósseo. A cartilagem apenas serve de molde sobre o qual será erigido o tecido ósseo. 5. Os nutrientes indispensáveis para os condrócitos se difundem para a matriz cartilaginosa a partir de capilares sangüíneos existentes no pericôndrio. 6. O tecido ósseo é formado por células e uma matriz orgânica calcificada. 7. Osteoblasto: célula jovem, secretora da matriz orgânica (o osteóide). Osteócito: osteoblasto maduro, que parou de secretar matriz orgânica. Osteoclasto: célula gigante, multinucleada, que atua como macrófago e fagocita tecido ósseo. 8. Os elementos minerais mais abundantes são o cálcio e o fósforo, que se associam na formação do fosfato de cálcio, típico da porção mineral dos ossos. 9. No osso esponjoso se localiza a medula óssea vermelha, local de produção das células sangüíneas (hematopoiese). 10. Do mesmo modo que o pericôndrio, o periósteo é uma membrana derivada de um tecido conjuntivo denso fibroso. De seus capilares provêm nutrientes para o abastecimento das células ósseas. O periósteo é, ainda, fonte de osteoblastos para a construção de novo tecido ósseo. Nos vestibulares, tem sido assim 1. 0-0. V; 1-1. F; 2-2. F; 3-3. V; 4-4. F 2. 0-0. V; 1-1. V; 2-2. F; 3-3. V; 4-4. F © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor 0-0. Verdadeiro. A cartilagem hialina é aquela presente nas partes citadas, muito abundante no feto, sendo esqueleto inicial formado por esse tecido. 1-1. Verdadeiro. A cartilagem fibrosa, rica em fibras colágenas, está presente nas articulações. 2-2. Falso. A cartilagem elástica apresenta fibras colágenas e grande quantidade de fibras elásticas, o que a torna mais elástica e resistente à tensão. 3-3. Verdadeiro. As cartilagens não apresentam vascularização, sendo nutridas pelo pericôndrio, o qual apresenta condrócitos, que permitem o crescimento e a regeneração das cartilagens. 4-4. Falso. As cartilagens, em geral, não são vascularizadas, sendo nutridas e oxigenadas pelo pericôndrio. 3. A.1) Cartilagem: matriz rica em mucopolissacarídeos, possui moderada quantidade de fibras colágenas. Ósseo: matriz orgânica calcificada. A.2) Cartilagem: condrócitos. Ósseo: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. 4. a CAPÍTULO 20 TECIDO CONJUNTIVO III: TECIDO SANGÜÍNEO Analise seus resultados! 1. Os elementos mais numerosos do sangue são células chamadas glóbulos vermelhos, eritrócitos ou hemácias. Sua função é o transporte de gases da respiração, principalmente o oxigênio. São células arredondadas (elípticas) e achatadas, de coloração rosada, devido ao pigmento protéico hemoglobina dissolvido no citoplasma. 2. Porque existem em número muito menor que as hemácias e não são naturalmente pigmentados. São eles os glóbulos brancos (leucócitos) e as plaquetas (trombócitos). Poderiam ser detectados por meio de esfregaços em lâmina e utilização de corantes específicos. 3. O fluxo não ocorre de modo contínuo, pois obedece às pulsações do coração do animal observado. Desafio 1. Os outros dois tipos celulares produzidos pela medula óssea vermelha são os leucócitos (glóbulos brancos) e as plaquetas. 2. Os glóbulos brancos atuam na defesa do organismo contra agentes estranhos, por meio de fagocitose ou da produção de anticorpos. As plaquetas participam do processo de coagulação do sangue. 3. Os macrófagos são originados a partir da diferenciação de monócitos. 4. Os macrófagos são as células que efetuam a fagocitose (limpeza) de partículas estranhas existentes no tecido conjuntivo de diversos órgãos. 5. As células sangüíneas são os neutrófilos (leucócitos) e o processo que realizam para destruir as bactérias invasoras é a fagocitose. 