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Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 1 EXTENSIVO VESTIBULAR Exasiu 2024 Exasi u Aula 01 – Membrana Plasmática e Citoplasma. Prof. Bruna Klassa vestibulares.estrategia.com ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 2 Sumário Recapitulando ............................................................................................................................................... 3 1. Membrana plasmática ............................................................................................................................... 3 1.1 Constituição da membrana ................................................................................................................. 4 1.1.1. Lipídios ....................................................................................................................................................... 4 1.1.2 Proteínas ..................................................................................................................................................... 7 1.1.3 Glicocálice ou glicocálix .............................................................................................................................. 8 1.2 Funções da membrana plasmática .................................................................................................... 10 1.2.1 Transporte passivo .................................................................................................................................... 12 1.2.2 Transporte ativo ........................................................................................................................................ 17 2. Citoplasma ............................................................................................................................................... 22 2.1 Citoesqueleto e movimento celular .................................................................................................. 25 2.1 Microtúbulos ................................................................................................................................................ 26 2.2 Microfilamentos ........................................................................................................................................... 28 2.3 Filamentos intermediários ........................................................................................................................... 29 3.1 Ribossomo ......................................................................................................................................... 31 4. Retículo endoplasmático ..................................................................................................................... 33 4.1 Retículo endoplasmático rugoso (RER) ........................................................................................................ 33 4.2 Retículo endoplasmático liso (REL) .............................................................................................................. 33 5. Complexo de Golgi ............................................................................................................................... 35 6. Lisossomo ............................................................................................................................................ 39 6.1 Função heterofágica .................................................................................................................................... 39 6.2 Autofagia ...................................................................................................................................................... 40 7. Peroxissomo ......................................................................................................................................... 43 8. Vacúolos ............................................................................................................................................... 43 9. Mitocôndria ......................................................................................................................................... 44 10. Plastos ................................................................................................................................................ 47 3. Lista de questões ..................................................................................................................................... 49 4. Gabarito ................................................................................................................................................... 76 5. Lista comentada de questões .................................................................................................................. 76 6. Versões das Aulas .................................................................................................................................. 120 7. Referências Bibliográficas ...................................................................................................................... 121 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 3 Recapitulando... Aula passada os fundamentos desta ciência: o que é vida, como ela se originou, como ela se organiza e qual a sua composição química. Vamos retomar rapidamente cada um desses pontos! • Não existe uma definição do que é vida, mas sim um conjunto de características que permitem diferenciar o vivo do não-vivo, como: organização celular, metabolismo, crescimento, reprodução, movimentação, hereditariedade, mudança e adaptação. • A vida se organiza em três grandes domínios: Bacteria, Arqueia e Eucaria. Os dois primeiros domínios contêm células procarióticas, enquanto o último apresenta células eucarióticas. Além disso, a organização biológica se dá em níveis que vão da unidade fundamental da vida, a célula, até níveis mais amplos de organização, como os ecossistemas. • Em média, a maioria dos organismos é constituída por 70% água e 30% de substâncias químicas. Dessas substâncias químicas, aproximadamente 97% é baseada em seis elementos: carbono, hidrogênio, nitrogênio, fósforo e enxofre (o CHONPS). As diferentes combinações desses elementos dão origem aos lipídios e às macromoléculas (carboidratos, proteínas e ácidos nucleicos). • Os lipídios são substâncias apolares com função de armazenamento energético, produção de hormônios esteroides, isolamento térmico e formação das membranas biológicas (esta última formada por fosfolipídios, moléculas anfipáticas com cabeça polar e cauda apolar). • Os carboidratos são a principal fonte de energia para os seres vivos, importantes para a formação estrutural e o reconhecimento celular nos organismos. Podem se apresentar como monômeros (por ex. a glicose), como dissacarídeos (por ex. a sacarose) ou como polissacarídeos (por ex. a celulose e o glicogênio). • As proteínas são as unidades fundamentais das células e realizam uma gama de funções celulares. Elas são polímeros formados por longas sequências de aminoácidos. • Os ácidos nucleicos são as moléculas orgânicas responsáveis pelo armazenamento e transmissão das informações genéticas, podendo do tipo DNA ou RNA. Essas moléculas são formadas por inúmeros nucleotídeos ligados uns aos outros por ligações de hidrogênio. Os nucleotídeos são constituídos por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada. No DNA, as bases nitrogenadas são A, T, C e G, enquanto no RNA a base T está ausente e é substituída pela base U. 1. Membrana plasmática ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma4 Já sabemos que a célula é a unidade fundamental da vida e é composta por três partes fundamentais: membrana plasmática, citoplasma e material genético. Sabemos também que todos os organismos dividem-se entre dois tipos celulares: células procariotas e eucariotas. Observe os esquemas abaixo: Da esquerda para a direita, célula procarionte (bacteriana) e células eucariontes (célula animal, célula vegetal e célula fúngica). Vamos estudar agora cada um dos componentes da célula, iniciando pela membrana biológica que a reveste: a membrana plasmática. A membrana plasmática é uma biomembrana (ou membrana biológica) muito fina, de aproximadamente 8 nm de espessura e só é possível visualizá-la utilizando o microscópio. Ela é composta por duas camadas de lipídios, nas quais se inserem proteínas, razão pela qual dizemos que sua natureza é lipoproteica. Ligados a essas proteínas e lipídios ocorrem alguns carboidratos bastantes especiais e ultra específicos, compondo o que conhecemos por glicocálice ou glicocálix. Podemos definir a membrana plasmática como a película que reveste e delimita a célula, separando o meio intracelular do meio extracelular. Além disso, ela participa ativamente do metabolismo celular, selecionando a entrada e saída de substâncias. 1.1 Constituição da membrana 1.1.1. Lipídios A membrana plasmática possui natureza lipoproteica. Dentre os lipídios, os mais comuns são os fosfolipídios. Vimos que os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, ou seja, que possuem uma porção solúvel em água (polar) e uma porção insolúvel (apolar). Em solução aquosa, os fosfolipídios se organizam como uma estrutura composta por duas camadas, sendo que a porção polar (a cabeça hidrofílica) se volta para as faces externa e interna da membrana, e a porção apolar (caudas hidrofóbicas) compõem o interior da bicamada fosfolipídica. A propriedade anfipática dos fosfolipídios é responsável por selecionar as substâncias que entram e saem da célula. Para a maioria das moléculas solúveis em água, a membrana constitui uma barreira semipermeável, dificultando sua passagem de um meio para outro. Isso ocorre porque tais moléculas conseguem interagir facilmente com a face externa da membrana, onde se localiza o grupo de cabeças com carga negativa, no entanto, possuem dificuldade em atravessar o interior hidrofóbico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 5 Assim, grandes moléculas polares, como carboidratos e aminoácidos, não conseguem atravessá-la. Da mesma maneira, íons pequenos (sódio, potássio, cálcio e cloreto) também não conseguem, uma vez que suas cargas elétricas os impede de fazê-lo. Em meio aquoso, os fosfolipídios se organizam em micelas: suas regiões polares interagem entre si e com a água, fechando-se em uma estrutura cujo meio interno é apolar, composto pelas caudas hidrofóbicas formadas por ácidos graxos. Se aumentarmos a quantidade de fosfolipídios em uma solução, eles podem se organizar em duas camadas, formando a estrutura da membrana biológica. À direita, podemos ver tal membrana linearizada, como ocorre na maioria das ilustrações didáticas. Então quem tem passagem livre pela membrana? Apenas pequenas moléculas apolares, como o oxigênio e gás carbônico, e moléculas polares não carregadas, desde que sejam pequenas, como água e álcool. Vale dizer que as moléculas de água, embora atravessem livremente a membrana, não o fazem de maneira rápida, poic encontram resistência ao passar pela região hidrofóbica. Para ficar mais fácil de entender, veja o esquema abaixo. A principal característica da membrana plasmática é a permeabilidade seletiva. Em sua região hidrofóbica, os fosfolipídios apresentam caudas formadas por duas cadeias de ácidos graxos, sendo pelo menos uma delas insaturada. Você se lembra como se dão as ligações nos ácidos graxos? As cadeias saturadas ocorrem quando os átomos de carbono são ligados entre si por ligações simples. Esses ácidos graxos saturados apresentam uma estrutura densa, com os carbonos interagindo intimamente entre si. Por esta razão as gorduras saturadas de cadeia longa são normalmente sólidas à temperatura ambiente (25°C), como por exemplo as manteigas. Já as cadeias insaturadas ocorrem quando há ao menos uma dupla de átomos de carbono ligada por ligação dupla, o que torna tais gorduras usualmente líquidas à temperatura ambiente, como por exemplo os óleos vegetais. Essas diferenças na quantidade de insaturações são importantes, pois influenciam a aproximação e movimentação dos fosfolipídios. Os fosfolipídios apresentam uma cadeia insaturada, na qual as ligações duplas entre os carbonos introduzem um ângulo na estrutura do ácido graxo, diminuindo o grau de interação entre as cadeias. Se a membrana fosse composta apenas por ácidos graxos saturados, ela seria densa, rígida e compacta. Por conter insaturações que alteram a compactação da bicamada lipídica, ela ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 6 apresenta uma estrutura mais aberta (devido ao ângulo da ligação dupla tipo cis) e, consequentemente, mais fluida, sendo necessária menos energia para perturbá-la. Membranas com maiores quantidades de ácidos graxos insaturados tendem a ser mais delgadas (finas) que membranas mais saturadas. Esquema mostrando o efeito da insaturação na membrana plasmática. Em A temos uma membrana composta por áidos graxos completamente saturados. A presença de ácidos graxos insaturados, em B, resulta em uma estrutura membranar mais aberta e fluida, permitindo que as demais estruturas (proteínas e moléculas de colesterol, por exemplo) se movam pela bicamada lipídica. Mas por que as membranas fluidas são melhores que as membranas compactas? Lembra que nem todas as substâncias têm passe livre pela bicamada lipídica, necessitando de proteínas para serem carregadas de um meio para outro? Essas proteínas precisam ser capazes de se mover pela membrana para chegar ao local onde estão sendo requisitadas. Uma membrana fluida permite que esse movimento aconteça de maneira fácil e rápida, o que não aconteceria se a membrana fosse densa e compacta. Assim, a bicamada fosfolipídica proporciona fluidez e permite que as proteínas se movam de maneira dinâmica pela membrana, compondo um mosaico. Por isso dizemos que o melhor modelo para descrever a membrana plasmática é o modelo do mosaico fluido. Modelo do mosaico fluido de Singer–Nicholson, 1972, propõe que a estrutura da membrana plasmática assemelha-se a um mosaico formado por proteínas inseridas em um fluido de lipídios.Fonte: Engelman, D. Membranes are more mosaic than fluid. Nature 438, 578–580 (2005). https://doi.org/10.1038/nature04394. Quanto aos demais lipídios que podem aparecer na constituição das membranas, temos o colesterol e os esfingolipídios. O colesterol está intimamente relacionado com a estabilidade da fluidez da membrana. Isso acontece porque ele ocupa os espaços abertos pelas insaturações dos fosfolipídios, impedindo que as cadeias carbônicas dos ácidos graxos interajam de forma potente, mas, ao mesmo tempo, impedindo que a estrutura se torne muito fluida. Ou seja, ele regula a fluidez da membrana, mantendo-a estável e maleável na medida https://doi.org/10.1038/nature04394 https://doi.org/10.1038/nature04394 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 7 ideal: em altas temperaturas estabiliza a membrana e aumenta o ponto de fusão; em baixas temperaturas intercala-se entre os fosfolipídios e evita a aglomeração. ATENÇÃO! O colesterol só existe nas células animais. Nos vegetais, o colesterol é substituído por outros esteróis denominados coletivamentede fitosteróis. Os esfingolipídios ocorrem em menor quantidade. Existem três subclasses de esfingolipídios (as esfingomielinas, os cerebrosídios e os gangliosídios), sendo a esfingomielina a mais importante, por formar a bainha de mielina das células nervosas, que veremos com detalhes na aula de tecido nervoso. As demais subclasses também aparecem no tecido nervoso. Agora que já falamos sobre a bicamada lipídica, vamos conversar sobre a parte proteica que compõe a membrana. 1.1.2 Proteínas Na membrana plasmática, estão presentes proteínas periféricas e proteínas integrais. As proteínas periféricas, também chamadas de proteínas extrínsecas, localizam-se associadas às membranas, majoritariamente na face citoplasmática (interna), e incluem as proteínas do citoesqueleto, importantes na estruturação celular. As proteínas integrais, também chamadas de proteínas transmembrana ou intrínsecas, se encontram imersas na bicamada de lipídios. De modo geral, ela são insolúveis em soluções aquosas e representam de 70 a 80% do total de massa proteica da membrana, nas quais se incluem enzimas, antígenos e proteínas transportadoras e receptoras para hormônios e drogas. Assim como os fosfolipídios, as proteínas integrais têm regiões hidrofílicas e hidrofóbicas. A região hidrofílica é devida aos aminoácidos que possuem cadeias laterais polares e que estão voltados para o meio externo (extracelular) e interno (intracelular). No meio externo, eles geralmente se associam a carboidratos formando o glicocálice. Já a região hidrofóbica permanece em contato com a região hidrofóbica da bicamada lipídica. Existem vários tipos de proteínas integrais: as proteínas receptoras realizam a ligação com moléculas sinalizadoras importantes para o metabolismo celular, como os hormônios, transmitindo mensagens para a célula; as proteínas de canal permitem que íons atravessem livremente a membrana plasmática; as proteínas carreadoras são responsáveis pelo transporte facilitado (sem gasto de energia) e pelo transporte ativo (com gasto de energia) de substância grandes entre os meios externo e interno. Tipos de proteinas integrais. As proteínas receptoras normalmente recebem sinalizadores que irão acarretar a liberação de alguma secreção na célula, como por exemplo hormônios e neurotransmissores. Proteínas de canal formam túneis que viabilizam a passagem de íons e substâncias polares. Proteínas carreadoras precisam se ligar a um substrato específico para modificar sua conformação estrutural e, então, liberá-lo no meio intra ou extracelular. Elas podem fazer essa mudança conformacional po meio do gasto de ATP ou não. Ao gastarem ATP, realizam o que chamamos de transporte ativo de substâncias. Se não gastarem, realizam o transporte passivo de substâncias por meio de difusão facilitada. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 8 As proteínas, além de serem responsáveis pelo transporte de substâncias entre o meio externo e o meio interno, ainda têm função de atividade reguladora, atuam no reconhecimento de substâncias (uma função importante para selecionar o que entra e o que sai da célula e para a comunicação entre células), favorecem a adesão entre células adjacentes e funcionam como pontos de apoio para o citoesqueleto. Curiosidade As aquaporinas são proteínas de canal que aumentam a permeabilidade da bicamada lipídica à água. Elas possuem um canal simples que permite a rápida passagem desta molécula pela membrana por difusão facilitada. Apesar do movimento da água através da membrana ocorrer normalmente por difusão simples, esses canais são importantes na salivação, transpiração e no funcionamento renal. Por isso, em certas células, a maior parte do transporte de água é facilitado por estas proteínas integrais. 1.1.3 Glicocálice ou glicocálix O glicocálice, também conhecido como revestimento celular, é uma camada de carboidratos externa à membrana plasmática das células animais e de alguns protozoários. Esses carboidratos ligamse à superfície das proteínas ou dos fosfolipídios. Quando se ligam a uma proteína, formam uma glicoproteína. Quando se ligam a um fosfolipídio, formam um glicolipídio. Organização da membrana plasmática. A distribuição das moléculas de glicoproteínas e glicolipídios na superfície externa das células, e nunca na face citoplasmática, bem como a concentração das proteínas periféricas na face citoplasmática, faz com que a membrana plasmática seja assimétrica. A composição assimétrica da membrana plasmática contribui para a propriedade da permeabilidade seletiva, na qual alguns tipos específicos de partículas são reconhecidos pelo glicocálice e têm sua passagem permitida, mediante transporte por proteínas. Essa diferença de composição estrutural entre as duas faces gera uma diferença de concentração de íons dentro e fora da célula. Dessa forma, o citoplasma apresenta, proporcionalmente, menor quantidade de íons positivos em relação ao meio externo, tornando a face interna da membrana plasmática negativa em relação à face externa. Dizemos que existe uma diferença de potencial elétrico nas membranas, e isso tem importância para o transporte seletivo de substâncias bem como para a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 9 propagação dos impulsos elétricos nervosos. Veremos isso bem detalhadamente na aula de Fisiologia do Sistema Nervoso. Uma característica importante do glicocálice é que ele não é igual em todas as células, inclusive é bastante específico para cada uma delas. Por causa dessa composição específica, durante a diferenciação celular os receptores do glicocálice sinalizam a formação e diferenciação dos tecidos e órgãos. Ou seja, células epiteliais serão indicadas para formarem o tecido epitelial (da pele), células nervosas serão indicadas para formarem o tecido nervoso, e assim por diante. Outra função importante do glicocálice é a especificação dos grupos sanguíneos do sistema ABO. Nós, seres humanos, possuímos quatro tipos sanguíneos: A, B, AB e O. Todos eles apresentam a mesma sequência básica de oligossacarídeos, mudando apenas o terminal. Esse carboidrato terminal diferente é justamente o que determina cada tipo de sangue: • As hemácias do tipo A possuem uma galactosamina terminal e só podem ser doadas para pessoas com sangue do tipo A ou do tipo AB (cujas hemácias também apresentam a galactosamina); • As hemácias do tipo B possuem uma galactose terminal e só podem ser doadas para pessoas com sangue do tipo B ou do tipo AB (cujas hemácias também apresentam a galactose); • As hemácias do tipo AB possuem tanto a galactosamina quanto a galactose terminal, e só podem ser doadas para pessoas com sangue do tipo AB; • As hemácias do tipo O não possuem nenhum desses açúcares terminais. Por isso, podem ser doadas para pessoas com qualquer tipo sanguíneo, uma vez que não haverá conflito no reconhecimento da membrana dessas células. É por isso que só podemos doar sangue para pessoas que são compatíveis com o nosso tipo sanguíneo e é o glicocálice na membrana das células sanguíneas que determina essa compatibilidade. A especificidade do glicocálice nas membranas celulares das hemácias é responsável pela especificação do tipo sanguíneo. As setas indicam os tipos de sangue que são compatíveis para doação ou transfusão. Funções dos glicocálice Proteger as células contra agressões físicas (choques mecânicos) e químicas (ataque viral ou bacteriano) Impedir o contato direto de enzimas com a membrana plasmática Servir como malha de retenção de nutrientes e enzimas Reconhecimento molecular de substâncias nocivas, promovendo a adesão ou a rejeição entre as células. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – MembranaPlasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 10 QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Inédita/2022 – Prof. Bruna Klassa) Enumere a coluna a seguir de acordo com a representação da membrana plasmática abaixo. (_) Proteína de canal (_) Glicoproteína (_) Fosfolipídio (_) Proteínas integrais (_) Colesterol (_) Proteína extrínsica (_) Proteína carreadora De cima para baixo, a sequência que corresponde corretamente à coluna é a) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. b) 2, 4, 1, 6, 7, 5, 3. c) 3, 7, 1, 5, 4, 6, 2. d) 3, 4, 1, 6, 7, 5, 2. e) 2, 7, 1, 6, 4, 5, 3. Comentários b) Certa. 1 corresponde ao fosfolipídio, 2 à proteína de canal, 3 à proteína carreadora, 4 é uma glicoproteína, 5 é uma proteína periférica ou extrínseca, 6 são proteínas integrais e 7 é uma molécula de colesterol. Gabarito: B. 1.2 Funções da membrana plasmática São funções da membrana: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 11 • Proteção e delimitação. A membrana plasmática, presente ao redor das células, é capaz de proteger as estruturas celulares e delimitar quais são intracelulares ou extracelulares. • Permeabilidade seletiva. A membrana plasmática é considerada semipermeável e, portanto, é capaz de selecionar quais os fluidos que entram ou saem do interior das células. Essa é considerada sua característica mais importante. • Reconhecimento de substâncias. Essa estrutura celular é capaz de reconhecer e sinalizar as diferentes substâncias presentes no organismo. Tal percepção é possível devido à presença de receptores específicos em sua composição. • Transporte de substâncias. É também papel da membrana plasmática auxiliar no transporte de diferentes substâncias essenciais ao metabolismo celular. Já conversamos sobre as três primeiras. Agora vamos nos ater ao transporte de substâncias. Mas antes de falarmos sobre isso, é importante esclarecermos alguns termos: • Solução química é uma mistura formada por dois componentes, o soluto e o solvente. A solução salina é homogênea, porque não forma duas fases, isto é, o sal permanece dissolvido na água. Diferentemente, o óleo e a água formam uma solução heterogênea composta por duas fases, já que são imiscíveis. • Soluto é a substância que se encontra dispersa no solvente. Corresponde a substância que será dissolvida. Geralmente, apresenta-se em menor quantidade na solução. • Solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto. Apresentase em maior quantidade na solução. Na aula passada discutimos que a água é o principal componente do nosso corpo e que as reações biológicas acontecem todas em solução aquosa. Para que tais reações ocorram, substâncias movem-se de um meio para outro, saindo e entrando da célula e das organelas nela presente. Agora já sabemos que algumas substâncias podem atravessar a membrana plasmática de dentro para fora ou de fora para dentro de forma espontânea, sem que a célula gaste energia para isso. Esse tipo de transporte é chamado transporte passivo. Já outras substâncias são absorvidas ou expulsas pela membrana, e para realizar esse trabalho a célula gasta energia, e por isso este transporte é chamado de transporte ativo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 12 Organização da membrana em relação aos tipos de transporte. 1.2.1 Transporte passivo Existem três tipos de transporte passivo: a difusão simples, a osmose e a difusão facilitada. Difusão simples É a simples passagem de soluto – gases (apolares) e moléculas polares pequenas – da região onde se encontra mais concentrado para regiões em que sua concentração é menor, até que se atinja um equilíbrio nas concentrações. Chamamos essa movimentação a favor do equilíbrio como a favor do gradiente de concentração. Na difusão simples, o soluto se move de um meio mais concentrado (aqui na ilustração é o meio extracelular) para o um meio menos concentrado (o interior celular), ou seja, a favor do gradiente de concentração. A difusão simples ocorre sob duas condições: i) a membrana deve ser permeável ao soluto e ii) deve haver diferença de concentração do soluto entre o meio extra e o meio intracelular. A passagem dos solutos se dá por entre os fosfolipídios da membrana. Uma coisa interessante de estudarmos é o comportamento das células em soluções com diferentes concentrações. Quando comparamos as soluções em relação à concentração de solutos nelas presentes, temos basicamente três tipos: 1) Solução isotônica: quando duas soluções, A e B, apresentam a mesma concentração de solutos; 2) Solução hipertônica: quando uma solução A é mais concentrada que uma solução B, ou seja, apresenta maior quantidade de solutos dissolvidos; 3) Solução hipotônica: quando uma solução A é menos concentrada que uma solução B, ou seja, apresenta menor quantidade de solutos dissolvidos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 13 À direita, deslocamento do soluto a favor do gradiente de concentrtação. À esquerda, as concentrações se igualam e as moléculas passam a se movimentar em ambas as direções, mantendo a equilíbrio entre as soluções A e B. O exemplo mais comum ocorre nos nossos pulmões. A troca de gases que acontece nos alvéolos pulmonares, onde o oxigênio (O2) sai das células e o gás carbônico (CO2) entra (processo chamado de hematose), é uma difusão simples. O gás carbônico está sempre sendo produzido pelas células na respiração. A concentração desse gás é, portanto, sempre maior no interior das células e menor no meio extracelular. Dessa maneira, o CO2 difunde-se das células para a corrente sanguínea, e desta para os alvéolos pulmonares, onde será eliminado do corpo na nossa respiração. Da mesma forma, o O2, que é mais concentrado na atmosfera em relação ao interior do nosso corpo, entra por difusão. A difusão simples sempre ocorre do local em que as partículas estão mais concentradas (isto é, com maior quantidade) para o local onde elas estão menos concentradas (isto é, em menor quantidade). Osmose A osmose é um caso especial de difusão simples, porque apenas a água se difunde pela membrana. Ou seja, é o solvente que se move de um meio menos concentrado para o outro de maior concentração, a fim de igualar as concentrações de soluto. O citoplasma é uma solução aquosa, ou seja, há solutos e solvente. Quando uma célula é colocada em contato com água pura, a concentração de solutos em seu interior é maior no meio exterior. Claro! Na água pura não há solutos. A água, então, tende a difundir-se para o meio intracelular, a fim de dissolver o soluto que ela entende como excedente, fazendo a célula inchar. Isso ocorre porque a membrana plasmática é semipermeável e impede ou dificulta a passagem de solutos, mas a passagem do solvente é livre. A difusão simples de água através da membrana recebe o nome de osmose. Na osmose, a difusão da água é mais intensa da solução hipotônica (menos concentrada) para a hipertônica (mais concentrada). Ou seja, a água tende a fluir do meio menos concentrado para o meio mais concentrado, a fim de dissolver os solutos em excesso. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 14 A osmolaridade é uma medida da concentração de soluto, definida pelo número de osmoles de um soluto por litro de solução (osmol/L). Soluções com uma osmolaridade relativamente maior são categorizadas como hipertônicas (alta concentração de soluto ⇒ ganha água); Soluçõescom uma osmolaridade relativamente baixa são categorizadas como hipotônicas (baixa concentração de soluto ⇒ perde água); Soluções que têm a mesma osmolaridade são categorizadas como isotônicas (mesma concentração de soluto ⇒ sem fluxo líquido de água). As células do corpo humano estão banhadas em solução aquosa isotônica, proveniente do sangue. Isso significa que a concentração de solutos (íons, moléculas, etc) nessa solução aquosa é igual à concentração de solutos no citoplasma celular. Então, em condições normais, nossas células não perdem nem absorvem água, elas estão em equilíbrio osmótico. Agora o que acontece quando o meio extracelular se torna mais ou menos concentrado? Uma célula animal, quando posta em solução hipertônica, tende a perder água (desidratar) e murchar. Dizemos que a célula foi crenada. Já quando em contato com uma solução hipotônica, a célula tende a receber água da solução continuamente, por osmose. Caso o equilíbrio demore a ser atingido, a membrana plasmática poderá se romper (sofrer lise ou sofrer hemólise) e a célula então morre. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 15 Pressão osmótica e Osmose reversa Pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre um sistema para evitar que a osmose ocorra. Observe o esquema abaixo. Inicialmente, o frasco apresenta dolado direito água pura e do lado esquerdo uma solução. Essas metades estão separadas por uma membrana semipermeável, e, com o tempo, a osmose começa a ocorrer. A passagem do solvente de um lado para o outro eleva a altura da solução, que passa axercer uma pressão sobre a membrana que impede que o solvente continue a se movimentar por ela. Assim, encerra-se a osmose. Essa pressão é a pressão osmótica. Quanto mais concentrada for a solução ou quanto maior for a diferença de concentração entre duas soluções separadas por uma membrana semipermeável, maior será a pressão osmótica que deverá ser exercida para que a osmose não ocorra. A osmose reversa ou inversa é um processo de separação de substâncias através de uma membrana que retém o soluto. Nesse caso, o solvente flui do meio mais concentrado para o menos concentrado e isola-se do soluto, por uma membrana que permite a sua passagem. É, portanto, um processo inverso ao que ocorre naturalmente durante a osmose. O mesmo raciocínio pode ser aplicado às células vegetais. Quando a célula vegetal se encontra em um meio isotônico, isto é, quando a concentração de sais ou nutrientes fora da célula é a mesma encontrada em seu interior, a célula fica em um estado chamado flácido. Isso significa que a força de entrada da água é igual a força de saída de água da célula, e não há diferença de pressão entre os meios externo e interno. Já em solução hipertônica, a célula perde água para o meio, fazendo com que a membrana plasmática descole da parede celular e a solução do meio extracelular invade o espaço criado entre esses envoltórios, uma vez que a parede celular é permeável tanto aos solutos quanto aos solventes. Dizemos que a célula se tornou plasmolisada. Uma célula plasmolisada pode voltar à sua condição flácida quando volta a absorver água. Esse processo é chamado deplasmólise. Quando posta em uma solução hipotônica, no entanto, a célula vegetal não corre o risco de romper a membrana como ocorre na célula animal, porque a parede celular mantém sua integridade física. À medida que a célula absorve água e vai inchando, a parede celular passa a exercer pressões cada vez maiores sobre o citoplasma, forçando a saída da água. Por isso, o volume celular aumenta até que a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 16 pressão exercida pela parede celular se torne equivalente à pressão de difusão da água (ou pressão osmótica). Dizemos que a célula inchada está túrgida. Difusão facilitada As proteínas que atuam transportando substâncias de um meio para outro são as proteínas carreadoras, e estão envolvidas tanto na difusão facilitada quanto no transporte ativo. É comum nos referirmos a tais proteínas como permeases. Na difusão facilitada, o soluto se move de um meio mais concentrado (aqui na ilustração é o meio extracelular) para o um meio menos concentrado (o interior celular), porém com o auxílio de uma proteína. A difusão facilitada obedece ao mesmo princípio que a difusão simples: solutos (geralmente moléculas pequenas, como glicose, aminoácidos e nucleotídeos) saem do meio mais concentrado em direção ao meio menos concentrado, porém atravessam a membrana com ajuda das proteínas, tonando o transporte mais rápido, sem que haja gasto de energia. A difusão facilitada, entretanto, apresenta uma velocidade máxima de transporte, que é atingida quando todos as proteínas presentes na membrana estão trabalhando em atividade máxima. Por exemplo, as aquaporinas são proteínas de canal de água que aumentam a permeabilidade da bicamada lipídica da membrana celular à água. Elas conduzem seletivamente as moléculas de água, para dentro e fora da célula, ao mesmo tempo prevenindo a passagem de íons e outros solutos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 17 1.2.2 Transporte ativo O transporte ativo é o que ocorre através da membrana celular com gasto de energia. Neste caso, o transporte de substâncias ocorre do local de menor concentração para o de maior concentração, isto é, contra um gradiente de concentração. A cor vermelha indica que a movimentação está ocorrendo com gasto de energia, contra o equilíbrio das soluções. Existem dois tipos de transporte ativo: as bombas de iônicas e o transporte por vesículas. Dentre as substâncias que podem ser transportadas ativamente através da membrana estão os íons (sódio, potássio, ferro, hidrogênio, cálcio) e moléculas grandes polares não carregadas. Bomba iônica de sódio-potássio A tendência natural dos íons é manter um equilíbrio dentro e fora das células. Isso é o que acabamos de ver no transporte passivo. No entanto, o meio ideal para o funcionamento da célula requer diferenças nas concentrações de íons e moléculas entre o meio externo e o meio interno. Lembre-se que comentamos que o interior de uma célula apresenta, proporcionalmente, menor quantidade de íons positivos em relação ao meio externo, tornando a face interna da membrana plasmática negativa em relação à externa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 18 Por exemplo, a concentração de potássio (K+) dentro da célula é maior em relação ao meio externo. Já a concentração de sódio (Na+) é maior no meio extracelular. Para que a célula funcione adequadamente, é importante que tenha alta concentração de K+ em seu interior, uma vez que ele é um recurso utilizado na respiração celular e na síntese de proteínas. No entanto, considerando tudo o que vimos até aqui sobre difusão, existe uma forte tendência de os meios tentarem se equilibrar, de modo que o K+ tende a sair da célula e o Na+ tende a entrar. Para que a célula continue mantendo essa diferença de concentração iônica, a absorção de K+ e a eliminação de Na+ é intensa. Mas essa movimentação é contra o gradiente de concentração, ou seja, contra a tendência natural de movimentação desses íons, então a célula gasta energia para absorver o K+ e liberar o Na+. Esse transporte iônico é mediado por proteínas carreadoras. Funciona mais ou menos como se você quisesse subir uma escada rolante que está descendo. Você estaria lutando contra o fluxo e, para vencero motor que faz com que a escada desça, você gastaria muita energia. A membrana celular é cheia de proteínas carreadoras que, quando gastam energia no transporte de íons, são frequentemente chamadas de bombas iônicas. Pensando no exemplo dos íons sódio e potássio, essas bombas possuem um sítio de ligação específico para o Na+ e para o K+, e um sítio de ligação específico para o ATP (a molécula que fornece energia para a maioria dos processos metabólicos). São necessárias quatro etapas para o transporte ocorrer: 1°. Três íons sódio ligam-se a sítios intracelulares na bomba sódio-potássio; 2°. Um grupo fosfato é transferido para a bomba através da hidrólise do ATP; 3°. A bomba sofre uma mudança conformacional, translocando sódio através da membrana; 4°. A mudança conformacional expõe dois sítios de ligação de potássio na superfície extracelular da bomba; 5°. O grupo fosfato é liberado, o que faz com que a bomba retorne à sua conformação original; 6°. Isso transloca o potássio através da membrana, completando a troca iônica. Por utilizar a energia do ATP para “bombear” os íons para dentro e para a fora, essas proteínas carreadoras recebem o nome de bombas de sódio-potássio. Atenção! Imagine que a célula só absorvesse esse K+, sem eliminar o Na+ que existe dentro dela. Ela não estaria mais balanceando essas concentrações. Neste cenário, o meio intracelular ficaria com alta concentração dos dois íons e, portanto, muito mais concentrado que o exterior. O que acontece quando um meio é mais concentrado que outro? A água entraria por osmose para dissolver os íons em excesso e manter o ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 19 equilíbrio osmótico. Como nesta situação a célula está absorvendo K+ mas não está mandando para fora o Na+, ela absorveria água indefinidamente até que, em um dado momento, sua membrana se romperia. Por isso, a célula gasta energia para que as concentrações do meio externo e interno permaneçam diferentes, mantendo sua integridade e funcionalidade. Transporte por vesículas O transporte por vesículas compreende processos pelos quais a célula incorpora ativamente do meio externo partículas grandes ou macromoléculas, como proteínas e polissacarídeos. São dois os tipos de transporte por vesículas : endocitose e exocitose. A endocitose é o processo de absorção de partículas por meio de vesículas chamadas de endossomos. Os endossomos são formados a partir da invaginação da membrana plasmática, englobam a partícula a ser absorvida e a liberam no interior da célula. A endocitose pode ser: ▪ Fagocitose, que é o englobamento de partículas maiores e sólidas, como bactérias ou protozoários. A célula emite projeções citoplasmáticas denominadas pseudópodes, que gradativamente englobam a o material externo. Este fica envolvido em uma vesícula no interior da célula chamada de fagossomo. ▪ Pinocitose, que é semelhante à fagocitose, porém as partículas que são englobadas encontram-se dissolvidas na água. Neste caso, a invaginação da membrana forma um canal por onde a partícula líquida entra. O canal então descola-se da membrana e forma uma vesícula chamada de pinossomo. A exocitose é o processo inverso à endocitose e consiste na eliminação de substâncias para o exterior da célula. Essas substâncias podem ser resíduos provenientes do processo de digestão intracelular ou ainda substâncias por ela produzidas. No processo de exocitose, as substâncias são exportadas para fora da célula via vesículas secretoras que se fundem à membrana plasmática. Esta fusão faz com que a vesícula expulse o seu conteúdo para fora da célula, promovendo o aumento da superfície da membrana, sem causar nenhum dano ao tamanho da célula. Quando as substâncias eliminadas são materiais residuais, chamamos o processo de eliminação de excreção (clasmocitose ou defecação celular). Quando são eliminados produtos celulares como hormônios e enzimas digestivas, chamamos o processo de secreção. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 20 Um exemplo de endocitose é a utilização do colesterol na maioria das células dos mamíferos. O colesterol é sintetizado no fígado e transportado na corrente sanguínea associado a uma proteína, formando uma lipoproteína. Esta lipoproteína se liga a uma proteína receptora específica e forma uma vesícula, que se funde com um lisossomo (vesícula digestiva) no interior da célula. A digestão da lipoproteína permitirá a utilização do colesterol pela célula. Já o melhor exemplo de fagocitose ocorre no nosso sistema imunológico. Quando sofremos um ferimento, abrimos as portas do nosso corpo para agentes patogênico. Se somos atacados por uma bactéria, entram em ação os neutrófilos, células responsáveis por fagocitar a bactéria e impedir que ela contamine o restante do corpo. Uma vez que os neutrófilos fagocitam o agente patogênico, eles morrem. O resultado dessa ação é a formação de pus. A seguir, entram em ação os macrófagos: uma segunda classe de células do sistema imunológico que fagocitam os neutrófilos mortos, removendo o pus e curando a ferida. Regulação osmótica em protozoários de água doce Protozoários (seres unicelulares) que vivem em água doce estão constantemente em um meio hipotônico. No entanto, eles mas não rompem suas membranas e explodem. Isso não ocorre porque eles possuem organelas chamadas vacúolos pulsáteis ou contráteis. Os vacúolos pulsáteis são organelas citoplasmáticas em forma de bolsas que acumulam a água que entra do meio extracelular para o interior da célula e a eliminam periodicamente. Assim, esses vacúolos compensam a entrada excessiva na célula. Esses organismos são chamados paramécios ou amebas. O funcionamento é o seguinte: a água que entra do meio para o interior do citoplasma do protozoário é transportada diretamente para o vacúolo contrátil, que se expande. O vacúolo contrátil é formado por uma vesícula esférica, circundado de pequenos túbulos denominados espongioma. O espongioma coleta o excesso de líquidos e o transfere ao vacúolo contrátil, que, uma vez cheio de líquido, se funde com a membrana plasmática em um processo de exocitose (veremos a definição a seguir, na seção sobre tranporte ativo) e lança o seu conteúdo para o meio extracelular. A região da membrana onde ocorre essa fusão chama-se poro. Quanto aos protozoários que vivem em ambiente marinho, a água salgada do mar é isotônica em relação ao citoplasma, então eles não sofrem alteração osmótica e não apresentam vacúolos pulsáteis. Paramecium. Atribuição: Aleksandra Ryczkowska. Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg#file https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg#file https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg#file https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg#file ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 21 QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) Osmose Reversa na dessalinização das águas dos mares A Osmose Reversa é uma técnica utilizada na dessalinização da água. Separando-se uma solução de água salgada e água pura por uma membrana semipermeável e se aplicando uma pressão externa muito grande sobre a solução, ocorre a passagem da água da solução para a água pura, ou seja, no caminho inverso. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/osmose-reversa-na-dessalinizacao-das-aguas-dos-mares.htm. Acesso em 06 de maio de 2020. A direção do transporte na osmose reversaencontra analogia em que processo celular? a) Difusão simples b) Difusão facilitada c) Osmose d) Transporte passivo e) Transporte ativo Comentários A difusão e a osmose são tipos de transporte passivo e ocorrem a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia pela célula. Na osmose reversa, a água é impulsionada da solução hipertônica em direção à solução hipotônica, ou seja, contrariando o que normalmente acontece na osmose. Para isso, é necessário gastar energia, refletida na aplicação de pressão externa sobre a solução. Isso guarda analogia com o transporte ativo nas células, quando ATP é consumido para que substâncias sejam transportadas contra o gradiente de concentração. Gabarito: E (Simulado EV/2020) A membrana plasmática é um envoltório lipoproteico constituído por duas camadas de lipídios e que tem como principal característica sua permeabilidade seletiva. Isso permite selecionar a entrada de diferentes substâncias do meio externo para o meio intracelular. O esquema a seguir mostra como ocorre o transporte através da membrana plasmática. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 22 Os números I, II, III e IV definem o tipo de transporte que carrega as diferentes substâncias citadas. Sabendo-se disto, está correta a alternativa a) I-difusão simples, II-osmose, III-difusão facilitada, IV- difusão facilitada. b) I-difusão simples, II- difusão simples, III-difusão facilitada, IV-transporte ativo. c) I-difusão simples, II- difusão facilitada, III-difusão facilitada, IV-transporte ativo. d) I-osmose, II- osmose, III-difusão passiva simples, IV-difusão facilitada. e) I-difusão simples, II- difusão facilitada, III- transporte ativo, IV-transporte ativo. Comentários a) Errada, porque somente o transporte da água é chamado osmose e íons e moléculas carregadas são transportados ativamente, com gasto de energia. b) Certa. c) Errada, porque pequenas moléculas polares são capazes de atravessar livremente a bicamada lipídica da membrana plasmática. d) Errada, porque pequenas moléculas hidrofóbicas atravessam a membrana por difusão simples. Osmose é um tipo de difusão simples no qual o solvente se move entre os meios, não o soluto, e associado ao transporte das moléculas de água. e) Errada, porque grandes moléculas polares são transportadas mediante proteínas, de maneira facilitada. Gabarito: B. 2. Citoplasma Citoplasma é a região interna à membrana plasmática, ou seja, o interior celular. O citoplasma constitui-se de um meio gelatinoso semifluido chamado de citosol (ou hialoplasma), que preenche o interior celular e é composto de 70-90% de água. Vários sais minerais compõem aproximadamente 10% de sua composição e, por isso, ele é um excelente condutor de eletricidade. Essa constituição química é basicamente a mesma para as células procarióticas e eucariótica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 23 O citosol pode ser dividido em duas partes principais: o ectoplasma e o endoplasma. O ectoplasma é a camada mais externa e próxima da membrana plasmática. Possui uma consistência de gel (mais viscosa), com cor clara e vítrea e é pobre em organelas. Já o endoplasma é a área central, mais próxima à membrana nuclear, onde ficam as organelas. Esta região tem a consistência mais fluida. Essa maior viscosidade externa e maior fluidez interna confere ao citosol o estado coloidal, isto é, um tipo de dispersão na qual as partículas dispersas têm dimensão entre 1 e 100nm de diâmetro. As partículas dispersas no citosol consistem em proteínas dissolvidas, eletrólitos, glicose, quantidades diminutas de compostos lipídicos e encontram-se em contínuo movimento, impulsionadas pela contração rítmica de certos filamentos de proteínas (constituintes do citoesqueleto) também presentes no citoplasma. Essa contínua movimentação do citosol é chamada de ciclose e sua velocidade aumenta com a elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas, assim como na presença de anestésicos e na falta de oxigênio. Célula eucariótica. O citoplasma possui duas regiões: na periferia da célula o citosol é mais viscoso, com consistência de gelatina mole, e denomina-se ectoplasma; já na região mais central o citosol é mais fluido e possui grande quantidade de sais dissolvidos, denominando-se endoplasma. Fonte: Shutterstock (modificada). Nas células procarióticas, que não possuem envoltório nuclear, todos os componentes celulares estão contidos no citoplasma da célula: o material genético, o plasmídeo e os ribossomos. O material genético bacteriano é uma longa molécula de DNA circular. Observe na figura abaixo que a representação do DNA é feita como uma molécula emaranhada. Se pudéssemos esticá-la, perceberíamos que suas extremidades se encontram unidas. Apesar de não existir um núcleo, esta molécula de DNA concentra-se numa região chamada de nucleoide. Contudo, não existe uma membrana separando o nucleoide do citoplasma; ele caracteriza apenas a concentração do material genético. Além do nucleoide, também estão presentes os plasmídeos, pequenas porções circulares de DNA, característicos das bactérias, onde geralmente localizam-se os genes relacionados à resistência aos antibióticos. Os ribossomos são estruturas semelhantes a pequenos grãos, sem uma membrana delimitadora e responsáveis pela síntese proteica. Eles são formados por proteínas associadas a um tipo de ácido nucleico chamado RNAr (ácido ribonucleico ribossômico). Em relação aos eucariotos, os ribossomos das bactérias são bem menores e apresentam composição proteica diferente. Veremos mais adiante a implicação dessas diferenças estruturais entre a organela nos procariontes e eucariontes. Algumas inclusões citoplasmáticas também estão presentes nas células procarióticas, como por exemplo as substâncias de reserva de polissacarídeos e lipídios. E uma outra estrutura que pode aparecer nas células procarióticas, exclusivamente nas cianobactérias (bactérias fotossintetizantes), são as membranas (ou lamelas) fotossintetizantes. Elas abrigam a clorofila, que também pode aparecer livre no citoplasma. Lembre-se: não existem cloroplastos nas células procarióticas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 24 Como podemos ver, o citoplasma das bactérias é bastante simples. Vamos passar então para as células eucariotas, que apresentam uma variedade muito maior de componentes e especializações fundamentais para a célula. Nos eucariotos, o citoplasma consiste em quatro componentes principais: o citosol, as organelas membranosas, os ribossomos, o citoesqueleto e as inclusões citoplasmáticas. O citosol é basicamente o mesmo para células procarióticas e eucarióticas, e apresenta inclusões citoplasmáticas como moléculas de glicogênio nos animais e amido nos vegetais. Essas moléculas são polissacarídeos que funcionam como reserva energética e podem ficar armazenadas no citosol para serem utilizadas conforme a necessidade celular. Outro tipo de reserva que ocorre nos eucariotos são as gorduras, acumuladas em forma de gotas no citosol. Célula animal. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 25 Célula vegetal. Célula fúngica. 2.1 Citoesqueleto e movimento celular Uma estrutura fundamental para a célula é o seu esqueleto. Ele recebe o nome de citoesqueleto e constitui uma rede complexa de filamentos de proteínas presente somente nos eucariotos. É ele que dá a sustentação interna e faz a manutenção do formato celular. Além disso, ele realiza a ancoragem das organelase de moléculas orgânicas à célula, ou seja, funciona como um ponto de fixação para que esses materiais possam ficar sempre no mesmo lugar ou para que se locomovam. Essa locomoção acontece semelhante a um trem que mantém seus vagões no trilho. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 26 As bactérias não possuem citoesqueleto, pois são muito menores em relação às células eucariotas e não possuem estruturas internas além dos ribossomos. Dessa forma, não há necessidade de uma organela responsável pela sustentação e movimentação celular, já que seus poucos componentes se encontram muito perto uns dos outros. As proteínas de filamentos que constituem o citoesqueleto dividem-se em três classes: microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos. Veremos que cada uma das funções do citoesqueleto é desempenhada por um desses tipos de filamentos, devido às propriedades distintas que apresentam. Contudo, juntos eles se comunicam entre si de forma a regular a organização do citoplasma e a forma da célula, conferindo-lhe resistência e capacidade de locomoção. 2.1 Microtúbulos Próximo ao núcleo existe um local chamado de centrossomo, que consiste em uma região de organização e formação dos microtúbulos, estruturas cilíndricas, ocas, longas e retilíneas, formadas pela proteína tubulina. Apresentam cerca de 25 nanômetros de diâmetro (25nm), sendo os maiores filamentos do citoesqueleto, e são bastante flexíveis. Sua quantidade e distribuição na célula varia conforme a função que desempenha em um dado momento. O processo de formação dos microtúbulos se dá pela adição ou remoção de dímeros de tubulina em suas extremidades. Por isso dizemos que eles são estruturas dinâmicas, que podem modificar seu tamanho (aumentando ou diminuindo em comprimento) conforme a conveniência. Funções dos microtúbulos Estruturação celular Auxiliam no transporte vesicular intracelular Formação das fibras do fuso na divisão celular Formação dos centríolos O centrossomo da maioria das células animais tem um par de centríolos em seu centro. Os centríolos são estruturas cilíndricas não revestidas por membrana cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos, que durante a divisão celular ajudam a organizar as fibras do fuso. Funciona assim: quando a célula dá seus primeiros sinais de que a mitose (processo de divisão celular) vai começar, ela duplica seu material genético e seu centrossomo, para que cada célula filha receba uma cópia dessas estruturas ao final do processo de divisão. O material genético duplicado se condensa de modo a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 27 formar dois filamentos interligados (chamados de cromátides). Assim, a célula passa apresentar dois centrossomos, cada um com par de centríolos. A) Centrossomo, mostrando o par de centríolos presente em seu interior. B) Centríolos: observe que eles são formados por trincas de microtúbulos. C) Centrossomo duplicado em uma célula prestes a iniciar sua divisão celular. À medida que a mitose começa, os microtúbulos se irradiam dos centrossomos e cada par de centríolos migra para um polo da célula. Esses microtúbulos passam a ser chamados de fibras do fuso mitótico. Eles irão se ligar à região central dos cromossomos (chamada centrômero) e serão responsáveis pela separação das cromátides. À esquerda, Irradiação das fibras do fuso durante a divisão celular. Ao meio, ligação das fibras do fuso aos centrômeros dos cromossomos. As fibras do fuso são responsáveis por separar as cromátides. À direita, cromátides separadas na fase de anáfase do processo de divisão celular. Além de organizar as fibras do fuso mitótico, os centríolos também são responsáveis pela formação de cílios e flagelos. A formação dessas estruturas de locomoção ocorre a partir de uma sinalização da célula: ela envia o sinal de formação dos cílios e flagelos e os centríolos migram para perto da membrana plasmática. Lá, eles mudam sua conformação espacial, rearranjando suas trincas de microtúbulos: antes elas ocorriam em nove trincas formando um anel; após a migração, passam a ocorrer em nove pares, ainda dispostos em anel, e dois centríolos centrais. Essa conformação é chamada de “9+2” e é a partir dela que se formam os cílios e flagelos, que são, assim, centríolos modificados e alongados. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 28 Formação dos cílios e flagelos. Da mesma forma que acontece o aumento dos microtúbulos pela adição de tubulina, os centríolos também sofrem prolongamentos a partir da adição de proteínas motoras chamadas dineínas. Esses prolongamentos crescem e se projetam para fora da membrana, formando os cílios e flagelos. Cílios e flagelos têm, portanto, a mesma estrutura interna, diferindo apenas em tamanho e número: quando menores e mais numerosos, dão origem aos cílios; quando maiores, dão origem aos flagelos. Ambos são estruturas locomotoras que ocorrem em seres multicelulares e abundantemente em “protozoários” (que são unicelulares). Uma diferença entre cílios e flagelos consiste na forma de batimento da estrutura: enquanto os cílios batem em forma de remada bastante coordenada, os flagelos possuem movimentos ondulatórios. ATENÇÃO! Fungos e plantas não possuem centríolos. Contudo, esses organismos possuem centrossomo e microtúbulos. Assim, todas as funções relacionadas aos microtúbulos na célula animal ocorrem da mesma maneira. Bactérias também sintetizam as proteínas que constituem os microtúbulos. 