Biologia Celular - Exercícios P1

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Aula 1: Métodos de estudo em Biologia Celular
1) Descreva os principais métodos de estudo que são utilizados para visualização de estruturas ao
microscópio de luz.
● Campo Claro: quando a luz passa através da amostra, fazendo com que a área observada seja bem iluminada. O
feixe de luz passa através da amostra sendo captado pela objetiva.
● Campo Escuro: Apenas a luz que foi dispersa ou refratada pelas estruturas na amostra alcançam a lente.(indicada
para amostras com pouco contraste.)
● Contraste de Fases: A luz atravessa diferentes quantidades de matéria, o que gera diferentes índices de refração,
ou em outros termos, quanto maior a quantidade de matéria, menor o índice de refração. Porções escuras da
imagem correspondem a porções densas do espécime, porções claras da imagem correspondem a porções menos
densas do espécime. (possibilita o exame de células e tecidos não corados e é muito usado para análise de células
vivas)
● Contraste interferencial: Possibilita quantificar a massa de tecido, e o microscópio diferencial de interferência
(usando a óptica Nomarski), que é especialmente útil para avaliar as propriedades de superfície das células e de
outros materiais biológicos. Esta técnica elimina os efeitos de halos encontrados na técnica de contraste de fase. As
amostras não precisam ser fixadas e coradas, por isso permite a observação de estruturas transparentes e materiais
sem coloração, tecidos e células vivas podem ser estudados. Por sua melhor resolução, a visualização da imagem
tem aparência 3D.
● Polarização: O filtro polarizante (o polarizador) está localizado entre a fonte de luz e o espécime, e um segundo
polarizador (o analisador) está localizado entre a lente objetiva e a ocular. Esses filtros modificam a luz e são
eficientes na análise de materiais biorrefringentes (que produzem dupla refração). Inicialmente foi usado para estudo
de minerais, porém hoje também é usado na biologia, medicina, etc. A técnica explora as propriedades ópticas para
revelar informações detalhadas sobre a estrutura e composição dos materiais.
● Fluorescência: Uma molécula com propriedade fluorescente emite luz com comprimento de onda na faixa visível
quando exposta a uma fonte ultravioleta (UV). O microscópio de fluorescência usa a capacidade de algumas
moléculas em fluorescer sob luz ultravioleta, visualizando moléculas autofluorescentes, como a vitamina A, ou ainda
marcando as amostras, com a fluorescência introduzida. A excitação e a emissão de luz das moléculas
fluorescentes são reguladas por filtros para promover cor e contraste
2) Descreva passo-a-passo a sequência de eventos que são necessários para preparação de lâminas
permanentes para visualização de estruturas ao microscopia de luz :
● Coleta do Material :
● Fixação :
● -> Fixação física: por congelamento
● ->Fixação química (imersão ou perfusão)
•Evitar digestão enzimática
•Endurecer fragmentos
•Preservar estruturas e composição molecular
- Uso de acetona, álcool, aldeídos, tetróxido de ósmio ou mistura fixadora
● Desidratação : Utilização de álcool 70% -> Álcool 100%
● Clareamento (diafanização) : Xilol I -> Xilol III
● Impregnação/Imersão (60°C) : Parafina I -> Parafina III
● Inclusão : Colocar nas formas para o corte
● Microtomia : Cortes de 1-10µm
● Retirada da parafina
● Hidratação
● Coloração :
Corantes básicos :Azul de toluidina, azul de metileno, hematoxilina
Corantes ácidos: Orange G, eosina, fucsina ácida
Material basófilo (cora-se por corante básico)
Material acidófilo (cora-se por corante ácido)
Acidofilia - Corantes aniônicos (-)
Basofilia - Corantes catiônicos (+)
● Desidratação
● Montagem - Lâmina + material + Lamela
3) Com relação ao processo de fixação biológica, responda:
a. Qual a importância/finalidade da fixação biológica?
● Tem como objetivo preservar o material a observar ao microscópio num estado o mais próximo possível em que foi
realizada a colheita.
b. Explique diferentes métodos de fixação
● A fixação física ocorre por meio do congelamento do material, já a fixação química ocorre por meio de imersão ou
perfusão e tem como objetivo evitar digestão enzimática, endurecer fragmentos, e preservar estruturas e
composição molecular
c. Cite exemplos de fixadores e misturas fixadoras e exemplifique a utilização destes métodos
● Tem-se como exemplo de fixadores a acetona, álcool (etílico, metílico e butílico), aldeídos e tetróxido de Ósmio
● As misturas fixadoras são a de Bouin (ácido pírico + ácido acético + Formaldeído) e a de Carnoy (etanol+ ácido
acético + clorofórmio )
● Os fixadores atuam como agentes desnaturantes ou como estabilizadores, formando pontes com as moléculas
vizinhas.
4) Com relação à microtomia, responda:
a. Qual espessura média de cortes é possível obter em micrótomo específico para cortes de material
emblocado em parafina (utilizados para microscopia de luz)?
● Cortes de 1-10µm
b. Qual a espessura média de cortes é possível obter em micrótomo específico para cortes de material
emblocado com resina Epon (resina usada para inclusão de material para microscopia eletrônica de
transmissão)?
● Cortes semi-finos: de 1-2µm
● Cortes ultrafinos: 10-100nm
c. Correlacione espessura do corte histológico com o poder de resolução das estruturas ao microscópio
● O exame ao microscópio é feito geralmente por luz transmitida, o que significa que a luz deve atravessar o objeto a
ser examinado. Assim, é necessária a obtenção de fragmentos dos tecidos que serão coletados, cortados em
seções muito finas e transparentes, sendo depois corados para visualização.
5) Com relação aos métodos de coloração responda:
a. O que são corantes básicos? Quais estruturas celulares são coradas por corantes básicos?
Exemplifique:
● As moléculas de corantes nos quais o seu cátion é dotado de cor tem caráter básico, como por exemplo o azul de
toluidina, azul de metileno e a hematoxilina. São estruturas celulares coradas por corantes básicos o Ácido nucléico,
glicosaminoglicanos, glicoproteínas ácidas
b. O que são corantes ácidos? Quais estruturas celulares são coradas por corantes ácidos?
Exemplifique:
● As moléculas de corantes nos quais o seu ânion é dotado de cor tem caráter ácido, como por exemplo o Orange G,
eosina e a fucsina ácida. São estruturas celulares coradas por corantes ácidos as Mitocôndrias, grânulos de
secreção, proteínas citoplasmáticas e o colágeno.
6) Explique o que são os métodos citoquímicos. Qual a importância da utilização destes métodos? Que
tipo de microscópio nos permite visualizar estruturas marcadas com anticorpos conjugados com
fluorocromos?
● As técnicas citoquímicas consistem num corte de tecido (pela rotina histológica) aderido a uma lâmina na qual se irá
incubar diferentes reagentes (corantes e não corantes). O microscópio de fluorescência.
7) Explique o que é o limite de resolução de um sistema microscópico. Qual o tipo de microscópio nos
permite um melhor poder de resolução?
● É a menor distância entre dois pontos para quais a objetiva fornece imagens nítidas. O melhor microscópio óptico
possui limite de resolução de 0,2 mm.
8) Descreva a forma como as imagens são formadas ao microscópio de luz. Qual aumento nos permite
ter uma visão panorâmica das estruturas? Qual aumento nos permite ver estruturas com maior grandeza
de detalhes?
● O feixe luminoso atinge a lente objetiva, forma-se uma imagem intermediária e aumentada do objeto. A lente ocular,
por fim, funciona como uma lupa que amplia e produz a imagem final do espécime observado. O aumento de 40X
permite uma visão mais panorâmica das estruturas, e o de 400x/1000x permitem ver as estruturas com maior
grandeza de detalhes.
9) Descreva a função para cada um dos componentes do microscópio de luz que estão listados abaixo:
a. Lente ocular : faz a ampliação da imagem real, formando uma imagem virtual e maior, sendo que ela também atua como
lente de aumento, permitindo observar a imagem com mais detalhes.
b. Lente objetiva :conjunto de lentes que se sobrepõem, ampliando a imagem do objeto observado.
c.Revolver : acopla as lentes objetivas, modificando o aumento de acordo com o giro
d. Parafuso macrométrico e parafuso micrométrico :permite a movimentação da platina para cima e para baixo,
favorecendo o melhor ajuste de foco.
e. “Charriot”: movimentar a lâmina no plano horizontal.
f. Condensador : controla o foco e posicionamento da luz sobre a amostra analisada.
g. Mesa ou platina:plataforma plana que tem como função suportar o material ou lâmina que está em observação
Aula 2: Organização celular
1) Quais as principais características que diferenciam organismos procariontes de organismos
eucariontes?
● As células procariontes são menores, tendo diâmetro máximo de 5 μm. Células eucariontes apresentam diâmetro
máximo de 100 μm.
● As células procariontes têm funcionamento simples, enquanto as eucariontes têm funcionamento complexo.
● Nas células procariontes não há organelas membranosas. Células eucariontes apresentam organelas
membranosas.
● Em células procariontes o material genético está no citoplasma, enquanto nas eucariontes está dentro do núcleo.
● A molécula DNA nas células procariontes é circular e nas células eucariontes é longa e filamentar.
● Nas células procarióticas a reprodução acontece através de fissão binária assexuada. Já nas células eucariontes
acontece através de mitose e meiose.
● As células procariontes constituem seres unicelulares como arqueas e bactérias. Por sua vez, as células eucariontes
formam seres unicelulares ou pluricelulares como plantas, fungos e animais.
● As células procariontes são encontradas no reino Monera. As células eucariontes são encontradas nos reinos:
Protista, Fungi, Plantae e Animalia.
2) Qual a vantagem evolutiva do processo de compartimentalização que ocorreu nos organismos
eucariontes?
● A compartimentalização permite que células eucarióticas realizem reações químicas incompatíveis
simultaneamente. Ela também aumenta a área de superfície das membranas celulares, que é necessária para a
obtenção de nutrientes e excretar resíduos.
3) A afirmação abaixo é verdadeira ou falsa? Justifique sua resposta. “Normalmente, o tamanho, a forma
e o conteúdo da célula refletem suas funções”
● Falsa, a forma e o conteúdo possui um modelo de acordo com a sua função, determinada pelos genes, já o tamanho
depende de sua área e volume.
4) Com relação às estruturas celulares listadas abaixo defina as características morfológicas e principais
funções:
a. Membrana plasmática
●
b. Núcleo e nucléolo:
●
c. Retículo endoplasmático liso e retículo endoplasmático rugoso
●
d. Ribossomos
●
e. Complexo de Golgi
● é uma organela celular que está relacionada com o processo de secreção de substâncias. Trata-se de uma estrutura
formada por várias vesículas achatadas, as quais estão dispostas formando uma espécie de pilha de vesículas.
● Função de processamento de lipídios e proteínas; empacotamento e endereçamento de moléculas sintetizadas na
célula; fabricação de macromoléculas, como polissacarídios não celulósicos que são produzidos nessa organela em
células vegetais e incorporados à parede celular; O complexo golgiense é responsável por originar o acrossoma, uma
vesícula encontrada na cabeça dos espermatozoides que contém enzimas necessárias para a penetração desse
gameta no ovócito secundário. O acrossoma é essencial para a realização da fecundação.
https://cursinhoparamedicina.com.br/blog/biologia/o-que-sao-seres-unicelulares-e-multicelulares/
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/lipidios.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/parede-celular.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-espermatozoide.htm
f. Mitocôndria
● As mitocôndrias são organelas celulares presentes praticamente em todas as células eucarióticas e responsáveis
pelo processo de respiração celular. Elas são encontradas em maior número em células e nas regiões celulares em
que há maior gasto energético
● a presença de dupla membrana e material genético próprio. Nas mitocôndrias, as membranas externa e interna são
separadas por um espaço denominado de espaço intermembranoso
● A membrana externa apresenta algumas enzimas e proteínas transmembranas, estas permitem a passagem de
algumas moléculas para o espaço intermembranoso, tornando esse meio semelhante ao do citosol. No espaço
intramembranoso, são encontrados também prótons que atuam no transporte iônico através de complexos
fosforilativos na respiração celular.
