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BIOLOGIA I PRÉ-VESTIBULAR 189SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Para compreendermos os transportes realizados pela membrana plasmática, devemos lembrar o conceito de concentração de uma solução. Simplifi cadamente, a concentração reflete a razão entre a massa de soluto e o volume da solução. = solutom/V solução mC V Imaginemos um copo com água e açúcar. Nele, o açúcar (substância a ser solubilizada) corresponde ao soluto, enquanto a água (substância solubilizadora) corresponde ao solvente. Analisando a equação, vemos que a massa de soluto é diretamente proporcional à concentração da solução, enquanto o volume de solução é inversamente proporcional à sua concentração. Assim, se preparamos duas soluções diferentes, podemos compará-las em termos de concentração. Vamos a duas situações hipotéticas: • Situação 1: dois copos possuem 300 mL de água, porém o copo A apresenta 100 g de açúcar e o copo B apresenta 50 g de açúcar. Qual dos dois copos apresenta maior concentração? O copo A apresenta uma solução mais concentrada. Assim, ao compararmos as duas soluções, podemos dizer que a solução do copo A é hipertônica (mais concentrada) em relação à solução do copo B que é hipotônica (menos concentrada). • Situação 2: dois copos possuem 100 g de açúcar, porém o copo A apresenta 500 mL de água e o copo B apresenta 100 mL de água. Qual dos dois copos apresenta maior concentração? O copo B apresenta maior concentração. Assim, seguindo a comparação feita anteriormente, podemos dizer que a solução do copo A é hipotônica (menos concentrada) em relação à solução do copo B que é hipertônica (mais concentrada). TRANSPORTE PASSIVO • Sem gasto energético (ATP). • A favor do gradiente de concentração. • Tende a estabelecer a isotonia (igualdade de concentração) entre os meios envolvidos. TIPOS DE TRANSPORTE PASSIVO • Difusão Simples: passagem do soluto de um meio hipertônico para um meio hipotônico. • Difusão Facilitada: passagem do soluto de um meio hipertônico para um hipotônico, com o auxílio de proteínas especiais da membrana celular, chamadas permeases. • Osmose: consideremos dois meios, A e B, separados por uma membrana semipermeável. No meio A colocaremos uma solução de cloreto de sódio em água a 30% e no meio B, outra solução do mesmo sal, porém a 10%. • A solução que se encontra no meio A é mais concentrada e, por isso, é dita hipertônica, enquanto a do meio B, por ser menos concentrada, é considerada hipotônica. • O fenômeno osmótico baseia-se no princípio de que quando dois meios de concentrações diferentes estão separados por membranas semipermeáveis, há passagem de maior quantidade de solvente do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. A situação atinge o equilíbrio quando as duas soluções igualam as suas concentrações, tornando-se isotônicas. Assim, para o exemplo proposto, a situação de equilíbrio será atingida quando a concentração das soluções nos meios A e B forem iguais, ou seja, tivermos soluções de cloreto de sódio a 20%. PRÉ-VESTIBULARSISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO190 BIOLOGIA I 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II TRANSPORTE ATIVO Vimos anteriormente que, sem gastar qualquer energia, ou seja, passivamente, uma célula tende a equilibrar as concentrações entre as soluções intracelular e extracelular. No entanto, algumas atividades demandam concentrações diferentes de determinadas moléculas entre estes meios, como no caso da transmissão de um impulso nervoso. Nestas situações a célula utiliza a energia disponível sob a forma de adenosina trifosfato (ATP) para bombear íons ou moléculas de um meio ao outro. Este tipo de transporte, conhecido como transporte ativo, é caracterizado pelos seguintes parâmetros: • há gasto de energia (ATP); • contra o gradiente de concentração; • tende a manter a diferença de concentração dos meios envolvidos. Exemplo: Bomba de sódio e potássio. Compare agora, no fi gura abaixo, as entradas de íons na célula. TRANSPORTE DE GRANDES BLOCOS Algumas situações demandam que a célula capture ou elimine grand es quantidades de matéria de uma só vez. Nestas circunstâncias, em vez de investir moléculas energéticas (ATP) para capturar alguns poucos íons, como no caso da bomba de sódio e potássio, a célula foca o consumo energético em alterações temporárias no formato de sua membrana para englobar vírus, bactérias, fragmentos de células mortas ou grandes quantidades de aminoácidos, por exemplo. Sempre que estes grandes blocos de matéria são internalizados, dizemos que a célula está