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BIOLOGIA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 1 C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 2 – 1 FÍ S IC A A B IO LO G IA MÓDULO 1 Célula Procariota e Eucariota FRENTE 1Citologia 1. Os níveis de organização Os seres vivos podem ser definidos em unidades es - truturais caracterizáveis especificamente, cuja organiza - ção, por sua vez, pode ser separada em níveis. Esses níveis seriam, em ordem decrescente de complexidade, assim esquematizados: organismo – sistemas – ór gãos – tecidos – células – organoides – biomoléculas. Organismo Todo ser vivo, cujos componentes funcionam como um todo constituindo uma unidade vital, forma um orga - nismo. Assim, bactérias, fungos, plantas e animais são exemplos de organismos. Sistemas Todo organismo, para viver, tem neces sidade de rea - lizar uma série de funções que podem ser resumidas em três processos fundamentais: reprodução, cresci mento e manutenção. Conhecidas como funções vitais, elas são exercidas por uma série de estruturas de sig nadas como sistemas ou aparelhos, entre os quais citamos: o diges - tó rio, o circulatório, o respiratório, o ex cretor e o reprodutor. Órgãos Para executar suas funções, os sistemas são consti - tuídos por estruturas chamadas de órgãos. Para exempli - ficar, citamos o sistema digestório, formado pelos se guin tes órgãos: boca, faringe, esôfago, estômago e in - testino. Tecidos Os órgãos são formados por tecidos, con juntos de células, estruturas microscópicas, adaptadas a uma deter minada função. Nos animais superiores, encon - tramos qua tro tipos básicos de tecidos: epitelial, conjun - tivo, muscular e nervoso. Células A célula é a menor unidade capaz de manifestar as propriedades de um ser vivo; ela é capaz de sintetizar seus componentes, de crescer e de multiplicar-se. O ramo da Biologia que estuda a célula é a citologia, um dos tópicos deste livro. Na estrutura celular, identifi camos uma série de componentes, as organelas ou organoides celulares. Biomoléculas Em todos os organoides celulares, existem quatro clas ses de compostos orgânicos fundamentais, en vol - vidos nas suas estruturas ou atividades. Conhecidos como biomolé culas, são eles: carboidratos, lípides, pro - teínas e ácidos nucleicos. Tais compostos ocorrem ao la - do de subs tâncias inorgânicas, como a água e os sais minerais. 2. A teoria celular A teoria celular, uma das mais importantes generali - za ções da Biologia, pode ser resumida nas quatro propo - si ções seguintes. Todos os organismos vivos são formados por células Isso acontece desde uma bactéria, organismo simples, cujo corpo é formado por uma única célula, até o homem, cujo corpo é formado por 10 trilhões de células. Todas as reações vitais de um organis mo ocor rem na célula Em qualquer organismo, as chamadas rea ções vitais são atividades químicas que acontecem na célula. Assim, a atividade que permite a corrida de um atleta acontece na célula muscular. Nos vegetais, o processo fun damental da vida na Terra, conhecido como fotossíntese, é uma ativi da de das células vegetais. As células se originam unicamente de células preexistentes As células nunca são geradas espontanea mente. Pela divisão celular, as células-mães pro duzem células-filhas, provocando a reprodução dos orga nismos unicelulares e o crescimento dos plurice lulares. As células contêm material genético No interior das células, encontramos o ácido desoxir - ribonucleico (DNA), material genético por meio do qual suas carac te rís ticas específicas são transmitidas para as células-filhas. 3. O descobrimento da célula A des co ber ta da cé lu la ocor reu após a in ven ção do mi cros có pio por Hans e Za ca rias Jan ssen (1590). Ro bert Hoo ke, 1665, apre sen tou à Real So cie da de de Lon dres resultados de suas pes qui sas sobre a es tru tu ra da cor ti - ça ob ser va da ao mi cros có pio em fi nos cor tes. O ma te rial apre sen ta va-se for ma do por pe que nos com par ti men tos he xa go nais de li mi ta dos por pa re des es pes sas, lem bran - do, o con jun to, os fa vos de mel das abe lhas. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 1 2 – B IO LO G IA Ca da com par ti men to foi cha ma do cé lu la (pe que na cavi da de). Sa be-se ho je que o te ci do ob ser va do por Hoo ke (sú ber) es tá for ma do por cé lu las mor tas, em cu jas pa re des hou ve de po si ção de su be ri na, tor nan do-as imper meá veis e im pe din do as tro cas de subs tân cias (en - tra da de ali men tos e oxi gê nio, saí da de de tri tos etc.). Após a su be ri fi ca ção e mor te do te ci do, res tam as pa re - des es pes sas, de li mi tan do es pa ços cheios de ar (Fig.1). Fig. 1 – Células suberificadas. 