2.2 Microfilamentos Os microfilamentos (ou filamentos de actina) são os menores componentes do citoesqueleto, apresentando cerca de 8nm de diâmetro, e estão presentes em todas as células eucarióticas. São estruturas sólidas, compostas pela proteína globular actina, cuja principal função é dar mobilidade à célula. Duas cadeias de actina aparecem enroladas uma à outra, formando um filamento helicoidal. Organização dos microfilamentos (filamentos vermelhos) na periferia da célula. Lembra quando falamos que o citoplasma possui duas regiões distintas, o endoplasma e o ectoplasma? Pois então, ambos são formados por microfilamentos. No endoplasma, os filamentos formam uma rede volumosa que ocupa todo o interior celular. No ectoplasma, eles se dispõem próximos à membrana, dando consistência à região mais periférica do citosol. E, assim como nos microtúbulos, os ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 29 microfilamentos são estruturas dinâmicas, que aumentam e diminuem de comprimento conforme a conveniência. Funções dos microfilamentos de actina Suporte de microvilosidades e junções celulares Movimentação celular: pseudópodes e ciclose Citocinese Contração muscular As microvilosidades nada mais são do que a projeção de parte da membrana repleta de filamentos de actina, cujo objetivo é aumentar a superfície de absorção das células. Elas estão presentes em abundância nas células do intestino, onde a absorção de nutrientes é alta. Outra consequência que decorre do fato de os microfilamentos estarem concentrados na periferia da célula é a expansão de prolongamentos celulares, chamados pseudópodes, nos processos de endocitose e exocitose. Esse processo é muito comum nas amebas, que é um protozoário conhecido pelo movimento ameboide de seus pseudópodes. Vimos que as proteínas que compõem os filamentos de actina podem se dispersar no citosol e se reorganizar em novos filamentos (aumentando e encurtando seu tamanho). Esse processo de alteração do citoesqueletopode gerar movimentos citoplasmáticos relacionados com o deslocamento de estruturas dentro da célula. Ciclose é a movimentação contínua dos fluidos citoplasmáticos em consequência da contração de proteínas (actina e miosina) do citoesqueleto, e pode ser melhor observada nas células vegetais. Outra função dos microfilamentos ocorre na fase final da divisão celular, quando as células se dividem após terem duplicado seu DNA. Fique tranquilo, veremos todo esse processo de divisão celular em uma aula dedicada somente a ele. Agora, o que você precisa saber é que os microfilamentos arranjam-se na forma de um anel contrátil (junto com uma proteína chamada miosina) que se contrai e separa as duas célulasfilhas. Por fim, em relação ao processo de contração e relaxamento muscular, quando a actina se associa à proteína motora miosina, os microfilamentos formados por elas deslizam um sobre o outro, consumindo energia e provocando contrações nas células que acarretam seu movimento. Observamos esse mesmo processo acontecer nos músculos em movimento. 2.3 Filamentos intermediários Os filamentos intermediários são fibras que lembram uma corda naval, todas trançadas. Eles recebem esse nome por apresentarem diâmetro de 9 a 10nm, menores que os microtúbulos e maiores que os microfilamentos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 30 Filamentos intermediários ocorrem somente em organismos multicelulares, no citoplasma e no núcleo celular. Eles possuem composição proteica completamente diferente da encontrada nos microfilamentos e nos microtúbulos e formam uma rede estrutural com grande variedade de proteínas fibrosas, entre as quais a principal é a queratina, presente nas células da pele, cabelos e unhas. Essas estruturas são insolúveis e ultra resistentes a forças de tração e, por isso, bastante inflexíveis. Isso porque as proteínas fibrosas possuem alta resistência e estabilidade. A função dos filamentos intermediários depende de qual proteína fibrosa os compõem e da sua localização na célula. No núcleo, eles dão rigidez e participam na regulação da transcrição. No geral, são responsáveis pela resistência mecânica da célula. Apesar de resistentes, os filamentos são dinâmicos (assim como os microtúbulos e microfilamentos), sendo constantemente rearranjados para responder às necessidades celulares. QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) Analise a tirinha abaixo. No segundo quadro, Calvin faz referência a uma estrutura celular e a um processo. A esse respeito, é correto afirmar que a) os pseudópodes consistem em projeções do citoplasma, graças ao rearranjo e contração dos microtúbulos. b) apenas os protozoários ameboides são capazes de projetar pseudópodes. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 31 c) os pseudópodes consistem em projeções da membrana plasmática, graças ao rearranjo e contração dos microfilamentos. d) pseudópodes têm função de locomoção, alimentação e armazenamento. e) Calvin está simulando um processo de fagocitose. Comentários A alternativa A está errada, porque pseudópodes são projeções citoplasmáticas ocasionadas pelos microfilamentos. A alternativa B está errada, porque outros tipos celulares também realizam fagocitose por emissão de pseudópodes, por exemplo as nossas células de defesa. A alternativa C está errada, porque pseudópodes são projeções citoplasmáticas. A alternativa D está errada, porque pseudópodes relacionam-se com função de locomoção e alimentação apenas. A alternativa E está certa. Calvin simula o processo de fagocitose. Gabarito: E. 3.1 Ribossomo Os ribossomos são estruturas pequenas e complexas formadas a partir de uma molécula de RNAr (RNA ribossômico) associada a diferentes proteínas. Sua função dentro da célula é sintetizar proteínas . Ribossomos e centríolos são as únicas estruturas não membranosas e de origem proteica presentes no citoplasma. As demais organelas são todas membranosas. Devido à ausência de membrana, os ribossomos encontram-se i) livres e espalhados no citosol ou ii) ligados a outras estruturas. Os ribossomos livres no citosol são responsáveis pela produção de proteínas que serão usadas nos processos internos da célula. Para isso, eles se unem em uma cadeia chamada polirribossomo e realizam uma “linha de produção” de proteínas. Já os ribossomos ligados ocorrem associados ao retículo endoplasmático rugoso, à membrana nuclear e dentro de mitocôndrias e cloroplastos. Eles são responsáveis pela produção de proteínas que vão compor a membrana plasmática e pelas proteínas que serão secretadas pelos lisossomos para fora das células (por exemplo, os hormônios). Todas as células possuem ribossomos. Contudo, os ribossomos das células eucarióticas são maiores e compostos por mais proteínas em relação às células procarióticas. A estrutura de um ribossomo contém duas subunidades, uma maior e outra menor. Essa diferença não se dá apenas pelo tamanho das subunidades, mas também pela composição proteica. Os ribossomos procariotos são compostos por aproximadamente 55 proteínas diferentes, enquanto ribossomos eucariotos possuem 85 tipos de proteínas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 32 Essa diferença de tamanho e composição é importante para a produção de medicamentos específicos para os ribossomos bacterianos. Por exemplo, alguns antibióticos (como a estreptomicina, neomicina e tetraciclina) atuam nos ribossomos das bactérias impedindo a síntese de proteínas. Graças à diferença na composição proteica entre ribossomos procariotos e eucariotos, esses antibióticos agem com efeito letal apenas na bactéria, não afetando a síntese proteica das células humanas. Fica ligado que esse efeito prático da diferença de ribossomos entre os tipos celulares cai em prova! QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 33 4. Retículo endoplasmático O retículo endoplasmático é uma organela que está relacionada com a síntese de moléculas orgânicas. Ele constitui um sistema interconectado de membranas achatadas, arredondadas e tubulares, contínuo com a membrana nuclear. Existem dois tipos de retículos: o rugoso e o liso. O retículo endoplasmático rugoso (ou granular) é associado aos ribossomos em sua face externa (face citosólica) e relaciona-se à síntese de proteínas. Essas proteínas são sintetizadas nos ribossomos e injetadas no retículo. Já o retículo endoplasmático liso não possui ribossomos em sua superfície (daí o nome “liso”) e é responsável pela síntese de lipídios. 4.1 Retículo endoplasmático rugoso (RER) Quando o retículo endoplasmático está associado aos ribossomos, ele adquire uma aparência áspera, motivo pelo qual é chamado de rugoso ou granuloso (RER ou REG). O RER é formado por uma rede de membranas achatadas e está localizado no citoplasma, próximo ao núcleo, sendo a sua membrana uma continuação da membrana nuclear externa. A proximidade com o núcleo torna a síntese de proteínas mais eficiente, uma vez que o início desse processo ocorre no interior nuclear. O RER separa as proteínas que serão exportadas para outras células (sintetizadas pelos seus próprios ribossomos) daquelas que serão usadas em processos intracelulares (sintetizadas pelos polirribossomos), as armazena e as distribui para seus destinos. Vários são os destinos possíveis para as proteínas por ele produzidas: armazenamento nos lisossomos e nas células de defesa corpo (como anticorpos);armazenamento intracelular provisório para exportação, como no pâncreas e em algumas glândulas endócrinas; armazenamento nos fibroblastos (secretando colágeno); e nos plasmócitos (secretando imunoglobulinas). Além disso, é no RER que as proteínas da membrana plasmáticas são sintetizadas. Você se lembra que as vimos na aula passada? Pois então, aquelas proteínas integrais e periféricas são sintetizadas pelos ribossomos do RER, transportadas em vesículas para o complexo de Golgi (onde são modificadas) e carregadas novamente em vesículas para a membrana plasmática. O RER é abundante e bastante desenvolvido em células que têm função secretora. 4.2 Retículo endoplasmático liso (REL) O retículo endoplasmático liso (REL) é formado por uma rede de túbulos cilíndricos, cuja membrana é contínua com a do RER, porém não possui ribossomos aderidos à sua superfície. O REL participa da produção de moléculas de lipídios (esteroides, fosfolipídios e colesterol). No sistema endócrino , ele ocupa boa parte do citoplasma das células, pois está envolvido na produção dos hormônios esteroides a partir do colesterol. Outra função importante do retículo endoplasmático liso é a síntese de fosfolipídios para todas as membranas celulares. Nas células musculares estriadas o REL também é abundante, contudo, ele realiza outra função: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 34 regula os níveis de cálcio no citoplasma. Seu papel é de suma importância porque o cálcio é o elemento fundamental para a contração muscular. Quando está exercendo essa função, o REL recebe o nome de retículo sarcoplasmático. Retículo endoplasmático liso. Perceba que sua membrana é contínua com a membrana do RER. Outro exemplo onde o REL aparece em grandes quantidades são as células do fígado. Isso porque ele possui enzimas digestivas que alteram as moléculas de substâncias tóxicas como o álcool, pesticidas e medicamentos, inativando-as e facilitando sua eliminação do corpo. Quando ingerimos álcool ou tomamos remédios sem prescrição médica com frequência, induzimos a alta produção de REL para degradar essas moléculas tóxicas. Com o tempo, a tolerância a essas drogas aumenta, o que significa que doses cada vez mais altas são necessárias para que o REL execute suas funções. Por fim, as células das gônadas também apresentam o REL bem desenvolvido devido à produção dos hormônios esteroides sexuais. QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) Fibroblastos são células abundantes no tecido conjuntivo e com função de produzir componentes que formam a matriz extracelular. Dentre as proteínas sintetizadas por essas células está o colágeno, que formam fibras flexíveis e inextensíveis com grande força de tensão. Assinale a alternativa que apresenta o “caminho” das proteínas colágenos, desde a sua síntese até a sua liberação no meio extracelular. a) As proteínas colágeno são produzidas por ribossomos livres no citosol, de onde seguem em direção à membrana plasmática, ligam-se a proteínas transportadoras e são enviadas para o meio extracelular. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 35 b) As proteínas colágeno são sintetizadas no retículo endoplasmático liso, de onde partem em direção às cisternas do complexo de Golgi, onde sofrem modificação e são empacotadas em vesículas lisossomais com destino à membrana plasmática para que sejam excretadas. c) As proteínas colágeno são sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso, de onde partem em direção às cisternas do complexo de Golgi, onde sofrem modificação e são empacotadas em vesículas com destino à membrana plasmática para que sejam excretadas. d) As proteínas colágeno são produzidas por ribossomos livres no citosol, de onde seguem para o complexo de Golgi, onde são empacotadas em vesículas para que sejam enviadas para o meio extracelular. e) As proteínas colágeno são sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso, de onde partem em direção à membrana plasmática dentro de vesículas de secreção para que sejam excretadas. Comentários A alternativa correta é a letra C. O colágeno é uma proteína que tem sua ação fora da célula, para onde é enviado. Dessa forma, sua produção acontece no retículo endoplasmático rugoso, de onde parte para o Golgi, onde é modificado e enviado em direção à membrana plasmática através de vesículas de secreção. As demais alternativas estão incorretas devido ao exposto acima. Gabarito: C. 5. Complexo de Golgi As proteínas e lipídios sintetizados nos retículos endoplasmáticos tem como destino a superfície celular ou a liberação para o meio extracelular. Para isso, eles percorrem todo o retículo endoplasmático, e, através de vesículas de transporte, passam pelo complexo de Golgi. O complexo de Golgi também pode ser chamado de aparelho de Golgi, complexo golgiense ou dictiossomo, embora este último seja uma nomenclatura mais antiga e pouco utilizada nos dias de hoje. Ele consiste em 6 a 20 bolsas membranosas achatadas e empilhadas, chamadas cisternas, e localiza-se próximo ao núcleo. Sua função relaciona-se com a fase final de transporte das proteínas e lipídios produzidos no retículo endoplasmático para fora da célula. O complexo de Golgi é composto por cisternas, redes e vesículas. Ele possui duas faces: uma voltada para o retículo endoplasmático, de quem recebe as proteínas para modificação, armazenamento e transporte (face cis), e outra de onde partem as vesículas com as proteínas já modificadas para seus destinos (face trans). As modificações que as proteínas podem sofrer são glicosilações (adição de carboidratos), sulfatações (adição de sulfatos) e fosforilações (adição de fosfatos). É a partir dessas modificações que ocorre a síntese dos polissacarídeos componentes da membrana plasmática, da parede celular e/ou ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 36 da matriz celular. Depois de modificadas (ou processadas), as proteínas são empacotadas em vesículas membranosas e cheias de enzimas e, finalmente, liberadas do complexo. Essas vesículas membranosas podem ser: • Vesículas transportadoras de proteínas de membranas: que encaminham as proteínas que vão constituir a membrana plasmática; • Grânulos de secreção: que lançam seu conteúdo para o exterior da célula por exocitose; • Lisossomos: que realizam a digestão celular. Transporte através do complexo de Golgi. Proteínas e lipídios, sintetizados no RE, deixam essa organela em direção ao complexo de Golgi através de vesículas. A partir dele, as substâncias podem seguir três destinos diferentes: (1) lisossomos, (2) membrana plasmática e meio extracelular ou (3) grânulos de secreção. No caso dos lisossomos, eles transportam as substâncias que serão digeridas para utilização de nutrientes e energia nos processos internos da célula, para a defesa do corpo (como no caso da fagocitose de substâncias nocivas) ou para renovação das organelas defeituosas ou inativas. Os lisossomos são, portanto, vesículas membranosas produzidas no complexo de Golgi. No caso dos grânulos de secreção, as células secretoras (como aquelas produtoras de hormônios e enzimas digestivas) têm grande parte do citoplasma preenchido por uma rede formada pelo complexo de Golgi e vesículas de vários tipos. ATENÇÃO! O complexo de Golgi tem como função a modificação e eliminação de secreções, mas não a produção. Por fim, uma outra função importante do complexo de Golgi é a formação do acrossomo que se localiza na cabeça do espermatozoide. O acrossomo é o resultado da fusão de vários lisossomos formando uma vesícula que contém enzimas digestivaspara auxiliar na perfuração da membrana do óvulo no momento da fecundação. Acrossomo de um espermatozoide. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 37 QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) A doença de Wilson ou degeneração hepatolenticular é uma doença hereditária autossômica recessiva cuja principal característica é o acúmulo de cobre nos tecidos, principalmente cérebro e fígado, o que leva o portador a manifestar sintomas neuropsiquiátricos e de doença hepática. O diagnóstico é frequentemente feito pelo surgimento de anéis escuros (marrons ou verdes) na circunferência da íris, conhecidos como anéis de Kayser-Fleischer. Essa patologia é causada por mutações no gene ATP7B do cromossomo 13, que codifica uma ATPase transportadora de cobre localizada no complexo de Golgi dos hepatócitos. Normalmente, o gene ATP7B regula a absorção intestinal de cobre através da excreção do elemento na superfície dos enterócitos e/ou pelo seu sequestro vesicular com posterior encaminhamento para a circulação portal. No nível celular, pode-se dizer que a mutação do gene acarretou a) a falha da atividade dos ribossomos nos hepatócitos. b) a falha da atividade do retículo endoplasmático rugoso nos hepatócitos. c) a inibição da difusão do cobre do interior dos hepatócitos para a circulação sanguínea. d) a falha na transcrição dentro do núcleo. e) a falha da atividade do complexo golgiense nos hepatócitos. Comentários O complexo de Golgi é responsável por liberar as vesículas que transportam as proteínas do retículo endoplasmático rugoso até seus locais de destino. Esse transporte vesicular é ativo e envolve o gasto de energia. Como a síntese ou funcionalidade da ATPase transportadora de cobre do complexo de Golgi é comprometida por causa da mutação, não há o encaminhamento desse elemento para a circulação portal. Assim, o complexo golgiense deixa de executar sua função corretamente nas células hepáticas. A alternativa A está errada, porque foi sintetizada uma proteína defeituosa. Não houve falha do ribossomo. A alternativa B está errada, porque o retículo endoplasmático rugoso não falhou em sua funcionalidade. Ele apenas sintetizou uma proteína defeituosa, decorrente da mutação gênica. A alternativa C está errada, porque o transporte desse íon nos hepatócitos é vesicular e, portanto, envolve o gasto de energia. A difusão é um tipo de transporte passivo. A alternativa D está errada, porque a proteína defeituosa foi sintetizada, logo a transcrição ocorreu. A alternativa E está certa. Gabarito: E. (Simulado EV/2020) O complexo de Golgi é uma organela membranosa formada por um conjunto de sacos achatados e empilhados chamados de cisternas. Sobre essa organela, a única alternativa que não corresponde a uma de suas funções é: a) formação do lisossomo. b) formação do acrossomo. c) produção de muco. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 38 d) armazenamento e secreção de proteínas. e) síntese e modificação de proteínas. Comentários A alternativa E está certa. A síntese de proteínas é função dos ribossomos e do retículo endoplasmático rugoso. Gabarito: E. (Simulado EV/2020) A figura abaixo ilustra o sistema de endomembranas de uma célula, responsável pela regulação do tráfego de proteínas e realização de funções metabólicas. A alternativa que correlaciona corretamente a estrutura ou processo apresentados acima com sua respectiva descrição é a) C atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. b) 1 representa o processo de endocitose, no qual ocorre a incorporação de material (moléculas e pedaços de detritos de outras células) para o interior celular. c) B é responsável pela produção de lipídios e proteínas e participa dos processos de desintoxicação do organismo, absorvendo e degradando substâncias tóxicas. d) 4 representa o processo de clasmocitose, no qual as células realizam a eliminação de resíduos provenientes da digestão intracelular. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 39 e) A é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de grânulos em sua superfície, responsáveis pela produção das macromoléculas lipídicas. Comentários a) Certa. b) Errada. As setas mostram que há substâncias saindo da célula, logo, trata-se de exocitose. c) Errada. B está recebendo substâncias dos retículos, logo trata-se do complexo de golgi, que não sisntetiza lipídios nem proteínas. d) Errada. As setas mostram que há substâncias entrando na célula, logo, trata-se de endocitose. e) Errada. A representa o retículo rugoso. Gabarito: A. 6. Lisossomo Acabamos de ver que os lisossomos são produzidos no complexo de Golgi para digerir uma enorme variedade de substâncias. Eles são organelas membranosas esféricas cujo interior contêm inúmeras enzimas digestivas (peptidases, nucleases, proteases e lipases) e são responsáveis pela digestão intracelular. Essas enzimas funcionam em ambiente ácido, de modo que a digestão só é possível dentro dos lisossomos. Caso ele se rompa e suas enzimas vazem para o citoplasma, elas não conseguirão digerir a célula ou prejudicá-la, porque o pH do citosol é neutro e gira em torno de 7,3. Exceto quando múltiplos lisossomos se rompem simultânea e coordenadamente, como veremos a seguir. Na aula passada, vimos que uma das maneiras da célula absorver substâncias do ambiente é através da endocitose. Quando a célula realiza a endocitose, seja por fagocitose ou pinocitose, a partícula interiorizada dentro do fagossomo funde-se ao lisossomo produzido pelo complexo de Golgi e a digestão acontece. Os lisossomos podem atuar na digestão de duas maneiras: podem exercer uma função heterofágica ou autofágica. 6.1 Função heterofágica Quando a célula precisa digerir substâncias vindas do meio externo, ela realiza sua função heterofágica. A partícula fagocitada (ou pinocitada) é envolvida pela vesícula formada a partir da invaginação da membrana plasmática, o fagossomo (ou pinossomo), que fica livre no citoplasma. Esse fagossomo se funde ao lisossomo e, em seguida, as enzimas digestivas do lisossomo começam a agir. A partícula é quebrada em partes menores e eliminada para fora da célula. Um exemplo de heterofagia é o caso das células do sistema imunológico humano, que fagocitam as células inimigas e se fundem aos lisossomos para digeri-las. Veja na figura abaixo os casos 1 e 2. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 40 Processo de digestão intracelular. Nos casos 1 e 2 temos o lisossomo realizando sua função heterofágica. Após a endocitose (fagocitose ou pinocitose), as vesículas digestivas (fagossomo ou pinossomo) se fundem aos lisossomos para a degradação das partículas endocitadas. No caso 3 temos o lisossomo em sua função autofágica. Uma mitocôndria que já perdeu sua função (inativa) é absorvida pelo vacúolo autofágico. Ele se funde ao lisossomo e degrada a organela, a fim de utilizar seus nutrientes para outras funções intracelulares. Fonte: adaptada de Amabis & Martho, 2004. Depois que o processo da digestão se completa, o conteúdo do corpo residual (aquilo que não foi aproveitado pela digestão) pode ser eliminado por clasmocitose ou retido no interior do citoplasma, como nos casos dos grânulos de pigmento. 6.2 Autofagia Quando as organelas se tornam envelhecidas, a célula passa por uma reciclagem e realiza o processo de autofagia, através do qual digere algumas dassuas organelas que já não funcionam bem, contribuindo para a renovação do material citoplasmático. Veja o caso 3 da figura 20. Mas a autofagia também pode acontecer em situações com poucos nutrientes, em que a célula realiza a autofagia para manter seu funcionamento em equilíbrio (a homeostase). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 41 Qual a diferença entre autólise e apoptose? A autólise é uma forma de fazer a manutenção e equilibrar o organismo, mas também ocorre em situações de lesão no DNA, como a radiação por exemplo. A autólise pode ser positiva (quando está ligada à manutenção evolutiva de uma espécie) ou negativa (quando decorre de instabilidade na membrana lisossômica em virtude de uma condição não natural ou anômala). A autólise positiva é o que chamamos de apoptose. A célula recebe um estímulo específico com sinais geneticamente programados, indicando a sua morte. Isto pode ocorrer de forma fisiológica, para fazer a manutenção e equilibrar o organismo, ou de forma patológica, quando ocorre alguma lesão no DNA, como a radiação por exemplo. Um exemplo ocorre com a regressão da cauda durante a metamorfose dos girinos. Inicialmente, a cauda é longa em relação ao corpo. Sua diminuição ocorre de maneira gradativa pelo rompimento da parede lisossômica e início da atividade das enzimas digestivas. Elas começam a digerir a cauda do girino e, à medida que suas atividades aumentam, a cauda do girino diminui, até que atinja comprimento igual a zero. Isto significa que a metamorfose terminou e o girino tornou-se adulto. Simultaneamente a esse processo, o material proveniente da digestão é aproveitado para o crescimento de outras partes do organismo em transformação, como por exemplo as pernas do anfíbio. Como esse processo é algo programado pelo organismo, e que faz parte de sua metamorfose para se torne adulto, também nos referimos a ele como morte celular programada. A autólise negativa é o que acontece no caso da silicose, doença que afeta as vias respiratórias. A silicose, doença dos pulmões que ataca trabalhadores de minas, é causada pela inalação de partículas de sílica ao longo dos anos. O pó de sílica, através das vias respiratórias, chega aos pulmões, e, rapidamente, os macrófagos (células fagocitárias do organismo) migram em direção aos pulmões e fagocitam o pó de sílica que, acumulado no interior do lisossomo, promove sua ruptura, iniciando o fenômeno que destruirá o macrófago. As enzimas, após atacarem os macrófagos, atacam aos alvéolos pulmonares, provocando a silicose, que compromete a capacidade respiratória. QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) Com origem no aparelho golgiense, os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes. Isso porque caso as enzimas digestivas responsáveis pelo processo ficassem dispersas pelo ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 42 citoplasma da célula, as organelas e estruturas celulares seriam os primeiros a serem digeridos. Sobre essas organelas, foram feitas algumas afirmações: I. Além da digestão intracelular feita através da ingestão de partículas do meio externo, os lisossomos também atuam ativamente nos processos de autofagia e autólise. II. No processo de heterofagia, a membrana plasmática engloba uma partícula do meio externo e forma uma vesícula em seu interior, chamada fagossomo, que irá se fundir ao lisossomo e digerir a partícula em seu interior. III. A autólise é o processo responsável por renovar uma organela velha ou danificada dentro da célula ou, na falta de nutrientes, a célula pode digerir seus componentes internos como uma solução temporária para obtenção de energia. IV. A autofagia é uma forma de fazer a manutenção e equilibrar o organismo, mas também ocorre em situações de lesão no DNA, como a radiação por exemplo. V. O processo de morte celular programada consiste em uma autodestruição celular, no qual a membrana do lisossomo se rompe e libera as enzimas digestivas no citoplasma. Uma situação em que isso ocorre é a regressão da cauda dos girinos durante a metamorfose. Estão certas as afirmações a) I e II. b) III, IV e V. c) I, II e V. d) III e IV. e) I, II, III e IV. Comentários As afirmações I, II e V estão certas. III está errada, porque o processo descrito denomina-se autofagia. IV está errada, porque o processo descrito denomina-se autólise. A autólise pode ser positiva (quando está ligada à manutenção evolutiva de uma espécie) ou negativa (quando decorre de instabilidade na membrana lisossômica em virtude de uma condição não natural ou anômala). A autólise positiva é o que chamamos de apoptose e ocorre na metamorfose dos girinos, durante a regressão da cauda. A autólise negativa é o que acontece no caso da silicose, doença que afeta as vias respiratórias. Gabarito: C. (Simulado EV/2020) A apoptose ocorre frequentemente em células que precisam ser renovadas e é muito importante durante a fase embrionária e a morfogênese. Os embriões humanos apresentam membranas entre os dedos das mãos durante a gestação, mas não nascem com essa membrana, já que ela é perdida durante o desenvolvimento embrionário por meio da apoptose. Também relacionado à gravidez humana, as glândulas mamárias dependem de apoptose para que possam se preparar para a fase de amamentação e também para o término dela. Disponível em: http://ead.hemocentro.fmrp.usp.br/joomla/index.php/noticias/adotepauta/607-apoptose-morte-celular. Acesso em 22 de jun. 2020. O texto apresentado faz referência a um processo controlado de morte celular. Nele, a célula acaba por se desintegrar em pequenos corpos apoptóticos, que são fagocitados e digeridos por macrófagos, por exemplo. A digestão intracelular fica a cargo da organela denominada a) peroxissomo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 43 b) lisossomo. c) complexo de Golgi. d) vacúolo. e) fagossomo. Comentários a) Errada. O peroxissomo não tem função de digestão. b) Certa. Após a fagocitose, ocorre a fusão o fagossomo com o lisossomo, que promove a digestão intracelular da partícula englobada. c) Errada. O complexo de Golgi tem função de modificação e secreção. d) Errada. Os vacúolos são característicos de células vegetais. e) Errada. O fagossomo é a vesícula de fagocitose que se une ao lisossomo para que ocorra a digestão. Gabarito: B. 7. Peroxissomo Peroxissomos são organelas membranosas encontradas nas células vegetais e animais. Possuem um formato de pequenas vesículas arredondadas e sua função principal é a oxidação de substâncias orgânicas, especialmente dos ácidos graxos (lipídios), e desintoxicação do etanol, devido ao alto número de enzimas digestivas (oxidases) que possuem em seu interior. O processo de oxidação dos ácidos graxos tem como objetivo: 1) a síntese de colesterol e 2) a geração de matéria-prima para a respiração celular, que será realizada pela mitocôndria. Para realizar a oxidação, grandes quantidades de oxigênio são consumidas. No entanto, essa reação de oxidação gera um subproduto tóxico para a célula: peróxido de hidrogênio, vulgarmente conhecido como água oxigenada (H2O2). Daí vem o nome da organela. Para eliminar a toxicidade, o próprio peroxissomo degrada a água oxigenada em água e oxigênio, graças à enzima catalase. 