6. Linfócitos T são assim chamados por passarem por um estágio de maturação e diferenciação na glândula timo, localizada no tórax. Os linfócitos B não passam pelo timo e, abandonando a medula óssea, dirigem-se à corrente sangüínea para exercer a sua função. 7. Eritroblastos são células nucleadas, precursoras dos glóbulos vermelhos. Eritrócitos, também chamados de hemácias ou glóbulos vermelhos, são células anucleadas, derivadas dos eritroblastos. 8. As hemácias são responsáveis pelo transporte dos gases da respiração no sangue, principalmente oxigênio. 9. A molécula protéica existente no interior das hemácias é a hemoglobina. 10. Não. Os precursores dos glóbulos brancos são outros. Do mesmo modo, os precursores das plaquetas são os megacariócitos. Nos vestibulares, tem sido assim 1. 3. 5. 7. 9. e e c b a 2. 4. 6. 8. 10. b a a b b CAPÍTULO 21 TECIDO NERVOSO Desafio 1. a. corpo celular b. dendrito c. axônio (ramificações do axônio) 27 2. O núcleo se localiza no corpo celular do neurônio (seta a). 3. O impulso nervoso se propaga no sentido dendritos → corpo celular → axônio. 4. Os íons são o sódio (Na+) e o potássio (K+). O mecanismo celular é a bomba de sódio/potássio, com a participação ativa da membrana plasmática do neurônio. 5. A região é a sinapse e as substâncias envolvidas na passagem de informação são os neurotransmissores, também conhecidos como mediadores químicos. 6. Ribossomos, retículo rugoso e sistema golgiense são organelas relacionadas à síntese de diversas substâncias, entre elas os mediadores químicos, pelo neurônio. A abundância de mitocôndrias guarda relação com o intenso consumo de energia por essa célula. 7. A. a. canal de sódio (Na+) aberto b. canal de potássio (K+) aberto B. c. despolarização d. repolarização 8. a. fibra do neurônio motor b. fibra do neurônio sensorial (sensitiva) c. corpo celular do neurônio sensorial d. interneurônio 9. Micróglia: células que atuam como macrófagos e fagocitam restos celulares mortos e microrganismos invasores. Oligodendrócitos: células que revestem as fibras nervosas com uma capa lipídica (bainha de mielina) no sistema nervoso central (SNC). Astrócitos: células “babás”, nutridoras dos neurônios. Alguns dos seus prolongamentos ligam-se a um capilar sangüíneo e outros aderem ao neurônio, transferindo-lhe nutrientes. Nos vestibulares, tem sido assim c d (7 + 8 + 10 = 25) 0-0. F; 1-1. V; 2-2. V; 3-3. V; 4-4. F Corretas: a, b, d c 0-0. V; 1-1. V; 2-2. F; 3-3. F; 4-4 F O estado inativado. O fato de que a inativação dura alguns milésimos de segundo garante que, em um intervalo de 1 ms, somente o canal fechado e não ativado possa abrir. 8. 0-0. F; 1-1. V; 2-2. V; 3-3. V; 4-4. F Justificativa: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 28 0-0. Falso. Nesta fase do potencial da ação, a membrana é mais permeável ao sódio e, por isso, o meio intracelular torna-se mais positivo. 1-1. Verdadeiro. Nesta fase, em função da entrada de sódio na fase 1, o meio intracelular é positivo em relação ao extracelular. 2-2. Verdadeiro. Nesta fase, a saída de potássio reduz o número de cargas positivas dentro da célula, contribuindo para a repolarização, e a célula é incapaz de responder a outro estímulo. 3-3. Verdadeiro. Nesta fase, a bomba Na+/K+ATPase garante a redistribuição de íons, característica da fase de repouso. 4-4. Falso. Esta é a condição normal de potencial de repouso celular, podendo a célula responder a um novo estímulolimiar. CAPÍTULO 22 TECIDO MUSCULAR E CONTRAÇÃO Analise seus resultados! 1. Tecido muscular do tipo estriado. 2. Cada fibra é uma célula muscular, que se apresenta com estriações (faixas) transversais regulares e multinucleada. 