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Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 117 Número Organela Função 1 2 3 4 46. (FUVEST) O Conselho Indigenista Missionário (CIMI) diz que 86 índios makuxi do município de Normandia (RR), estão com malária provocada por garimpeiros evadidos da área Ianomâmi. Folha de São Paulo – 25/11/90 Explique como a malária dos garimpeiros pode ter passado para os índios. 47. (UNICAMP) Recentemente, a revista Science publicou um artigo que apresenta o genoma de três parasitas que, juntos, matam cerca de 150 mil pessoas por ano no mundo: Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei e Leishmania major, causadores, respectivamente, da doença de Chagas, da doença do sono e da leishmaniose. Esse trabalho foi o resultado do esforço de pesquisa liderado por cientistas norte-americanos, ingleses, suecos e brasileiros. Adaptado de Carlos Fioravanti, “Genômica: Fascínio e terror”, Revista Pesquisa FAPESP, no. 114, agosto de 2005, p. 42-45. A) Explique como cada uma dessas doenças é transmitida ao homem, identificando o organismo transmissor. B) Como o organismo transmissor do T. cruzi adquire esse parasita? C) Indique uma razão que demonstre a importância de se conhecer o genoma desses organismos. 48. (UNICAMP) A anemia falciforme é caracterizada por hemácias em forma de foice, em função da produção de moléculas anormais de hemoglobina, incapazes de transportar o gás oxigênio. Indivíduos com anemia falciforme são homozigotos (SS) e morrem na infância. Os heterozigotos (Ss) apresentam forma atenuada da anemia. Na África, onde a malária é endêmica, os indivíduos heterozigotos para anemia falciforme são resistentes à malária. A) Explique o que é esperado para a frequência do gene S em presença da malária. E em ausência da malária? B) Qual é a explicação para o fato dos heterozigotos para anemia serem resistentes à malária? 49. (UNICAMP) Os dados referem-se à malária no Brasil. Cerca de 99% dos casos foram registrados na Amazônia. Número de casos em 1970 = 52 500 Número de casos em 1980 = 169 000 Número de casos em 1985 = 400 000 Número de casos em 1987 = 508 000 Cite e explique duas causas que contribuíram para o crescimento tão acentuado do número de casos dessa doença no nosso país. 50. (UNESP) Com a temperatura mais alta, centros de saúde do Sul e do Sudeste terão de se preparar para atender [a um aumento no número de] casos de malária e de dengue … Veja, 21.06.2006. O texto refere-se a uma outra possível conseqüência do aquecimento global. Considerando-se os agentes causador e transmissor, em que a malária difere da dengue e por que o aumento da temperatura pode levar ao aumento no número de casos dessas doenças nas regiões Sul e Sudeste do país? 51. (UNESP) Ao longo dos meses de fevereiro e março de 2005, a doença de Chagas voltou a ser destaque nos meios de comunicação, agora em razão da forma inusitada pela qual foi adquirida: mais de 30 pessoas apresentaram a forma aguda da doença, todas elas contaminadas depois de terem bebido caldo- de-cana (garapa) em quiosques do litoral norte de Santa Catarina. Embora este novo surto da doença tenha merecido destaque nos noticiários, cerca de 6 milhões de brasileiros possuem a doença de Chagas adquirida na sua forma convencional de contágio. A) Normalmente, como se adquire a doença de Chagas? Explique o modo pelo qual o caldo-de-cana pode ter sido o veículo do agente transmissor da doença. B) Produtos obtidos desse caldo-de-cana, tais como melado e rapadura, poderiam veicular os agentes transmissores da doença? Justifique. 52. (UNESP) Ao longo do primeiro semestre de 2004, jornais e estações de rádio e TV do interior do Estado de São Paulo noticiaram o aumento de casos de cães que apresentaram resultado positivo para os testes de detecção do agente causador da leishmaniose. Em alguns municípios, foram confirmados casos de leishmaniose humana. Em algumas cidades, o combate à epidemia foi feito pela eliminação dos cães infectados. A) A que reino e filo pertence o organismo causador da leishmaniose? B) Como se transmite a doença e por que os cães infectados representam perigo ao homem? 