● A membrana interna apresenta cristas, que são projeções da membrana direcionadas para o interior da organela,
aumentando a sua superfície e delimitando esse espaço interno, denominado de matriz mitocondrial. As cristas
apresentam também alguns componentes, como enzimas, que participam da fosforilação oxidativa e da cadeia
transportadora de elétrons no processo de respiração celular.
g. Lisossomo
● Estruturas membranosas, arredondadas e ricas em enzimas digestivas
● Essa organela apresenta uma infinidade de enzimas capazes de digerir as mais variadas substâncias, entre elas
podemos destacar as lipases, proteases, nucleases, fosfolipases e fosfatases. Em face dessa característica, os
lisossomos estão intimamente relacionados com as funções heterofágicas e autofágicas da célula.
● As enzimas encontradas no interior dos lisossomos são produzidas pelo retículo endoplasmático rugoso e
posteriormente enviadas para o complexo golgiense, onde são armazenadas em pequenas vesículas. Essas
vesículas soltam-se do complexo golgiense e originam os lisossomos.
h. Peroxissomo
● O peroxissomo possui aproximadamente 0,5 μm e é delimitado por uma membrana que apresenta uma grande
quantidade de enzimas oxidativas em seu interior.; Os peroxissomos receberam esse nome em virtude da presença
de enzimas oxidativas e de sua capacidade de produzir água oxigenada (peróxido de hidrogênio). No interior dessas
organelas, ocorre a oxidação de substratos orgânicos e a formação de peróxido de hidrogênio, que posteriormente é
quebrado com a ajuda da catalase (2H2O2 catalase → 2H2O +O2) .
● Função de ajudar na desintoxicação de moléculas na corrente sanguínea e realizar a quebra de moléculas de ácidos
graxos. Os peroxissomos ainda catalisam as reações na formação de plasmalogênios, um tipo de fosfolipídio
presente na mielina dos neurônios.
i. Citosol
j. Proteassoma
5) Defina citoesqueleto e cite suas principais funções
6) Conceitue citoplasma e citosol
7) Um exame microscópico de uma célula revela presença enorme quantidade de Retículo
endoplasmático liso. O que esta observação implica em relação às funções desempenhadas pela célula
observada?
A célula desempenhará a função de ser responsáveis por combater substâncias tóxicas e promover a desintoxicação do
organismo, além de ser reservatório para íons cálcio, que garante que nossos músculos possam se contrair.
Aula 3 : Macromoléculas com funções biológicas
1) Explique as características da água que tornam-na ideal para ser a molécula mais abundante das
células
● O fato de ser um solvente universal, ativar a maioria das enzimas que só reagem em sua presença, sua estrutura
molecular que ajuda no transporte de substâncias, e reguladora térmica.
2) Cite os elementos químicos mais abundantes nos seres vivos. Qual a característica desses elementos
os tornam importantes para constituir as biomoléculas biológicas?
● Carbono- O carbono é um elemento essencial para os seres vivos, uma vez que faz parte da estrutura das
moléculas orgânicas.
● Oxigênio (respiração celular) e Hidrogênio.
https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/enzimas.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/fosforilacao-oxidativa.htm
● Nitrogênio.
● Cálcio e Fósforo. ...
● Enxofre e sódio. ...
● Potássio e cloro. ...
● Ferro e cobre. ...
● Zinco.