2 H2O2 → enzima catalase → 2 H2O + O2 Em seu papel de desintoxicação celular, os peroxissomos auxiliam na produção de sais biliares e na neutralização de algumas substâncias tóxicas para o corpo, como o álcool e medicamentos. Por isso estão presentes no corpo humanoem grandes quantidades nas células que formam os rins (células renais) e o fígado (células hepáticas). Nesses órgãos, eles chegam a constituir até 2% do volume total das células e metabolizam aproximadamente 50% do álcool etílico ingerido. Nas células vegetais, uma organela realiza função semelhante à do peroxissomo: o glioxissomo. Os glioxissomos estão presentes nas folhas e sementes e atuam convertendo ácidos graxos em açúcares. 8. Vacúolos ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 44 Os vacúolos são estruturas celulares envolvidas por membrana plasmática, cujo interior contém uma solução aquosa formada por sais, carboidratos e proteínas. São organelas muito comuns em plantas, mas presentes também em protozoários e animais. Existem três tipos diferentes de vacúolos: vacúolo de suco celular, vacúolos digestivos e vacúolos contráteis. Os vacúolos de suco celular são exclusivos das plantas e algumas algas. Em uma célula vegetal jovem, existem inúmeros vacúolos pequenos. Conforme o crescimento da planta, esses vacúolos vão se fundindo até se tornar um grande e bem desenvolvido vacúolo central na planta madura. As funções do vacúolo central são: • atuar como reserva de substâncias (como o amido, por exemplo) e pigmentos (que fornecem a coloração de folhas e flores), e • atuar na regulação osmótica da planta, controlando a entrada e saída de água. Os vacúolos digestivos nada mais são do que os lisossomos, e realizam a digestão intracelular (também são conhecidos como lisossomos secundários). Um exemplo bastante comum são os vacúolos digestivos dos protozoários (amebas). Nas amebas, o alimento é capturado por fagocitose e parte da membrana celular envolve a partícula, formando um fagossomo. Em seguida, esse fagossomo se une ao lisossomo formando o vacúolo digestivo (ou lisossomo secundário). No interior do vacúolo digestivo as enzimas do lisossomo fazem a digestão e, depois, os restos são eliminados para fora da célula. Nos protozoários e em alguns organismos mais simples, como as esponjas do mar, ocorrem vacúolos contráteis (ou pulsáteis). Assim como os vacúolos de suco celular, esses vacúolos também controlam a entrada e saída de água da célula por osmose e realizam o armazenamento de substâncias. 9. Mitocôndria As mitocôndrias são organelas membranosas conhecidas como as casas de força da célula, pois são responsáveis pela produção de energia através do processo de respiração celular aeróbia. Por isso, sua quantidade em uma célula é bastante variável, conforme a necessidade de mais ou menos energia de determinado tecido. Cada célula hepática (do fígado) ou célula muscular, por exemplo, chega a ter mais de duas mil mitocôndrias para metabolizar as reações e realizar a movimentação do nosso corpo, respectivamente. Além disso, se uma célula não está recebendo energia suficiente para sobreviver, mais mitocôndrias podem ser criadas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 45 As mitocôndrias variam não só em número, mas também na localização de acordo com o tipo de célula. Muitas vezes, elas formam, junto com o citoesqueleto, uma rede ramificada complexa que determina a forma mitocondrial. Elas são pequenas organelas flutuando livremente por toda a célula, geralmente com forma de bastonete e formadas por duas membranas lipoproteicas, sendo uma externa e outra interna. A membrana externa é semelhante à de outras organelas: de composição lipoproteica, com as proteínas porinas controlando a entrada e saída de moléculas. O espaço intermembranas é o espaço entre a membrana externa e a membrana interna. Também é conhecido como espaço perimitocondrial. Como a membrana externa é livremente permeável a pequenas moléculas, as concentrações de íons e açúcares no espaço intermembranas são as mesmas que no citosol. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 46 A membrana interna é menos permeável e apresenta inúmeras dobras, chamadas de cristas ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 47 mitocondriais. Essas dobras aumentam a área da superfície dentro da organela. Como muitas das reações químicas para produção de ATP ocorrem na membrana interna, a área de superfície aumentada cria mais espaço para que ocorram as reações. Pense assim: se você tiver mais espaço para trabalhar, poderá trabalhar mais! Vimos uma estratégia semelhante de aumento de área de superfície utilizadas pelas microvilosidades. Ao contrário da membrana externa, a membrana interna não contém porinas e é altamente impermeável a todas as moléculas. Quase todos os íons e moléculas requerem transportadores de membrana especiais para entrar ou sair da matriz. A parte interna da mitocôndria é conhecida como matriz mitocondrial. Essa matriz é preenchida por uma substância viscosa, que contém cerca de 2/3 da proteína total em uma mitocôndria, e é nela que ficam imersas uma mistura altamente concentrada de centenas de enzimas, ribossomos mitocondriais (mitorribossomos), RNA transportador, grânulos e várias cópias do genoma do DNA mitocondrial. As mitocôndrias têm seu próprio material genético e a maquinaria para fabricar seus próprios RNAs e proteínas, mas nem todas as proteínas são codificadas pelo genoma mitocondrial; a maioria é codificada por genes no núcleo da célula e, depois, importadas para o interior da mitocôndria. O material genético é semelhante ao das bactérias (uma molécula circular de DNA) e uma mitocôndria pode conter de até dez cópias de seu DNA livres na matriz. Outra característica importante das mitocôndrias é a sua capacidade de se autoduplicar. Elas dividem-se por fissão binária, semelhante à divisão celular bacteriana, em dois momentos: ou durante a divisão celular, ou conforme a necessidade energética da célula. Mas os genes mitocondriais de um indivíduo não são herdados pelo mesmo mecanismo que os genes nucleares. Normalmente, as mitocôndrias são herdadas da mãe apenas. Isso porque as mitocôndrias paternas são marcadas e selecionadas para posterior destruição dentro do embrião. As mitocôndrias são, portanto, um padrão conhecido como herança materna. Esta herança uniparental caracteriza baixíssima taxa de variação, de modo que a sequência de DNA mitocondrial é idêntica para todos os parentes por parte de mãe. As funções mais proeminentes das mitocôndrias são produzir a moeda energética da célula, o ATP, através da respiração, e regular o metabolismo celular. A respiração celular é um processo de oxidação de moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos, glicídios e, principalmente, a glicose (principal fonte de energia utilizada pelos organismos heterotróficos). A equação química geral do processo é representada da seguinte forma: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energia A glicose proveniente da alimentação (nos organismos autotróficos é produzida através da fotossíntese) é convertida em gás carbônico e água, produzindo moléculas de ATP para manutenção de diversas atividades celulares. Veremos na próxima aula como acontece essa produção de energia. 10. Plastos Os plastos são organelas encontradas somente nas plantas e em algumas algas. Eles podem ser classificados em três tipos: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 48 Os proplastídeos (indiferenciados) podem diferenciar-se de acordo com a sua função nos seguintes tipos: Amiloplastos: para a acumulação de amido como substância de reserva. Cloroplastos: para a fotossíntese. Elaioplastos: para o acúmulo de lipídio. Cromoplastos:para o armazenamento de pigmentos. Leucoplastos: para a reserva de substâncias. Os cloroplastos são o tipo mais importante porque realizam a fotossíntese nas células vegetais. Sua coloração é verde devido à presença do pigmento clorofila, o qual abriga em seu interior. Além disso, são capazes de se autoduplicar e modificar. Uma coisa interessante é que um leucoplasto (que é transparente) pode se tornar um cloroplasto se receber estímulo luminoso, assim como um cloroplasto pode se tornar um leucoplasto se deixar de recebê-lo. Três componentes principais formam os cloroplastos: • o envelope: uma dupla membrana que delimita a organela; • os tilacoides: um abrigo das moléculas de clorofila. Nos cloroplastos jovens, constituem vesículas membranosas achatadas formadas a partir de projeções da membrana interna para dentro da célula. Nos ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 49 cloroplastos maduros, formam estruturas semelhantes a moedas empilhadas e interligadas. Cada “pilha” recebe o nome de granum, e o conjunto de granum recebe o nome de grana. • o estroma: região do cloroplasto entre o envelope e os tilacoides. É nele que ficam os ribossomos, o DNA e o RNA relacionados com a síntese de algumas proteínas de cloroplastos. O estroma age como o “esqueleto” do cloroplasto, mantendo todos os granum a uma distância segura um do outro e maximizando a eficiência da organela. Se todos os tilacóides estivessem sobrepostos e agrupados, não haveria uma maneira eficiente de capturar a energia do Sol. Veremos os detalhes da fotossíntese na próxima aula! QUESTÕES PARA MEMORIZAÇÃO (Simulado EV/2020) Os plastídeos são estruturas típicas da célula vegetal e que variam conforme o pigmento que apresentam. O plastídio rico em carotenoide é do tipo a) proteoplasto. b) cromoplastos. c) leucoplastos. d) cloroplastos. e) amiloplasto. Comentários a) Errada. Proteoplastos são um tipo de leucoplasto que armazena proteínas. b) Certa. Os cromoplastos são plastos com pigmentação ricos em carotenoides. c) Errada. Leucoplastos são plastídeos incolores cuja função mais importante é armazenar substâncias de reserva. d) Errada. Cloroplastos são plastídeos com pigmento clorofila responsáveis pela fotossíntese. e) Errada. Amiloplastos são um tipo de leucoplasto que armazena amido, principal reserva energética dos vegetais. Gabarito: B. 3. Lista de questões (FAMERP/2022) Analise a figura que representa a ação de uma célula humana. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 50 O processo de endocitose representado na figura e o tipo de célula que é capaz de realizá-lo são, respectivamente, (A) fagocitose e neutrófilo. (B) pinocitose e macrófago. (C) fagocitose e hemácia. (D) pinocitose e basófilo. (E) fagocitose e linfócito T. (FAMERP/2022) O tratamento de esgoto é fundamental para se evitar a transmissão de doenças: um litro de esgoto não tratado pode conter até 20 bilhões de seres procariontes, muitos deles patogênicos para o ser humano, como é o caso dos causadores do cólera e da febre tifoide. Em uma análise laboratorial, a água é considerada de boa qualidade se apresentar menos de dez tipos de coliformes e menos de mil procariontes de outros tipos por litro de água. (Sônia Lopes e Sergio Rosso. Bio, 2013. Adaptado.) De acordo com o texto e conhecimentos sobre o tema, os seres patogênicos citados (A) são parasitas intracelulares obrigatórios. (B) são formados por capsídeo proteico e DNA. (C) podem possuir RNA como material genético. (D) possuem parede celular de peptidoglicano. (E) são incapazes de ter metabolismo próprio. (FMABC/2022) No processo de osmose, ocorre fluxo de água entre dois meios que apresentam diferentes concentrações iônicas. Desta forma, para que as células-guarda do estômato de um vegetal absorvam água por osmose e com isso abram seu ostíolo, é necessário que elas estejam a) hipotônicas em relação às células do parênquima. b) hipertônicas em relação às células do súber. c) hipertônicas em relação às células da epiderme. d) isotônicas em relação às células do floema. e) isotônicas em relação às células do xilema. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 51 (UFU/2021) O citoesqueleto celular é formado por três principais fibras. O quadro abaixo apresenta os tipos de fibra, a estrutura e as subunidades proteicas. Tipos de fibras Estrutura Subunidades proteicas Microtúbulos Tubos ocos Tubulina Microfilamentos 2 fibras intercruzadas de actina Actina Filamentos intermediários Proteínas superenroladas em cabos Queratina Assinale a alternativa cujos tipos de fibras estão relacionados às seguintes funções, respectivamente, I. Manutenção da forma da célula e ancoragem do núcleo e de certas organelas. II. Motilidade celular (cílios e flagelos) e movimentação dos cromossomos na divisão celular. III. Contração muscular. a) I- filamentos intermediários; II- microfilamentos; III- microtúbulos. b) I- filamentos intermediários; II- microtúbulos; III- microfilamentos. c) I- microfilamentos; II- microtúbulos; III- filamentos intermediários. d) I- microfilamentos; II- filamentos intermediários; III- microtúbulos. (UFU/2021) A doença de Tay-Sachs (DTS) resulta de um defeito na enzima que atua em uma das etapas da digestão intracelular de um gangliosídio, substância normalmente presente nas membranas de células neurais, que precisa ser continuamente reciclada por meio da digestão realizada por uma determinada organela celular. Em uma análise, mostrando que as células neurais dos doentes estão aumentadas devido ao inchaço da referida organela celular, é correto afirmar que a organela celular afetada é um (a) a) lisossomo. b) ribossomo. c) centríolo. d) mitocôndria. (UFU/2021) Nas células, além da membrana plasmática, há uma substância semelhante à gelatina chamada de citosol, na qual as organelas estão suspensas. Com base no que se sabe sobre as células A) Por que nas células intestinais humanas, por exemplo, são encontradas microvilosidades? B) Explique a função da mitocôndria na célula. C) Estabeleça uma relação entre a quantidade e a atividade desse tipo celular, usando como exemplo uma célula muscular. Justifique sua resposta. (FUVEST/2020) Analise o esquema de uma célula adulta. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 52 As estruturas I, II, III e IV caracterizam-se pela presença, respectivamente, de a) glicídeo, lipídeo, água e ácido nucleico. b) proteína, glicídeo, água e ácido nucleico. c) lipídeo, proteína, glicídeo e ácido nucleico. d) lipídeo, glicídeo, ácido nucleico e água. e) glicídeo, proteína, ácido nucleico e água. (FUVEST/2020) Analise os esquemas simplificados das células 1 e 2: Células como as representadas em 1 e 2 podem ser encontradas, respectivamente, no (A) sangue e no fígado. (B) osso e no pâncreas. (C) músculo esquelético e no pâncreas. (D) músculo cardíaco e no osso. (E) pâncreas e no fígado. (UEG GO/2019) Em 1953, a natureza química do material genético foi descrita por dois pesquisadores, Watson e Crick. Eles propuseram que o DNA é formado pela união de nucleotídeos em duas fitas complementares enroladas sob um eixo e, assim, formando uma hélice. A fita dupla de DNA apresenta ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos das fitas complementares: Sobre as propriedades químicas desse material genético, verifica-seque a) a fita dupla de DNA é duplicada de forma semiconservativa, sendo as fitas originais imediatamente renaturadas após a duplicação. b) as bases nitrogenadas (A, T, C e G) são moléculas apolares e, por isso, se localizam abrigadas no interior da fita dupla de DNA. c) o DNA, por ser uma fita dupla, apresenta estrutura bidimensional sem a possibilidade de assumir uma configuração tridimensional. d) proporcionalmente, quanto maior a quantidade de purinas na fita dupla de DNA, menor a quantidade de pirimidinas e vice-versa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 53 e) o ácido fosfórico dos nucleotídeos se liga a duas moléculas de carboidrato, conferindo carga positiva à fita dupla de DNA. (UERJ/2018) 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. 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 descrições das 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. 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. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 54 (UFSC/2018) Em uma aula sobre células, foram utilizados oito cartões com as seguintes organelas ou estruturas celulares: 1. Membrana 2. Ribossomos 3. Retículo Endoplasmático Granuloso (REG) 4. Retículo Endoplasmático Liso (REL) 5. Complexo Golgiense 6. Lisossomos 7. Cloroplasto 8. Mitocôndria Foi proposta a criação de dois grupos de alunos, A e B, os quais participaram da seguinte dinâmica: cada grupo elaborou seis frases que foram apresentadas em cada rodada; as frases deveriam conter o conteúdo dos cartões conforme a tabela abaixo; a pontuação era contabilizada quando as frases estavam corretas. As frases apresentadas pelos grupos em cada rodada estão no quadro abaixo. Com base na análise das frases, é correto afirmar que: 01. o grupo A obteve uma pontuação maior do que o grupo B. 02. a frase da 2ª rodada do grupo A está errada. 04. todas as frases que contêm a palavra “cloroplastos” estão corretas. 08. apenas duas frases que contêm a palavra “ribossomos” estão erradas. 16. no conjunto das doze frases apresentadas, observam-se mais do que quatro frases erradas. 32. a frase da 2ª rodada do grupo B está correta e pode-se dizer que, em alguns casos, o excesso de atividade do REL pode resultar em lesão do tecido hepático. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 55 (UFJF MG/2017) O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2016 foi para uma área bastante fundamental das Ciências Biológicas. O japonês Yoshinori Ohsumi foi escolhido pela sua pesquisa sobre como a autofagia realmente funciona. Trata-se de uma função ligada ao reaproveitamento do “lixo celular” e também ligada a doenças. Fonte: texto modificado a partir de http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 88-japones-vence-nobel-de medicina-por-pesquisa- sobreaautofagia.shtml de 03/10/2016. Acesso em 16/10/2016. Tanto no processo de autofagia, quanto na heterofagia, os ____________________ atuam realizando a digestão intracelular. De acordo com o tipo de célula, após o processo de digestão, forma-se o _____________________, que pode ser eliminado por ______________________ ou ficar retido indefinidamente no citoplasma da célula. Assinale a alternativa com a sequência CORRETA que completa os espaços tracejados: a) fagossomos, peroxissomo, pinocitose. b) lisossomos, corpo residual, clasmocitose. c) ribossomos, vacúolo digestivo, fagocitose. d) glioxissomos, lisossomo, clamocitose. e) lisossomos, fagossomo, pinocitose. (UERJ/2017) As células musculares presentes nas asas das aves migratórias possuem maior concentração de determinada organela, se comparadas às células musculares do restante do corpo. Esse fato favorece a utilização intensa de tais membros por esses animais. Essa organela é denominada: a) núcleo b) centríolo c) lisossomo d) mitocôndria (ACAFE/2017) Em 1665, Robert Hooke, ao examinar cortes de cortiça em seu microscópio, observou espaços que denominou de célula. A ciência que estuda as células, sua composição e estruturas é denominada Citologia. Nesse sentido, a alternativa correta é: a) A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas são oxidadas e ocorre a produção de ATP – adenosina trifosfato, que é usada pelos seres vivos para suprir suas necessidades energéticas. A respiração celular ocorre em três etapas básicas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. Essas etapas ocorrem em uma organela celular denominada mitocôndria. b) A silicose é uma doença muito comum em trabalhadores que lidam comamianto. Um dos componentes do amianto é a sílica, uma substância inorgânica que forma minúsculos cristais que podem se acumular nos pulmões. As células dos alvéolos pulmonares afetadas por esses cristais acabam sofrendo autólise, devido à destruição das mitocôndrias. c) Os fibroblastos são um tipo de célula do tecido conjuntivo. Eles sintetizam e secretam glicoproteínas, como o colágeno. As organelas citoplasmáticas denominadas retículo endoplasmático agranular e complexo golgiense participam de forma interativa para a produção e a secreção dessa glicoproteína. http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 56 d) O citoplasma de células eucarióticas apresenta um conjunto de fibras finas e longas, de constituição proteica, chamado de citoesqueleto. Entre as funções desempenhadas pelo citoesqueleto podemos citar a compartimentalização do citoplasma, a realização de movimentos celulares e o deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas. (UFRR/2017) Durante o dia das mães, é comum encontrar nas redes sociais mensagens e frases como a descrita na imagem abaixo. (Fonte: http://piadasnerds.etc.br/dia-das-maes/) Sobre a origem das mitocôndrias em animais com reprodução sexuada, está CORRETO afirmar que: a) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se igualmente a partir daquelas que existem no gameta feminino e no gameta masculino; b) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se a partir daquelas que existem no gameta masculino, pois as presentes no gameta feminino degeneram após sua fecundação; c) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se por geração espontânea no momento da fase embrionária do indivíduo; d) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se apenas a partir daquelas presentes em bactérias do trato digestivo de sua mãe; e) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se a partir daquelas que existem no gameta feminino, pois as presentes no gameta masculino degeneram após a fecundação. (UECE/2017) As células procariontes são reconhecidas como aquelas que não possuem material genético delimitado por um envoltório nuclear. Sobre os procariontes, é possível afirmar que contêm apenas a) complexo golgiense e ribossomos. b) ribossomos e parede celular. c) retículo endoplasmático e parede celular. d) mitocôndria e plasmídeos. (UECE/2017) A base da Teoria Celular proposta por Schwann e Schleiden pode ser identificada na seguinte afirmação: a) Todas as células são compostas por membrana que delimita o citoplasma. b) Todos os seres vivos são formados por células. c) Toda célula se origina de outra célula. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 57 d) As células são as unidades morfológicas e funcionais dos seres vivos. (UEA AM/2017) Sobre a organização celular, a hipótese endossimbiótica propõe que as primeiras células eucarióticas adquiriram a capacidade de respirar gás oxigênio quando incorporaram ao seu citoplasma bactérias respiradoras primitivas, ancestrais das atuais mitocôndrias. É uma evidência para essa hipótese o fato de as mitocôndrias a) apresentarem as mesmas organelas citoplasmáticas presentes na célula eucarionte, o que lhes garante metabolismo próprio e autonomia para se replicarem. b) se autoduplicarem independentemente da divisão da célula eucarionte, utilizando para isso o mecanismo de duplicação de material genético dessa célula. c) apresentarem cromossomos organizados em pares homólogos, os quais apresentam genes que codificam proteínas diferentes daquelas codificadas pelo DNA nuclear. d) sintetizarem algumas de suas próprias proteínas, a partir de DNA próprio, que orienta a transcrição de seus RNAm. e) apresentarem núcleo delimitado por membrana simples, enquanto a carioteca é formada por dupla membrana lipoproteica. (PUC/2017) Sobre o citoesqueleto, é correto afirmar que a) está presente em células procarióticas e eucarióticas. b) está relacionado à ciclose, contínuo movimento de organelas e substâncias no citosol, envolvendo proteínas como actina e miosina. c) organiza a estrutura interna celular, mas não define a forma da célula. d) o movimento ameboide de algumas células independe de suas adaptações. e) os microfilamentos de actina que o compõem se originam dos centrossomos, também chamados de centro de organização celular. (UEPG/2017) Levando-se em consideração as funções atribuídas às organelas citoplasmáticas, assinale o que for correto. 01. Os ribossomos são formados por duas estruturas arredondadas, com tamanhos diferentes, e são encontrados tanto em células procarióticas quanto em eucarióticas. Participam do processo de síntese proteica. 02. O retículo endoplasmático não granuloso (ou liso) não apresenta ribossomos aderidos à membrana. É responsável pela síntese de esteroides, fosfolipídios e outros lipídeos, como colesterol. Pode atuar também na degradação do álcool ingerido em bebidas alcoólicas. 04. O complexo golgiense é composto de canais delimitados por membranas. Apresenta, como característica, a presença de ribossomos aderidos às suas membranas, participando, portanto, da síntese de proteínas. 08. Os cloroplastos são organelas responsáveis pela respiração celular aeróbia. Estão presentes em plantas e apresentam internamente uma matriz, onde se encontram as enzimas participantes do ciclo de Krebs. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 58 (UEPG/2017) No citosol ou hialoplasma, ocorrem diversas reações químicas do metabolismo, bem como várias organelas responsáveis pelas atividades da célula. Em relação às organelas e suas características, assinale o que for correto. 01. As mitocôndrias exercem o papel de realizar a fotossíntese nas células vegetais, pois possuem o pigmento clorofila que participa no processo de absorção da luz. 02. Os centríolos são pares de cilindros responsáveis por fornecer energia à célula, visto que participam da respiração celular, processo que libera gás carbônico, água e ATP. 04. O complexo golgiense, formado por várias membranas achatadas, é responsável pela síntese de proteínas, pois há a presença de ribossomos aderidos às suas membranas. 08. Os ribossomos são formados por duas subunidades de tamanhos e densidades diferentes e estão presentes em todos os seres vivos. São responsáveis pela síntese de proteínas. 