4. Unidades de medida Por serem estruturas microscópicas, as células e suas estruturas são medidas com as seguintes unidades: • Micrômetro, que é a milésima parte do milí me tro, cuja abreviatura é µm. • Nanômetro, a milésima parte do micrômetro, abre viado por nm. • Angström, a décima parte do nanômetro, abre - viado por Å. 5. O tamanho das células De maneira geral, as células animais variam de 10 a 20 micrômetros, enquanto as vegetais medem de 20 a 50 micrômetros. O tamanho médio das bactérias varia de 2 a 5 micrômetros. O menor objeto que pode ser visto pelo homem a olho nu é de aproximadamente 200 µm, o que é conhecido como poder de resolução. Normal mente, as células têm um tamanho inferior ao poder de resolução do olho humano, daí o fato de só terem sido observadas após a invenção do microscópio. O micros cópio óptico usa um foco de luz brilhante que atravessa um sistema de lentes que aumenta um objeto em até 2.000 vezes. Nele, as células podem ser observadas vivas ou fixadas, isto é, convenientemente mortas e coradas. O material em estu - do deve ser transparente, daí os órgãos serem vistos em finos cortes feitos com um aparelho chamado micró tomo. Atualmente, o aparelho mais usado para a observação de células é o microscópio eletrônico de transmissão, capaz de aumentar o tamanho da imagem do objeto em até 1.000.000 de vezes. Em vez de um feixe de luz, ele uti liza um feixe de elétrons e bobinas magnéticas no lugar de lentes de vidro. Como o trajeto de elétrons é feito no vácuo, é impossível o exame de células vivas. A imagem obtida é projetada sobre uma tela fluorescente ou sobre uma chapa fotográfica. 6. A estrutura dos seres vivos Em relação ao número de células que apresentam, os seres vivos podem ser classificados em unicelulares e pluricelulares. Nos primeiros, como é o caso de uma bactéria, o corpo é formado por uma única célula. Plan tas e animais são organismos pluricelulares. Quanto à estru - tura da célula, os organismos podem ser eucarion tes e procariontes. Os eucariontes apresentam células cons ti - tuídas por três partes fundamentais: membrana, cito plas - ma e núcleo, e compreendem a quase totalidade dos or ga nismos. Os procariontes não possuem um núcleo típi co e são representados por bactérias e cianobactérias (Fig. 2). Fig. 2 – A organização estrutural dos seres vivos. 7. Estrutura de uma célula eucariótica animal Na célula eucariótica animal, existem três com po nen - tes básicos: membrana plasmática, citoplasma e núcleo (Fig. 3). Fig. 3 – A célula animal. Membrana plasmática Envolvendo a célula, apa rece a membrana plas má tica, uma delgada película através da qual são realizadas as trocas de substâncias en tre os meios intra e extra ce lular. É através da membrana que a célula recebe água, oxigê - nio e alimento, ao mesmo tempo que elimina subs tâncias úteis ao organismo ou re síduos provenientes de reações químicas que nela acontecem. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 2 Citoplasma O citoplasma é o constituinte celular mais abun dante, formado pelo citosol e os organoides celulares. O cito - sol, principal componente do citoplasma, é um líquido no qual estão mergulhados os organoides ce lulares, entre os quaisdestacamos: ribossomos, retí culo endoplasmá tico, mitocôndrias, lisossomos, complexo golgiense, centríolos e citoesqueleto. Ribossomos Os ribossomos são pequenos grâ nu los que aparecem livremente no citoplasma ou aderidos às membranas do retículo endoplasmático. Constituem a sede de um dos principais processos celulares: a síntese de proteínas. Retículo endoplasmático O citosol é percorrido por um sistema de vesículas e canais que se intercomu nicam formando o retículo en do - plasmático. Trata-se de uma estrutura que auxilia a distri - buição e o armazena mento de substâncias celulares. Exis tem dois tipos de retículo endoplasmático: granular e liso. O granular ou rugoso apresenta ribossomos ade ridos às suas mem branas, o que não acontece com o liso.’ Mitocôndrias As mitocôndrias são corpúsculos esféricos ou alon - gados, limitados por duas membranas: uma externa ou lisa e outra interna com uma série de expansões cha ma - das de cristas. Nas mitocôndrias, ocor rem etapas da res - piração celular, processo que fornece a energia neces sária às atividades vitais da célula. Complexo ou sistema golgiense Organoide cons tituído por uma pilha de vesículas circulares e achatadas, servindo principalmente para ar - ma zenamento de secre ções, substâncias úteis produ - zidas e eliminadas pelas células. Lisossomos Os lisossomos são pequenas bolsas formadas por uma membrana que envolve enzimas, ele mentos res pon - sáveis pela digestão de substâncias no meio intracelular. Centrossomo Organoide situado no centro da célula e constituído por dois centríolos, pequenos cilin dros perpendiculares entre si, que exercem importantes funções no processo de divisão celular. Citoesqueleto A forma celular é mantida pelo citoesqueleto, um conjunto de filamentos de natureza proteica, existente no citoplasma. Núcleo Situado geralmente no centro da célula, o núcleo é envolvido por uma dupla e porosa membrana e apresenta no seu interior o nucléolo e a cromatina. O nucléolo é um corpúsculo que origina os ribossomos. Estruturalmente, a cromatina é formada pelo DNA, onde aparecem os ge - nes, por meio dos quais o núcleo coordena as funções celulares. 8. Estrutura de uma célula bacteriana Na estrutura de uma bactéria (Fig. 4), notamos os se - guintes constituintes: parede celular, membrana plas má - tica, citoplasma e nucleoide. A parede celular é um envoltório abaixo do qual aparece a membrana plas - mática. No citoplasma, há o citosol e os ribos somos, não existindo nenhum outro organoide citoplasmático. No centro da célula, destaca-se o nu cleoide, constituído por uma única e enovelada molécula de DNA, que representa o material genético da célula. Fig. 4 – A estrutura de uma bactéria. 9. Os vírus Os vírus (Fig. 5), vistos apenas ao microscópio ele - trônico, são acelulares, ou seja, não apresentam estrutura celular, sendo consti tuídos por uma ma cro molécula de ácido nucleico envolvida por uma cápsula de natureza proteica. São parasitas obrigatórios de células vivas, pois só se reproduzem no interior delas. Fig. 5 – A estrutura viral. – 3 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 3 4 – B IO LO G IA 1. (UF-ES) a) Considerando as características apresentadas nas células ilustradas acima, indique, com o(s) respectivo(s) número(s): I. a(s) célula(s) eucariótica(s); II. a(s) célula(s) procariótica(s). Justifique sua resposta. b) Identifique, com o número correspondente, a célula característica de cada um dos reinos citados abaixo, mencionado os componentes celulares presentes ou ausentes que os diferenciam: I. Monera; II. Vegetal; III. Animal. c) Por que os vírus não são incluídos entre os reinos citados? RESOLUÇÃO: a) I. 2 e 3, II. 1. Justificativa: células eucarióticas: núcleo di - ferenciado; células procarióticas nucleóide, equivalente nuclear. b) I. Monera: 1 – ausência de núcleo e organóides; II. vegetal: 3 – pa - rede celular e cloroplastos; III. Animal: 2 – ausência de parede celular e cloroplastos. c) Os vírus são acelulares e não são incluídos entre os reinos dos seres vivos. 2. Sobre a célula, unidade estrutural e funcional dos seres vivos, está correto afirmar que a) os diferentes tipos celulares apresentam mitocôndrias que sintetizam ATP. b) as células animais apresentam membrana nuclear, o que não ocorre com as vegetais. c) os diferentes tipos celulares apresentam ribossomos e sintetizam proteínas. d) algumas células possuem DNA como material hereditário, enquanto outras possuem RNA. RESOLUÇÃO: Resposta: C 3. (FGV-2018) – As células procariontes e as células eucariontes dife - renciam-se e assemelham-se em diversos aspectos, como, por exemplo, quanto à presença de membranas internas, constituindo as organelas e o envoltório nuclear, e quanto à constituição dos envoltórios membranosos. Assinale a alternativa que cita, correta e respectivamente, uma diferença e uma semelhança relacionadas às mem branas das células procariontes e eucariontes. a) Mitocôndrias com membranas internas e externas nas células eucariontes; e constituição de dupla camada lipoproteica nas membranas de ambas as células. b) Ribossomos com membranas simples nas células pro cariontes; e constituição de glicoproteínas e glicolipí dios nas membranas de ambas as células. c) Cloroplastos com clorofila imersa nas membranas internas nas células eucariontes; e constituição de dupla camada celulósica nas membranas de ambas as células. d) Lisossomos contendo enzimas digestivas nas células procariontes; e constituição de dupla camada proteica nas membranas de ambas as células. e) