Atividade A2 - Processos Biológicos

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Pergunta 1
De acordo com Junqueira e Carneiro (2012), as membranas biológicas, também nominadas plasmáticas ou celulares, separam o meio interno do externo das células, sendo responsáveis pelo controle do fluxo de entrada e saída de diversas moléculas. Por serem delgadas, não são visíveis na microscopia de luz (ótica).
 Assim, a observação da variação de volume das células, de acordo com a concentração das soluções em que são imersas, permitiu deduzir a existência de uma estrutura relativamente permeável de revestimento que, mais tarde, viria a ser descrita como membrana plasmática. Essa constatação só foi confirmada com estudos auxiliados pela microscopia eletrônica. A partir daí, inúmeras funções foram elucidadas, tanto que muitas questões de saúde e doenças são, hoje, melhor compreendidas com a fisiologia das membranas. 
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 Os trechos a seguir descrevem anormalidades relacionadas à constituição das membranas biológicas que, no geral, caracterizam disfunções no organismo humano. Observe:
 
I. Na fibrose cística, há comprometimento da liberação de secreções exócrinas (muco, suor e enzimas) que se tornam mais viscosas, afetando sua eliminação e as funções de alguns tecidos corporais. Isto se deve ao fato de que, nas membranas apicais das células epiteliais, há grande concentração de CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) defeituosos. Essas estruturas são importantes para o transporte de iônico pela membrana e, consequentemente, pela regulação da quantidade e consistência das secreções exócrinas.
 
ROSA, F. R. et al. Fibrose cística: uma abordagem clínica e nutricional. Rev. Nutr., Campinas, v. 21, n. 6, p. 725-737, nov./dez. 2008. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rn/v21n6/a11v21n6.pdf>. Acesso em: 23/01/2019.
II. Alguns pesticidas, como os organoclorados, são altamente lipossolúveis, tornando-os substâncias de grande toxicidade para os organismos vivos. Assim, quando são absorvidos pela via oral, dérmica ou respiratória, os pesticidas organoclorados penetram com relativa facilidade as membranas biológicas, sendo transportados por via sistêmica aos diversos compartimentos, causando efeitos deletérios ao funcionamento normal do organismo.
 SANTOS, P. C. G. dos et al. Intoxicação por hidrocarbonetos clorados. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária, n. 3, jul. 2004.
 Sendo assim, com a leitura dos dois textos, é possível depreender que as estruturas constituintes das membranas biológicas envolvidas nos processos de disfunção descritos são:
Resposta Correta:	
Correta proteínas integrais, no trecho 1, e lipídios de membrana, no trecho 2.
Comentário da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! O transporte de partículas através das membranas depende de muitos fatores, como solubilidade e tamanho do composto e da estrutura da própria membrana.
Pergunta 2
Junqueira e Carneiro (2012) nos explicam que o DNA, segundo o modelo de Watson e Crick, é constituído por duas cadeias de polinucleotídeos complementares e antiparalelas, que se associam por pontes de hidrogênio, formando uma dupla hélice com diâmetro de 2 nm. A quantidade de DNA por núcleo varia de uma espécie para outra e é característica de cada espécie.
 Com base no modelo da molécula de DNA proposto por Watson e Crick, o mecanismo básico de replicação envolve a separação das cadeias de DNA, obtida pelo desenrolamento da dupla hélice, seguido pela cópia de cada cadeia, que serve como um molde para a síntese de uma nova cadeia complementar. A sequência de nucleotídeos da nova cadeia é fixada pelas regras de pareamento de bases. O correto pareamento das bases assegura uma replicação acurada da dupla hélice original.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 A partir da descrição espacial da molécula de DNA, é possível detalhar a forma como estas moléculas estão organizadas no interior do núcleo das células eucarióticas.
 
Dessa forma, analise a ilustração a seguir.
Fonte: LODISH et al., 2005.
 LODISH, H, BERK, A. et al. Biologia celular e molecular. 5. ed. Porto Alegre, Artmed, 2005.
 Agora, relacione corretamente os níveis da compactação do DNA.
 
( ) Nucleossomos.
( ) DNA molecular.
( ) Cromossomos altamente condensados em metáfase.
( ) Solenoide.
( ) Alças.
 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta II, I, V, III, IV.
Comentário da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! A compactação do DNA é importante para que o material genético das células eucarióticas se mantenha devidamente compartimentalizado.
Pergunta 3
O colágeno constitui uma família de proteínas fibrilares muito importante para o organismo. Ao longo da evolução dos seres vivos, as moléculas de colágeno foram se desenvolvendo a partir de uma proteína inicial. Então, foram se diversificando, assumindo estruturas, funções e reações diferentes, de acordo com as necessidades de cada tecido.
 O colágeno é a proteína mais abundante no organismo humano, no qual constitui 25% do total das proteínas do corpo, sendo os quatro tipos mais conhecidos os colágenos I, II, III e IV. As moléculas de colágeno são constituídas por três polipeptídios, dispostos em tripla hélice, de aproximadamente 1.000 aminoácidos em cada polipeptídio.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 Assim, temos que o colágeno é uma importante proteína para o organismo. Neste contexto, em linhas gerais, é possível atribuir funções a determinadas organelas dos fibroblastos.
 