16. Nos lisossomos são encontradas enzimas que fazem a digestão intracelular. Além da digestão de substâncias vindas de fora da célula, os lisossomos também podem reciclar partes desgastadas da célula. (UEFS/2017-modificada) CÉLULAS...Disponível em: < http://www.infoescola.com/citologia/>.Acesso em: 22 out. 2016. Avaliando-se a célula em destaque e com os conhecimentos acerca do assunto, é correto afirmar: a) É uma célula que apresenta divisão de trabalho e se encontra nos organismos de todos os domínios. b) Na célula, ocorre a glicosilação em um compartimento específico, membranoso e polar. c) Das organelas destacadas, a única que não se apresenta envolvida pela membrana é o ribossomo. d) É uma célula que pode fazer parte da constituição de um vegetal, como as gimnospermas e angiospermas. e) A constituição de seu citoesqueletoimprescinde da presença de tubulinas sintetizadas por polissomos aderidos ao seu próprio ergastoplasma. (UNICAMP/2017) Ao observar uma célula, um pesquisador visualizou uma estrutura delimitada por uma dupla camada de membrana fosfolipídica, contendo um sistema complexo de endomembranas repleto de proteínas integrais e periféricas. Verificou também que, além de conter seu próprio material genético, essa estrutura ocorria em abundância em todas as regiões meristemáticas de plantas. Qual seria essa estrutura celular? ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 59 a) Cloroplasto. b) Mitocôndria. c) Núcleo. d) Retículo endoplasmático. (UNESP/2017) Em cada um dos gráficos A e B, há três curvas, porém apenas uma delas, em cada gráfico, representa corretamente o fenômeno estudado. No gráfico A, o fenômeno estudado é a atividade dos lisossomos na regressão da cauda de girinos na metamorfose. No gráfico B, o fenômeno estudado é a atividade dos peroxissomos na conversão dos lipídios em açúcares que serão consumidos durante a germinação das sementes. A curva que representa corretamente o fenômeno descrito pelo gráfico A e a curva que representa corretamente o fenômeno descrito pelo gráfico B são, respectivamente, a) 1 e 1. b) 3 e 3. c) 3 e 1. d) 1 e 2. e) 2 e 2. (PUC RS/2017) O modelo do mosaico fluido das membranas celulares, proposto por Singer e Nicholson, corresponde a uma bicamada lipídica com proteínas associadas. Relacione as proteínas de membrana representadas nas figuras acima com suas respectivas funções na célula, numerando os parênteses. ( ) Permitem a passagem livre de certas substâncias pela membrana. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 60 ( ) Permitem a ligação com moléculas sinalizadoras que desencadeiam processos intracelulares. ( ) Interagem de maneira específica com algumas moléculas e íons, carregando-os através da membrana, muitas vezes contra um gradiente de concentração. A sequência correta que preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 2 – 3 b) 1 – 3 – 2 c) 2 – 1 – 3 d) 3 – 1 – 2 e) 3 – 2 – 1 (PUC RS/2016) Sobre o citoesqueleto, é correto afirmar que a) está presente em células procarióticas e eucarióticas. b) está relacionado à ciclose, contínuo movimento de organelas e substâncias no citosol, envolvendo proteínas como actina e miosina. c) organiza a estrutura interna celular, mas não define a forma da célula. d) o movimento ameboide de algumas células independe de suas adaptações. e) os microfilamentos de actina que o compõem se originam dos centrossomos, também chamados de centro de organização celular. (UFPB RS/2016) Os antibióticos são de extrema importância para o combate a muitas doenças causadas por bactérias. No entanto, o seu uso indiscriminado pode trazer graves problemas de saúde pública, a exemplo do surgimento das bactérias multirresistentes, como a KPC. Uma classe muito importante de antibióticos tem sua eficácia por agir no ribossomo da célula bacteriana, impedindo o funcionamento correto desse componente celular. Diante do exposto, é correto afirmar que essa classe de antibiótico é eficaz porque: a) Impede a transcrição gênica. b) Modifica o código genético. c) Destrói a membrana plasmática. d) Impede a síntese de proteínas. e) Provoca mutações gênicas. (UNESP/2016) A professora distribuiu aos alunos algumas fichas contendo, cada uma delas, uma descrição de características de uma organela celular. Abaixo, as fichas recebidas por sete alunos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 61 A professora também desenhou na quadra de esportes da escola uma grande célula animal, com algumas de suas organelas (fora de escala), conforme mostra a figura. Ao comando da professora, os alunos deveriam correr para a organela cuja característica estava descrita na ficha em seu poder. Carlos e Mayara correram para a organela indicada pela seta 7; Fernando e Rodrigo correram para a organela indicada pela seta 5; Giovana e Gustavo correram para a organela indicada pela seta 4; Lígia correu para a organela indicada pela seta 6. Os alunos que ocuparam o lugar correto na célula desenhada foram a) Mayara, Gustavo e Lígia. b) Rodrigo, Mayara e Giovana. c) Gustavo, Rodrigo e Fernando. d) Carlos, Giovana e Mayara. e) Fernando, Carlos e Lígia. (FUVEST/2015) 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. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 62 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. (ENEM/2015) Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito empregados para estudo e caracterização de células secretoras. Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora? ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 63 a) b) c) d) e) (UEPA/2015) A unidade funcional e estrutural do ser vivo é a célula. Ela é caracterizada pela presença de um invólucro celular, organização estrutural complexa, e também por possuir um conjunto de organelas celulares. Sobre a palavra em destaque no enunciado acima, é correto afirmar que: a) os microtúbulos formam o esqueleto externo das células. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 64 b) nas células, a digestão de nutrientes ocorre nos lisossomos. c) o complexo de Golgi sintetiza lipídios da parede celular. d) os ribossomos representam os locais onde ocorre a síntese de lipídios. e) na célula animal os plastos auxiliam a síntese de proteínas. (UFRGS/2015) No bloco superior abaixo, são citados dois diferentes componentes estruturais do citoesqueleto; no inferior, suas funções. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1-Microtúbulos 2-Microfilamentos ( ) locomoção do espermatozoide ( ) ciclose em células vegetais ( ) contração e distensão das células musculares ( ) formação de centríolos A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1, 1, 2, 2 b) 1, 2, 2, 1 c) 1, 2, 2, 2 d) 2, 1, 1, 1 e) 2, 1, 1, 2 (UEL PR/2014) Pode-se considerar a organização e o funcionamento de uma célula eucarionte animal de modo análogo ao que ocorre em uma cidade. Desse modo, a membrana plasmática seria o perímetro urbano e o citoplasma, com suas organelas, o espaço urbano. Algumas dessas similaridades funcionais entre a cidade e a célula corresponderiam às vias públicas como sendo o retículo endoplasmático, para o transporte e a distribuição de mercadorias; os supermercados como sendo o complexo de Golgi, responsável pelo armazenamento de mercadorias,e a companhia elétrica como sendo as mitocôndrias, que correspondem à usina de força da cidade. Pode-se, ainda, considerar que a molécula de adenosina trifosfato (ATP) seja a moeda circulante para o comércio de mercadorias. Assinale a alternativa que justifica, corretamente, a analogia descrita para as mitocôndrias. a) Absorção de energia luminosa utilizada na produção de ATP. b) Armazenamento de ATP produzido da energia de substâncias inorgânicas. c) Armazenamento de ATP produzido na digestão dos alimentos. d) Produção de ATP a partir da oxidação de substâncias orgânicas. e) Produção de ATP a partir da síntese de amido e glicogênio. (UEPG/2014) No esquema abaixo, a água pura (A) foi incialmente separada de uma solução aquosa de açúcar (B) por uma membrana semipermeável. Com relação à osmose observada nesse experimento, assinale o que for correto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 65 (01) O desnível gradualmente formado entre os tempos 1 e 2 vai tornando cada vez mais difícil a passagem de água para o lado B. (02) O sistema não entrará em equilíbrio devido à impossibilidade de o soluto passar do lado B para o lado A. (04) O desnível formado no tempo 2 se dá por osmose, ou seja, a passagem de açúcar para o lado A. (08) Em certo estágio, quando o retorno de água, devido ao desnível, equilibrar a tendência de passagem de água do lado menos concentrado para o hipertônico, o sistema entrará em equilíbrio: a cada molécula de água que passar para um lado corresponderá outra que passará em sentido contrário. (UEPG/2014) A figura abaixo esquematiza o transporte da bomba de sódio e potássio na célula. Com relação a esse mecanismo, assinale o que for correto. (01) Esse tipo de transporte é ativo e com gasto de energia devido à concentração de sódio (Na+) fora da célula ser maior que em seu interior, ocorrendo o oposto com o potássio (K+). (02) Nessa bomba de sódio e potássio, para cada três íons sódio que saem entram dois potássios. Desse modo, surge uma diferença de cargas elétricas entre os dois lados da membrana, que fica positiva na face externa e negativa na interna. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 66 (04) A difusão facilitada apresentada na figura com o sódio (Na+) e o potássio (K+) ocorre nas células para equilibrar as concentrações desses dois íons entre as duas faces da membrana. (08) Outra função desse mecanismo de transporte é aumentar a concentração de íons no citoplasma. Essa função está atrelada a difusão de água para impedir a plasmólise da célula. (16) Esse tipo de transporte ocorre sempre a favor do gradiente de concentração para os íons sódio (Na+) e contra o gradiente de concentração para o potássio (K+). (FUVEST/2013) 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 o aspecto 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. (UEPG/2013) Todas as células estão envolvidas por uma membrana plasmática que controla a entrada e saída de substâncias. Nesse contexto, assinale o que for correto. (01) Nas células animais, na osmose ocorre a passagem de solvente por uma membrana semipermeável, quando há diferença de concentração entre duas soluções. O solvente passa de uma região mais concentrada para uma menos concentrada (hipotônica). (02) Mergulhadas nas camadas lipídicas das membranas estão as proteínas, as quais podem desempenhar funções extremamente importantes às células, como o transporte de substâncias e como receptores celulares. (04) O transporte de grandes moléculas para o interior da célula pode ser realizado por exocitose, por meio da expansão de regiões do citoplasma, denominadas de pseudópodes. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 67 (08) A membrana plasmática é formada por uma dupla camada de lipídeos, a qual apresenta uma região polar (com afinidade pela água), voltada para os meios extra e intracelulares, e uma região apolar (sem afinidade pela água). (16) A membrana plasmática possui a propriedade de permeabilidade seletiva. No transporte ativo, as substâncias se movem contra um gradiente de concentração, havendo gasto de energia para esse deslocamento. (UEM PR/2012 - modificada) Sobre a membrana plasmática, assinale o que for incorreto. a) A parede celular é um revestimento externo da membrana plasmática e está relacionada à sustentação das células de vegetais, de algas, de fungos e de bactérias. b) Durante o transporte passivo, a célula transporta substâncias contra o gradiente de concentração, o que envolve gasto de energia e consumo de ATP. c) Microvilosidades são modificações da membrana plasmática, encontradas nas células do tecido de revestimento interno do intestino, que aumentam a superfície de absorção. d) A troca gasosa realizada nas brânquias de um peixe é um exemplo de difusão simples, processo que ocorre diretamente pela bicamada lipídica da membrana, sem gasto de energia. e) Ciclose é o processo de entrada e de movimento de partículas sólidas no citoplasma, realizado pelas expansões citoplasmáticas. (FUVEST/2011) 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. (UECE/2011) A membrana plasmática tem como principal função selecionar as substâncias e partículas que entram e saem das células. Para sua proteção, a maioria das células apresenta algum tipo de envoltório. Nos animais ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 68 esse envoltório é denominado glicocálix e nos vegetais é denominado parede celulósica. Em relação às células animais, é correto afirmar-se que o glicocálix a) compreende o conjunto de fibras e microvilosidades que revestem as células das mucosas. b) é representado pelo arranjo de estruturas como interdigitações e desmossomos fundamentais à dinâmica celular. c) é composto exclusivamente pelos lipídios e proteínas presentes nas membranas dessas células. d) pode ser comparado a uma manta, formada principalmente por carboidratos, que protege a célula contra agressões físicas e químicas do ambiente externo. (UNEMAT/2011) Quando ingerimos substâncias tóxicas, as células do fígado (hepatócitos) realizam a metabolização dessas substâncias, para evitar danos ao organismo. Qual organela é responsável por essa função? a) Retículo endoplasmático liso. b) Lisossomo. c) Dictiossomo. d) Vacúolo digestivo. e) Glioxissomo. (UEL PR/2010) Na década de 1950, a pesquisa biológica começou a empregar os microscópios eletrônicos, que possibilitaramo estudo detalhado da estrutura interna das células. Observe, na figura a seguir, a ilustração de uma célula vegetal e algumas imagens em micrografia eletrônica. (Adaptado de: SADAVA, D. et al. Vida: A ciência da biologia. V. 1. 8 ed. Porto Alegre: Artmed. 2009. p. 77.) Quanto às estruturas anteriormente relacionadas, é correto afirmar: a) A imagem 1 é de uma organela onde as substâncias obtidas do ambiente externo são processadas, fornecendo energia para o metabolismo celular. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 69 b) A imagem 2 é de uma organela na qual a energia da luz é convertida na energia química presente em ligações entre átomos, produzindo açúcares. c) A imagem 3 é de uma organela que concentra, empacota e seleciona as proteínas antes de enviá-las para suas destinações celulares ou extracelulares. d) A imagem 4 é de uma organela na qual a energia química potencial de moléculas combustíveis é convertida em uma forma de energia passível de uso pela célula. e) A imagem 5 é de uma organela que produz diversos tipos de enzimas capazes de digerir grande variedade de substâncias orgânicas. (UFPB/2010) Em uma aula de Biologia, os estudantes puderam observar, ao microscópio, emissão de pseudópodes em amebas e movimento de ciclose em células de folhas de Elodea. As estruturas celulares diretamente envolvidas nos movimentos celulares observados são os a) microtúbulos. b) microfilamentos. c) filamentos intermediários. d) cílios. e) flagelos. (UFJF MG/2009) A distribuição adequada de íons nos espaços intra e extracelular é fundamental para o funcionamento das células. Por exemplo, a transmissão de impulsos nervosos, a contração muscular e a secreção de hormônios são totalmente dependentes dessa distribuição e dos fluxos iônicos. Dois importantes íons envolvidos nos processos celulares são o sódio e o potássio que têm concentrações diferente nos meios intra e extracelular. Sobre essas diferenças, é CORRETO afirmar que: a) a concentração de sódio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta com gasto de ATP. b) a concentração de sódio e potássio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que os transporta com gasto de ATP. c) a concentração de sódio é maior dentro da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta sem gasto de ATP. d) a concentração de potássio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta com gasto de ATP. e) a concentração de sódio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta sem gasto de ATP. (UESPI/2008) As células caliciformes da mucosa intestinal do homem produzem um líquido lubrificante e protetor denominado muco, um material complexo constituído, principalmente, por proteínas associadas a polissacarídeos substâncias fabricadas, respectivamente, pelas organelas: a) retículo endoplasmático liso e mitocôndria. b) complexo de Golgi e lisossomo. c) retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 70 d) retículo endoplasmático e lisossomo. e) retículo endoplasmático liso e peroxissomos. (UFU MG/2008) São poucas as células que realizam o transporte de substâncias por meio da fagocitose. As amebas (protozoários), por exemplo, utilizam esse processo em sua alimentação. Considerando esse tipo de transporte, analise as afirmativas abaixo. I. Pela emissão de pseudópodes, a ameba captura o alimento, que é digerido no seu interior por meio de enzimas específicas. II. A fagocitose é um transporte ativo, pois o alimento atravessa a membrana com a ajuda de proteínas que carregam o alimento para o interior da ameba. III. Nos vertebrados, o processo de fagocitose é utilizado por algumas células de defesa, como por exemplo, alguns glóbulos brancos. Marque a alternativa correta. a) apenas I e III são corretas. b) apenas I e II são corretas. c) apenas II e III são corretas. d) I, II e III são corretas. (UNIFESP-SP/2008) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microrganismos causadores de doenças, como as amebas, por exemplo. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente. b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente. c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente. d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal. e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose. (UECE/2008) Sabe-se que no transporte de substâncias através da membrana plasmática: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 71 1) Certos íons são conservados com determinadas concentrações dentro e fora da célula, com gasto de energia. 2) Caso cesse a produção de energia, a tendência é de distribuírem-se homogeneamente as concentrações destes íons. As frases 1 e 2 referem-se, respectivamente, aos seguintes tipos de transporte: a) difusão facilitada e osmose b) transporte ativo e difusão simples c) transporte ativo e osmose d) difusão facilitada e difusão simples (FUVEST/2003) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias: a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos alimentos. b) produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas. c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose. d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP. e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio. (UEL PR/2003) No gráfico a seguir observa-se a relação entre a atividade enzimática de uma organela presente nas células da cauda dos girinos e a variação no comprimento relativo da cauda desses animais durante o seu desenvolvimento. Sobre a redução da cauda desses girinos, analise as seguintes afirmativas: I. A atividade das enzimas é máxima no início da regressão da cauda desses anfíbios. II. A regressão no tamanho da cauda dos girinos ocorre por ação de enzimas digestivas, conhecidas como hidrolases. III. As enzimas que atuam na digestão da cauda dos girinos foram sintetizadasno interior do retículo endoplasmático rugoso. IV. A ausência de lisossomos nas células da cauda dos girinos, no início do seu desenvolvimento, impediria a diminuição no tamanho da cauda desses anfíbios. Das afirmativas acima, são corretas: a) Apenas I e III. b) Apenas II e IV. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 72 c) Apenas I e IV. d) Apenas I, II e III. e) Apenas II, III e IV. (UNEMAT/2011) Quando ingerimos substâncias tóxicas, as células do fígado (hepatócitos) realizam a metabolização dessas substâncias, para evitar danos ao organismo. Qual organela é responsável por essa função? a) Retículo endoplasmático liso. b) Lisossomo. c) Dictiossomo. d) Vacúolo digestivo. e) Glioxissomo. (UEL PR/2001) Com relação aos componentes indicados, selecione a alternativa correta. O esquema abaixo representa um modelo de célula com alguns de seus componentes numerados de 1 a 8. a) 1 é responsável pela respiração celular e 2 é a carioteca. b) 3 é o retículo endoplasmático liso e 4 é uma vesícula pinocítica. c) 5 está presente em células procariontes e eucariontes. d) 6 realiza a fotossíntese e 7 está relacionado com a formação dos ribossomos. e) 8 é o local de síntese dos componentes orgânicos. (UEL PR/2001) O que indicam, respectivamente, as letras A, B, C e D na tabela abaixo? ORGANELA REAÇÃO PROCESSO Mitocôndria Síntese de ATP A B Fotólise da água Fotossíntese Lisossomo Hidrólise C D Oxidação Detoxificação celular ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 73 a) Respiração celular, ribossomo, detoxificação celular, cloroplasto. b) Respiração anaeróbica, cloroplasto, síntese de nucleotídeos, ribossomo. c) Respiração celular, cloroplasto, digestão intracelular, peroxissomo. d) Síntese de proteínas, peroxissomo, digestão intracelular, ribossomo. e) Fermentação, cloroplasto, síntese de lipídios, lisossomo. (6° Simulado GERAL EV/2020) O citoesqueleto é composto por filamentos proteicos que se dispõem no citoplasma das células e auxiliam em diversos processos. A esse respeito, julgue as afirmações que seguem com V (verdadeira) ou F (falsa). (_) Os filamentos de actina estão relacionados com o movimento ameboide de células como os macrófagos. (_) Os microtúbulos são os filamentos de maior calibre e estão relacionados com a formação do fuso mitótico. (_) O flagelo do espermatozoide contém em seu interior uma estrutura chamada axonema, composta por nove trincas de microtúbulos. (_) Os filamentos intermediários estão envolvidos na formação e sustentação das microvilosidades, além da adesão celular, já que estão associados às placas que formam os desmossomos. A sequência correta, de cima para baixo, é a) F – V – F – V. b) V – V – F – F. c) V – F – V – F. d) V – V – V – V. e) V – V – F – V. (2° Simulado UECE EV/2020) Em uma célula animal, a sequência da participação das organelas citoplasmáticas desde a obtenção do alimento até a geração de energia é, respectivamente, a) lisossomos, mitocôndrias, núcleo. b) complexo golgiense, lisossomos, mitocôndrias. c) lisossomos, complexo golgiense, mitocôndrias. d) complexo golgiense, mitocôndrias, núcleo. (2° Simulado MEDICINA EV/2020) Em um estudo realizado com pessoas que consumiam álcool todos os dias foi observado que seus fígados apresentam aspecto um pouco diferente do normal. Ao analisá-los através de uma biópsia, identificou-se que suas células apresentavam excesso de uma organela, o que poderia comprometer a atividade normal do órgão e levar ao quadro clínico conhecido como cirrose. A organela encontrada em excesso foi a) retículo endoplasmático rugoso. b) lisossomo. c) retículo endoplasmático liso. d) complexo golgiense. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 74 e) glioxissomo. (3° Simulado FUVEST EV/2020) Se a produção energética de uma célula for inibida, a concentração de íons intra e extracelular irá em pouco tempo se igualar. Neste caso, pode-se afirmar que foi inibido(a) a) uma proteína de canal aberto. b) uma bomba iônica. c) uma permease. d) uma proteína transportadora de elétrons. e) um endossomo. (1° Simulado MEDICINA EV/2020) De acordo com a Teoria da Endossimbiose, as organelas mitocôndrias e cloroplastos descendem de bactérias primitivas que passaram a viver dentro de células eucarióticas primitivas, há milhões de anos. Essa ideia é reforçada pelas inúmeras semelhanças genéticas e químicas que tais organelas possuem em comum com as bactérias, exceto: a) Mitocôndrias e cloroplastos possuem dupla membrana, resultado, provavelmente, do englobamento desses organismos. A mais interna seria proveniente do organismo englobado, e a mais externa seria resultado da membrana do organismo que o englobou. b) Mitocôndrias e cloroplastos possuem capacidade de autoduplicação. c) Certos antibióticos causam alterações na síntese de proteínas de mitocôndrias e cloroplastos. d) Mitocôndrias e cloroplastos sintetizam algumas de suas próprias proteínas, de modo muito semelhante ao de organismos procariontes. e) Mitocôndrias e cloroplastos possuem seu próprio genoma, com genes localizados em pequenas quantidades de cromossomos. (4º Simulado FUVEST EV/2019) A morte não é nada para nós, pois, quando existimos, não existe a morte, e quando existe a morte, não existimos mais. (Epicuro) A multiplicação celular para o desenvolvimento, crescimento e renovação dos tecidos é um processo de grande importância fisiológica. Igualmente importante é a morte celular, processo a partir do qual a célula regula atividades normais do organismo. Na formação dos testículos, por exemplo, somente as células germinativas que atingem a região gonadal sobrevivem e se diferenciam. As demais células que não o fazem, morrem. Este processo de regulação do desenvolvimento é conhecido como a) necrose, um processo de morte celular acidental, que pode ocorrer em células infectadas ou danificadas, desencadeando uma inflamação local e afetando células vizinhas. b) clasmocitose, um processo ativo de eliminação do conteúdo intracelular por vesículas, levando à morte celular. c) apoptose, um tipo de morte celular programada, que pode ocorrer em células aparentemente normais ou que simplesmente tenham alcançado o fim de sua funcionalidade. d) excreção, um processo pelo qual as células sem utilidade são eliminadas do organismo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 75 e) exocitose, um processo ativo no qual a célula é transportada, através de vesículas, para o meio extracelular, onde degenera. (2º Simulado FUVEST EV/2019) A água do mar não mata a sede. Isto se deve ao fato de que, além do cloreto de sódio, ela possui grande quantidade de íons magnésio, que não são reabsorvidos de maneira eficiente pelo intestino delgado, embora haja mecanismos de absorção desses íons para quantidades normais presentes na alimentação. O processo que explica a eliminação do excesso de íons magnésio proveniente da ingestão da água do mar decorre da a) entrada de água por osmose na circulação sanguínea, uma vez que o mar é hipertônico em relação ao sangue humano, tornando maior a concentração de sais no intestino. b) perda de água por difusão facilitada na circulação sanguínea, uma vez que o mar é hipotônico em relação ao sangue humano. c) ela é isotônica em relação ao sangue humano, ocasionando um fluxo de água em alta velocidade pelacorrente sanguínea. d) perda de água por osmose da circulação sanguínea para o interior do intestino, uma vez que o mar é hipertônico em relação ao sangue humano, ocasionando intensa diarreia e desidratação. e) entrada de água por difusão facilitada na circulação sanguínea, uma vez que a água do mar é hipotônica em relação ao sangue humano. (5º Simulado FUVEST EV/2019) No almoço de domingo de uma família havia macarronada, frango assado e salada de três tipos de folhas verdes (alface, couve e espinafre), temperada com sal e limão. A salada foi o único prato que sobrou e, para não estragar, foi guardada na geladeira. No dia seguinte, verificou-se que as folhas estavam murchas, havendo algumas mais murchas que as outras. São possíveis explicações para esse fenômeno, I – a diferença na concentração de sal em cada tipo de verdura. II – a quantidade de clorofila presente em cada tipo de verdura. III – a diferença na espessura da cutícula de cada tipo de verdura. IV – a diferença na área foliar de cada tipo de verdura. Dadas as afirmações acima, é correto o que se afirma em a) I e IV apenas. b) II, III e IV apenas. c) I, III e IV apenas. d) III e IV apenas. e) I, II, III e IV. (3º Simulado FUVEST EV/2019) O complexo de Golgi é uma organela membranosa formada por um conjunto de sacos achatados e empilhados chamados de cisternas. Sobre essa organela, a única alternativa que não corresponde a uma de suas funções é: a) formação do lisossomo. b) formação do acrossomo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 76 c) produção de muco. d) armazenamento e secreção de proteínas. e) síntese e modificação de proteínas. 4. Gabarito 1. A 11. 42 21. 24 31. B 41. A 51. A 61. C 2. D 12. B 22. 02 32. B 42. C 52. E 62. E 3. C 13. D 23. B 33. D 43. B 53. C 4. B 14. D 24. A 34. 09 44. A 54. B 5. A 15. E 25. B 35. 03 45. C 55. C 6. 16. B 26. B 36. D 46. A 56. C 7. A 17. B 27. B 37. 26 47. A 57. B 8. C 18. D 28. A 38. B 48. B 58. E 9. B 19. B 29. C 39. E 49. B 59. C 10. C 20. 