3) Um átomo de carbono tem 04 elétrons desemparelhados na sua camada mais externa. Quantas
ligações covalentes um átomo de carbono pode formar com outrosátomos? Faça uma representação
esquemática para ilustrar esta ligação
●
4) Complete as sentenças abaixo: a. Em uma ligação __________________ elétrons são compartilhados
entre átomos para formar uma molécula. Se os elétrons são atraídos mais fortemente para um átomo que
para o outro a molécula é denominada _______________. Se o elétron é compartilhado uniformemente a
molécula é considerada ______________.
b. Um íon carregado negativamente é denominado ______________ e um íon carregado positivamente é
denominado __________________
5) Explique porque o sal de cozinha (NaCl) se dissolve em água
6) Defina moléculas hidrofóbicas, hidrofílicas e anfipáticas
7) Explique a composição química das biomoléculas listadas abaixo e explique como estas moléculas a
seguir se polimerizam para formação de macromoléculas: a. Carboidratos
b. Aminoácidos
c. Ácidos graxos
d. Nucleotídeos
8) Explique a principal diferença entre óleos e gorduras que faz com que óleos sejam líquidos e gorduras
sejam sólidos à temperatura ambiente
9) Cite e explique as principais funções das gorduras para as células viva
10) Cite e explique as principais funções dos nucleotídeos para as células vivas
11) Cite e explique as principais funções das proteínas para as células vivas
12) Cite e explique as principais funções dos carboidratos para as células vivas
Aula 4: Membrana plasmática
1) Com relação aos aspectos morfofuncionais da membrana plasmática, responda:
a. Descreva as principais funções que podem ser atribuídas à membrana plasmática
● Garantir proteção das estruturas da célula. Permitir que as diferenças entre o meio externo e o meio intracelular
sejam mantidas. Selecionar o que entra e o que sai da célula.
b. Descreva a composição e estrutura da membrana plasmática.
● São os lipídios (fosfolipídios e colesterol), as proteínas e os grupos de carboidratos
c. O que são moléculas anfipáticas? Descreva o modo com que a característica anfipática dos lipídios de
membrana favorece a interação da membrana plasmática com o ambiente aquoso
● Que possui domínios polares e polares, pois a parte hidrofílica possui afinidade pela água
d. Conceitue o termo: fluidez de membrana. Descreva os fatores que interferem na fluidez da membrana
plasmática e o modo como interferem
● Por causa da fluidez, é possível que haja uma distribuição igualmente entre os fosfolipídios e as proteínas, ou seja ,
eles não ficam concentrados em uma parte da membrana.Outra importância é que na divisão celular haverá uma
divisão igual entre os lipídeos e proteínas pelo fato da membrana ser fluída
● Temperatura, número de dupla ligações, quanto maior a insaturação mais fluida, a concentração de colesterol
influencia a fluidez, quanto mais colesterol, menos fluida pois o colesterol interage mais com os lipídios diminuindo a
capacidade de movimentação
e. O que são balsas lipídicas? Que função elas desempenham?
● são regiões especializadas em que as moléculas lipídicas da membrana plasmática das células animais se reúnem
de forma transiente; as balsas lipídicas podem auxiliar a organizar as proteínas da membrana concentrando-as para
o transporte em membranas de vesículas ou para a conversão de sinais extracelulares em intracelulares durante
processos de sinalização celular.
f. A bicamada lipídica é assimétrica. Esta afirmativa é verdadeira ou falsa? Justifique sua resposta
● Verdadeira, as bicamadas lipídicas são assimétricas, apresentando uma composição diferente entre as duas
monocamadas, ou faces, que a constituem.
g. Conceitue: proteínas integrais e periféricas
● Denomina-se proteínas transmembranas as proteínas integrais capazes de atravessar completamente a membrana.
Essas podem atravessar a membrana uma ou mais vezes. As proteínas periféricas, por sua vez, são aquelas que
não penetram na membrana plasmática, sendo observada apenas uma conexão fraca com a membrana.
h. Classifique as proteínas de membrana de acordo com o modo com que as mesmas se associam à
membrana plasmática
i. Quais funções podem ser atribuídas às proteínas de membrana?
j. Conceitue glicocálice. Quais suas funções?