53. (UNESP) Estão representados nas figuras os exames de sangue de dois pacientes brasileiros, que nunca saíram do país, e que revelam a presença dos protozoários. A) Quais são os protozoários que podem ser identificados no sangue dos pacientes I e II? Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 118 B) De que forma estes pacientes poderiam ter adquirido os parasitas? 54. (UFOP) A dengue, juntamente com a malária, é uma das duas mais importantes doenças transmitidas por vetores na atualidade. Os casos de dengue são contabilizados aos milhões a cada ano. Estima-se que cerca de 2/5 da população mundial esteja exposta ao risco de contrair dengue. Além disso, estima-se que cerca de 2,7 milhões de pessoas, a maioria crianças, morrem de malária anualmente e que mais de 2 bilhões de pessoas estariam expostas ao risco de adquirir a doença em todo o mundo. No Brasil, ainda que o número de óbitos não seja expressivo, há décadas que o número de casos se conta às centenas de milhares. Com base nessas informações, resolva: A) Qual a morfologia e classificação dos agentes transmissores? B) Cite um sintoma comum entre essas duas doenças. C) Qual o tratamento para essas doenças? 55. (UFG) Uma mulher consulta o médico para saber o risco de seu filho recém-nascido apresentar a doença de Chagas e informa que ela e o marido, ambos chagásicos, mudaram-se, há cinco anos, da zona rural para Goiânia e que a criança nunca saiu da cidade. A) Esse recém-nascido corre risco de apresentar a doença de Chagas? Justifique sua resposta. B) Apresente três medidas profiláticas em relação à doença de Chagas. 56. (UFC) Leia o texto a seguir. A recente infecção de pessoas pelo Trypanosoma cruzi, em Santa Catarina, com três mortes, chamou a atenção de todo o país para a Doença de Chagas. (...). Triatomídeos foram triturados juntamente com os caules de cana-de-açúcar e ingeridos diretamente pelos seres humanos, ocorrendo a infecção pela via digestiva. (...). Historicamente, no estado de Santa Catarina, foram identificadas três espécies silvestres de triatomídeos e uma espécie doméstica, esta última erradicada do estado no início dos anos 80. M. Steindel, J. C. P. Dias, A. J. Romaña, 2005. Considerando o texto acima, responda: I. Qual o reino do agente infectante? II. Levando-se em consideração que o estado de Santa Catarina não é uma região de endemismo da doença em seres humanos, como se explica o surgimento de triatomídeos contaminados? III. Analise o ciclo de vida do agente infectante ilustrado abaixo. Com base no local de infecção do parasito, explique o porquê das diferenças morfológicas entre as formas epimastigota e amastigota. 57. (UFRJ) O diagrama a seguir representa o ciclo do plasmódio causador da malária, uma doença que mata milhões de pessoas anualmente na África e no Brasil e para a qual não existem vacinas. O diagrama mostra os estágios do parasita: esporozoítos, merozoítos, trofozoítos, esquizonte e gametócitos. Muitos cientistas tentam, no momento, produzir vacinas concentrando suas estratégias nos estágios de esporozoítos e merozoítos. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 119 Explique por que os cientistas selecionam os estágios esporozoítos e merozoítos como fontes de antígenos. 58. (UFF) A malária é uma parasitose que afeta mais de 200 milhões de pessoas em todo o mundo, principalmente nas regiões tropicais. Com relação à malária e ao parasito causador desta endemia especifique: A) o grupo e o gênero a que pertence o agente etiológico da doença; B) as células alvo do parasito; C) os tipos de reprodução do parasito ao longo de seu ciclo; D) duas medidaspreventivas contra a doença. 59. (UNIRIO) Estima-se que em todo o mundo haja um total de 300 a 500 milhões de casos de malária, com até 2,7 milhões de óbitos. Mais de 90% dos casos no Brasil, encontram-se na região norte. A malária é causada por diferentes espécies de esporozoários do gênero Plasmodium que provocam, entre outros sintomas, um quadro clínico onde há ciclos febris, de acordo com a espécie de Plasmodium infectante: P. falciparum, que produz a febre terçã maligna; P. vivax, agente da febre terçã benigna; P. ovale, restrito ao continente africano, causa uma outra forma de terçã benigna e P. malariae, responsável pela febre quartã. Responda: A) Qual é o critério utilizado para classificar a forma de malária como febre terçã ou quartã? B) A que se devem os picos de temperatura na malária? 