3. Ao arranjo ordenado das proteínas actina e miosina, envolvidas na contração dessas fibras. 4. Os núcleos das células tornaram-se mais distintos. Desafio 1. a. Os miofilamentos protéicos são os de actina (finos e de baixo peso molecular) e os de miosina (espessos, de maior peso molecular). b. Na contração, ocorre o deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina, com encurtamento de cada sarcômero. c. A energia é fornecida por moléculas de ATP. O elemento químico é o cálcio (Ca++). d. As substâncias orgânicas mais comumente utilizadas são glicose, glicogênio e fosfágeno (fosfocreatina). e. As moléculas orgânicas são a hemoglobina e a mioglobina. f. Ramos nervosos se encaminham para o tecido muscular e originam as junções © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor neuromusculares (placas motoras). A liberação de mediadores químicos na região da placa motora gera um potencial de ação que conduz à ocorrência de contração das fibras musculares. g. Fibras vermelhas: lentas, elevado conteúdo de mioglobina, muitas mitocôndrias; fibras brancas: rápidas, pequeno conteúdo de mioglobina , poucas mitocôndrias; fibras intermediárias (róseas): moderado conteúdo de mioglobina , mitocôndrias em número elevado ou intermediário, com relação aos dois tipos de fibras anteriores. 2. A. Tipo: músculo estriado esquelético Localização: junto ao esqueleto Número de núcleos: muitos, periféricos Estriações: presentes (faixas transversais) Controle da contração: voluntária B. Tipo: músculo cardíaco Localização: parede do coração Número de núcleos: um ou dois, centrais Estriações: presentes (faixas transversais) Controle da contração: involuntária C. Tipo: músculo liso Localização: parede interna de órgãos Número de núcleos: um, central Estriações: ausentes Controle da contração: involuntária Nos vestibulares, tem sido assim 1. 1. V; 2. F; 3. V; 4. F 2. d 3. Tecido muscular estriado esquelético: junto ao esqueleto; tecido muscular estriado cardíaco: coração; tecido muscular liso: vísceras (bexiga urinária, útero, estômago etc.) e vasos sangüíneos. 4. a 5. Corretas: a, d 6. Corretas: b, c 7. a 8. b 9. b 10. c 11. 0-0. F; 1-1. F; 2-2. F; 3-3. F; 4-4. V 12. c 13. b 14. c 15. 0-0. F; 1-1. F; 2-2. V; 3-3. V; 4-4. F Comentários: Alternativa 0-0, não é o oxigênio que fornece energia; alternativa 11, acredita-se, hoje, que não há relação entre câimbra e ácido láctico (o gabarito oficial, no entanto, considera correto este item). 16. a. Os exercícios propiciaram maior vascularização do tecido muscular, o que favorece o fornecimento de mais oxigênio para a respiração celular aeróbia, além de remover o excesso de ácido láctico produzido em anaerobiose. b. O condicionamento também envolve o aumento da reserva energética celular, o que é evidenciado pelo aumento do glicogênio armazenado. 17. b 18. c Comentário: Os esteróides anabolizantes, utilizados indevidamente por alguns atletas e jovens, aumentam a massa muscular por estimulação da síntese de proteínas. No entanto, têm efeitos indesejáveis, como disfunções sexuais – impotência e esterilidade – e problemas cardiovasculares. CAPÍTULO 23 A PELE E SEUS ANEXOS Desafio 1. a. glândula sebácea; b. glândula sudorípara; c. folículo piloso. b. Os nutrientes existentes no sangue dos capilares devem atingir as células epidérmicas por difusão. Ferimentos muito superficiais sofridos pela pele não devem provocar sangramento. c. Reserva energética, isolamento térmico e flutuabilidade em meio líquido. d. Músculo eretor do pêlo (estrutura d). 