●
2) Com relação as especializações de membrana, responda:
a. Descreva as características e funções das especializações das membranas das regiões apicais
● microvilosidades, orla estriada, cílios, estereocílios
b. Descreva as características e funções das especializações das membranas das regiões laterais
● Junções de oclusão, adesão, comunicantes GAP, desmossomos, interdigitações
c. Descreva as características e funções das especializações das membranas das regiões basais
● pregas basais (São finas ondulações da membrana celular no polo basal da célula epitelial que aumentam a
superfície de troca), hemidesmossomos (ligam a membrana plasmática de uma célula à lâmina basal adjacente, por
meio de filamentos de queratina que estão ligados à proteína de ancoramento plectina.)
3) Com relação ao transporte através da membrana responda:
a. Descreva as modalidades de transporte através da membrana plasmática
● Difusão simples corresponde ao movimento de partículas do meio mais concentrado para o meio menos
concentrado.
● Difusão facilitada envolve proteínas de transporte.
● Osmose é um fenômeno natural em que se observa a passagem de água por meio de uma membrana
semipermeável de um meio menos concentrado (hipotônico) para o meio mais concentrado (hipertônico).
● O transporte ativo é um tipo de transporte em que a célula gasta energia para mover solutos contra seus gradientes
de concentração.
b. Cite exemplo de moléculas que atravessam a membrana plasmática de modo passivo
● Na difusão simples ocorre a passagem de moléculas pequenas apolares ou lipossolúveis / hidrofóbicas de até 24
átomos, e de gases como o oxigênio, nitrogênio e gás carbônico
● através da difusão facilitada são aminoácidos e a glicose.
● Osmose a água
c. Descreva as características e modo de atuação dos canais iônicos.
● Canais iônicos são nanoporos aquosos formados por proteínas imersas na membrana celular. Sua função biológica
básica é permitir o transporte de íons no sentido de seu gradiente eletroquímico.
d. Descreva o processo de transporte ativo? Qual a importância desta modalidade de transporte?
● O transporte ativo é um tipo de transporte em que a célula gasta energia para mover solutos contra seus gradientes
de concentração.
e. Explique o processo de transporte ativo secundário
● depende indiretamente do ATP. O movimento de partículas está associado à diferença de concentração de íons
estabelecida pelo transporte ativo primário.
f. Explique os seguintes termos: uniporte, simporte, antiporte
● O uniporte corresponde a um tipo de transporte ativo onde ocorre a passagem de um único tipo de soluto contra um
gradiente de concentração
● Simporte as duas substâncias são transportadas, atravessando a membrana na mesma direção. Exemplo: o
transporte de glicose e aminoácidos juntamente com íons sódio. Outro exemplo é o transporte de sacarose no
floema. A energia do gradiente de sódio Na+ é muitas vezes utilizada para transportar os açúcares contra o seu
gradiente de concentração.
● Antiporte:dois íons diferentes ou outros solutos são transportados em direções opostas através da membrana (a
exemplo dos íons cálcio e hidrogênio, transportados pelo sódio). Uma das substâncias transportadas é transportada
no sentido do gradiente de concentração (de uma zona de concentração elevada para uma zona de baixa
concentração), produzindo energia que é canalizada para o transporte ativo da outra substância, que vai contra o
gradiente de concentração.
●
g. Explique como as bombas de Na+ e K+ atuam na manutenção do equilíbrio osmótico
● No meio extracelular possui uma concentração maior de sódio enquanto no meio intracelular possui maior
concentração de potássio. Para manter o equilíbrio da célula com a manutenção das concentrações, as proteínas
realizam a captura dos íons de sódio no citoplasma e os bombeia para fora das células. Por fora das células as
proteínas realizam a captura dos íons de potássio bombeandopara dentro da célula.
https://www.infoescola.com/bioquimica/lipossolubilidade/
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https://pt.wikipedia.org/wiki/Glicose
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https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3dio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sacarose
https://pt.wikipedia.org/wiki/Floema
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gradiente_de_concentra%C3%A7%C3%A3o