realizando um processo de endocitose. Se, ao contrário, as moléculas estiverem sendo externalizadas, falamos em exocitose. A endocitose pode ocorrer de duas formas distintas, através da fagocitose ou da pinocitose. No caso da exocitose, é comum falar em clasmocitose e secreção. Em todos estes quadros, a membrana plasmática depende de um trabalho conjunto com outras estruturas celulares, como o complexo de Golgi ou lisossomos. • Fagocitose: ingestão de partículas grandes (micro- organismos, restos celulares etc.), evidentes expansões citoplasmáticas (evaginações da membrana) chamadas pseudópodos. • Pinocitose: ingestão de macromoléculas dissolvidas em água, tais como aminoácidos. Seja por fagocitose ou por pinocitose, a matéria internalizada por endocitose deve ser digerida. A digestão depende de enzimas presentes em uma organela citoplasmática conhecida como lisossomo. Assim, os fagossomos ou pinossomos – vesículas membranosas formadas pela fagocitose e pinocitose, respectivamente – são fusionados aos lisossomos e originam um vacúolo digestório. Dentro desta bolsa membranosa que é o vacúolo ocorrerá a digestão, sendo os resíduos aproveitados pela célula ou descartados. Neste último caso, ocorre uma exocitose. • Clasmocitose: resíduos provenientes do vacúolo digestório, ou da reciclagem de organelas danifi cadas em um processo conhecido como autofagia, são envolvidos por uma vesícula membranosa e direcionados à membrana plasmática para que sejam eliminados no meio extracelular. • Secreção: moléculas que atuam no meio extracelular precisam ser colocadas para fora da célula, o que ocorre quando vesículas de secreção, provenientes do complexo de Golgi, são direcionadas à membrana plasmática. PRÉ-VESTIBULAR SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II 191 BIOLOGIA I PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Diferencie transporte passivo de transporte ativo. 02. Explique o processo denominado osmose. 03. Defi na os dois processos passivos abaixo: a) difusão simples b) difusão facilitada 04. Descreva o que ocorrerá com a folha de alface se colocarmos sal sobre sua folha. 05. Explique por que uma hemácia sofre hemólise ao ser colocada em uma solução hipotônica. PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. (UNESP) Três amostras de hemácias, A, B e C, foram isoladas do sangue de uma mesma pessoa e colocadas em soluções com diferentes concentrações de sal. A fi gura apresenta as hemácias vistas ao microscópio quando colocadas nas diferentes soluções. Na linha inferior, representação esquemática das células da linha superior. As setas indicam a movimentação de água através da membrana. Pode-se afi rmar que, depois de realizado o experimento, a) a concentração osmótica no interior da célula A é maior que a concentração osmótica no interior da célula B. b) a concentração osmótica no interior da célula C é maior que a concentração osmótica no interior da célula B. c) a concentração osmótica no interior das três células é a mesma, assim como também o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções. d) a concentração osmótica no interior das três células não é a mesma, assim como também não o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções. e) se as células A e B forem colocadas na solução na qual foi colocada a célula C, as três células apresentarão a mesma concentração osmótica. 02. (UNESP) Devido à sua composiçãoquímica –a membrana é formada por lipídios e proteínas– ela é permeável a muitas substâncias de natureza semelhante. Alguns íons também entram e saem da membrana com facilidade, devido ao seu tamanho. ... No entanto, certas moléculas grandes precisam de uma ajudinha extra para entrar na célula. Essa ajudinha envolve uma espécie de porteiro, que examina o que está fora e o ajuda a entrar. (Solange Soares de Camargo, in Biologia, Ensino Médio. 2.ª série, volume 1, SEE/SP, 2009.) No texto, e na ordem em que aparecem, a autora se refere a) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à difusão e ao transporte ativo. b) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à osmose e ao transporte passivo. c) à permeabilidade seletiva da membrana plasmática, ao transporte ativo e ao transporte passivo. d) aos poros da membrana plasmática, à osmose e à difusão facilitada. e) aos poros da membrana plasmática, à difusão e à permeabilidade seletiva da membrana. 