03 30. C 40. D 50. E 60. D 5. Lista comentada de questões (FAMERP/2022) Analise a figura que representa a ação de uma célula humana. O processo de endocitose representado na figura e o tipo de célula que é capaz de realizá-lo são, respectivamente, (A) fagocitose e neutrófilo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 77 (B) pinocitose e macrófago. (C) fagocitose e hemácia. (D) pinocitose e basófilo. (E) fagocitose e linfócito T. Comentários Os neutrófilos são glóbulos brancos que possuem alta capacidade de realizam fagocitose, cujo objetivo é a destruição de microrganismos ou moléculas estranhas ao organismo visando sua defesa. Gabarito: A. (FAMERP/2022) O tratamento de esgoto é fundamental para se evitar a transmissão de doenças: um litro de esgoto não tratado pode conter até 20 bilhões de seres procariontes, muitos deles patogênicos para o ser humano, como é o caso dos causadores do cólera e da febre tifoide. Em uma análise laboratorial, a água é considerada de boa qualidade se apresentar menos de dez tipos de coliformes e menos de mil procariontes de outros tipos por litro de água. (Sônia Lopes e Sergio Rosso. Bio, 2013. Adaptado.) De acordo com o texto e conhecimentos sobre o tema, os seres patogênicos citados (A) são parasitas intracelulares obrigatórios. (B) são formados por capsídeo proteico e DNA. (C) podem possuir RNA como material genético. (D) possuem parede celular de peptidoglicano. (E) são incapazes de ter metabolismo próprio. Comentários Seres procariontes, como as bactérias patogênicas responsáveis pelo cólera e febre tifoide, são caracterizados pela ausência de envoltório nuclear, presença de ribossomo como organela única, material genético constituído por DNA circular e parede celular formada de peptidoglicano. Gabarito: D. (FMABC/2022) No processo de osmose, ocorre fluxo de água entre dois meios que apresentam diferentes concentrações iônicas. Desta forma, para que as células-guarda do estômato de um vegetal absorvam água por osmose e com isso abram seu ostíolo, é necessário que elas estejam a) hipotônicas em relação às células do parênquima. b) hipertônicas em relação às células do súber. c) hipertônicas em relação às células da epiderme. d) isotônicas em relação às células do floema. e) isotônicas em relação às células do xilema. Comentários c. Certa. Para absorver água, a concentração das células-guarda deve ser maior em relação ao meio onde se encontram. Logo, elas devem ser hipertônicas em relação às demais células da epiderme foliar. Gabarito: C. https://www.questoes.indagacao.com/2021/12/analise-figura-que-representa-acao-de-uma-celula-humana.html https://www.questoes.indagacao.com/2021/12/analise-figura-que-representa-acao-de-uma-celula-humana.html https://www.questoes.indagacao.com/2021/12/o-tratamento-de-esgoto-e-fundamental-para-se-evitar-a-trasmissao-de-doencas-um-litro-de-esgoto-nao-tratado-pode-conter-ate-20-bilhoes-de-seres-procariontes.html https://www.questoes.indagacao.com/2021/12/o-tratamento-de-esgoto-e-fundamental-para-se-evitar-a-trasmissao-de-doencas-um-litro-de-esgoto-nao-tratado-pode-conter-ate-20-bilhoes-de-seres-procariontes.html ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 78 (UFU/2021) O citoesqueleto celular é formado por três principais fibras. O quadro abaixo apresenta os tipos de fibra, a estrutura e as subunidades proteicas. Tipos de fibras Estrutura Subunidades proteicas Microtúbulos Tubos ocos Tubulina Microfilamentos 2 fibras intercruzadas de actina Actina Filamentos intermediários Proteínas superenroladas em cabos Queratina Assinale a alternativa cujos tipos de fibras estão relacionados às seguintes funções, respectivamente, I. Manutenção da forma da célula e ancoragem do núcleo e de certas organelas. II. Motilidade celular (cílios e flagelos) e movimentação dos cromossomos na divisão celular. III. Contração muscular. a) I- filamentos intermediários; II- microfilamentos; III- microtúbulos. b) I- filamentos intermediários; II- microtúbulos; III- microfilamentos. c) I- microfilamentos; II- microtúbulos; III- filamentos intermediários. d) I- microfilamentos; II- filamentos intermediários; III- microtúbulos. Comentários I. Qualquer um dos tipos de fibras caberia bem aqui, uma vez que a manutenção da forma da célula e ancoragem do núcleo e de certas organelas é função do citoesqueleto como um todo. A banca aqui escreveu mal essa afirmativa. Contudo, com base nas demais é possível identificar a resposta certa. II. Motilidade celular e formação das fibras do fuso são atuações dos microtúbulos. III. Contração muscular é atuação direta dos microfilamentos ou filamentos de actina. Gabarito: B. (UFU/2021) A doença de Tay-Sachs (DTS) resulta de um defeito na enzima que atua em uma das etapas da digestão intracelular de um gangliosídio, substância normalmente presente nas membranas de células neurais, que precisa ser continuamente reciclada por meio da digestão realizada por uma determinada organela celular. Em uma análise, mostrando que as células neurais dos doentes estão aumentadas devido ao inchaço da referida organela celular, é correto afirmar que a organela celular afetada é um (a) a) lisossomo. b) ribossomo. c) centríolo. d) mitocôndria. Comentários O enunciado já nos afirmaque a deficiência ocorre na organela responsável pela digestão intracelular, o que indica a alternativa A como gabarito. Ribossomos realizam síntese proteica, os centríolos relacionam- se com a divisão celular e motilidade da célula, e mitocôndrias realizam a respiração celular. Gabarito: A. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 79 (UFU/2021) Nas células, além da membrana plasmática, há uma substância semelhante à gelatina chamada de citosol, na qual as organelas estão suspensas. Com base no que se sabe sobre as células A) Por que nas células intestinais humanas, por exemplo, são encontradas microvilosidades? B) Explique a função da mitocôndria na célula. C) Estabeleça uma relação entre a quantidade e a atividade desse tipo celular, usando como exemplo uma célula muscular. Justifique sua resposta. Gabarito: a) Microvilosidades são especializações de membrana que têm função de aumentar a superfície de contato nas células. Como o intestino é o órgão responsável pela absorção dos nutrientes advindos da digestão, suas células apresentam microvilosidades, de modo que a absorção seja feita com máxima eficiência. b) A mitocôndria é a organela responsável pela respiração celular aeróbica, processo no qual moléculas orgânicas são utilizadas para a fabricação de ATP, que é a principal fonte de energia das células. c) O número de mitocôndrias varia de uma célula para outra, porém é maior em células que apresentam grande atividade metabólica, como as células musculares. A contração muscular apresenta um grande custo energético e a mitocôndria é a responsável pela produção do ATP que será hidrolisado para fornecer a energia necessária para desencadear todos os processos de contração e relaxamento das fibras esqueléticas. (FUVEST/2020) Analise o esquema de uma célula adulta. As estruturas I, II, III e IV caracterizam-se pela presença, respectivamente, de a) glicídeo, lipídeo, água e ácido nucleico. b) proteína, glicídeo, água e ácido nucleico. c) lipídeo, proteína, glicídeo e ácido nucleico. d) lipídeo, glicídeo, ácido nucleico e água. e) glicídeo, proteína, ácido nucleico e água. Comentários As estruturas I, II, III e IV referem-se à parede celular, membrana plasmática, vacúolo e núcleo, respectivamente. Tais estruturas são caracterizadas pela presença de glicídios (carboidratos – celulose), lipídios (fosfolipídios), água e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Assim, a alternativa A está certa. Gabarito: A. (FUVEST/2020) Analise os esquemas simplificados das células 1 e 2: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 80 Células como as representadas em 1 e 2 podem ser encontradas, respectivamente, no (A) sangue e no fígado. (B) osso e no pâncreas. (C) músculo esquelético e no pâncreas. (D) músculo cardíaco e no osso. (E) pâncreas e no fígado. Comentários A célula 1 é rica em mitocôndrias, as quais tem como função a respiração celular e a produção de energia. Assim, podem ser encontradas em células musculares esqueléticas. A célula 2 é rica em vesículas de secreção, como ocorre em células secretoras de hormônios. Assim, pode ser encontrada no pâncreas. Gabarito: C. (UEG GO/2019) Em 1953, a natureza química do material genético foi descrita por dois pesquisadores, Watson e Crick. Eles propuseram que o DNA é formado pela união de nucleotídeos em duas fitas complementares enroladas sob um eixo e, assim, formando uma hélice. A fita dupla de DNA apresenta ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos das fitas complementares: Sobre as propriedades químicas desse material genético, verifica-se que a) a fita dupla de DNA é duplicada de forma semiconservativa, sendo as fitas originais imediatamente renaturadas após a duplicação. b) as bases nitrogenadas (A, T, C e G) são moléculas apolares e, por isso, se localizam abrigadas no interior da fita dupla de DNA. c) o DNA, por ser uma fita dupla, apresenta estrutura bidimensional sem a possibilidade de assumir uma configuração tridimensional. d) proporcionalmente, quanto maior a quantidade de purinas na fita dupla de DNA, menor a quantidade de pirimidinas e vice-versa. e) o ácido fosfórico dos nucleotídeos se liga a duas moléculas de carboidrato, conferindo carga positiva à fita dupla de DNA. Comentários A alternativa A está errada, porque as fitas originais não são renaturadas após a duplicação, e sim passam a formar novas moléculas de DNA com as fitas complementares originadas no processo. A alternativa C está errada, porque o DNA, por ser uma dupla hélice, apresenta estrutura tridimensional. A alternativa D está errada, porque as quantidades de purinas e pirimidinas são equivalentes, já que essas bases são complementares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 81 A alternativa E está errada, porque o fosfato dos nucleotídeos se liga aos açúcares (carboidratos) e confere à fita de DNA uma carga negativa. Gabarito: B. (UERJ/2018) 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. 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 descrições das propriedades da matériaaté 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. 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. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 82 Comentários Para responder à questão, bastaria olhar para as alternativas. Fique atento porque nem sempre a leitura do texto é fundamental para a resolução. Leia sempre as alternativas primeiro e somente se for realmente necessário faça a leitura do texto base; isso poupará alguns minutos preciosos no dia da prova. A alternativa A está errada, porque a síntese de proteínas ocorre no citoplasma e é realizada por uma organela de composição proteica denominada ribossomo. A alternativa B está errada, porque o principal órgão de armazenamento de glicídios (em forma de glicogênio) nos animais vertebrados é o fígado. Além disso, podemos armazená-los nos músculos estriados esqueléticos, representando importante elemento de suporte energético. Nas plantas, o armazenamento de glicídios se dá na forma de reservas de amido encontradas nas raízes, tubérculos e sementes. A alternativa C está certa. A alternativa D está errada, porque a transcrição da informação genética (que é o processo de formação do RNA a partir da cadeia-molde de DNA) ocorre no núcleo da célula e não na membrana plasmática. Gabarito: C. (UFSC/2018) Em uma aula sobre células, foram utilizados oito cartões com as seguintes organelas ou estruturas celulares: 1. Membrana 2. Ribossomos 3. Retículo Endoplasmático Granuloso (REG) 4. Retículo Endoplasmático Liso (REL) 5. Complexo Golgiense 6. Lisossomos 7. Cloroplasto 8. Mitocôndria Foi proposta a criação de dois grupos de alunos, A e B, os quais participaram da seguinte dinâmica: cada grupo elaborou seis frases que foram apresentadas em cada rodada; as frases deveriam conter o conteúdo dos cartões conforme a tabela abaixo; a pontuação era contabilizada quando as frases estavam corretas. As frases apresentadas pelos grupos em cada rodada estão no quadro abaixo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 83 Com base na análise das frases, é correto afirmar que: 01. o grupo A obteve uma pontuação maior do que o grupo B. 02. a frase da 2ª rodada do grupo A está errada. 04. todas as frases que contêm a palavra “cloroplastos” estão corretas. 08. apenas duas frases que contêm a palavra “ribossomos” estão erradas. 16. no conjunto das doze frases apresentadas, observam-se mais do que quatro frases erradas. 32. a frase da 2ª rodada do grupo B está correta e pode-se dizer que, em alguns casos, o excesso de atividade do REL pode resultar em lesão do tecido hepático. Comentários Frases do grupo A: 1) Errada. Bactérias fotossintetizantes (cianobactérias) não possuem cloroplastos. A clorofila fica dispersa no citosol e em estruturas chamadas de lamelas fotossintetizantes. Lembre-se de que nenhuma bactéria possui organelas citoplasmáticas. 2) Errada. As subunidades dos ribossomos diferem entre os organismos, sendo menores nas bactérias (procariontes) e maiores nos eucariotos.3) Errada. Os ribossomos não possuem membrana lipoproteica como as demais organelas membranosas, apresentando constituição primariamente proteica. 4) Correta. 5) Correta. 6) Correta. Frases do grupo B: todas corretas. Vamos às alternativas: A alternativa 01 está errada, porque o grupo A obteve pontuação menor que o grupo B. A alternativa 02 está certa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 84 A alternativa 04 está errada, porque a frase 1 do grupo A contém a palavra cloroplasto e está errada. A alternativa 08 está certa. A alternativa 16 está errada, porque no conjunto das doze frases apresentadas, observam-se três frases erradas apenas. A alternativa 32 está certa. Gabarito: 02+08+32=42. (UFJF MG/2017) O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2016 foi para uma área bastante fundamental das Ciências Biológicas. O japonês Yoshinori Ohsumi foi escolhido pela sua pesquisa sobre como a autofagia realmente funciona. Trata-se de uma função ligada ao reaproveitamento do “lixo celular” e também ligada a doenças. Fonte: texto modificado a partir de http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 88-japones-vence-nobel-de medicina-por-pesquisa- sobreaautofagia.shtml de 03/10/2016. Acesso em 16/10/2016. Tanto no processo de autofagia, quanto na heterofagia, os ____________________ atuam realizando a digestão intracelular. De acordo com o tipo de célula, após o processo de digestão, forma-se o _____________________, que pode ser eliminado por ______________________ ou ficar retido indefinidamente no citoplasma da célula. Assinale a alternativa com a sequência CORRETA que completa os espaços tracejados: a) fagossomos, peroxissomo, pinocitose. b) lisossomos, corpo residual, clasmocitose. c) ribossomos, vacúolo digestivo, fagocitose. d) glioxissomos, lisossomo, clamocitose. e) lisossomos, fagossomo, pinocitose. Comentários A organela responsável pela digestão intracelular é o lisossomo. Vimos isso no capítulo de Células eucariontes, e veremos como o processo de digestão ocorre na próxima aula. No entanto, é possível inferir que após o processo de digestão forma-se o corpo residual, porque: peroxissomo é uma organela; vacúolo digestivo ocorre durante a digestão, e não após; o fagossomo ocorre antes da digestão, na fase de englobamento da substância a ser digerida. O corpo residual é eliminado da célula, portanto ocorre um processo de exocitose de resíduos ou excreção. A excreção também é conhecida como clasmocitose ou defecação celular. A pinocitose é a incorporação pela célula de partículas dissolvidas em água, a partir da invaginação da membrana. Fagocitose é a incorporação de partículas sólidas e grandes pela célula, a partir da projeção de pseudópodes pela membrana. Gabarito: B. (UERJ/2017) As células musculares presentes nas asas das aves migratórias possuem maior concentração de determinada organela, se comparadas às células musculares do restante do corpo. Esse fato favorece a utilização intensa de tais membros por esses animais. Essa organela é denominada: a) núcleo http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/18192 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 85 b) centríolo c) lisossomo d) mitocôndria Comentários As células musculares das asas das aves possuem alta concentração de mitocôndrias. Isso porque o movimento de asas despende muita energia. Existem aves que levantam voo rapidamente, aves que voam em velocidade constante por um longo período, aves que voam em alta velocidade (como as aves de rapina), etc. Para todo tipo de voo, as asas são órgãos que trabalham intensamente e, portanto, necessitam de bastante energia, produzidapelas mitocôndrias através da respiração celular. Gabarito: D. (ACAFE/2017) Em 1665, Robert Hooke, ao examinar cortes de cortiça em seu microscópio, observou espaços que denominou de célula. A ciência que estuda as células, sua composição e estruturas é denominada Citologia. Nesse sentido, a alternativa correta é: a) A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas são oxidadas e ocorre a produção de ATP – adenosina trifosfato, que é usada pelos seres vivos para suprir suas necessidades energéticas. A respiração celular ocorre em três etapas básicas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. Essas etapas ocorrem em uma organela celular denominada mitocôndria. b) A silicose é uma doença muito comum em trabalhadores que lidam com amianto. Um dos componentes do amianto é a sílica, uma substância inorgânica que forma minúsculos cristais que podem se acumular nos pulmões. As células dos alvéolos pulmonares afetadas por esses cristais acabam sofrendo autólise, devido à destruição das mitocôndrias. c) Os fibroblastos são um tipo de célula do tecido conjuntivo. Eles sintetizam e secretam glicoproteínas, como o colágeno. As organelas citoplasmáticas denominadas retículo endoplasmático agranular e complexo golgiense participam de forma interativa para a produção e a secreção dessa glicoproteína. d) O citoplasma de células eucarióticas apresenta um conjunto de fibras finas e longas, de constituição proteica, chamado de citoesqueleto. Entre as funções desempenhadas pelo citoesqueleto podemos citar a compartimentalização do citoplasma, a realização de movimentos celulares e o deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas. Comentários A alternativa A está errada. Toda a construção do texto estaria certa se não fosse pela afirmativa de que as três etapas da respiração celular acontecem na mitocôndria. Na verdade, a glicólise, que é a primeira etapa, acontece no citoplasma da célula. Veremos os detalhes desse processo na aula de Metabolismo Energético. A alternativa B está errada, porque quem realiza a autólise é o lisossomo, não as mitocôndrias. Quando se rompe e libera as enzimas digestivas, ele se autodestrói. A alternativa C está errada. De fato, os fibroblastos são células de origem mesenquimática que tem como função a síntese de componentes fibrilares (colágeno e elastina) e não fibrilares (glicoproteínas e proteoglicanas) da matriz extracelular do tecido conjuntivo. Ainda, o complexo de Golgi modifica a proteína produzida pelo retículo endoplasmático rugoso, adicionando moléculas de glicídios a ela, para posterior secreção. Por isso, quando o enunciado diz que eles participam de maneira interativa na produção e secreção da glicoproteína, esta parte está correta. No entanto, a organela citoplasmática ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 86 envolvida na produção de proteínas é o retículo endoplasmático rugoso (ou granular). O texto diz que é o retículo plasmático liso (agranular). Muito cuidado para não se confundir! A alternativa D está certa. No entanto, o termo compartimentalização do citoplasma não é condizente com funções do citoesqueleto, que são: estruturação interna da célula, ancoragem de organelas e substâncias, movimentação celular, formação das fibras do fuso, formação de cílios e flagelos. A compartimentalização citoplasmática se dá pela presença das organelas membranosas que estão mergulhadas no citosol. Gabarito: D. (UFRR/2017) Durante o dia das mães, é comum encontrar nas redes sociais mensagens e frases como a descrita na imagem abaixo. (Fonte: http://piadasnerds.etc.br/dia-das-maes/) Sobre a origem das mitocôndrias em animais com reprodução sexuada, está CORRETO afirmar que: a) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se igualmente a partir daquelas que existem no gameta feminino e no gameta masculino; b) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se a partir daquelas que existem no gameta masculino, pois as presentes no gameta feminino degeneram após sua fecundação; c) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se por geração espontânea no momento da fase embrionária do indivíduo; d) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se apenas a partir daquelas presentes em bactérias do trato digestivo de sua mãe; e) As mitocôndrias de animais com reprodução sexuada originam-se a partir daquelas que existem no gameta feminino, pois as presentes no gameta masculino degeneram após a fecundação. Comentários A alternativa A, B e D estão erradas, porque as mitocôndrias originam-se das existentes apenas no gameta feminino. Aquelas existentes no gameta masculino degeneram. A alternativa C está errada, porque não existe geração espontânea. Segundo a hipótese de geração espontânea, ou abiogênese, algumas formas de vida poderiam ser originadas da matéria bruta inanimada (não viva), e a força vital, um tipo de princípio ativo, permitiria que a matéria bruta se transformasse em ser vivo. Nessa perspectiva, os girinos surgiriam em poças de água com lama, pois a lama poderia ser transformada, sob efeito da força vital, em ser vivo. Essa teoria foi refutada definitivamente, há mais de 150 anos. Veremos como na aula sobre Origem da vida. Gabarito: E. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 87 (UECE/2017) As células procariontes são reconhecidas como aquelas que não possuem material genético delimitado por um envoltório nuclear. Sobre os procariontes, é possível afirmar que contêm apenas a) complexo golgiense e ribossomos. b) ribossomos e parede celular. c) retículo endoplasmático e parede celular. d) mitocôndria e plasmídeos. Comentários Células procarióticas, presentes apenas nas bactérias, não possuem organelas celulares, exceto pela presença de ribossomos. Ribossomos são organelas de origem proteica, que participam da síntese de proteínas e que ocorrem em todas as células. A estrutura básica de uma célula procariota apresenta uma cápsula (que pode ou não ocorrer, isto é, nem todas as bactérias apresentam cápsula), parede celular, membrana plasmática, citoplasma com ribossomos imersos, material genético disperso no citosol (porém concentrado em uma região chamada nucleoide, plasmídeos (pequenas moléculas de DNA circular), cílios e flagelos. Gabarito: B. (UECE/2017) A base da Teoria Celular proposta por Schwann e Schleiden pode ser identificada na seguinte afirmação: a) Todas as células são compostas por membrana que delimita o citoplasma. b) Todos os seres vivos são formados por células. c) Toda célula se origina de outra célula. d) As células são as unidades morfológicas e funcionais dos seres vivos. Comentários A afirmação fundamental desta teoria é a de que todo ser vivo é formado por células. Este é o argumento mais forte utilizado para não classificar os vírus como seres vivos. Gabarito: B. (UEA AM/2017) Sobre a organização celular, a hipótese endossimbiótica propõe que as primeiras células eucarióticas adquiriram a capacidade de respirar gás oxigênio quando incorporaram ao seu citoplasma bactérias respiradoras primitivas, ancestrais das atuais mitocôndrias. É uma evidência para essa hipótese o fato de as mitocôndrias a) apresentarem as mesmas organelas citoplasmáticas presentes na célula eucarionte, o que lhes garante metabolismo próprio e autonomia para se replicarem. b) se autoduplicarem independentemente da divisão da célula eucarionte, utilizando para isso o mecanismo de duplicação de material genético dessa célula. c) apresentarem cromossomos organizados em pares homólogos, os quais apresentamgenes que codificam proteínas diferentes daquelas codificadas pelo DNA nuclear. d) sintetizarem algumas de suas próprias proteínas, a partir de DNA próprio, que orienta a transcrição de seus RNAm. e) apresentarem núcleo delimitado por membrana simples, enquanto a carioteca é formada por dupla membrana lipoproteica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 88 Comentários A alternativa A está errada. As mitocôndrias são organelas membranosas com metabolismo próprio e autonomia para se replicarem, mas não apresentam organelas citoplasmáticas em seu interior. A alternativa B está errada, porque as mitocôndrias não realizam autoduplicação através do mecanismo de duplicação de material genético. Elas dividem-se por fissão binária, semelhante à divisão celular bacteriana, e a regulação desta divisão difere entre eucariotos. Em muitos eucariotos unicelulares, seu crescimento e divisão estão ligados ao ciclo celular. Em outros, as mitocôndrias podem replicar seu DNA e dividir-se principalmente em resposta às necessidades energéticas da célula, e não em fase com o ciclo celular. Por exemplo, quando as necessidades de energia de uma célula são altas, as mitocôndrias crescem e se dividem. A alternativa C está errada, porque as mitocôndrias possuem DNA circular, e não cromossomos organizados em pares homólogos. A alternativa E está errada, porque mitocôndrias não apresentam núcleo, tampouco carioteca. Gabarito: D. (PUC/2017) Sobre o citoesqueleto, é correto afirmar que a) está presente em células procarióticas e eucarióticas. b) está relacionado à ciclose, contínuo movimento de organelas e substâncias no citosol, envolvendo proteínas como actina e miosina. c) organiza a estrutura interna celular, mas não define a forma da célula. d) o movimento ameboide de algumas células independe de suas adaptações. e) os microfilamentos de actina que o compõem se originam dos centrossomos, também chamados de centro de organização celular. Comentários A alternativa A está errada, porque o citoesqueleto só está presente em células eucarióticas. A alternativa C está errada, porque o citoesqueleto também define a forma da célula. A alternativa D está errada, porque o movimento ameboide surge devido a uma adaptação do citoesqueleto, que projeta seus filamentos de actina formando pseudópodes. A alternativa E está errada, porque são os microtúbulos que se originam do centrossomo. Gabarito: B. (UEPG/2017) Levando-se em consideração as funções atribuídas às organelas citoplasmáticas, assinale o que for correto. 01. Os ribossomos são formados por duas estruturas arredondadas, com tamanhos diferentes, e são encontrados tanto em células procarióticas quanto em eucarióticas. Participam do processo de síntese proteica. 02. O retículo endoplasmático não granuloso (ou liso) não apresenta ribossomos aderidos à membrana. É responsável pela síntese de esteroides, fosfolipídios e outros lipídeos, como colesterol. Pode atuar também na degradação do álcool ingerido em bebidas alcoólicas. 04. O complexo golgiense é composto de canais delimitados por membranas. Apresenta, como característica, a presença de ribossomos aderidos às suas membranas, participando, portanto, da síntese de proteínas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 89 08. Os cloroplastos são organelas responsáveis pela respiração celular aeróbia. Estão presentes em plantas e apresentam internamente uma matriz, onde se encontram as enzimas participantes do ciclo de Krebs. Comentários As alternativas 01 e 02 estão certas. A alternativa 04 está errada, porque no complexo de Golgi não há ribossomos aderidos à membrana. Além disso, esta organela não participa da síntese de proteínas. Ela modifica as proteínas, adicionando outras moléculas a seus terminais, como glicídios por exemplo. A alternativa 08 está errada, porque os cloroplastos são organelas responsáveis pela fotossíntese; as mitocôndrias são responsáveis pela respiração celular. Gabarito: 03. (UEPG/2017) No citosol ou hialoplasma, ocorrem diversas reações químicas do metabolismo, bem como várias organelas responsáveis pelas atividades da célula. Em relação às organelas e suas características, assinale o que for correto. 01. As mitocôndrias exercem o papel de realizar a fotossíntese nas células vegetais, pois possuem o pigmento clorofila que participa no processo de absorção da luz. 02. Os centríolos são pares de cilindros responsáveis por fornecer energia à célula, visto que participam da respiração celular, processo que libera gás carbônico, água e ATP. 04. O complexo golgiense, formado por várias membranas achatadas, é responsável pela síntese de proteínas, pois há a presença de ribossomos aderidos às suas membranas. 08. Os ribossomos são formados por duas subunidades de tamanhos e densidades diferentes e estão presentes em todos os seres vivos. São responsáveis pela síntese de proteínas. 