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BIOLOGIA 2 - SEMANA 28 Sistema sensorial Próxima semana: Vírus e bactérias Roteiro da aula 1. O olho e a visão. 2. A audição. 3. O equilíbrio corporal. 4. O olfato e o paladar. 5. A sensibilidade cutânea. 1. O olho e a visão. Resumo: O olho humano é revestido por três membranas: esclera, coroide e retina. A esclera é a camada mais externa (o branco do olho), sua parte anterior (a que fica exposta e a frente da pupila) é chamada de córnea – transparente, para permitir a passagem de luz. A coroide é a membrana do meio, bastante vascularizada. Na parte anterior do olho, a coroide dá origem à íris (a parte colorida do olho), no centro da íris encontramos a pupila, que pode aumentar ou diminuir de tamanho com a finalidade de regular a quantidade de luz que entra no olho. A retina é a camada mais interna onde estão localizadas as células que recebem os estímulos visuais e os transformam em impulsos nervosos. As células receptoras são duas: os cones (que percebem cores) e os bastonetes (que percebem o branco, o preto e cinza). O nervo ótico é ligado à retina, de onde capta e transmite os impulsos nervosos até o cérebro, para então ser formada a imagem. O mecanismo de formação de imagens ocorre da seguinte forma: Os raios de luz refletidos de um objeto qualquer entram nos nossos olhos, atravessam as estruturas oculares - a córnea, a pupila, os humores, o cristalino (lente responsável pelo foco da imagem) e chegam ao fundo do olho, até a retina, onde os cones e bastonetes transformarão a informação em impulsos nervosos para o nervo óptico. 2. A audição. Resumo: Outro importante órgão do sentido é o ouvido. Ele está dividido em orelha externa, média e interna. (veja a figura). O pavilhão auditivo, o que chamamos popularmente de orelha, corresponde à orelha externa. Ele concentra e capta o som. Por possuirmos duas orelhas, uma de cada lado da cabeça, conseguimos localizar a que distância se encontra o emissor do som. Percebemos a diferença da chegada do som nas duas diferentes orelhas. Desse modo, é possível calcular a que distância encontra-se o emissor. Esta característica é importantíssima do ponto de vista evolutivo. A audição é um sentido primordial para caça, fuga, reprodução... Pelo conduto auditivo o som atinge a orelha média fazendo vibrar nossos tímpanos (membranas que separam as orelhas externas das médias). Essa vibração, por sua vez, será transmitida para três ossículos, o martelo, a bigorna e o estribo (estribo – bó -bó – bó - bó). Através da vibração desses ossos, a informação chega até a nossa janela oval, a partir daí, já na orelha interna, o som passa a se propagar através do líquido contido na cóclea, órgão da audição. De lá partem os impulsos nervosos através do nervo auditivo, o qual levará a informação ao cérebro. 3. O equilíbrio corporal. Resumo: Além de perceberem os sons, o nosso ouvido também nos dá informações sobre a posição de nossos corpos, sendo parcialmente responsável por nosso equilíbrio, orientação postural e o senso de direção. Dentro da orelha interna, há um “equipamento” de percepção de equilíbrio: os canais semicirculares do vestíbulo, também chamados de labirinto que são preenchidos por líquido. Essas estruturas não participam do processo de audição. Quando movimentamos a cabeça, o líquido se desloca dentro dos canais. O deslocamento desse líquido estimula nervos específicos, que enviam ao cérebro informação sobre a posição do nosso corpo em relação ao ambiente. O nosso cérebro interpreta a mensagem e comanda os músculos que atuam na manutenção do equilíbrio do corpo. 4. O olfato e o paladar. Resumo: O sentido do olfato é um dos menos desenvolvidos em humanos, quando comparamos nossa capacidade com a de outros animais. No entanto, somos capazes de perceber milhares de odores diferentes. Isso ocorre da seguinte forma: Partículas (químicas) saídas dos alimentos, líquidos, flores, feses, pessoas.... chegam ao nosso nariz e se dissolvem no tecido que reveste a região interna do teto da cavidade nasal, a mucosa olfatória. Ali a informação é transformada, para ser conduzida, através do nervo olfatório, até o cérebro, onde será decodificada. O paladar, por sua vez, entra em ação quando as mesmas partículas se desprendem dos alimentos e se dissolvem, desta vez, na nossa boca. Na boa, mais especificamente na nossa língua, existem papilas gustativas especializadas no reconhecimento de sabores como: doce, salgado, azedo, amargo e umami. Lá a informação é transformada em impulso nervoso e conduzida até o cérebro, que vai decodificá-la. Na nossa íngua existem regiões especializadas no reconhecimento dos diferentes sabores, nessas regiões as papilas para cada um dos sabores encontram-se em maior concentração do que em outras regiões da língua. (Veja a figura) Isso faz com a nossa percepção para o doce seja maior na ponta da língua do que nas demais regiões. Esses dois sentidos atuam de modo quase complementar, em conjunto. Quando mastigamos um alimento, também sentimos o cheiro que ele exala, estimulando o sentido do olfato. Isso provoca uma maior sensação de sabor e faz com que o apetite aumente. É pelo olfato que identificamos os sabores específicos, por exemplo, da pera e da goiaba, mesmo ambas sendo doces. Quando ficamos gripados, podemos constatar a atuação conjunta do olfato e do paladar. Um dos sintomas da gripe ou do resfriado é a produção de muito muco pelo nariz. Isso dificulta a circulação de ar pela cavidade nasal. O ar não chega até as células olfativas, prejudicando a percepção dos cheiros. Nessas ocasiões temos a percepção de que os alimentos, até os mais saborosos, perderam o gosto. ______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 5. A sensibilidade cutânea. Resumo: Por fim, nós estudaremos o tato. Sentido intimamente associado à pele. Ela nos permite perceber a textura dos diferentes materiais, a temperatura, diferenças de pressão e ainda as sensações de dor. Os receptores de calor são chamados de corpúsculos de Ruffini, os que percebem o frio são os corpúsculos de Krause, pressão profunda é percebida pelos corpúsculos de Vater-Paccini, pressões superficiais pelos corpúsculos de Meissner e, por fim, a dor é percebida pelas terminações nervosas livres da nossa pele. http://www.infoescola.com/anatomia-humana/cerebro/ QUESTÕES TRADICIONAIS 01) (Enem 2015) Entre os anos de 1028 e 1038, Alhazen (lbn al-Haytham: 965-1040 d.C.) escreveu sua principal obra, o Livro da Óptica, que, com base em experimentos, explicava o funcionamento da visão e outros aspectos da ótica, por exemplo, o funcionamento da câmara escura. O livro foi traduzido e incorporado aos conhecimentos científicos ocidentais pelos europeus. Na figura, retirada dessa obra, é representada a imagem invertida de edificações em tecido utilizado como anteparo. Se fizermos uma analogia entre a ilustração e o olho humano, o tecido corresponde ao(à) a) íris b) retina c) pupila d) córnea e) cristalino 02) (G1 - cps 2014) O órgão dos sentidos responsável pela audição é a nossa orelha, também chamada comumente de ouvido. Os problemas de ouvido são muito comuns com viajantes que enfrentam variações de altitude, pois as alterações de pressão, durante essas viagens, fazem com que os indivíduos fiquem com a sensação de ter os ouvidos tapados, o que provoca dificuldade auditiva e dor. Assim, por exemplo, quando alguém desce a serra em direção ao litoral, e a pressão atmosférica aumenta, ficando maior do que a pressão interna da sua orelha média, o tímpano é empurrado para dentro dificultando a audição. Essa situação, no entanto, é temporária porque na orelha média há um canal flexível chamado de tuba auditiva que se comunica com a faringe (garganta), por isso ao bocejar ou engolir saliva, ocorre a abertura das tubas nas orelhas, o que equilibraas pressões dos dois lados (anterior e posterior) de cada membrana timpânica e faz com que a dor e a sensação de surdez cessem. Baseando-se no texto, é correto afirmar que a) a função da tuba auditiva é conduzir as ondas sonoras até a faringe. b) o ar que entra pela orelha externa sai pela garganta, quando o viajante desce a serra. c) o tímpano se deforma e é empurrado para dentro, sempre que o viajante sobe a serra. d) a orelha externa se comunica com a garganta, a fim de melhorar a sensação do paladar. e) a tuba auditiva ajuda a igualar a pressão em ambos os lados da membrana timpânica. 