03. (ENEM) Um medicamento, após ser ingerido, atinge a corrente sanguínea e espalha-se pelo organismo, mas, como suas moléculas “não sabem” onde é que está o problema, podem atuar em locais diferentes do local “alvo” e desencadear efeitos além daqueles desejados. Não seria perfeito se as moléculas dos medicamentos soubessem exatamente onde está o problema e fossem apenas até aquele local exercer sua ação? A técnica conhecida como iontoforese, indolor e não invasiva, promete isso. Como mostram as fi guras, essa nova técnica baseia-se na aplicação de uma corrente elétrica de baixa intensidade sobre a pele do paciente, permitindo que fármacos permeiem membranas biológicas e alcancem a corrente sanguínea, sem passar pelo estômago. Muitos pacientes relatam apenas um formigamento no local de aplicação. O objetivo da corrente elétrica é formar poros que permitam a passagem do fármaco de interesse. A corrente elétrica é distribuída por eletrodos, positivo e negativo, por meio de uma solução aplicada sobre a pele. Se a molécula do medicamento tiver carga elétrica positiva ou negativa, ao entrar em contato com o eletrodo de carga de mesmo sinal, ela será repelida e forçada a entrar na pele (eletrorrepulsão - A). Se for neutra, a molécula será forçada a entrar na pele juntamente com o fluxo de solvente fi siológico que se forma entre os eletrodos (eletrosmose - B). PRÉ-VESTIBULARSISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO192 BIOLOGIA I 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II De acordo com as informações contidas no texto e nas figuras, o uso da iontoforese a) provoca ferimento na pele do paciente ao serem introduzidos os eletrodos, rompendo o epitélio. b) aumenta o risco de estresse nos pacientes, causado pela aplicação da corrente elétrica. c) inibe o mecanismo de ação dos medicamentos no tecido-alvo, pois estes passam a entrar por meio da pele. d) diminui o efeito colateral dos medicamentos, se comparados com aqueles em que a ingestão se faz por via oral. e) deve ser eficaz para medicamentos constituídos de moléculas polares e ineficaz, se essas forem apolares. 04. (UERJ) Macromoléculas polares são capazes de atravessar a membrana plasmática celular, passando do meio externo para o meio interno da célula. Essa passagem é possibilitada pela presença do seguinte componente na membrana plasmática: a) açúcar b) proteína c) colesterol d) triglicerídeo 05. (ENEM) Uma cozinheira colocou sal a mais no feijão que estava cozinhando. Para solucionar o problema, ela acrescentou batatas cruas e sem tempero dentro da panela. Quando terminou de cozinhá-lo, as batatas estavam salgadas, porque absorveram parte do caldo com excesso de sal. Finalmente, ela adicionou água para completar o caldo do feijão. O sal foi absorvido pelas batatas por a) osmose, por envolver apenas o transporte do solvente. b) fagocitose, porque o sal transportado é uma substância sólida. c) exocitose, uma vez que o sal foi transportado da água para a batata. d) pinocitose, porque o sal estava diluído na água quando foi transportado. e) difusão, porque o transporte ocorreu a favor do gradiente de concentração. 06. (UNESP) A resposta das células a pulsos elétricos sugere que a membrana plasmática assemelha-se a um circuito elétrico composto por uma associação paralela entre um resistor (R) e um capacitor (C) conectados a uma fonte eletromotriz (E). A composição por fosfolipídios e proteínas é que confere resistência elétrica à membrana, enquanto a propriedade de manter uma diferença de potencial elétrico, ou potencial de membrana, é comparável a um capacitor. (Eduardo A. C. Garcia. Biofísica, 2002. Adaptado.) A figura mostra a analogia entre um circuito elétrico e a membrana plasmática. A diferença de potencial elétrico na membrana plasmática é mantida a) pelo bombeamento ativo de íons promovido por proteínas de membrana específicas. b) pela difusão facilitada de íons através de proteínas canais que transpassam a membrana. c) pela constante difusão simples de íons por entre as moléculas de fosfolipídios. d) pela transferência de íons entre os meios extra e intracelular por processos de endocitose e exocitose. e) pelo fluxo de água do meio mais concentrado em íons para o meio menos concentrado. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O poder criativo da imperfeição Já escrevi sobre como nossas teorias científicas sobre o mundo são aproximações de uma realidade que podemos compreender apenas em parte. 