Estudos de caso Processos Biológicos (1)

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Estudos de caso Processos Biológicos 
Caso 1: (Adaptado UFPEL) sabe-se que, para as células exercerem suas funções, é necessário haver um controle da concentração interna de água e íons. Em 2003, o prêmio Nobel de química foi justamente para dois médicos norte-americanos que estudaram de que forma a água é transportada através da membrana celular de alguns tipos de tecidos, como o epitélio das glândulas lacrimais. Eles descobriram proteínas (aquaporinas), ao nível da membrana plasmática, que formam poros passivos para a água se movimentar. O sentido do movimento é dado pelo gradiente osmótico e a seleção das moléculas de água é feita pelo seu tamanho e carga elétrica. Observe as figuras abaixo:
· Em qual das condições acima temos no meio externo uma solução hipertônica? (valendo 1,25).
Resposta: Na condição 2
· A aquaporina é uma proteína que participa de um dos processos de transporte de substâncias. Qual o nome deste transporte? Esse transporte exige gasto de energia? (Valendo 1,25).
Resposta: Ela participa do transporte passivo por meio da difusão facilitada e não necessita gastar energia.
· Julgue verdadeiro ou falso nas afirmativas abaixo e justifique-as:
· Olhando para figura da condição 2 imagine que o soluto presente no meio externo seja apolar. O soluto apolar passaria com mais facilidade para o meio interno do que um soluto polar. (V). Justifique. (Valendo 1,25).
· No caso de um fármaco polar que precisa entrar dentro da célula, com certeza substâncias polares adentram o meio intracelular mais facilmente. (F). Justifique. (valendo 1,25).
Caso 2: (Adaptado de Vunesp-2001) Sabemos que os espermatozoides são células que possuem um flagelo que é importante para movimentação destas células através do sistema reprodutor da fêmea até encontrar o óvulo. Para esse batimento flagelar é necessária muita energia em forma de ATP propiciando assim a perfeita movimentação das células. Por outro lado, o espermatozoide possui em sua cabeça uma bolça contendo enzimas denominada de acrossomo que irão facilitar a digestão das camadas do óvulo e por fim permitir que o espermatozoide fecunde o óvulo. Durante a maturação do espermatozoide uma organela especializada em empacotamento de proteínas e enzimas seleciona as enzimas necessária para formar essa estrutura que é o acrossomo. Observe o espermatozoide na figura abaixo:
Considere o seguinte experimento realizado em ratos de laboratório:
Foram coletadas três amostras de espermatozoides de um rato adulto apto para reprodução e colocadas separadamente em três tubos de ensaio. Cada uma destas amostras foi submetida a uma situação experimental:
· Tubo 1: Todos os espermatozoides tiveram um determinado tipo de organoide (organela) extraído do citoplasma através de uma microagulha.
· Tubo 2: Todos os espermatozoides tiveram outro tipo de organoide (organela) citoplasmático extraído.
· Tubo 3: Todos os espermatozoides foram mantidos intactos e utilizados como controle.
Em seguida, as três amostras foram introduzidas, cada uma separadamente, nos colos uterinos de três ratazanas em condições de serem fertilizadas. Durante o experimento, verificou-se que:
· Os espermatozoides do tubo 1 se aproximaram dos óvulos, mas nenhum deles conseguiu perfurar suas membranas plasmáticas;
· Os espermatozoides do tubo 2 não foram além do colo uterino e sofreram um processo degenerativo após 48 horas; 
· Os espermatozoides do tubo 3 caminharam até os óvulos e todos foram fertilizados.
a) Quais foram os organoides (organelas) extraídos dos espermatozoides dos tubos 1 e 2? (valendo 2,5).
Resposta: No tubo 1 foi retirado o complexo de golgi que gera o acrossoma, que tem a função de facilitar a penetração do espermatozoide. 
No tubo 2 foi retirado as mitocôndrias que produzem o ATP essencial para o movimento dos flagelos.
b) Quais as funções desses organoides (organelas)? (valendo 2,5).
Resposta: 
· MITOCÔNDRIAS: Tem a função de produzir a maior parte da energia das células, através do processo de respiração celular. No caso do espermatozoide a ATP para que haja a movimentação dos flagelos.
· COMPLEXO DE GOLGI: Secreta proteínas, empacotamento e endereçamento de moléculas sintetizadas na célula e é responsável por originar o acrossoma, uma vesícula encontrada na cabeça dos espermatozoides que contém enzimas necessárias para a penetração.