03) (Fuvest 2006) O esquema mostra algumas estruturas presentes na cabeça humana. O nervo cócleo-vestibular compõe-se de dois conjuntos de fibras nervosas: o nervo coclear, que conecta a cóclea ao encéfalo, e o nervo vestibular, que conecta o sáculo e o utrículo ao encéfalo. A lesão do nervo vestibular deverá causar perda de a) audição. b) equilíbrio. c) olfato. d) paladar. e) visão. 04) (Upe-ssa 2 2016) Uma das estratégias de leitura de tudo o que está externo e interno ao corpo está relacionada aos sentidos. Por meio deles, a espécie humana percebe possíveis perigos à sua integridade, detecta fatores ambientais, entre outros aspectos, enfim, um monitoramento do ambiente interno e externo ao corpo. Dessa forma, quanto mais informações e detalhes os sentidos apresentarem, melhores serão as chances de adaptação e sobrevivência. Assim, “esses órgãos são considerados uma janela para o mundo”. Em relação aos órgãos dos sentidos, analise as afirmativas a seguir: I. As células sensoriais do olfato e do paladar, respectivamente, permitem ao animal sentir aroma dos alimentos ingeridos como também distinguir os sabores salgado, doce, amargo, azedo e o umami, sendo este último sabor produzido por algumas moléculas dispersas no ar. II. Os olhos, além de revelarem emoções, são estruturas, que apresentam fotorreceptores os quais permitem colher diversas informações do meio, tais como as cores e a luminosidade, percepções relacionadas aos cones e bastonetes, respectivamente. III. As substâncias químicas precisam estar dissolvidas na película de água que cobre os órgãos dos sentidos nas cavidades nasais, para que possam impressionar os receptores olfativos. IV. Os sentidos da audição e do equilíbrio são percebidos pelos receptores do ouvido externo que são estruturas especializadas na percepção de sons e na análise da posição do corpo. V. Os mecanorreceptores e quimiorreceptores são receptores do tato que estão localizados próximos à superfície do corpo, possibilitando aos animais a percepção de texturas e da temperatura de um ambiente, entre outras. Estão CORRETAS apenas a) I, II e V. b) I, IV e V. c) II e III. d) IV e V. e) III, IV e V. QUESTÃO 05 (Fei 1993) O sentido do tato é proporcionado pela presença de corpúsculos neuroepiteliais situados nas estruturas da pele e das mucosas. Os corpúsculos que percebem as sensações de frio e pressão, nessa ordem, denominam-se: a) Ruffini e Krause b) Ruffini e Vater-Paccini c) Ruffini e Meissner d) Krause e Vater-Paccini e) Krause e Meissner QUESTÕES CONTEXTUALIZADAS 01) (Uftm 2012) Muitos jovens ficam expostos a sons de elevada intensidade, como em casas noturnas e shows, além de utilizar fones de ouvido, de forma que quem os circunda também ouve a “música”. A exposição prolongada a ruídos de tais intensidades pode causar danos irreversíveis à audição, que são devidos a) à destruição dos ossículos da orelha média, impedindo a transformação da energia mecânica em química. b) ao rompimento da membrana timpânica, que não transmite as ondas sonoras aos ossículos da orelha interna. c) à destruição de algumas substâncias no interior da orelha média, sem as quais a orelha interna não é estimulada. d) à impossibilidade do ar contido no interior da cóclea estimular as células sensoriais dos canais semicirculares. e) aos danos às células ciliadas presentes no interior da cóclea, que deixam de transformar energia mecânica em elétrica. 