1Nossos instrumentos de pesquisa, que tanto ampliam nossa visão de mundo, têm necessariamente limites de precisão. Não há dúvida de que Galileu, com seu telescópio, viu mais longe do que todos antes dele. Também não há dúvida de que hoje vemos muito mais longe do que Galileu poderia ter sonhado em 1610. E certamente, em cem anos, nossa visão cósmica terá sido ampliada de forma imprevisível. No avanço do conhecimento científico, vemos um conceito que tem um papel essencial: simetria. Já desde os tempos de Platão, 2há a noção de que existe uma linguagem secreta da natureza, uma matemática por trás da ordem que observamos. Platão – e, com ele, muitos matemáticos até hoje – acreditava que os conceitos matemáticos existiam em uma espécie de dimensão paralela, acessível apenas através da razão. Nesse caso, os teoremas da matemática (como o famoso teorema de Pitágoras) existem como verdades absolutas, que a mente humana, ao menos as mais aptas, pode ocasionalmente descobrir. Para os platônicos, 3a matemática é uma descoberta, e não uma invenção humana. Ao menos no que diz respeito às forças que agem nas partículas fundamentais da matéria, a busca por uma teoria final da natureza é a encarnação moderna do sonho platônico de um código secreto da natureza. As teorias de unificação, como são chamadas, visam justamente a isso, formular todas as forças como manifestações de uma única, com sua simetria abrangendo as demais. Culturalmente, é difícil não traçar uma linha entre as fés monoteístas e a busca por uma unidade da natureza nas ciências. Esse sonho, porém, é impossível de ser realizado. PRÉ-VESTIBULAR SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II 193 BIOLOGIA I Primeiro, porque nossas teorias são sempre temporárias, passíveis de ajustes e revisões futuras. Não existe uma teoria que possamos dizer final, pois 4nossas explicações mudam de acordo com o conhecimento acumulado que temos das coisas. Um século atrás, um elétron era algo muito diferente do que é hoje. Em cem anos, será algo muito diferente outra vez. Não podemos saber se as forças que conhecemos hoje são as únicas que existem. Segundo, porque nossas teorias e as simetrias que detectamos nos padrões regulares da natureza são em geral aproximações. Não existe uma perfeição no mundo, apenas em nossas mentes. De fato, quando analisamos com calma as “unificações” da física, vemos que são aproximações que funcionam apenas dentro de certas condições. O que encontramos são assimetrias, imperfeições que surgem desde as descriçõesdas propriedades da matéria até as das moléculas que determinam a vida, as proteínas e os ácidos nucleicos (RNA e DNA). Por trás da riqueza que vemos nas formas materiais, encontramos a força criativa das imperfeições. MARCELO GLEISER Adaptado de Folha de São Paulo, 25/08/2013. 07. (UERJ) A composição assimétrica da membrana plasmática possibilita alguns processos fundamentais para o funcionamento celular. Um processo associado diretamente à estrutura assimétrica da membrana plasmática é: a) síntese de proteínas b) armazenamento de glicídios c) transporte seletivo de substâncias d) transcrição da informação genética 08. (MACKENZIE) A respeito dos transportes realizados pela membrana plasmática, considere as afirmativas. I. A utilização de proteínas transportadoras é exclusiva de transportes ativos. II. A insulina age acelerando a difusão facilitada da glicose para o interior das células. III. Íons são moléculas muito pequenas e, portanto, atravessam a membrana sempre por difusão simples. IV. Em todos os tipos de difusão, a passagem de solutos acontece a favor do gradiente de concentração. Estão corretas apenas as afirmativas a) I, II e IV. b) II e IV. c) I, III e IV. d) I e II. e) II, III e IV. 09. (ENEM) Uma das estratégias para conservação de alimentos é o salgamento, adição de cloreto de sódio (NaCl), historicamente utilizado por tropeiros, vaqueiros e sertanejos para conservar carnes de boi, porco e peixe. O que ocorre com as células presentes nos alimentos preservados com essa técnica? a) O sal adicionado diminui a concentração de solutos em seu interior. b) O sal adicionado desorganiza e destrói suas membranas plasmáticas. c) A adição de sal altera as propriedades de suas membranas plasmáticas. d) Os íons Na+ e Cl– provenientes da dissociação do sal entram livremente nelas. e) A grande concentração de sal no meio extracelular provoca a saída de água de dentro delas. 10. (ENEM) A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porém as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante à matéria-prima. GOMES, A. T.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. Desidratação osmótica: uma tecnologia de baixo custo para o desenvolvimento da agricultura familiar. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, n. 3, set.-dez. 2007 (adaptado). Esse processo para conservar os alimentos remove a água por a) aumento do ponto de ebulição do solvente. b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável. c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente. d) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto. e) pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução. 11. (UECE) Membranas biológicas são finas películas que envolvem as células vivas, delimitando as organelas em seu interior e promovendo sua interação com outras células. Com relação a essas membranas, é correto afirmar que a) qualquer transporte de substâncias por meio das membranas celulares nos seres vivos exige gasto de energia. b) suas moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade polar (insolúvel em meio aquoso) e uma extremidade não polar (solúvel em água). c) seu glicocálix, estrutura que confere resistência física e química e capacidade de reconhecer substâncias nocivas, é composto exclusivamente por lipídios. d) possuem permeabilidade variável, o que significa que algumas substâncias não conseguem atravessar sua estrutura. 12. (MACKENZIE) A respeito da permeabilidade celular, assinale a alternativa correta. a) Não há participação de proteínas da membrana em nenhum tipo de transporte passivo. b) A bomba de sódio e potássio ocorre para garantir que os meios intra e extracelulares se mantenham isotônicos. c) A semipermeabilidade garante que a membrana é capaz de controlar a passagem de qualquer tipo de substância através dela. d) Na difusão, uma vez que os meios se tornam isotônicos, continua a haver passagem das substâncias, mas agora na mesma velocidade em ambos os sentidos. e) Os processos de endocitose envolvem mudanças na estabilidade da membrana. 13. (FUVEST) Nas figuras abaixo, estão esquematizadas células animais imersas em soluções salinas de concentrações diferentes. O sentido das setas indica o movimento de água para dentro ou para fora das células, e a espessura das setas indica o volume relativo de água que atravessa a membrana celular. PRÉ-VESTIBULARSISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO194 BIOLOGIA I 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II A ordem correta das figuras, de acordo com a concentração crescente das soluções em que as células estão imersas, é: a) I, II e III. b) II, III e I. c) III, I e II. d) II, I e III. e) III, II e I. 14. (UFU) Hemácias humanas foram colocadas em três soluções com diferentes concentrações salinas (Soluções A, B e C) e as variações de seus volumes, após certo tempo, foram analisadas e ilustradas no gráfico a seguir. Em relação à tonicidade do citoplasma das hemácias humanas, as soluções A, B e C são, respectivamente, classificadas como a) hipotônica, hipotônica, isotônica. b) hipertônica, isotônica, hipotônica. c) hipotônica, isotônica, hipertônica. d) hipertônica, hipotônica, hipotônica. 15. (UECE) Toda célula procariótica ou eucariótica possui uma membrana que a isola do meio exterior denominada membrana plasmática. As proteínas presentes na membrana plasmática são fundamentais para a estrutura das células, pois a) são moléculas hidrofóbicas que impedem a saída de água do citoplasma, evitando a desidratação celular. b) atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula. c) são responsáveis pela regulação das trocas de substâncias entre a célula e o meio, permitindo apenas a passagem de moléculas do meio externo para o meio interno à célula. d) podem funcionar como catalisadores biológicos, diminuindo a velocidade das reações químicas da célula, através da captação de substâncias do meio externo. 16. (UECE) “O Prêmio Nobel de Química de 2003 foi outorgado ao descobridor dos canais de água e a um estudioso da estrutura e mecanismos dos canais de íons. (...). Metade do prêmio foi outorgada ao químico e médico Peter Agre da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, EUA, pela descoberta dos canais de água, e a outra metade ao bioquímico e médico Roderick MacKinnon da Universidade Rockfeller, em Nova Iorque, EUA, por estudos estruturais e mecanísticos de canais de íons.” (Química Nova na Escola. Canais de água e de íons, N° 18, 2003). Sobre os canais de íons, é correto afirmar que a) o transporte de uma espécie ao longo de um gradiente de concentração é mediado por proteínas canais na membrana, enquanto o transporte contra um gradiente de concentração é mediado por bombas na membrana tais como a ATPase Na+/K+. b) os canais de água são cruciais para a vida, sendo encontrados em todos os organismos exceto nas bactérias. c) há muitas proteínas canais de água (aquaporinas) no mundo vivo, sendo que nos seres humanos existem pelo menos 11 aquaporinas diferentes, porém nas plantas estes canais são ausentes. d) no