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284 Perguntas e respostas de biologia resposta (e conseqüente formação de anticorpos e células de memória) a uma determinada infecção ou doença, a fim de imunizar o indivíduo contra infecções pelo agente patogênico no futuro. Dado que cada anticorpo não actua contra uma variedade de antigénios, mas em vez disso actua apenas contra o seu antigénio específico, é necessário que o sistema imunitário estabeleça contacto de alguma forma com o antigénio contra o qual se pretende a imunização. O reconhecimento de porções moleculares específicas de cada antígeno faz com que o sistema imunológico produza a porção variável específica das imunoglobulinas para atacar aquele antígeno. Portanto, para induzir a imunização ativa é necessário inocular no corpo pequenas partes do agente infeccioso ou o agente inteiro (morto ou inativado). 28. Por que ainda não existe uma vacina duradoura contra o resfriado comum? Vírus que apresentam alta taxa de mutação como o vírus causador do resfriado comum escapam facilmente da ação das vacinas contra eles. Após uma resposta imunitária primária (natural ou induzida artificialmente) contra o vírus na estação seguinte de infecção surgem novas estirpes mutantes resistentes e perde-se a protecção obtida com a resposta imunitária da última estação. (Poderíamos dizer que a alta taxa de mutação é uma forma de “imunização” encontrada por estes vírus.) 27. Quais são os tipos de agentes antigénicos que podem constituir vacinas? As vacinas podem ser constituídas por agentes de doença mortos, por agentes de doença inativados, por toxinas inativadas ou por fragmentos do agente infeccioso. Exemplos de algumas vacinas e seus tipos de agentes antigênicos são: BCG, bacilo da tuberculose inativado; vacina antitetânica, toxina inativada; toxina antidiftérica inativada; antipolio Salk, poliovírus morto; antipolio Sabin, poliovírus atenuado (inativado). 29. Porque é que as vacinas são utilizadas na prevenção mas não no tratamento de infecções? Por que os soros antiveneno podem ser usados na prevenção e no tratamento? As vacinas não são utilizadas no tratamento de infecções porque dependem da resposta imunológica primária que leva cerca de uma semana para ocorrer e não é tão intensa e eficaz. Os soros antiveneno, entretanto, são inoculados na circulação e utilizados como tratamento imediato, pois são compostos por uma grande quantidade de imunoglobulinas (anticorpos) potentes contra seu respectivo veneno específico. 30. O que é a vacina de DNA? A vacina de DNA, ou vacinação de DNA, é uma tecnologia de vacinação baseada em www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 285 Perguntas e respostas de biologia engenharia genética. Na vacinação com DNA, um plasmídeo (vetor) recombinante contendo o gene de um antígeno específico que faz parte de um determinado agente patogênico é inserido nas células do indivíduo a ser imunizado. Estas células começam então a produzir o antigénio que desencadeia a resposta imunitária primária e, teoricamente, o indivíduo fica imunizado contra esse antigénio. 31. Qual é o nome dado às condições em que o próprio sistema imunológico do indivíduo é o agente das doenças? Quais são alguns exemplos dessas condições? As doenças causadas pela ação do próprio sistema imunológico do indivíduo são chamadas de doenças autoimunes. As doenças autoimunes surgem quando o sistema imunológico produz anticorpos ou células de defesa que atacam células, tecidos e órgãos do seu próprio corpo. As células ou tecidos atacados são erroneamente reconhecidos como antígenos pelo sistema imunológico. Artrite reumatóide, lúpus, esclerodermia, vitiligo, pênfigo, diabetes mellitus tipo I, doença de Crohn (inflamação crônica do intestino), miastenia gravis, doença de Graves, doença de Hashimoto, etc., são exemplos de doenças autoimunes. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 286 Perguntas e respostas de biologia Gametogênese 1. O que são gametas? 3. Qual é o nome das células capazes de produzir gametas? Qual é a ploidia dessas células formadoras de gametas? Os gametas são células especializadas na reprodução sexuada. Eles contêm metade do número máximo de cromossomos da espécie e se unem a outro gameta dando origem a um zigoto com o dobro do número de cromossomos das células gaméticas. As células que formam os gametas são as células germinativas, em oposição às células somáticas. A ploidia (número de cromossomos) das células germinativas é a mesma das células somáticas (somente durante a formação dos gametas ocorre a meiose e o número de cromossomos é reduzido à metade). Nos humanos, os gametas são formados por meiose; os gametas masculinos são os espermatozoides e os gametas femininos são os óvulos. 2. Qual é o tipo de divisão celular que permite a reprodução sexuada? O que é gametogênese? 4. O que são gônadas? Quais são as gônadas masculinas e femininas nos humanos? As gônadas são os órgãos que produzem gametas. Eles contêm as células germinativas que se dividem e geram gametas. Nos homens, as gônadas são os testículos. Nas mulheres, as gônadas são os ovários. A meiose é o tipo de divisão celular que permite a reprodução sexuada, pois reduz à metade o número de cromossomos da espécie possibilitando a combinação de dois gametas para formar um novo indivíduo. (Em alguns seres a meiose cria gametófitos haplóides que por meio da mitose geram gametas. Mesmo neste caso a função da meiose é a mesma: fornecer às células metade do número de cromossomos da espécie com separação dos homólogos.) 5. Indicando o nome e respectiva ploidia de cada célula envolvida, como pode ser descrita a formação de espermatozoides a partir de células germinativas? Gametogênese é o nome dado ao processo de produção de gametas. A formação dos espermatozoides, ou espermatogênese, começa com uma célula germinativa chamada espermatogônia (2n) que sofre mitose e dá origem ao espermatócito I (2n). O espermatócito I sofre meiose I e gera dois espermatócitos II (n) que então www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 287 Perguntas e respostas de biologia sofrem meiose II e produzem quatro espermátides (n). Cada espermátide passa por um processo de maturação denominado espermiogênese e aparecem quatro espermatozoides. 9. Qual é a diferença entre espermátides e espermatozoides? Qual é o nome da transformação das espermátides em espermatozóides? 6. Qual é a diferença entre espermatogônia e espermatócito I? As células germinativas masculinas são as espermatogônias (células diplóides, 2n) situadas nos testículos. Eles amadurecem e por meio da mitose dão origem aos espermatócitos I (2n) que sofrerão meiose. Os espermatozóides (gametas masculinos) são espermátides maduras que já sofreram diferenciação (aparecimento do flagelo, redução do citoplasma, formação do acrossomo, aumento do número de mitocôndrias). Este processo de diferenciação é denominado espermiogênese. 10. Qual é o acrossomo do espermatozóide? Como é formado? 7. Qual é a diferença entre espermatócito I e espermatócito II? O espermatócito I (2n) sofre a primeira divisão da meiose (meiose I) originando dois espermatócitos II (haplóides, n). O acrossomo é uma estrutura que contém um grande número de enzimas digestivas, está localizado na extremidade anterior do espermatozoide e é formado pela união de vesículas do aparelho de Golgi. A função do acrossomoé liberar suas enzimas quando o espermatozoide encontra o óvulo para romper a cobertura externa do gameta feminino, tornando possível a fecundação. 8. Qual é a diferença entre espermatócito II e espermátide? As espermátides (n) são os produtos da segunda divisão da meiose (meiose II) na gametogênese masculina. Cada espermatócito II origina duas espermátides totalizando quatro espermátides para cada espermatócito I que entra na meiose. 11. Qual é a função do flagelo do espermatozóide? Como é formado? O flagelo do espermatozoide é formado pelos centríolos que migram para a região posterior ao núcleo. Sua função é promover a locomoção em direção ao óvulo. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 288 Perguntas e respostas de biologia 12. Por que o citoplasma dos espermatozoides é muito reduzido? Por que as mitocôndrias dos espermatozoides se concentram na base do flagelo? 14. Indicando o nome e respectiva ploidia de cada célula envolvida, como descrever a formação de óvulos a partir de células germinativas? O citoplasma reduzido dos espermatozoides diminui o peso celular e proporciona uma forma mais hidrodinâmica para a locomoção nos fluidos. A alta concentração de mitocôndrias na base do flagelo do espermatozoide é necessária para o fornecimento energético do flagelo (para que ele bata e mova o espermatozoide). A formação dos óvulos começa com uma célula germinativa chamada ovogônia (2n) que sofre mitose e dá origem ao ovócito I (2n). O ovócito I sofre meiose I que, entretanto, é interrompida na prófase. Após a puberdade, durante cada ciclo menstrual, um ovócito I termina a meiose I e gera um ovócito II (n) e o primeiro corpúsculo polar (n). Com a fecundação, o ovócito II sofre meiose II e produz o óvulo maduro (n) e o segundo corpúsculo polar (n). 