60. (UFMG) Protistas ciliados podem ser facilmente reconhecidos pela sua cobertura ciliar e pela presença de macronúcleo (regula o metabolismo) e micronúcleo (participa do processo reprodutivo sexuado). A figura abaixo ilustra os dois tipos de reprodução em Paramecium sp. Fonte: <www.biology-resources.com/drawing-paramecium-reproduction> e <www.infoescola.com/reinoprotista/ciliados> Adaptado. Acesso: 3 set. 2012. Considere um experimento conduzido em dois tubos de ensaio com cultivo axênico (culturas puras) de Paramecium sp com genomas idênticos, em que não ocorrem fenômenos mutagênicos. No tubo 1, os protistas se reproduzem por fissão binária e, no tubo 2, por fissão binária e por conjugação. Com base na figura e em seus conhecimentos sobre o tema, 1. Cite o(s) tipo(s) de divisão celular que ocorre(m) nos tubos: 2. Indique se, mantidas as mesmas condições de cultivo, é esperada alguma diferença entre a quantidade/densidade de indivíduos nos tubos 1 e 2, após cinco dias. Justifique sua resposta. 3. Apresente um argumento contrário à seguinte afirmativa: Por serem culturas puras, os paramécios dos tubos 1 e 2 constituem populações clonais. 4. Indique se a população do tubo 2 está sujeita à ocorrência de endogamia. Justifique sua resposta. Aula 47 – Algas Algas são organismos autótrofos fotossintetizantes sem organização tecidual, restritos a ambientes aquáticos ou terrestres úmidos e dotados de clorofila como pigmento fotossintetizante. O termo phyceae vem do grego alga, de modo que organismos com tal designação devem ter relação com as algas. O problema é que com as algas é que uma ampla variedade de organismos se incluem nesse conceito, o que torna a sua classificação sempre problemática em termos taxionômicos. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 120 Para começar, o termo alga não designa um grupo monofilético (para quem não lembra, um grupo monofilético apresenta um ancestral comum exclusivo, o que não é o caso das algas, definitivamente). São consideradas algas organismos tão diversos como os listados a seguir: - Cianobactérias (ou cianofíceas ou algas azuis), que são unicelulares procariontes; - Euglenófitas, Pirrófitas e Crisófitas, que são em sua maioria unicelulares, sendo todas eucariontes; - Rodofíceas, Feofíceas e Clorofíceas, que são em sua maioria pluricelulares, sendo todas eucariontes e sem organização tecidual (o que as leva a serem conhecidas em conjunto como talófitas: o corpo é um talo, uma massa de células não organizada em raiz, caule e folhas). Para alguns grupos de algas, a classificação em termos de Reino é bem clara e não há muita discussão entre autores. - Cianobactérias, por serem procariontes, são classificadas como pertencentes ao Reino Monera (ou Reino Bactéria, na classificação em 6 reinos). - Euglenófitas, Pirrófitas e Crisófitas, por serem basicamente unicelulares eucariontes, são classificadas como pertencentes ao Reino Protista. O problema está nas algas pluricelulares, as talófitas. Há dois pontos de vista principais: alguns autores as classificam como vegetais, enquanto outros as consideram protistas. Os argumentos básicos para considerar talófitas como pertencentes ao Reino Plantae são a pluricelularidade, que é compartilhada com as plantas terrestres (apesar de haver várias talófitas unicelulares), e o parentesco das Clorofíceas (algas verdes) com as plantas terrestres. Clorofíceas e plantas terrestres compartilham de um ancestral comum próximo, o que é evidenciado por uma série de semelhanças, entre as quais se destacam os mesmos tipos de clorofila (a e b), a mesma substância de reserva (amido) e a formação de lamela média à base de fragmoplastos após a divisão celular (pelo menos em