02) (Ufg 2011) Um médico, ao analisar o exame oftalmológico de um paciente, detectou que o globo ocular é mais alongado horizontalmente que o normal. Para a correção desse defeito visual, prescreveu o uso de óculos com lente divergente. O defeito visual e a justificativa para a escolha da lente são, respectivamente, a) astigmatismo – concentração de raios de luz em um único plano. b) catarata – compensação da distância entre o cristalino e a retina. c) hipermetropia – concentração de raios de luz em um único plano. d) presbiopia – compensação da distância entre o cristalino e a retina. e) miopia – aumento da distância entre o cristalino e o ponto focal. 03) (Ufpe 2002) No curso da evolução, os animais desenvolveram importantes estruturas sensoriais. Com relação às estruturas relacionadas com a audição e com o equilíbrio no homem, ilustradas na figura a seguir, assinale a alternativa incorreta. a) Há um canal auditivo externo pelo qual os sons penetram e movimentam o tímpano (1). b) No ouvido interno, existem três pequenos ossos, em sequência, a partir do tímpano, denominados, respectivamente, bigorna (2), estribo (3) e martelo (4). c) O utrículo (5), o sáculo e os canais semicirculares (6) são estruturas relacionadas com o equilíbrio do corpo. d) A cóclea (7) é um órgão complexo responsável pela audição. e) Em (8) e (9), temos, respectivamente, o nervo vestibular e o nervo auditivo. 04) (G1 - cftsc 2010) Após ser ingerido, o álcool é rapidamente absorvido no estômago, de onde chega a todos os órgãos pela corrente sanguínea. Sob a ação de doses maiores, a pessoa perde a autoconfiança e o controle emocional, tornando-se deprimida. Fala enrolado, tem lapsos de memória, torna-se desatenta, executa ações com dificuldade, cambaleia e fica agressiva. Sob o efeito de doses exageradas, a pessoa atinge um estado em que age irresponsavelmente e mal consegue parar em pé. A parte do encéfalo responsável pela manutenção do equilíbrio e postura corporal denomina-se: a) Medula espinhal b) Bulbo c) Cerebelo d) Meninge e) Bainha de mielina 05) (G1 - cftmg 2015) Observe a estrutura indicada pela seta na imagem a seguir. O tipo de contração muscular que ocorre nessa estrutura é semelhante àquela que acontece na(no) a) língua. b) bíceps. c) esôfago. d) panturrilha. QUESTÕES ESPECÍFICAS 01) (G1 - ifce 2011) O bulbo do olho, encaixado numa cavidade óssea denominada órbita, é constituído de membranas e meios transparentes. As membranas são a) íris, pupila e lente. b) esclera, corioide e retina. c) córnea, lente e humor vítreo. d) pupila, esclera e córnea. e) retina, corioide e lente. 02) (G1 - utfpr 2012) O nosso corpo possui inúmeros órgãos, relacionados às mais variadas funções. Os ossículos martelo, bigorna e estribo estão relacionados com uma dessas funções. Assinale a alternativa que relaciona corretamente a localização e a função destes ossículos. a) Orelha externa; recebe as ondas sonoras. b) Orelha interna; mantém o corpo em equilíbrio. c) Orelha média; transmitem vibrações sonoras para a orelha interna. d) Orelha média; mantém o equilíbrio do corpo. e) Orelha interna; transmitem vibrações sonoras para a orelha média. 03) (Uel 2011) Para o desempenho das práticas desportivas, o equilíbrio é fundamental. Os órgãos de equilíbrio detectam a posição do corpo e permitem perceber se estamos de cabeça para cima ou para baixo e a velocidade em que estamos nos deslocando. A orelha humana é o órgão responsável pela audição e pelo equilíbrio e uma de suas regiões, a orelha interna, é um complexo labirinto membranoso conhecido como aparelho vestibular. Qual das estruturas citadas a seguir é um dos componentes do aparelhovestibular responsável pelo equilíbrio? a) Cóclea. b) Membrana timpânica. c) Canais semicirculares. d) Bigorna. e) Órgão de Corti. 