16. Nos lisossomos são encontradas enzimas que fazem a digestão intracelular. Além da digestão de substâncias vindas de fora da célula, os lisossomos também podem reciclar partes desgastadas da célula. Comentários A alternativa 01 está errada. Tanto em células animais quanto em células vegetais, as mitocôndrias realizam a respiração celular. A alternativa 02 está errada, porque os centríolos compõem o citoesqueleto celular, realizando a movimentação interna da célula. Quem fornece energia à célula são as mitocôndrias. A alternativa 04 está errada, porque o complexo de Golgi realiza o armazenamento e de substâncias que serão posteriormente direcionadas ao seu destino final. Quem produz proteínas e possui ribossomos associados à membrana é o retículo endoplasmático rugoso. Gabarito: 8+16=24. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 90 (UEFS/2017-modificada) CÉLULAS...Disponível em: < http://www.infoescola.com/citologia/>.Acesso em: 22 out. 2016. Avaliando-se a célula em destaque e com os conhecimentos acerca do assunto, é correto afirmar: a) É uma célula que apresenta divisão de trabalho e se encontra nos organismos de todos os domínios. b) Na célula, ocorre a glicosilação em um compartimento específico, membranoso e polar. c) Das organelas destacadas, a única que não se apresenta envolvida pela membrana é o ribossomo. d) É uma célula que pode fazer parte da constituição de um vegetal, como as gimnospermas e angiospermas. e) A constituição de seu citoesqueleto imprescinde da presença de tubulinas sintetizadas por polissomos aderidos ao seu próprio ergastoplasma. Comentários A alternativa A está errada, porque trata-se de uma célula eucariótica, logo não está presente em bactérias. A alternativa B está certa. A glicosilação ocorre no complexo de Golgi. A alternativa C está errada, porque os centríolos também não possuem membrana. A alternativa D está errada, porque não há, no esquema, representação de parede celular, vacúolo central ou cloroplastos. Logo, não pode ser uma célula vegetal. A alternativa E está errada. Imprescindir é ser necessário, algo do qual não se pode abrir mão. A alternativa nos diz que a constituição do citoesqueleto necessita da presença de tubulinas. O citoesqueleto é composto essencialmente por três filamentos proteicos: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários. Destes, apenas os microtúbulos são constituídos por uma proteína chamada tubulina. Além disso, os polissomos ou poliribossomos são associações em fita de vários ribossomos livres no citoplasma e mão estão aderidos a nenhuma organelaou membrana. Eles sintetizam proteínas “em linha de produção” para uso interno da própria célula. Ergastoplasma é o nome dado ao retículo endoplasmático quando associado aos ribossomos. É sinônimo de retículo endoplasmático rugoso. Gabarito: 02. (UNICAMP/2017) Ao observar uma célula, um pesquisador visualizou uma estrutura delimitada por uma dupla camada de membrana fosfolipídica, contendo um sistema complexo de endomembranas repleto de proteínas integrais e periféricas. Verificou também que, além de conter seu próprio material genético, essa estrutura ocorria em abundância em todas as regiões meristemáticas de plantas. Qual seria essa estrutura celular? a) Cloroplasto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 91 b) Mitocôndria. c) Núcleo. d) Retículo endoplasmático. Comentários A descrição refere-se a uma mitocôndria. Mitocôndrias são organelas membranosas, cuja constituição da membrana assemelha-se à da membrana plasmática. Elas possuem seu próprio material genético e aparecem em grandes quantidades em regiões que demandam alta quantidade de energia. As regiões meristemáticas das plantas são regiões caracterizadas por células com capacidade de se dividirem indefinidamente, produzindo novas células necessárias para o crescimento vegetal. A alternativa A está errada, porque os cloroplastos realizam a fotossíntese na célula vegetal. A alternativa C está errada, porque o núcleo é a estrutura que armazena o material genético das células eucarióticas. A alternativa D está errada, porque o retículo endoplasmático liso participa da produção de lipídios para a célula e o retículo endoplasmático rugoso participa da produção de proteínas. Ambos funcionam como uma rede de distribuição dessas substâncias para toda a célula. Gabarito: B. (UNESP/2017) Em cada um dos gráficos A e B, há três curvas, porém apenas uma delas, em cada gráfico, representa corretamente o fenômeno estudado. No gráfico A, o fenômeno estudado é a atividade dos lisossomos na regressão da cauda de girinos na metamorfose. No gráfico B, o fenômeno estudado é a atividade dos peroxissomos na conversão dos lipídios em açúcares que serão consumidos durante a germinação das sementes. A curva que representa corretamente o fenômeno descrito pelo gráfico A e a curva que representa corretamente o fenômeno descrito pelo gráfico B são, respectivamente, a) 1 e 1. b) 3 e 3. c) 3 e 1. d) 1 e 2. e) 2 e 2. Comentários Lisossomos e peroxissomos são organelas que contém enzimas em seu interior. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 92 Nos lisossomos as enzimas são responsáveis pela digestão intracelular de partículas obtidas do meio externo ou pela digestão de partes das próprias organelas celulares (em um processo de renovação do conteúdo celular). Além disso, os lisossomos podem realizar um processo chamado autólise. A autólise é o processo pelo qual uma célula se autodestrói espontaneamente, pelo rompimento das paredes lisossômicas e extravasamento das enzimas digestivas, sendo comum em regiões lesionadas. A atividade lisossômica que acontece na regressão da cauda de girinos durante a metamorfose é um exemplo de autólise (ou apoptose, neste caso). Já os peroxissomos presentes nas células vegetais, chamados glioxissomos, são responsáveis pela conversão de lipídios em açúcar e são numerosos nas sementes (que armazenam lipídios). No caso dos girinos, esse fenômeno está ligado à manutenção evolutiva da espécie: depois que se inicia metamorfose, sinais químicos são emitidos para as células da cauda levando vários lisossomos a realizarem autólises sucessivas que irão destruir as células e, consequentemente, a cauda do girino. Quando o animal chega à fase adulta, as autólises são interrompidas. Assim, a curva correta que indica o fenômeno da autólise no gráfico A é a curva 1. Ela nos mostra que a atividade dos lisossomos aumenta ao mesmo tempo que a cauda dos girinos diminui, até seu total desaparecimento, indicando o fim da metamorfose e início da fase adulta. Já em relação aos peroxissomos, as sementes em germinação demandam alta quantidade de energia. Assim, conforme a atividade dos glioxissomos aumenta (isto é, quanto mais lipídios são convertidos em açúcares), menor é a porcentagem de lipídios remanescentes na semente. Gabarito: A. (PUC RS/2017) O modelo do mosaico fluido das membranas celulares, proposto por Singer e Nicholson, corresponde a uma bicamada lipídica com proteínas associadas. Relacione as proteínas de membrana representadas nas figuras acima com suas respectivas funções na célula, numerando os parênteses. ( ) Permitem a passagem livre de certas substâncias pela membrana. ( ) Permitem a ligação com moléculas sinalizadoras que desencadeiam processos intracelulares. ( ) Interagem de maneira específica com algumas moléculas e íons, carregando-os através da membrana, muitas vezes contra um gradiente de concentração. A sequência correta que preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 2 – 3 b) 1 – 3 – 2 c) 2 – 1 – 3 d) 3 – 1 – 2 e) 3 – 2 – 1 Comentários A ilustração 1 refere-se às proteínas de canal aberto, que permitem a passagem livre de algumas substâncias. A ilustração 2 refere-se às proteínas carreadoras, que realizam difusão facilitada (permeases), sem gasto de energia, e transporte ativo, com gasto de energia. A ilustração 3 refere-se às proteínas ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 93 receptoras, que recebem uma sinalização indicativa dos processos que acontecerão subsequentemente. Assim, a ordem correta, de cima para baixo, é 1, 3 e 2. A alternativa B está certa. Gabarito: B. (PUC RS/2016) Sobre o citoesqueleto, é correto afirmar que a) está presente em células procarióticas e eucarióticas. b) está relacionado à ciclose, contínuo movimento de organelas e substâncias no citosol, envolvendo proteínas como actina e miosina. c) organiza a estrutura interna celular, mas não define a forma da célula. d) o movimento ameboide de algumas células independe de suas adaptações. e) os microfilamentos de actina que o compõem se originam dos centrossomos, também chamados de centro de organização celular. Comentários A alternativa A está errada, porque o citoesqueleto só ocorre nos eucariontes. A Alternativa B está certa. A alternativa C está errada, porque o citoesqueleto não só organiza a estrutura celular, mas também define a forma da célula. A alternativa D está errada, porque o movimento ameboide (projeção de pseudópodes) está relacionado à capacidade do citoesqueleto alterar suas propriedades no citosol, movendo-se por todo o organismo para direção e sentidos específicos. A alternativa E está errada, porque são os microtúbulos que se originam do centrossomo e não os filamentos de actina. Gabarito: B. (UFPB RS/2016) Os antibióticos são de extrema importância para o combate a muitas doenças causadas por bactérias. No entanto, o seu uso indiscriminado pode trazer graves problemas de saúde pública, a exemplo do surgimento das bactérias multirresistentes, como a KPC. Uma classe muito importante de antibióticos tem sua eficácia por agir no ribossomo da célula bacteriana, impedindo o funcionamento correto desse componente celular. Diante do exposto, é correto afirmar que essa classe de antibiótico é eficaz porque: a) Impede a transcrição gênica. b) Modifica o código genético. c) Destrói a membrana plasmática. d) Impede a síntese de proteínas. e) Provoca mutações gênicas. Comentários Se oantibiótico atua no ribossomo bacteriano, ele só pode impedir a síntese de proteínas por essa organela. A alternativa A está errada, porque o ribossomo sintetiza proteínas em um processo chamado de tradução, o qual veremos em aula posterior. A alternativa B está errada, porque a função do ribossomo não se relaciona com a modificação do código genético. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 94 A alternativa C está errada, porque o ribossomo não está localizado na membrana plasmática das células. Ele ocorre livre no citosol ou ligado a outras estruturas, como o retículo endoplasmático e a membrana nuclear. A alternativa D está certa. A alternativa E está errada, porque o ribossomo não provoca mutações gênicas. Gabarito: B. (UNESP/2016) A professora distribuiu aos alunos algumas fichas contendo, cada uma delas, uma descrição de características de uma organela celular. Abaixo, as fichas recebidas por sete alunos. A professora também desenhou na quadra de esportes da escola uma grande célula animal, com algumas de suas organelas (fora de escala), conforme mostra a figura. Ao comando da professora, os alunos deveriam correr para a organela cuja característica estava descrita na ficha em seu poder. Carlos e Mayara correram para a organela indicada pela seta 7; Fernando e Rodrigo correram para a organela indicada pela seta 5; Giovana e Gustavo correram para a organela indicada pela seta 4; Lígia correu para a organela indicada pela seta 6. Os alunos que ocuparam o lugar correto na célula desenhada foram a) Mayara, Gustavo e Lígia. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 95 b) Rodrigo, Mayara e Giovana. c) Gustavo, Rodrigo e Fernando. d) Carlos, Giovana e Mayara. e) Fernando, Carlos e Lígia. Comentários Fernando recebeu a descrição dos centríolos, indicados pela seta 3. Giovana recebeu a descrição do ribossomo, indicado pela seta 5. Carlos recebeu a descrição do retículo endoplasmático rugoso, indicado pela seta 1. Rodrigo recebeu a descrição do complexo de Golgi, indicado pela seta 2. Mayara recebeu a descrição do lisossomo, indicado pela seta 7. Gustavo recebeu a descrição da mitocôndria, indicado pela seta 4. Lígia recebeu a descrição do núcleo, indicado pela seta 6. Logo, os alunos que acertaram a correspondência foram a Mayara, Gustavo e Lígia. Gabarito: A. (FUVEST/2015) 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. 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. Comentários Em I, temos uma célula em condições normais. As setas indicam que a entrada e saída de água ocorre na mesma proporção. Temos, portanto, uma solução isotônica, isto é, a concentração dentro e fora da célula é a mesma. Em II, temos uma célula enrugada. As setas indicam que o volume de água que entra na célula é bem menos que o volume que sai. A célula está desidratando. Temos, portanto, uma solução hipertônica, ou seja, a concentração de solutos fora da célula é maior que dentro da célula. Por isso a água difunde-se de dentro para fora. Em III, temos uma célula inchada, “estufada”. As setas indicam que o volume de água que entra na célula é maior que o volume que sai. Temos, portanto, uma solução hipotônica, ou seja, a concentração de solutos fora da célula é menor que dentro da célula. Por isso a água difunde-se de fora para dentro. Assim, a ordem crescente de concentração das soluções é III (solução menos concentrada) → solução I (solução igual ao interior da célula) → solução II (solução mais concentrada. Gabarito: C. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 96 (ENEM/2015) Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito empregados para estudo e caracterização de células secretoras. Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora? a) b) c) d) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 97 e) Comentários A síntese de proteínas ocorre no retículo endoplasmático rugoso, pelos ribossomos a ele associados. Após a síntese, estas proteínas são encaminhadas para o complexo de Golgi, onde podem ser ligeiramente modificadas (com a adição de glicídios, por exemplo), armazenadas e empacotadas em vesículas. Como a questão trata de proteínas secretoras, as vesículas de armazenamento serão vesículas de secreção. O gráfico que mostra o pico dessas três atividades, respectivamente, é o da letra C. Gabarito: C. (UEPA/2015) A unidade funcional e estrutural do ser vivo é a célula. Ela é caracterizada pela presença de um invólucro celular, organização estrutural complexa, e também por possuir um conjunto de organelas celulares. Sobre a palavra em destaque no enunciado acima, é correto afirmar que: a) os microtúbulos formam o esqueleto externo das células. b) nas células, a digestão de nutrientes ocorre nos lisossomos. c) o complexo de Golgi sintetiza lipídios da parede celular. d) os ribossomos representam os locais onde ocorre a síntese de lipídios. e) na célula animal os plastos auxiliam a síntese de proteínas. Comentários A alternativa A está errada, porque os microtúbulos formam o citoesqueleto, o esqueleto interno, das células. A alternativa B está correta. A alternativa C está errada, porque o complexo de Golgi armazena, modifica e empacota substâncias em seu interior. A alternativa D está errada, porque os ribossomos participam da síntese proteica. A alternativa E está errada, porque os plastos só ocorrem nas células vegetais. Gabarito: B. (UFRGS/2015) No bloco superior abaixo, são citados dois diferentes componentes estruturais do citoesqueleto; no inferior, suas funções. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1-Microtúbulos 2-Microfilamentos ( ) locomoção do espermatozoide ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 98 ( ) ciclose em células vegetais ( ) contração e distensão das células musculares ( ) formação de centríolos A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1, 1, 2, 2 b) 1, 2, 2, 1 c) 1, 2, 2, 2 d) 2, 1, 1, 1 e) 2, 1, 1, 2 Comentários Microtúbulos são responsáveis pela locomoção dos espermatozoides, uma vez que são eles formam os flagelos, e pela formação dos centríolos. Microfilamentos são responsáveis pela ciclose e pela contração e distensão das células musculares. Uma observação válida sobre esta questão é que a ciclose acontece também nas células animais. Ela só é mais perceptível nas células vegetais. Do jeito que a alternativa foi escrita dá a entender que ela somente ocorre nas células vegetais. Gabarito: B. (UEL PR/2014) Pode-se considerar a organização e o funcionamento de uma célula eucarionte animal de modo análogo ao que ocorre emuma cidade. Desse modo, a membrana plasmática seria o perímetro urbano e o citoplasma, com suas organelas, o espaço urbano. Algumas dessas similaridades funcionais entre a cidade e a célula corresponderiam às vias públicas como sendo o retículo endoplasmático, para o transporte e a distribuição de mercadorias; os supermercados como sendo o complexo de Golgi, responsável pelo armazenamento de mercadorias, e a companhia elétrica como sendo as mitocôndrias, que correspondem à usina de força da cidade. Pode-se, ainda, considerar que a molécula de adenosina trifosfato (ATP) seja a moeda circulante para o comércio de mercadorias. Assinale a alternativa que justifica, corretamente, a analogia descrita para as mitocôndrias. a) Absorção de energia luminosa utilizada na produção de ATP. b) Armazenamento de ATP produzido da energia de substâncias inorgânicas. c) Armazenamento de ATP produzido na digestão dos alimentos. d) Produção de ATP a partir da oxidação de substâncias orgânicas. e) Produção de ATP a partir da síntese de amido e glicogênio. Comentários As mitocôndrias realizam a produção de ATP a partir da oxidação de substâncias orgânicas, no processo chamado respiração celular. Gabarito: D. (UEPG/2014) No esquema abaixo, a água pura (A) foi incialmente separada de uma solução aquosa de açúcar (B) por uma membrana semipermeável. Com relação à osmose observada nesse experimento, assinale o que for correto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 99 (01) O desnível gradualmente formado entre os tempos 1 e 2 vai tornando cada vez mais difícil a passagem de água para o lado B. (02) O sistema não entrará em equilíbrio devido à impossibilidade de o soluto passar do lado B para o lado A. (04) O desnível formado no tempo 2 se dá por osmose, ou seja, a passagem de açúcar para o lado A. (08) Em certo estágio, quando o retorno de água, devido ao desnível, equilibrar a tendência de passagem de água do lado menos concentrado para o hipertônico, o sistema entrará em equilíbrio: a cada molécula de água que passar para um lado corresponderá outra que passará em sentido contrário. Comentários As afirmativas 01 e 08 estão certas. A afirmativa 02 está errada, porque o sistema está em equilíbrio pela passagem do solvente de A para B. A afirmativa 04 está errada, porque o desnível ocorre devido à passagem do solvente (água pura) de A para B, passivamente, por osmose. Gabarito: 09. (UEPG/2014) A figura abaixo esquematiza o transporte da bomba de sódio e potássio na célula. Com relação a esse mecanismo, assinale o que for correto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 100 (01) Esse tipo de transporte é ativo e com gasto de energia devido à concentração de sódio (Na+) fora da célula ser maior que em seu interior, ocorrendo o oposto com o potássio (K+). (02) Nessa bomba de sódio e potássio, para cada três íons sódio que saem entram dois potássios. Desse modo, surge uma diferença de cargas elétricas entre os dois lados da membrana, que fica positiva na face externa e negativa na interna. (04) A difusão facilitada apresentada na figura com o sódio (Na+) e o potássio (K+) ocorre nas células para equilibrar as concentrações desses dois íons entre as duas faces da membrana. (08) Outra função desse mecanismo de transporte é aumentar a concentração de íons no citoplasma. Essa função está atrelada a difusão de água para impedir a plasmólise da célula. (16) Esse tipo de transporte ocorre sempre a favor do gradiente de concentração para os íons sódio (Na+) e contra o gradiente de concentração para o potássio (K+). Comentários As afirmativas 01 e 02 estão corretas. A afirmativa 04 está errada, porque a figura apresenta uma bomba de sódio-potássio, característica do transporte ativo. A afirmativa 08 está errada, porque a plasmólise ocorre nas células vegetais, quando estas são expostas às soluções hipertônicas em relação ao seu citoplasma. A afirmativa 16 está errada, porque o transporte ativo do sódio e potássio ocorre contra o gradiente de concentração. Gabarito: 03. (FUVEST/2013) 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 o aspecto 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. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 101 Comentários Na situação 1, a solução é hipertônica, ou seja, com solutos concentrados em maior quantidade fora da célula. Logo, a tendência da água é mover-se para o meio externo, por osmose, para diluir esses solutos. A célula que melhor representa essa situação é a ilustração III, que traz uma célula plasmolisada (com o vacúolo “murcho, folgado” e com a membrana descolada da parede celular). Na situação 2, a solução é hipotônica, ou seja, com solutos concentrados em menor quantidade fora da célula. Logo, a tendência da água é mover-se para o meio interno, por osmose, para diluir a alta concentração de solutos no citoplasma. A célula que melhor representa essa situação é a ilustração I, que traz uma célula túrgida (com o vacúolo dilatado e a membrana contida pela parede celular). A ilustração II apresenta uma célula flácida, ou seja, em solução isotônica. Gabarito: D. (UEPG/2013) Todas as células estão envolvidas por uma membrana plasmática que controla a entrada e saída de substâncias. Nesse contexto, assinale o que for correto. (01) Nas células animais, na osmose ocorre a passagem de solvente por uma membrana semipermeável, quando há diferença de concentração entre duas soluções. O solvente passa de uma região mais concentrada para uma menos concentrada (hipotônica). (02) Mergulhadas nas camadas lipídicas das membranas estão as proteínas, as quais podem desempenhar funções extremamente importantes às células, como o transporte de substâncias e como receptores celulares. (04) O transporte de grandes moléculas para o interior da célula pode ser realizado por exocitose, por meio da expansão de regiões do citoplasma, denominadas de pseudópodes. (08) A membrana plasmática é formada por uma dupla camada de lipídeos, a qual apresenta uma região polar (com afinidade pela água), voltada para os meios extra e intracelulares, e uma região apolar (sem afinidade pela água). (16) A membrana plasmática possui a propriedade de permeabilidade seletiva. No transporte ativo, as substâncias se movem contra um gradiente de concentração, havendo gasto de energia para esse deslocamento. Comentários 02, 08 e 16 estão corretas. 01 está errada porque o solvente difunde-se do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. 04 está errada porque o transporte de grandes moléculas para o interior da célula é chamado de endocitose. Dentro da endocitose, a fagocitose é o processo de englobamento de partículas grandes e sólidas a partir da projeção de pseudópodes. Gabarito: 26. (UEM PR/2012 - modificada) Sobre a membrana plasmática, assinale o que for incorreto. a) A parede celular é um revestimento externo da membrana plasmática e está relacionada à sustentação das células de vegetais, de algas, de fungos e de bactérias. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 102 b) Durante o transporte passivo, a célula transporta substâncias contra o gradiente de concentração, o que envolvegasto de energia e consumo de ATP. c) Microvilosidades são modificações da membrana plasmática, encontradas nas células do tecido de revestimento interno do intestino, que aumentam a superfície de absorção. d) A troca gasosa realizada nas brânquias de um peixe é um exemplo de difusão simples, processo que ocorre diretamente pela bicamada lipídica da membrana, sem gasto de energia. e) Ciclose é o processo de entrada e de movimento de partículas sólidas no citoplasma, realizado pelas expansões citoplasmáticas. Comentários As alternativas A, C e D estão certas. A alternativa B está errada, porque no transporte passivo não há gasto de energia e ele ocorre a favor do gradiente de concentração. A alternativa E é a movimentação contínua dos fluidos citoplasmáticos em consequência da contração de proteínas do citoesqueleto. Gabarito: B. (FUVEST/2011) 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. Comentários A solução A do tubo de vidro elevou seu nível ao ser mergulhada na solução B, o que nos indica que a água fluiu de fora do tubo para dentro dele. Logo, a solução dentro do tubo de vidro é mais concentrada que a solução do recipiente. A alternativa A está errada, porque um animal aquático, quando exposto a um meio menos concentrado (hipotônico), recebe água do meio. Portanto ele se hidrata. A alternativa B está errada, porque as hemácias, ao serem expostas a uma solução hipertônica, perdem água para o meio e murcham. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – Membrana Plasmática e Citoplasma Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 103 A alternativa C está errada, porque pinocitose é um tipo de transporte ativo de partículas dissolvidas em água, através a invaginação da membrana plasmática. A alternativa D está errada, porque as células vegetais quando expostas a um meio hipertônico não se rompem, devido à presença da parede celular. A alternativa E está correta. Os estômatos são pequenas estruturas da célula vegetal fundamentais para o processo de fotossíntese. Eles se relacionam com a entrada e saída de gases, além do vapor de ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 104 água. A abertura e o fechamento dos estômatos são determinados por mudanças na células-guardas: elas se abrem quando se tornam mais túrgidas, e se fecham quando se tornam mais flácidas e murchas. Contudo, por exclusão, podemos chegar à alternativa correta. Gabarito: E. (UECE/2011) A membrana plasmática tem como principal função selecionar as substâncias e partículas que entram e saem das células. Para sua proteção, a maioria das células apresenta algum tipo de envoltório. Nos animais esse envoltório é denominado glicocálix e nos vegetais é denominado parede celulósica. Em relação às células animais, é correto afirmar-se que o glicocálix a) compreende o conjunto de fibras e microvilosidades que revestem as células das mucosas. b) é representado pelo arranjo de estruturas como interdigitações e desmossomos fundamentais à dinâmica celular. c) é composto exclusivamente pelos lipídios e proteínas presentes nas membranas dessas células. d) pode ser comparado a uma manta, formada principalmente por carboidratos, que protege a célula contra agressões físicas e químicas do ambiente externo. Comentários O glicocálix, ou glicocálice, é uma membrana de carboidratos ultra específicos que reveste externamente a membrana plasmática e é responsável pelo reconhecimento e proteção celulares. A alternativa A está errada, porque o glicocálice não compreende um conjunto de fibras, e sim de glicídios, que podem estar associados às proteínas (formando glicoproteínas) ou lipídios (formando glicolipídios). Microvilosidades são especializações da membrana celular que aumentam a superfície de absorção das células. A alternativa B está errada porque interdigitações e desmossomos são especializações da membrana com função de aumentar a aderência e coesão entre as células, mantendo-as firmemente unidas. A alternativa C está errada, pelo mesmo motivo que a alternativa A. Gabarito: D. (UNEMAT/2011) Quando ingerimos substâncias tóxicas, as células do fígado (hepatócitos) realizam a metabolização dessas substâncias, para evitar danos ao organismo. Qual organela é responsável por essa função? a) Retículo endoplasmático liso. b) Lisossomo. c) Dictiossomo. d) Vacúolo digestivo. e) Glioxissomo. Comentários A organela responsável por metabolizar as substâncias tóxicas ou nocivas ao corpo e inativá-las é o retículo endoplasmático liso. As demais alternativas trazem organelas que veremos adiante como são e quais suas funções. Aqui, farei uma breve descrição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 105 Os lisossomos são responsáveis pela digestão intracelular das células. O dictiossomo é um nome antigo, já em desuso, para o complexo de Golgi, que é responsável pelo armazenamento, modificação e secreção de substâncias orgânicas. O vacúolo digestivo participa da digestão intracelular (junto com os lisossomos). Os glioxissomos estão presentes nas folhas e sementes e atuam convertendo ácidos graxos em açúcares. Gabarito: A. (UEL PR/2010) Na década de 1950, a pesquisa biológica começou a empregar os microscópios eletrônicos, que possibilitaram o estudo detalhado da estrutura interna das células. Observe, na figura a seguir, a ilustração de uma célula vegetal e algumas imagens em micrografia eletrônica. (Adaptado de: SADAVA, D. et al. Vida: A ciência da biologia. V. 1. 