Portanto, com base em seus estudos a respeito do assunto, relacione as colunas a seguir, atribuindo às organelas suas respectivas descrições e funções.
 
I. Ribossomos
II. Retículo endoplasmático
III. Complexo golgiense
 
( ) Compostos por subunidades de tamanhos diferentes, são produzidos nos nucléolos, saem do núcleo pelos poros nucleares, estando livres e dispersos no citoplasma ou aderidos à membrana externa da carioteca e retículo endoplasmático. Realizam síntese de proteínas.
( ) Rede de membranas dobradas que se estendem a partir da membrana nuclear externa, apresentando-se “cravejada” de ribossomos. Realizam síntese de proteínas, as quais são destinadas à exportação da célula ou são incorporadas à membrana plasmática ou de organelas.
( ) Constituição de três a 20 cisternas, ou seja, sacúolos membranosos empilhados e achatados com extremidades expandidas. São responsáveis por modificar e empacotar proteínas sintetizadas e dão origem às vesículas secretoras.
 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta I, II, III.
Comentário da resposta: Está correta a sua resposta! Os ribossomos, dispersos no citoplasma ou aderidos à membrana externa da carioteca e retículo endoplasmático, sintetizam proteínas. No complexo golgiense, as proteínas são modificadas, podendo ser liberadas das células por vesículas secretoras.
Pergunta 4
Os ribossomos são organelas eletrodensas formadas por RNA ribossômico e proteínas. Nas células eucariontes, têm um diâmetro um pouco maior em relação aos das células procariontes, como das bactérias.
 A estrutura da organela conta com duas subunidades de tamanhos diferentes, que se associam somente na presença dos filamentos de RNA mensageiro. Como os ribossomos se associam a um único filamento de RNA mensageiro, formam-se polirribossomos dispersos no citoplasma ou aderidos à superfície externa do retículo endoplasmático rugoso.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 Assim, depreende-se que as proteínas são sintetizadas especificamente nos ribossomos através de mecanismos já bem definidos.
 
Dessa forma, de acordo com nossos estudos a respeito do assunto, analise as afirmativas a seguir e as ordene corretamente.
 
I. Ligação da subunidade pequena e da metionina-acil tRNAno sítio AUG
II. Polipeptídeo é alongado pela associação com outros aminoácidos por ligações peptídicas.
III. Formação do aminoacil-t RNA.
IV. Ocorre uma interrupção no alongamento (códon de parada).
V. Processamento pós-tradicional do polipeptídeo.
 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta III, I, II, IV, V.
Comentário da resposta: Está correta a sua resposta! Os mecanismos que envolvem a síntese de proteínas nos ribossomos incluem a inserção de aminoácidos às cadeias polipeptídicas nascentes por ligações peptídicas. Por esta lógica, ficam claras as etapas de iniciação, alongamento e terminação na síntese de proteínas.
Pergunta 5
O DNA, além de se replicar de forma precisa quando a célula se divide, deve expressar, de forma seletiva, a informação que contém. A transcrição (síntese de RNA) é o primeiro passo da expressão da informação genética. A seguir, o código contido na sequência de nucleotídeos das moléculas de RNA mensageiro é traduzido (síntese proteica), completando a expressão gênica. O fluxo de informação do DNA para o RNA, e deste para a proteína, é denominado “dogma central” da biologia molecular. Este dogma é representativo para todos os organismos, à exceção de alguns vírus que possuem o RNA como o repositório de sua informação genética.
 HARVEY, A. R.; FERRIER, R. D. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.
 No esquema a seguir, são observadas em sequência os mecanismos da síntese de proteínas.
 DNA (A) → RNA (B) → Proteína (C)
 