algumas formas de clorofíceas). Apesar disso, Rodofíceas e Feofíceas não apresentam esse parentesco próximo com as plantas terrestres. Esta classificação foi a adotada por Whittaker em 1969, na qual as algas estariam agrupadas em 3 reinos: - Reino Monera (unicelulares procariontes) – Cyanophyta - Reino Protista (unicelulares eucariontes) – Euglenophyta Pyrrophyta Chrysophyta - Reino Plantae (pluricelulares eucariontes) – Rodophyta Phaeophyta Chlorophyta Os argumentos para considerar talófitas como pertencentes ao Reino Protista são vários. O principal é o fato de as talófitas não serem dotadas de organização tecidual, o que para muitos autores é um requisito para um organismo pertencer ao Reino Plantae. Esse aspecto é agravado quando se analisa a existência de talófitas unicelulares, principalmente entre as Clorofíceas, que são exatamente as que mais guardam relação de parentesco comas plantas terrestres. Aliás, este é um outro aspecto a se analisar: Rodofíceas e Feofíceas não são parentes próximas das plantas terrestres, apesar de Clorofíceas serem. Como o principal critério para a classificação taxionômica atual (Sistemática) é a filogenia (aspectos evolutivos), a classificação de algas como pertencentes ao Reino Plantae seria inadequada. Esta é a classificação adotada preferencialmente pelos autores mais modernos: talófitas pertencem ao Reino Protista. Desse modo, modernamente, as algas se enquadram em dois reinos apenas: - Reino Monera (unicelulares procariontes) – Cyanophyta - Reino Protista (unicelulares e pluricelulares sem tecidos eucariontes) – Euglenophyta Pyrrophyta Chrysophyta Rodophyta Phaeophyta Chlorophyta As cianobactérias já foram estudadas junto às bactérias, de modo que a discussão será sobre as algas do Reino Protista. Divisão Euglenophyta: euglenófitas ou euglenoides As euglenófitas são organismos unicelulares eucariontes que, apesar de algas, podem ser fotossintetizantes ou não fotossintetizantes. Os organismos fotossintetizantes do grupo são na verdade mixotróficos, sendo extremamente versáteis em sua nutrição. Em ambientes bem iluminados, fazem fotossíntese e se nutrem a partir desse processo. Entretanto, em ambientes escuros, podem agir como heterótrofos e realizar fagocitose para se manterem. São exemplos de euglenófitas fotossintetizantes seres como Euglena (Euglena viridis, principalmente) e Phacus. Os organismos não fotossintetizantes do grupo são heterótrofos. São exemplos de euglenófitas heterótrofas seres como Peranema. Euglena. A maioria dos euglenoides é de água doce, apesar de haver alguns representantes em hábitat marinho. As espécies de água doce têm em seu citoplasma um vacúolo contrátil ou pulsátil, que retira o excesso de água da célula que entrou por osmose. Isso é necessário porque não há uma parede celular bem caracterizada nesses organismos, mas uma estrutura flexívelSimétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 121 localizada sob a membrana plasmática denominada película, que mantém a forma da célula. (A ausência de parede celular é uma adaptação que permite a fagocitose quando o organismo se nutre de modo heterotrófico.) Os euglenoides possuem dois flagelos, sendo um emergente e utilizado na locomoção e outro não emergente. Esses flagelos partem de uma reentrância da célula denominada reservatório ou saco flagelar. Próximo ao reservatório, existe nas formas fotossintetizantes uma estrutura avermelhada denominada estigma ou mancha ocelar, que participa dos mecanismos de percepção de luz. As euglenas são capazes de se orientar segundo a iluminação que recebem, dirigindo-se para os locais iluminados. Euglenófitas fotossintetizantes possuem clorofilas a e b, além de pigmentos acessórios como carotenos e xantofilas. A reserva de nutrientes se dá através de paramilo, um polissacarídeo exclusivo desse grupo. A reprodução nesse grupo é assexuada, através de mecanismos de bipartição ou cissiparidade. Não se conhecem mecanismos de reprodução sexuada nesse grupo. Bipartição em Euglena. Divisão Pyrrophyta ou Dynophyta: algas de fogo ou dinoflagelados As pirrófitas são organismos unicelulares eucariontes cujo nome significa “algas de fogo” (pyrro = fogo), por serem avermelhadas. Como em euglenófitas, apesar da denominação de algas, há representantes fotossintetizantes e não fotossintetizantes. Nas formas fotossintetizantes, ocorre um estigma ou mancha ocelar para orientar quanto à direção da luminosidade. A maioria das pirrófitas vive no mar, existindo, entretanto, algumas de água doce. Nos dinoflagelados, há um endoesqueleto formado por placas de celulose associadas à membrana plasmática. Dessa maneira, a parede celular assume uma posição diferente daquela das demais algas, uma vez que se localiza internamente à membrana plasmática. Algumas formas possuem envoltórios compostos por placas espessas de celulose, dando origem a uma espécie de armadura denominada teca ou lórica. Essas formas são denominadas tecadas, como o autótrofo Ceratium. Em contrapartida, algumas formas possuem envoltórios compostos por placas de celulose bastante delgadas. Essas formas são denominadas atecadas, como o heterótrofo Noctiluca (uma exceção entre os membros do grupo, que são basicamente autótrofos). Algumas lóricas possuem um reforço de sílica. Os dinoflagelados com teca têm geralmente dois flagelos, que emergem de um mesmo ponto da célula, mas que se dispõem de modo diferente: um deles circunda a célula como uma cinta, e o outro fica perpendicular ao primeiro. O batimento desses flagelos faz com que as células se desloquem rodopiando como piões. As pirrófitas fotossintetizantes são dotadas de clorofilas a e c, bem como de pigmentos acessórios como carotenos (principalmente peridinina, de cor avermelhada) e xantofilas. A reserva se dá através de amido e óleos. A reprodução mais comum é a assexuada por bipartição ou cissiparidade, mas também ocorre reprodução sexuada através da formação de gametas. Importância ecológica e particularidades Alguns dinoflagelados se destacam pela capacidade de produção de luz ou bioluminescência. Os membros de gênero Noctiluca (“luz da noite”) estão entre os dinoflagelados bioluminescentes. A bioluminescência é possível graças à oxidação de uma substância denominada luciferina, num processo intermediado pela enzima luciferase. A reação, que também ocorre em outros organismos bioluminescentes como certas águas-vivas e vaga-lumes é descrita abaixo: luciferina + O2 + ATP → oxiluciferina + ADP + luz enzima luciferase Alguns dinoflagelados se associam a outros organismos através de relações mutualísticas. Esses dinoflagelados mutualísticos, denominados zooxantelas, não possuem tecas (atecados) e a associação pode se dar com uma grande diversidade de seres, como esponjas, águas-vivas, anêmonas-do- mar, corais, vermes turbelários, polvos, lulas, gastrópodes (em particular lesmas-do-mar), tunicados e até mesmo outros protistas. As zooxantelas respondem pela produtividade dos recifes de corais em águas tropicais, que são bastante pobres em nutrientes. Como fotossintetizantes, as algas associadas aos tecidos dos corais, especialmente em seus tubos digestivos, permitem que eles adquiram nutrientes orgânicos. Uma vez que necessitam de luz para sobreviver e manter a fotossíntese, as zooxantelas fazem com que os recifes de corais que dependem delas para sua sobrevivência só existam em águas rasas com luminosidade abundante. Com a intensificação do efeito estufa nos últimos anos, comunidades de corais têm sido amplamente destruídas pelo que se está chamando de “síndrome do embranquecimento dos corais“. Com o aumento de temperatura da água, o metabolismo das zooxantelas acelera de modo que elas passam a produzir substâncias tóxicas para si próprias, resultando em sua morte. Como são responsáveis pela coloração e nutrição dos corais, estes perdem a cor e morrem, o que é um problema ecológico particularmente importante quando se considera que eles forma os ecossistemas de maio biodiversidade em ambientes marinhos. Os dinoflagelados do gênero Gonyaulax e Gymnodinium têm uma importância ecológica particular, uma vez que estão relacionados à maré vermelha.
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