8 ed. Porto Alegre: Artmed. 2009. p. 77.) Quanto às estruturas anteriormente relacionadas, é correto afirmar: a) A imagem 1 é de uma organela onde as substâncias obtidas do ambiente externo são processadas, fornecendo energia para o metabolismo celular. b) A imagem 2 é de uma organela na qual a energia da luz é convertida na energia química presente em ligações entre átomos, produzindo açúcares. c) A imagem 3 é de uma organela que concentra, empacota e seleciona as proteínas antes de enviá-las para suas destinações celulares ou extracelulares. d) A imagem 4 é de uma organela na qual a energia química potencial de moléculas combustíveis é convertida em uma forma de energia passível de uso pela célula. e) A imagem 5 é de uma organela que produz diversos tipos de enzimas capazes de digerir grande variedade de substâncias orgânicas. Comentários A figura representa uma célula vegetal. A imagem 1 corresponde à parede celular da célula. A imagem 2 corresponde à mitocôndria. A imagem 3 corresponde ao cloroplasto. A imagem 4 corresponde ao complexo de Golgi. A imagem 5 corresponde ao vacúolo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 106 A alternativa A está errada, porque diz que 1 é uma organela que processa substâncias fornecendo energia. A parede celular não é uma organela,mas um envoltório composto por fibras de celulose responsável pela produção e sustentação da célula vegetal. A alternativa B está errada, porque na mitocôndria não há absorção de energia luminosa para conversão em energia química. A alternativa C está certa, porque o complexo de Golgi é responsável por armazenar e empacotar as proteínas antes de enviá-las para seu destino. A alternativa D está errada, porque o cloroplasto produz energia química a partir da reação de substâncias inorgânicas com a energia luminosa. A alternativa E está errada, porque retrata um vacúolo, que tem por função armazenar substâncias. Gabarito: C. (UFPB/2010) Em uma aula de Biologia, os estudantes puderam observar, ao microscópio, emissão de pseudópodes em amebas e movimento de ciclose em células de folhas de Elodea. As estruturas celulares diretamente envolvidas nos movimentos celulares observados são os a) microtúbulos. b) microfilamentos. c) filamentos intermediários. d) cílios. e) flagelos. Comentários Os microfilamentos, ou filamentos de actina, dão suporte para as microvilosidades, participam do processo de separação das células na divisão celular e são responsáveis pela movimentação celular dentro do citoplasma (fenômeno que chamamos de ciclose). Além disso, forma os principais componentes contráteis das células musculares, junto com a miosina (um outro tipo de proteína). Os microtúbulos são responsáveis pelo suporte estrutural da célula, pela formação dos fusos meiótico e mitótico nas divisões celulares e pela formação dos centríolos. Os filamentos intermediários participam das junções celulares e conferem resistência mecânica às células. Cílios e flagelos são estruturas locomotoras. Gabarito: B. (UFJF MG/2009) A distribuição adequada de íons nos espaços intra e extracelular é fundamental para o funcionamento das células. Por exemplo, a transmissão de impulsos nervosos, a contração muscular e a secreção de hormônios são totalmente dependentes dessa distribuição e dos fluxos iônicos. Dois importantes íons envolvidos nos processos celulares são o sódio e o potássio que têm concentrações diferente nos meios intra e extracelular. Sobre essas diferenças, é CORRETO afirmar que: a) a concentração de sódio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta com gasto de ATP. b) a concentração de sódio e potássio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que os transporta com gasto de ATP. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 107 c) a concentração de sódio é maior dentro da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta sem gasto de ATP. d) a concentração de potássio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta com gasto de ATP. e) a concentração de sódio é maior fora da célula, e um importante componente na determinação dessa diferença é a bomba de sódio-potássio que o transporta sem gasto de ATP. Comentários A alternativa B está errada porque somente a concentração de sódio é maios fora da célula, em condições normais. A concentração de potássio é maior no ambiente intracelular. A alternativa C está errada porque a bomba de sódio-potássio necessita de ATP para realizar o transporte dos íons. Trata-se de um transporte ativo. A alternativa D está errada porque a concentração de potássio é maior dentro da célula e não fora. A alternativa E está errada porque a bomba de sódio-potássio necessita de ATP para realizar o transporte dos íons. Trata-se de um transporte ativo. Gabarito: A. (UESPI/2008) As células caliciformes da mucosa intestinal do homem produzem um líquido lubrificante e protetor denominado muco, um material complexo constituído, principalmente, por proteínas associadas a polissacarídeos substâncias fabricadas, respectivamente, pelas organelas: a) retículo endoplasmático liso e mitocôndria. b) complexo de Golgi e lisossomo. c) retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi. d) retículo endoplasmático e lisossomo. e) retículo endoplasmático liso e peroxissomos. Comentários O retículo endoplasmático rugoso é responsável pela síntese de proteínas e o complexo de Golgi é a organela que adiciona glicídios a essas proteínas, em um processo chamado glicosilação. A glicosilação de proteínas tem como funções aumentar sua resistência à ação de proteases, direcionar seu transporte e regular sua atividade. O retículo endoplasmático liso realiza a síntese de lipídios, os lisossomos realizam a digestão intracelular e os peroxissomos realizam a detoxificação celular. Gabarito: C. (UFU MG/2008) São poucas as células que realizam o transporte de substâncias por meio da fagocitose. As amebas (protozoários), por exemplo, utilizam esse processo em sua alimentação. Considerando esse tipo de transporte, analise as afirmativas abaixo. I. Pela emissão de pseudópodes, a ameba captura o alimento, que é digerido no seu interior por meio de enzimas específicas. II. A fagocitose é um transporte ativo, pois o alimento atravessa a membrana com a ajuda de proteínas que carregam o alimento para o interior da ameba. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 108 III. Nos vertebrados, o processo de fagocitose é utilizado por algumas células de defesa, como por exemplo, alguns glóbulos brancos. Marque a alternativa correta. a) apenas I e III são corretas. b) apenas I e II são corretas. c) apenas II e III são corretas. d) I, II e III são corretas. Comentários A fagocitose, embora seja um tipo de processo ativo, é um transporte é um transporte realizado por vesículas e sem a ajuda de proteínas, no qual as partículas sólidas do meio externo são capturadas por projeções denominadas pseudópodes, ficando circunscritas em vesículas (denominadas fagossomos) e sendo liberadas no interior celular. A digestão a seguir ocorre no lisossomo. Portanto, as afirmativas I e III estão certas e a alternativa II está errada. Gabarito: A. (UNIFESP-SP/2008) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microrganismos causadores de doenças, como as amebas, por exemplo. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente. b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente. c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente. d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal. e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem talbomba e murcham por perda de água por osmose. Comentários A alternativa A está correta. As amebas são animais protozoários. Células animais quando postas em solução hipertônica (mais concentrada), perdem água para o meio por osmose. A ameba, neste caso, dessecou até morrer. Já nas células vegetais, embora também percam água expostas a uma solução hipertônica, esse processo ocorre de maneira mais lenta, devido à parede celular. A parede celular é a estrutura responsável por dar forma a célula. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 109 Na alternativa B, o texto traz que células animais e vegetais não possuem barreiras contra a perda d’água por difusão simples. Está errada uma vez que as células vegetais apresentam a parede celulósica, responsável, entre outras coisas, por evitar a dessecação da célula. Além disso, o movimento de saída da água do meio menos concentrado para o meio mais concentrado denomina-se osmose e não difusão simples. Na difusão simples é o soluto que migra do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Na alternativa C é dito que na alface ocorreu o processo de difusão facilitada. Está errado. A célula vegetal perde água por osmose, assim como as células animais. Os animais até possuem as aquaporinas, proteínas de membrana cuja função é facilitar a entrada de água e tornar este processo mais rápido. Contudo, na ausência dessas proteínas, a osmose ocorre normalmente, sendo o mecanismo principal de transporte de água. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 110 Na alternativa D, o vinagre não afeta a membrana plasmática da ameba e não possui nenhuma relação com sua morte. Na alternativa E, o texto diz que a morte do protozoário foi devido a entrada excessiva de água na célula, uma vez que ela teria capturado íons de sódio pela bomba de sódio-potássio. Tudo nesta alternativa está errado. O protozoário morreu por desidratação, devido à saída excessiva de água ao entrar em contato com um ambiente mais concentrado que o seu ambiente interno (intracelular). Gabarito: A. (UECE/2008) Sabe-se que no transporte de substâncias através da membrana plasmática: 1) Certos íons são conservados com determinadas concentrações dentro e fora da célula, com gasto de energia. 2) Caso cesse a produção de energia, a tendência é de distribuírem-se homogeneamente as concentrações destes íons. As frases 1 e 2 referem-se, respectivamente, aos seguintes tipos de transporte: a) difusão facilitada e osmose b) transporte ativo e difusão simples c) transporte ativo e osmose d) difusão facilitada e difusão simples Comentários Sentença 1: Refere-se ao transporte ativo. O transporte ativo ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, favorecendo concentrações desiguais entre os meios, e com gasto de energia. Essa diferença de concentração dos íons entre os meios intra e extracelulares é necessária para o correto funcionamento de vários processos biológicos. As proteínas carreadoras bombeiam os íons contra sua tendência natural de movimento mediante o fornecimento de ATP. Sentença 2: Refere-se à difusão simples. Na ausência de uma força que direcione os íons contra o gradiente de concentração, eles seguem sua tendência natural de difundirem-se homogeneamente do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, até alcançarem o equilíbrio (solução isotônica). Gabarito: B. (FUVEST/2003) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias: a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos alimentos. b) produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas. c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose. d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP. e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 111 Comentários Vimos que a função principal das mitocôndrias é produzir ATP, através da respiração celular, um processo de oxidação de moléculas orgânicas, especialmente da glicose, gerando como produtos o gás carbônico e água. Portanto, a alternativa B está certa. A alternativa A está errada, porque as mitocôndrias não estocam o ATP, e sim produzem-no. A alternativa C está errada, porque as mitocôndrias sintetizam energia através da oxidação de moléculas orgânicas e não o contrário. A alternativa D está errada, porque a respiração celular não depende da presença de energia luminosa. A obtenção de energia dependente da luz solar chama-se fotossíntese e é realizada pelas organelas membranosas chamadas cloroplastos, presentes somente nas células vegetais e em algumas algas. A alternativa E está errada, porque a produção de ATP se dá a partir da degradação de moléculas orgânicas e não da síntese delas. Gabarito: B. (UEL PR/2003) No gráfico a seguir observa-se a relação entre a atividade enzimática de uma organela presente nas células da cauda dos girinos e a variação no comprimento relativo da cauda desses animais durante o seu desenvolvimento. Sobre a redução da cauda desses girinos, analise as seguintes afirmativas: I. A atividade das enzimas é máxima no início da regressão da cauda desses anfíbios. II. A regressão no tamanho da cauda dos girinos ocorre por ação de enzimas digestivas, conhecidas como hidrolases. III. As enzimas que atuam na digestão da cauda dos girinos foram sintetizadas no interior do retículo endoplasmático rugoso. IV. A ausência de lisossomos nas células da cauda dos girinos, no início do seu desenvolvimento, impediria a diminuição no tamanho da cauda desses anfíbios. Das afirmativas acima, são corretas: a) Apenas I e III. b) Apenas II e IV. c) Apenas I e IV. d) Apenas I, II e III. e) Apenas II, III e IV. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 112 Comentários A afirmativa I contradiz o gráfico. Nele, vemos que a atividade enzimática é máxima no final da regressão da cauda dos girinos. Está, portanto, errada. A afirmativa II é verdadeira. A afirmativa III é verdadeira. Enzimas são um tipo de proteínas e as proteínas são sintetizadas pelo retículo endoplasmático rugoso. A afirmativa IV é verdadeira. Os lisossomos são as organelas que armazenam as enzimas digestivas e realizam a digestão intracelular. Na ausência dessas organelas, não ocorre o processo de autólise (a destruição de tecido vivo ou morto por enzimas do próprio corpo). Gabarito: E. (UNEMAT/2011) Quando ingerimos substâncias tóxicas, as células do fígado (hepatócitos) realizam a metabolização dessas substâncias, para evitar danos ao organismo. Qual organela é responsável por essa função? a) Retículo endoplasmático liso. b) Lisossomo. c) Dictiossomo. d) Vacúolo digestivo. e) Glioxissomo. Comentários A organela responsável por metabolizar as substâncias tóxicas ou nocivas ao corpo e inativá-las é o retículo endoplasmático liso. As demais alternativas trazem organelas que veremos adiante como são e quais suas funções. Aqui, farei uma breve descrição. Os lisossomos são responsáveis pela digestão intracelular das células. O dictiossomo é um nome antigo, já em desuso, para o complexo de Golgi, que é responsável pelo armazenamento, modificação e secreção de substâncias orgânicas. O vacúolo digestivo participa da digestão intracelular (junto com os lisossomos). Os glioxissomosestão presentes nas folhas e sementes e atuam convertendo ácidos graxos em açúcares. Gabarito: A. (UEL PR/2001) Com relação aos componentes indicados, selecione a alternativa correta. O esquema abaixo representa um modelo de célula com alguns de seus componentes numerados de 1 a 8. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 113 a) 1 é responsável pela respiração celular e 2 é a carioteca. b) 3 é o retículo endoplasmático liso e 4 é uma vesícula pinocítica. c) 5 está presente em células procariontes e eucariontes. d) 6 realiza a fotossíntese e 7 está relacionado com a formação dos ribossomos. e) 8 é o local de síntese dos componentes orgânicos. Comentários Os componentes celulares apresentados são: 1 – Centríolos: realizam a movimentação celular e formação de cílios e flagelos. 2 – Membrana plasmática: realiza o transporte de substâncias entre os meios intra e extracelular, selecionando as substâncias que entram e saem da célula. 3 – Complexo de Golgi: armazena e empacota substâncias na célula. 4 – Lisossomos: realizam a digestão intracelular. 5 – Carioteca: é a membrana que delimita o núcleo da célula. 6 – Mitocôndria: realiza a respiração celular. 7 – Núcleo: região onde se encontra o material genético da célula. 8 – Retículo endoplasmático rugoso: realizam a síntese proteica. A alternativa A está errada, porque 1 são centríolos e 2 é a membrana plasmática. A alternativa B está errada, porque é o complexo de Golgi e 4 são vesículas dos lisossomos. A alternativa C está errada, porque a carioteca está ausente nas células procariotas. A alternativa D está errada, porque a mitocôndria não realiza fotossíntese. A alternativa E está certa. O retículo endoplasmático rugoso produz proteínas. Sabemos que é o retículo rugoso que está indicado devido às pequenas saliências que a estrutura apresenta. Elas representam os ribossomos aderidos à superfície do retículo. Gabarito: E. (UEL PR/2001) O que indicam, respectivamente, as letras A, B, C e D na tabela abaixo? ORGANELA REAÇÃO PROCESSO Mitocôndria Síntese de ATP A B Fotólise da água Fotossíntese Lisossomo Hidrólise C D Oxidação Detoxificação celular a) Respiração celular, ribossomo, detoxificação celular, cloroplasto. b) Respiração anaeróbica, cloroplasto, síntese de nucleotídeos, ribossomo. c) Respiração celular, cloroplasto, digestão intracelular, peroxissomo. d) Síntese de proteínas, peroxissomo, digestão intracelular, ribossomo. e) Fermentação, cloroplasto, síntese de lipídios, lisossomo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 114 Comentários A corresponde ao processo de respiração celular, realizado nas mitocôndrias. B corresponde ao cloroplasto, local onde ocorre a fotólise da água, no processo de fotossíntese. C corresponde ao processo de digestão intracelular, realizado pelo lisossomo. D corresponde ao peroxissomo, organela responsável pela detoxificação celular. A alternativa correta é a letra C. Gabarito: C. (6° Simulado GERAL EV/2020) ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 115 O citoesqueleto é composto por filamentos proteicos que se dispõem no citoplasma das células e auxiliam em diversos processos. A esse respeito, julgue as afirmações que seguem com V (verdadeira) ou F (falsa). (_) Os filamentos de actina estão relacionados com o movimento ameboide de células como os macrófagos. (_) Os microtúbulos são os filamentos de maior calibre e estão relacionados com a formação do fuso mitótico. (_) O flagelo do espermatozoide contém em seu interior uma estrutura chamada axonema, composta por nove trincas de microtúbulos. (_) Os filamentos intermediários estão envolvidos na formação e sustentação das microvilosidades, além da adesão celular, já que estão associados às placas que formam os desmossomos. A sequência correta, de cima para baixo, é a) F – V – F – V. b) V – V – F – F. c) V – F – V – F. d) V – V – V – V. e) V – V – F – V. Comentários A primeira afirmação é verdadeira (V). A segunda afirmação é verdadeira (V). A terceira afirmação é falsa (F), pois o axonema é composto por nove pares de microtúbulos periféricos e um par central. A quarta afirmação é falsa (F), pois a formação e sustentação das microvilosidades são desempenhadas pelos filamentos de actina. A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B. (2° Simulado UECE EV/2020) Em uma célula animal, a sequência da participação das organelas citoplasmáticas desde a obtenção do alimento até a geração de energia é, respectivamente, a) lisossomos, mitocôndrias, núcleo. b) complexo golgiense, lisossomos, mitocôndrias. c) lisossomos, complexo golgiense, mitocôndrias. d) complexo golgiense, mitocôndrias, núcleo. Comentários O alimento é capturado e incorporado aos lisossomos, organelas responsáveis pela digestão da célula. A seguir, o material que será aproveitado dessa digestão é transportado, via vesículas golgienses, para seu local de atuação. No caso da geração de energia, o destino deve ser as mitocôndrias. Gabarito: C. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 116 (2° Simulado MEDICINA EV/2020) Em um estudo realizado com pessoas que consumiam álcool todos os dias foi observado que seus fígados apresentam aspecto um pouco diferente do normal. Ao analisá-los através de uma biópsia, identificou-se que suas células apresentavam excesso de uma organela, o que poderia comprometer a atividade normal do órgão e levar ao quadro clínico conhecido como cirrose. A organela encontrada em excesso foi a) retículo endoplasmático rugoso. b) lisossomo. c) retículo endoplasmático liso. d) complexo golgiense. e) glioxissomo. Comentários A organela encontrada em excesso nas células hepáticas foi o retículo endoplasmático liso, que possui, dentre outras funções, o papel de metabolizar o álcool. Em uma condição de consumo diário dessa droga, a célula passa a gastar energia em excesso para a produção de REL, o que compromete as demais funções celulares e leva à danos no fígado. A alternativa certa é a C. Gabarito: C. (3° Simulado FUVEST EV/2020) Se a produção energética de uma célula for inibida, a concentração de íons intra e extracelular irá em pouco tempo se igualar. Neste caso, pode-se afirmar que foi inibido(a) a) uma proteína de canal aberto. b) uma bomba iônica. c) uma permease. d) uma proteína transportadora de elétrons. e) um endossomo. Comentários O transporte de íons entre os meios intra e extracelular se dá de maneira ativa por meio das bombas iônicas. Assim, caso a produção de ATP seja inibida, e a diferença no gradiente de concentração não puder ser mantida, a concentração dos íons tenderá a se igualar. Gabarito: B. (1° Simulado MEDICINA EV/2020) De acordo com a Teoria da Endossimbiose, as organelas mitocôndrias e cloroplastos descendem de bactérias primitivas que passaram a viver dentro de células eucarióticas primitivas, há milhões de anos. Essa ideia é reforçada pelas inúmeras semelhanças genéticas e químicas que tais organelas possuem em comum com as bactérias, exceto: a) Mitocôndrias e cloroplastos possuem dupla membrana, resultado, provavelmente, do englobamento desses organismos. A mais interna seria proveniente do organismo englobado, e a mais externa seria resultado da membrana do organismo que o englobou. b) Mitocôndrias e cloroplastos possuem capacidade de autoduplicação. c) Certos antibióticoscausam alterações na síntese de proteínas de mitocôndrias e cloroplastos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 117 d) Mitocôndrias e cloroplastos sintetizam algumas de suas próprias proteínas, de modo muito semelhante ao de organismos procariontes. e) Mitocôndrias e cloroplastos possuem seu próprio genoma, com genes localizados em pequenas quantidades de cromossomos. Comentários As alternativas A, B, C e D estão certas. A alternativa E está errada, porque essas organelas não possuem seu genoma arranjado em cromossomos, mas sim em uma molécula de DNA circular. Gabarito: E. (4º Simulado FUVEST EV/2019) A morte não é nada para nós, pois, quando existimos, não existe a morte, e quando existe a morte, não existimos mais. (Epicuro) A multiplicação celular para o desenvolvimento, crescimento e renovação dos tecidos é um processo de grande importância fisiológica. Igualmente importante é a morte celular, processo a partir do qual a célula regula atividades normais do organismo. Na formação dos testículos, por exemplo, somente as células germinativas que atingem a região gonadal sobrevivem e se diferenciam. As demais células que não o fazem, morrem. Este processo de regulação do desenvolvimento é conhecido como a) necrose, um processo de morte celular acidental, que pode ocorrer em células infectadas ou danificadas, desencadeando uma inflamação local e afetando células vizinhas. b) clasmocitose, um processo ativo de eliminação do conteúdo intracelular por vesículas, levando à morte celular. c) apoptose, um tipo de morte celular programada, que pode ocorrer em células aparentemente normais ou que simplesmente tenham alcançado o fim de sua funcionalidade. d) excreção, um processo pelo qual as células sem utilidade são eliminadas do organismo. e) exocitose, um processo ativo no qual a célula é transportada, através de vesículas, para o meio extracelular, onde degenera. Comentários A alternativa C está certa. O enunciado, assim como o texto, referem-se a uma morte programada, algo organizado e premeditado pelo organismo para que ele mantenha sua homeostase e bom funcionamento. Logo, estamos falando do fenômeno da apoptose. Gabarito: C. (2º Simulado FUVEST EV/2019) A água do mar não mata a sede. Isto se deve ao fato de que, além do cloreto de sódio, ela possui grande quantidade de íons magnésio, que não são reabsorvidos de maneira eficiente pelo intestino delgado, embora haja mecanismos de absorção desses íons para quantidades normais presentes na alimentação. O processo que explica a eliminação do excesso de íons magnésio proveniente da ingestão da água do mar decorre da a) entrada de água por osmose na circulação sanguínea, uma vez que o mar é hipertônico em relação ao sangue humano, tornando maior a concentração de sais no intestino. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 118 b) perda de água por difusão facilitada na circulação sanguínea, uma vez que o mar é hipotônico em relação ao sangue humano. c) ela é isotônica em relação ao sangue humano, ocasionando um fluxo de água em alta velocidade pela corrente sanguínea. d) perda de água por osmose da circulação sanguínea para o interior do intestino, uma vez que o mar é hipertônico em relação ao sangue humano, ocasionando intensa diarreia e desidratação. e) entrada de água por difusão facilitada na circulação sanguínea, uma vez que a água do mar é hipotônica em relação ao sangue humano. Comentários A água do mar é hipertônica em relação ao sangue humano. Assim, quando a ingerimos, perdemos água da circulação sanguínea para o intestino delgado, por osmose, na tentativa de diluir o excesso de sais ali presente. Esse mecanismo de regulação leva a uma intensa diarreia e à desidratação. A alternativa D está certa. Gabarito: D. (5º Simulado FUVEST EV/2019) No almoço de domingo de uma família havia macarronada, frango assado e salada de três tipos de folhas verdes (alface, couve e espinafre), temperada com sal e limão. A salada foi o único prato que sobrou e, para não estragar, foi guardada na geladeira. No dia seguinte, verificou-se que as folhas estavam murchas, havendo algumas mais murchas que as outras. São possíveis explicações para esse fenômeno, I – a diferença na concentração de sal em cada tipo de verdura. II – a quantidade de clorofila presente em cada tipo de verdura. III – a diferença na espessura da cutícula de cada tipo de verdura. IV – a diferença na área foliar de cada tipo de verdura. Dadas as afirmações acima, é correto o que se afirma em a) I e IV apenas. b) II, III e IV apenas. c) I, III e IV apenas. d) III e IV apenas. e) I, II, III e IV. Comentários A diferença na concentração de sal, na espessura e na área foliar influenciam na passagem de água (osmose) do meio interno para o externo, levando ao murchamento diferencial das folhas. Gabarito: C. (3º Simulado FUVEST EV/2019) O complexo de Golgi é uma organela membranosa formada por um conjunto de sacos achatados e empilhados chamados de cisternas. Sobre essa organela, a única alternativa que não corresponde a uma de suas funções é: a) formação do lisossomo. b) formação do acrossomo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 119 c) produção de muco. d) armazenamento e secreção de proteínas. e) síntese e modificação de proteínas. Comentários O complexo golgiense tem função de o armazenamento, modificação e eliminação de secreções, além de ser responsável pela formação do lisossomo, do acrossomo e produção de muco. Assim, a única alternativa que não apresenta uma função do complexo de Golgi é a alternativa E, uma vez que ele não sintetiza proteínas. Gabarito: E. ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 120 6. Versões das Aulas DATA VERSÃO ALTERAÇÃO 18/11/2021 Arquivo original ESTRATÉGIA VESTIBULARES - Curso Extensivo de Biologia Aula 01 – Membrana plasmática e Citoplasma 121 7. Referências Bibliográficas ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia das células: origem da vida, citologia e histologia, reprodução e desenvolvimento. 2ª ed. São Paulo: Moderna, 2004. CARVALHO, H. & RECCO-PIMENTEL, S.M. A célula. 3ª ed. Barueri: Manole, 2013. DAMINELI, A; DAMINELI, DSC. Origens da vida. Estudos avançados, 21 (59): 263 - 284. 2007.ENCICLOPÉDIA BRITÂNICA. Disponível em http://britannica.com.br/ Acesso em: 18 de março de 2019. JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Histologia básica. 12ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. LOPES, S. & ROSSO, S. Conecte Bio – volume único. 1ª ed. São Paulo: Editora Saraiva, 2014. PAULINO, W.R. Biologia – volume único (Série Novo Ensino Médio), 8ª ed. São Paulo: Editora Ática, 2002. LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. 7ª ed. São Paulo: Editora Ática. 2012 SHUTTERSTOCK. https://www.shutterstock.com/