Sendo assim, com base em nossos estudos a respeito do assunto, marque a alternativa correta.
Resposta Correta:	
Correta A transcrição do DNA para moléculas de RNAm em “A” permite que ocorra a tradução de uma proteína nos ribossomos em “C”.
Comentário da resposta: Está correta a sua resposta! O dogma central da biologia molecular é a chave para a compreensão da manutenção da vida das células e dos organismos vivos. Assim, a transcrição do DNA para moléculas de RNAm em “A” permite que ocorra a tradução de uma proteína nos ribossomos em “C”.
Pergunta 6
Junqueira e Carneiro (2012) nos explicam, com base no modelo da molécula de DNA proposto por Watson e Crick, que o mecanismo básico de replicação envolve a separação das cadeias de DNA, obtida pelo desenrolamento da dupla hélice, seguido pela cópia de cada cadeia, que serve como um molde para a síntese de uma nova cadeia complementar.
 A sequência de nucleotídeos da nova cadeia é fixada pelas regras de pareamento de bases. O correto pareamento das bases assegura uma replicação acurada da dupla hélice original. Durante a replicação, as duas fitas do DNA original, também chamadas de parentais, são copiadas, originando duas moléculas-filhas, cada qual com somente uma das fitas recém-sintetizada. Diz-se, portanto, que a replicação é semiconservativa, sendo a nova molécula de DNA uma cópia perfeita de outra preexistente.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 
Sendo assim, analise a figura a seguir.
Fonte: HARVEY e FERRIER, 2015, p. 396.
 HARVEY, A. R.; FERRIER, R. D. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.
 
Após a leitura do texto e análise da ilustração que esquematiza a polimerização do DNA, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
 
I. ( ) No esquema, a ligação entre os nucleotídeos está representada entre o carbono 5’ e o fosfato de um nucleotídeo e o carbono 3’ do nucleotídeo seguinte. Pela lógica, a polimerização forma sequências lineares sempre da extremidade 5’ para 3’.
II. ( ) Os nucleotídeos estão covalentemente associados por ligações fosfodiéster. Além disso, os fragmentos das duas cadeias são complementares e antiparalelas, ou seja, enquanto as moléculas de DNA são polimerizadas, as fitas complementares seguem direções opostas.
III. ( ) Nas cadeias complementares do DNA, observa-se as pentoses e os fosfatos dos nucleotídeos unidos, formando um arcabouço das moléculas de DNA e as bases nitrogenadas, voltadas uma para as outras e associadas por ligações hidrogênio.
IV. ( ) As bases se ligam de forma complementar através de fosfodiéster fracas. As bases purinas A e G estabelecem estas ligações com as bases pirimidinas C e T, sendo a estrutura química a justificativa para o pareamento.
 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta 
V, V, V, F.
Comentário da resposta:	
Isso mesmo, sua resposta está correta! Na síntese das fitas de DNA, os nucleotídeos são inseridos sempre da extremidade 5’ para 3’, sendo associados por ligações fosfodiéster. Estas fitas são complementares e antiparalelas, estando as pentoses e os fosfatos unidos como um esqueleto do DNA e as bases nitrogenadas associadas por ligações hidrogênio.
Pergunta 7
As substâncias esteroides anabolizantes são derivados sintéticos da testosterona. Foram utilizados, inicialmente, como recurso terapêutico restritos, basicamente, para o tratamento de pacientes queimados e para restabelecer o peso corporal dos sobreviventes dos campos de concentração durante a Segunda Guerra Mundial. Entretanto, os efeitos colaterais do uso podem ocorrer mesmo em dosagens terapêuticas, sendo que uma série de fatores poderá influenciar nos benefícios e riscos, como quadro clínico do paciente, histórico familiar, produto usado, dosagem e, por fim, via de administração. Contudo, a maioria dos efeitos colaterais advém do uso indiscriminado, abusivo e não terapêutico, sendo utilizado, geralmente, por indivíduos que objetivam melhorar a performance esportiva e estética, com dosagens que costumam ultrapassar a dosagem terapêutica em até 100 vezes.
 ABRAHIN, O. S. C., SOUSA, E. C. de. Esteroides anabolizantes androgênicos e seus efeitos colaterais: uma revisão crítico-científica. Rev. Educ. Fis., UEM. v. 24, n. 4, 2013.
Sendo assim, com base no texto, fica evidente que os anabolizantes atuam na síntese de fibrilas musculares através de qual organela?
Resposta Correta:	
Correta Retículo endoplasmático rugoso.
Comentário da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! Compreender a atividade das organelas é importante para entender os mecanismos de atividade de medicamentos, entre outras substâncias que influenciam o metabolismo celular.
Pergunta 8
Os compostos que as células utilizam para sua nutrição e seu metabolismo possuem uma relação diretamente relacionada com sua solubilidade nas camadas de moléculas lipídicas das membranas e sua capacidade de atravessá-las. Nesse contexto, os compostos hidrofóbicos lipossolúveis, como hormônios esteroides, colesterol e ácidos graxos, são difundidos com facilidade pela membrana.
 As substâncias hidrossolúveis conseguem ser transportadas nas células, porém com maior dificuldade. A conformação dessas moléculas influencia no modo como são transportadas, ou seja, obrigatoriamente irão contar com mecanismos especiais como o transporte ativo e a difusão facilitada.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 A leitura do texto é clara quanto as propriedades que influenciam no transporte de substâncias pelas membranas biológicas. Assim, observe na figura esquemática da membrana a seguir o gradiente de concentração para as moléculas representadas em azul.
Fonte: JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2012, p. 91.
 