13. No que diz respeito aos acontecimentos durante os períodos da vida, quão diferente é a gametogénese nas mulheres e nos homens? 15. Qual é o primeiro corpo polar? Quão diferente é do ovócito II? A formação das espermatogônias nos homens ocorre durante o período embrionário. A formação de espermatozoides, entretanto, é um processo contínuo que começa na puberdade e continua até a velhice e às vezes durante todo o resto da vida do homem. Nas mulheres, todas as oogônias são formadas antes do nascimento. As ovogônias se transformam em ovócitos I que entram na primeira divisão da meiose (meiose I). Esta divisão, entretanto, é interrompida na prófase e continua apenas na puberdade. Após o início da menstruação, um óvulo é liberado a cada período e, se fecundado, finaliza a divisão meiótica. A oogênese cessa após a menopausa (cessação da atividade menstrual) e começa o período climatérico da vida. Na ovogênese, a ovogônia se diferencia em ovócito I (2n) e esta célula entra em meiose. Após terminar a primeira divisão meiótica (meiose I) o ovócito I forma duas células: o ovócito II (n) e o primeiro corpúsculo polar. O oócito II é maior porque recebe quase todo o citoplasma e as estruturas citoplasmáticas do oócito I como estratégia de armazenamento de metabólitos e nutrientes. A célula do ovócito II segue então para a segunda divisão meiótica. O primeiro corpúsculo polar é muito pequeno e quase não possui citoplasma; ele se desintegra ou permanece ligado ao ovócito II. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 289 Perguntas e respostas de biologia 16. Qual a relação entre a fecundação e o fim do processo meiótico durante a ovogênese? O oócito II só completa a segunda divisão meiótica (interrompida na metáfase) se ocorrer a fecundação por um gameta masculino. (Pode-se dizer portanto que na verdade o gameta feminino é o ovócito II). 17. Qual é o segundo corpo polar? Após o término da segunda divisão meiótica do ovócito II, duas células são geradas: o óvulo propriamente dito e o segundo corpúsculo polar. O segundo corpúsculo polar é uma célula muito pequena que quase não possui citoplasma e permanece anexada ao óvulo. Todo o conteúdo citoplasmático do ovócito II passa para o óvulo. 19. Como o gameta masculino penetra no óvulo? Como o gameta feminino se protege da entrada de mais gametas após a entrada do primeiro espermatozoide? O espermatozóide que atinge o óvulo desencadeia a reação acrossômica, um processo no qual enzimas hidrolíticas do acrossomo são liberadas na superfície externa da zona pelúcida (a camada protetora que envolve o óvulo). Uma parte dessa camada é digerida pelas enzimas acrossomais, permitindo que o espermatozoide alcance a membrana plasmática do óvulo, realizando a fecundação. No momento em que o espermatozóide entra em contato com a membrana do óvulo ocorre uma alteração química desta membrana. As enzimas secretadas pela exocitose (reação cortical) tornam a zona pelúcida incapaz de se ligar a outros espermatozóides (reação zonal) e outros gametas masculinos não podem entrar no óvulo. 18. Qual a relação entre o ciclo menstrual e a ovulação? A ovulação é a liberação do gameta feminino do ovário. A ovulação é um evento periódico que ocorre durante cada ciclo menstrual. Considerando como primeiro dia do ciclo menstrual o dia do início da menstruação, a ovulação ocorre por volta do 14º dia, quando as concentrações dos hormônios LH e FSH atingem níveis elevados. 20. O que são o pronúcleo feminino e o pronúcleo masculino? O pronúcleo feminino é o núcleo haplóide adequado do óvulo. O pronúcleo masculino é o núcleo haplóide do espermatozoide que fecundou o óvulo. Após a fecundação, ambos os pronúcleos se fundem formando o núcleo do zigoto diplóide. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 290 Perguntas e respostas de biologia 21. No que diz respeito ao seu tamanho e morfologia básica, como e por que os gametas masculinos e femininos se diferenciam? Os gametas femininos são grandes células cheias de vitelo (material nutritivo). Os gametas masculinos são células flageladas pequenas, móveis e ágeis. Essas características estão relacionadas às suas respectivas funções biológicas. Enquanto os gametas femininos têm as funções básicas de receber o núcleo do espermatozóide e de armazenar nutrientes para o zigoto, os gametas masculinos têm a função de movimentação ativa em direção ao óvulo. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 291 Perguntas e respostas de biologia Reprodutivo Sistema a próstata e as glândulas bulbouretrais e depois passam pela uretra, dentro do pênis, para o exterior. 1. Quais são os órgãos que fazem parte do sistema genital masculino? 4. Qual a função das secreções da próstata, da vesícula seminal e das glândulas bulbouretrais na reprodução? Os órgãos que compõem o sistema genital masculino são os testículos, os epidídimos, os canais deferentes, as vesículas seminais, o ducto ejaculatório, a próstata, as glândulas bulbouretrais, a uretra e o pênis. Essas secreções, juntamente com os espermatozoides dos testículos, formam o sêmen. As secreções têm a função de nutrir os espermatozoides e servir como meio fluido de propagação. 2. No que diz respeito à reprodução qual a função dos testículos? O pH básico do fluido seminal também neutraliza as secreções ácidas da vagina, permitindo a sobrevivência dos espermatozoides no ambiente vaginal após a cópula. Os testículos são as gônadas masculinas, ou seja, osórgãos onde ocorre a produção dos gametas. Nos seres humanos, os gametas são produzidos por meiose que ocorre nos testículos. 5. Quais são as glândulas endócrinas que regulam a atividade sexual nos homens? Como funciona essa regulação e quais são os hormônios envolvidos? 3. Depois de passarem pelos epidídimos, por quais estruturas os espermatozoides passam até a exteriorização? Depois de sair do epidídimo no testículo, os espermatozoides entram no canal deferente, depois recebem secreções das vesículas seminais e se acumulam (dos lados direito e esquerdo) no ducto ejaculatório que passa por dentro da próstata. Eles também obtêm secreções de Nos homens, a atividade sexual é regulada pelas glândulas endócrinas hipófise (hipófise), supra- renais e gônadas (testículos). O FSH (hormônio folículo estimulante) secretado pela adenohipófise atua sobre os testículos estimulando a espermatogênese. O LH (hormônio luteinizante), outro hormônio adenohipofisário, também estimula a produção de testosterona pelos testículos. Testosterona, cuja produção www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 292 Perguntas e respostas de biologia intensifica-se após o início da puberdade, atua em diversos órgãos do corpo e é responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias masculinas (barba, pelos corporais, voz grave, aumento da massa muscular e óssea, maturação da genitália, etc. ) A testosterona também estimula a espermatogênese. 8. Qual é o órgão que libera o gameta feminino em formação? Como essa liberação é acionada? Qual é o órgão que coleta os gametas liberados? 6. Quais são os órgãos que fazem parte do aparelho reprodutor feminino? O órgão que libera o gameta feminino é o ovário, a gônada feminina. A liberação do ovócito é uma resposta a estímulos hormonais. O óvulo imaturo (ainda um oócito) cai na cavidade abdominal e é captado pela trompa de Falópio (trompa uterina ou oviduto), uma estrutura tubular que conecta o ovário ao útero. Os órgãos que constituem o sistema reprodutor feminino são os ovários, as trompas de Falópio (ou trompas uterinas), o útero, a vagina e a vulva. 7. Em que período da vida começa a formação dos gametas nas mulheres? 9. Quais são as relações anatômicas entre os órgãos do sistema reprodutor feminino, desde a vulva externa até os ovários? A meiose que forma os gametas femininos começa nas células dos folículos ovarianos antes do nascimento. Após o início da puberdade, sob estímulos hormonais, durante cada ciclo menstrual uma das células é liberada na superfície do ovário e a meiose é reiniciada. O processo meiótico só é concluído se ocorrer a fecundação. A genitália feminina externa é chamada de vulva. A vulva é a abertura externa do canal vaginal, ou vagina. A vagina é o órgão de cópula das fêmeas e sua extremidade posterior se comunica com o útero através do colo uterino. O útero é dividido em duas porções: o colo do útero e a cavidade uterina. As paredes laterais do fundo uterino comunicam-se com as trompas de Falópio. A outra extremidade de cada trompa de Falópio termina em fímbria formando franjas na cavidade abdominal. Entre a tuba uterina e o ovário ainda existe espaço intra- abdominal. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 293 Perguntas e respostas de biologia 10. Qual é o ciclo menstrual? estrogênios e progesterona estão em baixa concentração. O ciclo menstrual é a sucessão periódica de interações entre os hormônios e os órgãos do aparelho reprodutor feminino que, após o início da puberdade, regula a liberação dos gametas femininos e prepara o útero para a fecundação e gravidez. 13. Após a menstruação qual é o hormônio que influencia a maturação dos folículos ovarianos? 11. Quais são as glândulas endócrinas envolvidas no ciclo menstrual? A maturação dos folículos ovarianos após a menstruação é estimulada pela ação do FSH (hormônio folículo- estimulante). Quais são os hormônios em ação? 14. Qual é o hormônio secretado pelos folículos ovarianos em crescimento? Qual é a ação desse As glândulas endócrinas que secretam hormônios envolvidos no ciclo menstrual são a hipófise (hipófise) e os ovários. Os hormônios da adenohipófise são FSH (hormônio folículo-estimulante) e LH (hormônio luteinizante) e os hormônios dos ovários são estrogênio e progesterona. hormônio sobre o útero? Os folículos que crescem após a menstruação secretam estrogênio. Esses hormônios atuam no útero estimulando o espessamento do endométrio (mucosa interna do útero). 12. Que evento marca o início do ciclo menstrual? Qual é a concentração sanguínea de FSH, LH, estrogênio e progesterona nesta fase do ciclo? 15. Qual é a relação entre o nível de estrogênio e o nível de LH no ciclo menstrual? Qual é a função do LH no ciclo menstrual e quando sua concentração sanguínea atinge o pico? Por convenção, o ciclo menstrual começa no dia em que começa a menstruação. (A menstruação é a hemorragia endometrial excretada pelo canal vaginal.) Hoje em dia os hormônios FSH, LH, O aumento da concentração sanguínea de estrogênio com o crescimento do folículo ovariano faz com que a hipófise secrete LH. Nesta fase o LH atua www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/ 294 Perguntas e respostas de biologia juntamente com o FSH promovendo a maturação do folículo que no 14º dia se rompe liberando o gameta feminino (ovulação). Após a liberação do óvulo o LH atua estimulando a formação do corpo lúteo, estrutura constituída pela massa folicular remanescente. A concentração de LH atinge o máximo no 14º dia do ciclo. 18. Quanto tempo após a ovulação a fecundação deve ocorrer para ser eficaz? Se a fecundação não ocorrer aproximadamente 24 horas após a ovulação, o óvulo liberado geralmente morre. 16. Quais são os hormônios que promovem a liberação do gameta feminino do folículo e em que dia do ciclo menstrual ocorre esse fenômeno? Como é chamado esse evento? Os hormônios que promovem a liberação do óvulo do folículo são o FSH e o LH, hormônios encontrados em concentração sanguínea máxima por volta do 14º dia do ciclo. A liberação do gameta feminino do ovário é chamada de ovulação. A ovulação acontece (por volta) no 14º dia do ciclo menstrual. 19. Qual é a estrutura na qual o folículo se transforma após a ovulação? Qual a importância dessa estrutura no ciclo menstrual? O folículo que liberou o óvulo sofre a ação do LH e se transforma no corpo lúteo. O corpo lúteo é muito importante porque secreta estrogênio e progesterona. Esses hormônios preparam a mucosa uterina, também conhecida como endométrio, para a nidação (implantação do zigoto na parede uterina) e o desenvolvimento embrionário, pois estimulam o espessamento do tecido mucoso, aumentam sua vascularização e facilitam o aparecimento de glândulas produtoras de glicogênio uterino. . 17. Como o gameta feminino passa do ovário para o útero? O gameta feminino liberado do ovário cai na cavidade abdominal circundante e é coletado pela trompa de Falópio. O epitélio interno das tubas uterinas possui células ciliadas que movem o óvulo ou o óvulo fecundado em direção ao útero. 20. Qual a importância das glândulas produtoras de glicogênio uterino? As glândulas uterinas produzem glicogênio que pode ser degradado em glicose para nutrir o embrião antes do desenvolvimento completo da placenta. www.biologia-perguntas-e-respostas.com http://www.biology-questions-and-answers.com/