caso dos canais de água no pâncreas, seu funcionamento é estimulado pelo hormônio antidiurético “vasopressina”; pessoas com deficiência deste hormônio podem sofrer da doença diabetes insípida, que causa a produção de 10 – 15 L de urina por dia. 17. (FUVEST) A figura abaixo representa uma célula de uma planta jovem. Considere duas situações: 1. a célula mergulhada numa solução hipertônica; 2. a célula mergulhada numa solução hipotônica. Dentre as figuras numeradas de I a III, quais representam oaspecto da célula, respectivamente, nas situações 1 e 2? a) I e II. b) I e III. c) II e I. d) III e I. e) III e II. 18. (ENEM) Alimentos como carnes, quando guardados de maneira inadequada, deterioram-se rapidamente devido à ação de bactérias e fungos. Esses organismos se instalam e se multiplicam rapidamente por encontrarem aí condições favoráveis de temperatura, umidade e nutrição. Para preservar tais alimentos é necessário controlar a presença desses microrganismos. Uma técnica antiga e ainda bastante difundida para preservação desse tipo de alimento é o uso do sal de cozinha (NaCl). Nessa situação, o uso do sal de cozinha preserva os alimentos por agir sobre os microrganismos, a) desidratando suas células. b) inibindo sua síntese proteica. c) inibindo sua respiração celular. d) bloqueando sua divisão celular. e) desnaturando seu material genético. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Hemácias de um animal foram colocadas em meio de cultura em vários frascos com diferentes concentrações das substâncias A e B, marcadas com isótopo de hidrogênio. Dessa forma os pesquisadores puderam acompanhar a entrada dessas substâncias nas hemácias, como mostra o gráfico apresentado a seguir. PRÉ-VESTIBULAR SISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II 195 BIOLOGIA I 19. (UNICAMP) Assinale a alternativa correta. a) A substância A difunde-se livremente através da membrana; já a substância B entra na célula por um transportador que, ao se saturar, mantém constante a velocidade de transporte através da membrana. b) As substâncias A e B atravessam a membrana da mesma forma, porém a substância B deixa de entrar na célula a partir da concentração de 2 mg/mL. c) A quantidade da substância A que entra na célula é diretamente proporcional a sua concentração no meio extracelular, e a de B, inversamente proporcional. d) As duas substâncias penetram na célula livremente, por um mecanismo de difusão facilitada, porém a entrada da substância A ocorre por transporte ativo, como indica sua representação linear no gráfico. 20. (FUVEST) Uma das extremidades de um tubo de vidro foi envolvida por uma membrana semipermeável e, em seu interior, foi colocada a solução A. Em seguida, mergulhou-se esse tubo num recipiente contendo a solução B, como mostra a Figura 1. Minutos depois, observou-se a elevação do nível da solução no interior do tubo de vidro (Figura 2). O aumento do nível da solução no interior do tubo de vidro é equivalente a) à desidratação de invertebrados aquáticos, quando em ambientes hipotônicos. b) ao que acontece com as hemácias, quando colocadas em solução hipertônica. c) ao processo de pinocitose, que resulta na entrada de material numa ameba. d) ao processo de rompimento de células vegetais, quando em solução hipertônica. e) ao que acontece com as células-guarda e resulta na abertura dos estômatos. 05. APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (UFPR) Interessado em melhorar a resposta de imunossupressão em situações de transplante de órgãos, um pesquisador isolou e cultivou células produtoras de anticorpos (imunoglobulinas). Em algumas placas de cultivo, adicionou uma droga que inibe a fusão de membranas e comparou com cultivos- controle, nos quais a droga não foi adicionada. O resultado está apresentado na tabela abaixo. Detecção de anticorpos Intracelular Extracelular (meio de cultivo) Grupo controle (sem a droga) ++ +++++ Grupo tratado (com a droga) +++++ – Resultado do experimento com células produtoras de anticorpos. (+) = quantidade relativa de detecção; (–) = sem detecção. a) Por que a inibição da fusão de membranas acarretou o acúmulo de anticorpos dentro das células tratadas? b) Cite dois tipos celulares do organismo humano cuja função seria profundamente afetada por essa droga. 02. (FUVEST) Os protozoários de água doce, em geral, possuem vacúolos pulsáteis, que constantemente se enchem de água e se esvaziam, eliminando água para o meio externo. Já os protozoários de água salgada raramente apresentam essas estruturas. Explique: a) a razão da diferença entre protozoários de água doce e de água salgada, quanto à ocorrência dos vacúolos pulsáteis. b) o que deve ocorrer com um protozoário de água salgada, desprovido de vacúolo pulsátil, ao ser transferido para água destilada. 