Sendo assim, com base na interpretação do esquema anterior e seus estudos a respeito do assunto, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A molécula tem natureza iônica e deve atravessar a membrana por proteínas canais, reguladas por voltagem ou por algum ligante.
II. A molécula é hidrossolúvel e será transportada por difusão facilitada.
III. A difusão simples da molécula será possível quando ela atravessar a membrana por proteínas carreadoras.
IV. Ocorre transporte ativo da molécula quando ela for levada do meio de maior concentração para o de menor concentração.
 
Está correto o que se afirma em:
Resposta Correta:	
Correta II e III, apenas.Comentário da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! Na figura, temos que o gradiente de concentração favorável e a presença de uma proteína aceptora permitiram a passagem da partícula hidrossolúvel através da membrana.
Pergunta 9
A existência do núcleo é a principal característica que distingue uma célula eucariótica de uma célula procariótica. Além disso, a maior parte das informações genéticas estão armazenadas no DNA no interior do núcleo, havendo apenas uma pequena porção fora dele, presentes nas mitocôndrias.
 O núcleo controla o metabolismo das células pela transcrição do DNA nos diferentes tipos de RNA, que são traduzidos em proteínas. A maioria das células apresenta um único núcleo, apesar de existirem células com dois ou mais, como em algumas células hepáticas, que são binucleadas, e nas fibras musculares estriadas esqueléticas, que contêm dezenas de núcleos.
 JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 
Sendo assim, a respeito das funções do núcleo das células eucarióticas, relacione as colunas a seguir.
 
I. Carioteca ou envelope nuclear
II. Complexo do poro nuclear
III. Nucléolo
 
( ) É uma região não membranosa observada no núcleo, responsável pela síntese de RNA ribossômico, produção e organização inicial dos ribossomos. Suas dimensões e número podem ser variáveis.
( ) Delimita uma estrutura exclusiva dos organismos eucariontes. É formado por duas membranas, cuja superfície interna está orientada para o nucleoplasma, enquanto a externa é orientada para o citoplasma da célula.
( ) É uma estrutura semelhante a um diafragma, o qual controla o intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma bidirecionalmente. Apresenta na sua constituição oito fibrilas proteicas curtas e uma cesta nuclear.
 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta III, I, II.
Comentário da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! A membrana nuclear abriga, entre outras estruturas, o nucléolo, responsável pela síntese de RNAr, assim como regula a passagem de substâncias pelo complexo do poro.
Pergunta 10
A bomba de dependente de ATP desempenhar um papel central na economia de energia pelas células animais. Normalmente, ela costuma ser responsável por 30% ou mais do seu consumo total de ATP. Essa bomba utiliza a energia derivada da hidrólise do ATP para transportar para o meio extracelular, ao mesmo tempo em que influxa para o meio intracelular. A bomba é, portanto, também conhecida como bomba ATPase ou bomba .
 A energia da hidrólise do ATP promove uma série de mudanças conformacionais da estrutura da proteína. Estas mudanças direcionam o intercâmbio iônico de e , mediante processos de fosforilação de desfosforilação.
 ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
 Na imagem a seguir, observe a atividade de uma ATPase.
Fonte: ALBERTS et al., 2017, p. 392.
 
Após a leitura atenta do texto e a análise da figura anterior do transporte ativo de íons sódio e potássio nas células, leia os eventos que descrevem as etapas da atividade das ATPase a seguir.
 
( ) Ocorre uma alteração conformacional na estrutura da bomba, o que resulta no efluxo da célula.
( ) Ocorre a hidrólise do ATP, é liberado o ADP e o fosfato inorgânico é transferido para um ácido aspártico de uma das subunidades, o que leva a fixação de três no transportador.
( ) Dois presentes no meio extracelular se associam às subunidades , provocando uma desfosforilação (liberação do fosfato).
( ) A desfosforilação faz com que a bomba retome seu estado inicial, gerando influxo dos para o citoplasma.
 
Agora, ordene a sequência dos eventos e assinale a alternativa com a sequência correta.
Resposta Correta:	
Correta II, I, III, IV.
Comentário da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! A ordem dos eventos que levam ao transporte ativos dos íons sódio e potássio inicia com a quebra de ATP para liberar íons sódio da célula, da mesma forma que na desfosforilação da bomba ocorre o transporte de íons de potássio para o seu interior.