04) (Upe 2015) Leia o texto e observe a imagem a seguir: Entre os mil genes, aproximadamente, que em camundongos abrigam o código para receptores de odorantes (são cerca de 400 em humanos), apenas um está ativo num determinado neurônio, e apenas uma das duas cópias do gene, ou alelos, está ativa. Essa especialização é essencial para o mapeamento dos odores no cérebro – todos os neurônios, que têm sua superfície salpicada por um determinado tipo de receptor, mandam projeções para uma mesma região do cérebro, que reconhecerá o aroma correspondente. Para entender a regulação dos genes responsáveis pela construção dos receptores para moléculas de odor, é necessário analisar, no núcleo dos neurônios, o local onde o material genético tem uma organização espacial precisa, a cromatina, na qual se localizam as duas cópias de cada gene. A heterocromatina constitutiva, concentrada no miolo do núcleo, abriga, pelo menos, um dos alelos em grande parte das células. A heterocromatina facultativa, que, nos neurônios do olfato, também se concentra numa área central do núcleo, compõe uma estrutura em forma de chapéu, em torno da constitutiva. Assim, a organização das heterocromatinas e da eucromatina pode ser diferente para cada tipo de célula, com um impacto importante na atividade genética. Essas informações apontam para aspectos relacionados à regulação dos odores. É CORRETO afirmar, nos termos do texto e com base na figura, que a) a forma tridimensional do material genético determina, a cada ciclo celular de cada neurônio olfatório, a formação de diferentes tipos de receptores para moléculas odorantes. b) a inatividade da eucromatina e a atividade da heterocromatina constitutiva determinam quais RNA transportadores formarão as proteínas receptoras específicas para cada neurônio olfatório. c) a organização da cromatina é responsável pela capacidade de cada neurônio olfatório produzir apenas um tipo de receptor para moléculas odorantes. d) cada neurônio olfatório tem, na superfície celular, uma grande diversidade de receptores, capazes de reconhecer moléculas em seu entorno, determinados pela grande compactação da heterocromatina facultativa dos autossomos. e) no núcleo dos neurônios olfatórios, os cromossomos metafásicos permitem o acesso à transcrição de um dos alelos, de forma aleatória, a cada formação de RNA mensageiros. 05) (Ufu 2005) Richard Axel e Linda Buck (Prêmio Nobel de Medicina) descobriram uma grande família genética, composta por mil diferentes genes (3% de nossos genes). Estes genes atuam em um número equivalente de tipos de receptores que ocupam um pequeno lugar na parte alta do epitélio nasal e detectam as moléculas odorantes inaladas. Com relação ao olfato, analise as afirmativas a seguir: I - Apesar do grande número de genes que atuam em um número equivalente de tipos de receptores, o olfato humano é pouco desenvolvido. Por isso, somos considerados animais microsmáticos, isto é, de pequena capacidade olfativa. II - As moléculas odoríferas ligam-se aos quimiorreceptores químicos localizados na ponta das células olfativas que, assim ativadas, mandam sinais elétricos, através de sua cauda, para os bulbos olfativos. III - Os axônios das células olfativas transmitem sinais elétricos para outros neurônios que se agrupam nos dois bulbos olfativos existentes na extremidade de nervos vagos (décimo par de nervos cranianos). Marque a alternativa correta. a) II e III são corretas. b) I e III são corretas. c) I e II são corretas. d) Apenas II é correta. QUESTÕES APROFUNDADAS 01) (Uema 2014) Nossos sentidos funcionam em determinadas regiões do nosso corpo a partir de estímulos que recebemos do meio ambiente. Eles são baseados em “sensores” muito sofisticados que foram desenvolvidos ao longo de milhões de anos, fruto da evolução. Cada um deles foi se transformando devido aos estímulos do meio ambiente, favorecendo as configurações mais adaptadas aos desafios impostos pelo meio. Costuma-se ter muita confiança no que os nossos sentidos nos transmitem. Em particular, a visão é um dos que consideramos mais confiáveis. Quando vemos alguma coisa, ficamos mais seguros sobre aquilo a que se refere. a) A visão funciona de maneira extremamente sofisticada. Nossos olhos se ajustaram para captar uma faixa de 400 a 700 nm, porque grande parte da luz do Sol que chega até nós está dentro dessa faixa de comprimento de onda. A partir dessas informações, explique o funcionamento dos nossos sensores visuais. b) Por que motivo, quando sofremos algum abalo na cabeça, ou temos, por exemplo, uma crise de enxaqueca, as imagens que vemos aparecem distorcidas? 