03. (UFJF) Todas as células são envolvidas por uma membrana plasmática que controla a entrada e a saída de substâncias. A organização estrutural e funcional da camada fosfolipídica e a presença de proteínas de transporte conferem à membrana plasmática a capacidade de ser permeável apenas a algumas substâncias. Analise e responda as questões a seguir sobre os processos de troca de substâncias entre as células e o meio externo. A figura que se segue apresenta vários tipos de transporte, que permitem a passagem da glicose, através da célula intestinal, da luz do intestino até o sangue. Com base nesta figura, explique a participação da bomba de sódio e potássio no mecanismo de transporte da glicose, da luz do intestino até os vasos sanguíneos. PRÉ-VESTIBULARSISTEMA PRODÍGIO DE ENSINO196 BIOLOGIA I 08 MEMBRANA PLASMÁTICA II 04. (UNICAMP) É comum, nos dias de hoje, ouvirmos dizer: “estou com o colesterol alto no sangue”. A presença de colesterol no sangue, em concentração adequada, não é problema, pois é um componente importante ao organismo. Porém, o aumento das partículas LDL (lipoproteína de baixa densidade), que transportam o colesterol no plasma sanguíneo, leva à formação de placas ateroscleróticas nos vasos, causa frequente de infarto do miocárdio. Nos indivíduos normais, a LDL circulante é internalizada nas células através de pinocitose e chega aos lisossomos. O colesterol é liberado da partícula LDL e passa para o citosol para ser utilizado pela célula. c) O colesterol é liberado da partícula LDL no lisossomo. Que função essa organela exerce na célula? d) A pinocitose é um processo celular de internalização de substâncias. Indique outro processo de internalização encontrado nos organismos e explique no que difere da pinocitose. 05. (UFV) O esquema abaixo exemplifica um dos tipos de transporte de membrana cuja função é fundamental para o metabolismo celular. No esquema está indicado que a concentração de K+ é maior no meio interno da célula e, ao contrário, a concentração de Na+ é maior no meio externo. De acordo com o esquema, responda: a) Que tipo de transporte permite à célula manter a diferença de concentração desses íons em relação aos meios? b) Cite o nome do principal componente químico da membrana responsável por esse tipo de transporte: c) O que poderia acontecer com esse tipo de transporte, se a respiração celular fosse bloqueada? d) Se a permeabilidade dessa membrana fosse aumentada, permitindo o livre transporte de Na+ e K+, qual seria a diferença de concentração desses íons entre os dois meios, após um certo tempo? GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. E 02. A 03. D 04. B 05. E 06. A 07. C 08. B 09. E 10. E 11. D 12. D 13. C 14. C 15. B 16. A 17. D 18. A 19. A 20. E EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. a) A inibição do processo de fusão de membranas impediu a exocitose e a consequente liberação dos anticorpos para o meio extracelular. b) A droga em questão afetaria profundamente a atividade de células secretoras presentes em glândulas exócrinas, endócrinas e no tecido nervoso. Os neurônios ficariam impedidos de liberar os neurotransmissores, fato que acarretaria a morte do organismo. 02. a) A razão da diferença entre os dois tipos de protozoários é que os de água salgada são praticamente isotônicos em relação ao meio. Já os protozoários de água doce, sendo hipertônicos em relação ao meio, recebem constantemente água por osmose, eliminando o excesso por meio dos vacúolos pulsáteis ou contrácteis. b) Em tal situação, esse protozoário deverá sofrer lise, provocada pela excessiva entrada de água por osmose. 03. Se a bomba de sódio e potássionão diminuir a concentração de sódio intracelular, não haverá a formação do gradiente Na+ que determina sua entrada na célula e consequente o co-transporte de glicose. 04. a) O lisossomo realiza a digestão intracelular. b) Trata-se da fagocitose, que é o emglobamento de substâncias sólidas através da emissão de pseudópodos. Ela difere da pinocitose, que é responsável pela entrada de gotículas orgânicas através da invaginação da membrana plasmática. 05. a) A diferença de concentração iônica entre os dois meios é mantida através do transporte ativo, com consumo energético. b) Proteínas. c) As concentrações iônicas se igualariam. d) A diferença de concentração seria nula, porque ocorreria um equilíbrio dinâmico entre os íons nos meios intra e extracelular. ANOTAÇÕES