2. a. Camada basal (viva e proliferativa); e. camada córnea (morta e impermeável). A queratina se acumula nas células da camada córnea. b. É a camada basal. A produção de novas células ocorre por mitose. c. Melanócitos são células produtoras do pigmento melanina. Estão localizados na camada basal da epiderme ou no limite (junção) entre a derme e a epiderme. 29 BIOLOGIA 1 3.a EDIÇÃO Meissner Pacini Krause Ruffini Terminações nervosas livres tato pressão frio calor dor Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. a. Por terem menor quantidade de melanina na pele, essas pessoas são mais sujeitas à ação mutagênica da radiação ultravioleta do Sol. b. Fixação de cálcio nos ossos por ação da vitamina D. c. Epiderme: ectoderme Derme: mesoderme 3. 0. V; 1. F; 2. V; 3. F; 4. V 4. Corretas: 01, 02, 04, 08, 32 5. Nas células superficiais do epitélio, existem ácidos graxos protetores, e no tecido conjuntivo, os macrófagos são os fagocitadores de bactérias. 6. Utilizando-se a pele do próprio indivíduo é praticamente nula a ocorrência de rejeição. 7. a CAPÍTULO 24 AS DEFESAS DO ORGANISMO Desafio 1. A reação inespecífica conta com duas linhas de defesa: primária e secundária. No primeiro caso, participam a pele, as mucosas e as secreções. Na segunda linha de defesa, entram em ação algumas células, certas proteínas e são acionados os mecanismos que conduzem à reação inflamatória. A reação específica de defesa conta com a participação de anticorpos (defesa humoral) e de linfócitos (defesa mediada por células). 2. As células participantes da reação inespecífica de defesa são os neutrófilos, 30 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. monócitos e macrófagos. O mecanismo utilizado por essas células para o combate aos microrganismos invasores é a fagocitose. As proteínas são as do sistema complementar e os interferons. Os sinais típicos de uma reação inflamatória são dor, aumento de temperatura (calor), vermelhidão (rubor) e edema localizado (inchaço local). As células são os linfócitos B e T. As células produtoras de anticorpos são os plasmócitos, originados de linfócitos B. A substância produzida pelos mastócitos é a histamina. Terapia gênica. Na vacina de DNA, a proposta é introduzir, por meio de vírus-vetores, os genes responsáveis pela síntese de determinados componentes virais e bacterianos no organismo humano. A expectativa é que esses genes se expressem no organismo receptor e o imunizem contra futuras invasões dos microrganismos. A vacinação usualmente empregada consiste na utilização de microrganismos atenuados ou mortos, na tentativa de efetuar a imunização do organismo receptor da vacina aos microrganismos invasores. Nos vestibulares, tem sido assim 1. e 2. a. Trata-se do processo de fagocitose do patógeno, realizado por leucócitos do tipo neutrófilo. b. A reação de combate específica é a produção de anticorpos por linfócitos, que reconhecem os antígenos de cada agente infeccioso e os neutralizam. 3. 0-0. F; 1-1. V; 2-2. F; 3-3. F; 4-4. V © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 3. Manual do Professor 7. 9. 11. 13. 14. 15. 16. na verdade, as células produtoras de anticorpos são os plasmócitos, derivados dos linfócitos B. O gabarito oficial, no entanto, considera o item 032 correto. d 8. b c 10. Corretas: 01, 02, 08, 32 c 12. c d Soma = 02 + 16 + 32 = 50 1. V; 2. F; 3. V b © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 4. b Comentário: O aumento do metabolismo durante uma doença, devido a um acréscimo na atividade mitocondrial, resulta na elevação da temperatura do corpo (febre). Acima dos 40°C, poderá haver o comprometimento de enzimas envolvidas nos processos bioquímicos vitais. 5. b 6. Soma = 002 + 016 + 032 = 50 Observação: com relação à alternativa 032, 31