02) (G1 1996) Certos problemas de visão são decorrentes da incapacidade do olho de focalizar as imagens exatamente sobre a retina. É o que acontece em certos tipos de MIOPIA, onde o globo ocular da pessoa é um pouco mais longo que o normal, fazendo com que a imagem se forme antes da retina. Responda: a) A HIPERMETROPIA é causada por um problema OPOSTO ao da miopia. Explique o que acontece no olho de uma pessoa hipermétrope. b) Qual a estrutura responsável pela focalização da imagem na retina? 03) (Unesp 1995) Um indivíduo é portador de um grave distúrbio que atinge todo o ouvido interno. a) Quais os sentidos afetados por tal distúrbio? b) Justifique sua resposta. 04) (Fmp 2014) O Brasil assistiu a numerosos protestos em toda parte no ano de 2013. Muitas dessas manifestações foram combatidas pela polícia com o uso de armas não- letais. Dentre as armas comumente usadas nessas situações, estão o gás lacrimogêneo e o spray de pimenta. Há vários tipos de gás lacrimogêneo, e um tipo comum é o CN, que contém o cloreto de fenacila, conforme a figura a seguir. Esses agentes causam grande irritação nas mucosas ao agirem em neurônios sensoriais da dor, ativando-os de uma maneira muito intensa. a) Onde se encontram os neurônios sensoriais que detectarão o gás e como a ativação desses neurônios alcança o cérebro? b) Um estudante procurou neutralizar a molécula de cloreto de fenacila usando um agente oxidante, pois pensava conter um grupamento aldeído. O que ocorre com o grupo funcional dessa molécula, que inclui o oxigênio, quando incubado com um agente oxidante? Justifique por que isso ocorre. GABARITO: TRADICIONAIS 1) B 2) E 3) B 4) C 5) D CONTEXTUALIZADAS 1) B 2) E 3) B 4) C 5) C ESPECÍFICAS 1) B 2) C 3) C 4) C 5) C APROFUNDADAS Resposta da questão 1: a) Os raios luminosos emitidos por um corpo atravessam, sucessivamente, a córnea, a pupila da iris, a lente do olho (cristalino), o humor vítreo e formam uma imagem invertida na retina. A luz estimula a formação de impulsos nervosos que são enviados para a área visual do cérebro, local onde serão interpretados como imagens. b) Os abalos na cabeça e a enxaqueca com aura causam distúrbios visuais por alterarem a transmissão e interpretação dos estímulos nervosos que chegam à área visual do cérebro. Resposta da questão 2: a) As imagens se formam depois da retina b) Cristalino Resposta da questão 3: Audição, pois do ouvido interno (cóclea) partem os impulsos nervosos para a área auditiva do cérebro. Também será afetado o equilíbrio, pois neste local acham-se os canais semicirculares (labirinto). Resposta da questão 4: [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] a) Os neurônios sensíveis do gás lacrimogênio situam-se na córnea e conjuntiva dos olhos. A estimulação dessas células nervosas provoca a geração de potenciais deação que alcançam o encéfalo e geram respostas como o lacrimejamento, irritação e dor, dificultando a visão dos expostos ao gás. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] b) A oxidação do grupo aldeído gera um álcool primário. O grupo funcional dessa molécula não sofre oxidação, pois se trata de uma cetona (função mista com haleto). Na molécula de cloreto de fenacila existe um grupo cetona, que não sofre oxidação, pois o carbono do grupo carbonila (C O) não está ligado diretamente a um átomo de hidrogênio
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