2º ano - lista-de-exercícios-homeostase-até-sensorial-BIO-1

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LISTA DE EXERCÍCIOS –FISIOLOGIA HUMANA – CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – ANO LETIVO 2015
O que consiste e qual a importância da homeostase ou homeostasia corporal? De que forma o equilíbrio homeostático é mantido? Explique.
A homeostasia defini os mecanismos reguladores pelos quais os sistemas biológicos atuam para manter a estabilidade interna necessária para sobrevida, enquanto se ajustam as ameaças internas e externas.. 
O equilíbrio é mantido através de estímulos que são encaminhados aos receptores, que detectam esses estímulos e envia um sinal ao centro integrador sobre a alteração, se for necessário o centro integrador envia um sinal ao efetor para efetivar uma resposta. Se a resposta for negativa, é enviado um sinal para corrigir a alteração inicial mas se for positiva o efetor irá potencializar o estímulo inicial.
O líquido intracelular apresenta constituição diferente do líquido extracelular. Desenhe uma célula e identifique as concentrações (maior ou menor) de Na+, K+, Ca+ e Cl- dentro e fora da mesma e indique a diferença do potencial elétrico através da membrana, quando a célula está em repouso. Qual a importância da manutenção dessas diferenças? 
Essa manutenção é necessária para a realização de transporte de estímulos entre as células.
Porque as membranas são mais permeáveis a moléculas não polares, do que à maioria das moléculas polares e ionizadas? Explique como as células são capazes de realizar o transporte de substâncias polares e ionizadas.
Pois a membrana apresenta em seu interior uma região apolar – hidrofóbica, logo as moléculas não polares passam por difusão, por causa do seu tamanho.
As células são capazes de realizar o transporte de substâncias polares e ionizadas através de proteínas transmembranas.
Quais fatores determinam em qual direção a difusão através membrana, das seguintes substâncias, irá ocorrer?
a) água: a concentração do soluto 
b) íons: o gradiente de concentração que pode ser por conta do componente em si ou por conta da carga 
c) glicose: o gradiente de concentração
A velocidade do transporte de duas substâncias através da membrana celular foi medida em diferentes concentrações, obtendo-se os seguintes resultados:
	[ ] da substância A (M)
	Velocidade de difusão (mol/min)
	[ ] da substância B (M)
	Velocidade de difusão (mol/min)
	3
	45
	4
	55
	7
	115
	10
	140
	16
	270
	22
	280
	32
	520
	38
	280
	72
	1220
	75
	280
 Qual(is) o(s) tipo(s) de transporte(s) utilizado(s) por estas substâncias para atravessar esta membrana plasmática? Explique.
 A substância A foi transportada por meio de difusão simples, pois o aumento da concentração levou a um amento de velocidade de difusão; já o transporte B foi mediado por carreado ( difusão facilitada ou transporte ativo), pois o aumento da concentração levou a uma estagnação na velocidade de difusão, indicando saturação dos transportes.
Um pesquisador inibiu a síntese de ATP em uma célula, algum tempo depois ele verificou a diminuição, e por fim, a interrupção do transporte ativo secundário. Como você explicaria isso? 
Exemplo: normalmente o Na+ entra na célula, e quando ocorre o transporte ativo o mesmo é forçado a sair da célula degradando ATP. Quando entra novamente na célula traz junto outra substância por meio do transporte secundário. Logo quando não ocorre a saída de Na+, não irá ocorrer a degradação de ATP e com isso não ocorrerá o transporte ativo secundário.
Ou seja, a energia necessária para ocorrer o transporte ativo secundário vem do transporte ativo primário que depende da síntese de ATP. Assim, não ocorrendo o transporte primário, não haverá energia para que ocorra o transporte secundário.
Explique as seguintes características dos receptores, e exemplifique como essas características poderiam influenciar a fisiologia:
a) Especificidade química: Vai apresentar o formato especifico para determinada substância química. É estrutural e funciona como chave-fechadura.
b) Afinidade: é a capacidade de atrair certas substâncias para se ligar a ele. Envolve além de estrutura, a carga elétrica presente nele. Ela muda de acordo com o receptor e substância química. 
c) Saturação: o número de moléculas a serem ligadas ao receptor, vai depender do número de moléculas presentes na membrana, passando do limite de possíveis ligações.
d) Regulação no número de receptores e formato dos receptores: Na alteração na forma do receptores temos a alteração alostérica, que apresenta dois sítios de ligação capazes de alterar a sua forma, e covalente que ocorre a alteração de seu formato devido a um ligante fosfato presente. Já na alteração no número, ocorre síntese proteica com o aumento de número de receptores e a degradação proteica com a diminuição deles.
explique por que diferentes tipos celulares respondem de forma diferente ao mesmo mensageiro químico.
Por serem células de diferentes tipos, cada tipo celular será responsável por uma função no nosso organismo então apesar de possuir o mesmo mensageiro, a resposta a ele será diferente devido a função que a célula tem.
Descreva a via de transdução de sinal usada por mensageiros solúveis em lipídios. 
O mensageiro entra na célula em busca do receptor livre que se encontra no citosol ou no núcleo. Se o receptor estiver no citosol, ocorrerá assim a ligação nessa região e o complexo receptor-mensageiro migra, então, para o núcleo induzindo ou reprimindo a expressão de genes, alterando assim a composição proteica da célula e sua atividade.
Descreva as vias de sinalização por segundos mensageiros.
Via adenil ciclase – AMPc: a molécula sinalizadore liga-se ao receptor acoplado à proteína G, o qual ativa a proteína G. A proteína G em seguida, ativa a adenilato ciclase, uma enzima amplificadora. A denilato ciclase depois de estar ativa, converte ATP em AMP cíclico e esse ativa a proteína cinase A. A proteína cinase A fosforila outras proteínas, levando finalmente a uma resposta celular que pode ser de ativação ou inibição.
Via fofolipase C – IP3 + DAG: O primeiro mensageiro liga-se a um receptor que possui a proteína G acoplada. Após essa ligação a proteína G, ela é ativada e liga-se a fosfolipase C – com essa ligação ocorre a formação de IP3. O IP3 + DAG, forma o segundo mensageiro. O IP3 envia um sinal ao RE, para a liberação de Ca2+ na membrana, que pode levar uma resposta a célula ou juntamente com o DAG, pode ativar proteinoquinase C. A proteinoquina C, realiza a quebra de ATP em ADP e uni a proteína PO4 , esse conjunto – Proteina-PO4- faz com que a célula de uma resposta.
Via do ácido araquidônico: o primeiro mensageiro liga-se ao receptor, que estimula a fosfolipase A2, a degradar fosfolipídios de membrana em ácido araquidônico. O ácido araquidônico pode entrar em duas vias, em uma via de lipo-oxigenase – onde ativam os leucotrieno que modeiam as reações alérgicas e inflamatórias – ou em uma via da ciclo-oxigenase, em que o ácido estimula endoperóxidos cíclicos. Essa endoperóxidos cíclicos pode estimular tromboxanos – que realizam a coagulação sanguínea e outras ações vasculares – ou estimular prostaglandinas que possuem uma ação vascular e inflamatória.
Descreva a(s) forma(s) de sinalização utilizada(s) por substâncias químicas hidrossolúveis e lipossolúveis. 
Liste as diferenças entre os potenciais: graduado e de ação.
O potencial de ação só ocorre se o potencial graduado for forte o suficiente para alcançar a limiar e faz com que a célula abra os canais dependente de voltagem. O potencial graduado ocorre quando a célula não chega a valores positivos e com vários estímulos enquanto o de ação com um único estimulo.
As células corporais, quando em repouso, apresentam a face interna da membrana carregada negativamente em relação à face extracelular (carregada positivamente), e, portanto, a membrana de uma célula em repouso está polarizada. As células nervosas e musculares utilizam alterações dessa polarização para transmitir informações (impulsoselétricos) ao longo de suas membranas. Descreva os eventos que ocorrem do momento em que um estímulo atinge a membrana de um neurônio com intensidade suficiente (limiar) para desencadear um potencial de ação (fases) até seu retorno ao repouso. OBS. Inclua a descrição dos canais de Na+ e de K+ dependentes de voltagem. 
Ocorre estímulos na célula que faz com que ocorra a abertura do canal de Na+ na membrana. Com, isso o Na+ entra celular, tornando assim a membrana positiva. Ao alcançar a limiar, provoca o explosivo desenvolvimento do potencial de ação. Quando alcançado um determinado valor, ocorre o fechamento dos canais de Na+ e em seguida o efluxo de K+ para repolarizar a membrana novamente. Quando isso ocorre, a um excesso de saída de K+ - hiperpolarização- e para restabelecer corretamente a estabilidade da célula ocorre entrada de íons até que a membrana atinja seu potencial de repouso.
Explique as seguintes características do potencial de ação: limiar e período refratário relativo e absoluto.
Limiar é a força mínima necessária para a ativação da célula.
Período refratário relativo: quando alguns canais de Na+ já voltaram ao repouso e a célula já consegue responder a estímulos fortes.
Período refratário absoluto: não reage a nenhum estimulo mesmo forte. Os canais de Na+ ainda não voltaram ao repouso.
Descreva a propagação do potencial de ação em neurônios com axônios amielinizados e mielinizados.
As células podem se comunicar com outras células através das sinapses. As sinapses podem ser químicas e elétricas e são as formas de sinalização utilizada pelos neurônios. Descreva essas formas de transmissão (componentes envolvidos e mecanismo de transmissão) de informação e cite as diferenças entre as sinapses químicas e elétricas que expliquem o porquê da existência desses dois tipos de sinalização e não apenas de um. 
Sinapses elétricas são caracterizadas por canais que conduzem eletricidade de uma célula para a próxima. Não apresenta mediadores químicos, nenhuma modulação, mas apresenta sincronia e são rápidas.
Sinapses químicas ocorre quando o primeiro neurônio secreta por sua terminação a substância química chamada neurotransmissor, e esse, por sua vez, vai atuar em proteínas receptoras, presentes na membrana do neurônio, para promover excitação, inibição ou ainda modificar de outro modo a sensibilidade dessas células. São lentas e não apresentam sincronia.
Compare os mecanismos que levam o elemento pós-sináptico às condições despolarizantes e hiperpolarizantes e explique qual o significado funcional dessas condições para a célula.
Um neurônio está realizando várias sinapses, sendo algumas excitatórias e outras inibitórias. Responda e explique porque, em cada situação abaixo relacionada, se será produzido ou não potencial de ação no neurônio pós-sináptico em questão: 
Quatorze neurônios fazem sinapse com um neurônio pós-sináptico. Destes, onze neurônios fazem sinapses excitatórias com potenciais de 2 mV cada, e os outros três fazem sinapses inibitórias com potenciais de 3 mV cada. O limiar de despolarização da célula pós-sináptica é de -60 mV.
A célula apresenta uma carga de –70 mV e recebe uma sinapse com uma carga de +13 mV logo a célula passa a ter uma carga de – 57 mV, ou seja, ocorre o potencial de ação na célula.
Quinze neurônios fazem sinapse com um neurônio pós-sináptico. Destes, quatorze neurônios fazem sinapses excitatórias com potenciais de 2 mV cada e um neurônio faz sinapse inibitória com potencial de 10 mV. O limiar de despolarização da célula pós-sináptica é de -50 mV.
A célula apresenta uma carga de -70 mV e recebe uma sinapse com uma carga de +18 mV, logo a célula passa a ter uma carga de -52 mV, ou seja, não ocorre o potencial de ação na célula.
Quinze neurônios fazem sinapse em um neurônio pós-sináptico. Na zona de estímulo, doze neurônios fazem sinapses excitatórias com potenciais de 2 mV cada e os outros três fazem sinapses inibitórias com potenciais de 3 mV cada. O limiar de despolarização da célula pós-sináptica é de -50 mV. 
A célula com uma carga de -70 mV e recebe uma carga de + 15 mV, logo passa a ter uma carga de – 55 mV.
Explique a seguinte afirmação: A hipercalemia (elevada concentração plasmática de K+) pode ser observada na insuficiência renal aguda. Um aumento de K+ no meio extracelular irá alterar o potencial de membrana em repouso das células, tornando o limiar dos neurônios mais próximo do zero (0).
Qual a função do receptor sensorial para o Sistema Nervoso? Explique.
 Os receptores sensoriais são estruturas capazes de fazer que um estímulo específico seja transformado em energia elétrica e então ela é traduzida em forma de potencial.
O Sistema Nervoso identifica as características dos diferentes tipos de estímulos sensoriais através dos mecanismos abaixo relacionados. Explique e descreva:
a) tipo de estímulo ao qual os receptores são sensíveis: 
 	Mecanorreceptor: compressão mecânica, estiramento do receptor
 Termorreceptores: alteração de temperatura
 Nociceptores: dor, danos que ocorre no tecido – físicos e químicos
 Fotoceptores: detectam luz
 Quimiorreceptores: gosto, cheiro, nível de O2
b) codificação pelo receptor da duração e da intensidade do estímulo: 
O receptor sensorial consegue nos dar um código neural, que detecta todas as características e manda para o sistema nervoso para que ele saiba quais são esses estímulos. 
c) localização do estímulo e tamanho do campo receptivo do receptor: 
Com a localização do receptor, o sistema nervoso sabe a localização exata do estimulo gerado, isso para receptores que recebem estimulo no corpo.
O campo receptivo seria a região onde os receptores sensoriais são ativados, ou seja, é toda a área a ser inervada.
d) adaptação ao estímulo pelo receptor: 
Os receptores sensoriais se adaptam, parcial ou completamente, a qualquer estímulo constante depois de um certo período. Ou seja, quando um estimulo sensorial continuo é aplicado, o receptor responde inicialmente com alta freqüência de impulsos, seguida por freqüência progressivamente menores e, finalmente por freqüências de potencial de ação muito baixa, ou em geral, cessam os impulsos.
e) inibição lateral: 
A inibição lateral aumenta o contraste e torna mais fácil a percepção do estímulo. Ou seja, quando ocorre um estímulo, a resposta do neurônio 1º é proporcional à sua intensidade e assim as vias mais próximas ao estímulo são inibidas por neurônios vizinhos. Essa inibição aumenta a percepção do estímulo.
f) via rotulada:
A via rotulada é a cadeia de neurônios relacionados a um determinado receptor sensorial.
g) processamento cortical sensorial (homúnculo sensorial):
É a representação cortical das partes do corpo. Cada região faz com que o córtex processe a informação dessas regiões do corpo, e essa representação depende da sensibilidade do individuo.
Explique fisiologicamente as diferenças de discriminação mecanoceptiva nas diferentes áreas do corpo. Explique a relação que existe entre essa propriedade e o processo de leitura em braile.
Em diversas áreas do corpo podemos perceber que há presença de certas regiões com grande quantidade de neurônios e outros com pequena quantidade de neurônios. Isso se deve ao fato de que o campo receptivo é a área inervada, e seu tamanho pode ser grande ou pequeno. Quando o campo receptivo é grande apresenta menor sensibilidade em sua área, e um campo receptivo pequeno apresenta uma maior sensibilidade em sua área. Com o campo receptivo podemos ter um limiar de discriminação entre dois pontos é a distância mínima que separa dois pontos tocados simultaneamente e que o individuo consegue sentir como dois pontos distintos. 
Com isso, as pessoas conseguem fazer leitura em braile, pois a região dos dedos apresenta um grande numero de campos receptivos pequenos – ou seja, a sensibilidade de detectar dois pontos distintos é maior.
Descreva uma via típica de sensibilidade somática. 
Existem basicamente duas vias de transmissão de informação sensorialao córtex sensorial: a via do tato fino, propriocepção e vibração (coluna dorsal leminisco medial) e a via do tato grosseiro, temperatura e dor (antero lateral leminisco espinhal). Considerando as diferenças dessas vias, explique que padrão de déficits sensoriais (tato grosseiro ou fino, temperatura, dor, lado direito ou esquerdo do corpo) ocorreria se um acidente provocasse uma lesão do lado esquerdo da medula espinhal de uma pessoa no nível médio do tórax, sem afetar a metade direita. E se essa lesão ocorrer no córtex sensorial do lado esquerdo do encéfalo? 
Na lesão que afeta a medula espinhal o lado que vai ser afetado é o próprio lado esquerdo do nível do tórax pra baixo. Já no córtex cerebral vai ser afetado as duas vias do lado direito, pois quando as vias sobem elas trocam de lado, cruzam quando lesiona a medula de um dos lados, acaba prejudicando a via do lemnisco medial, pois essa via passa na lateral da medula. Já no caso de lesionar o córtex sensorial esquerdo, as duas vias são prejudicadas, pois ambas chegam no córtex.
Diferencie a dor rápida da dor lenta. 
Dor rápida/aguda: esse tipo de dor é sentido quando uma agulha é introduzida na pele ou quando a pele é cortada por faca. É sentida após a aplicação de estímulo doloroso. É desencadeada por tipos de estímulos mecânicos e térmicos.
Dor lenta/crônica: começa somente depois de um certo tempo. Esta geralmente associada à destruição tecidual, podendo levar a sofrimento prolongado e quase insuportável e pode ocorrer na pele e em quase todos os órgãos ou tecidos profundos. Pode ser desencadeado por estímulos mecânicos, térmicos e químicos.
Explique:
hiperalgesia central e periférica: 
A hiperalgisia é quando ocorre o aumento da sensibilidade dos receptores para a dor, podendo ser central – lesão direta ao corpo – ou periférica – inflamação.
dor referida: 
Quando sente a dor em uma parte do corpo que fica distante do tecido causador da dor.
analgesia endógena: 
Quando ocorre o bloqueio da dor antes dela ser transmitida para o encéfalo.
Bom estudo!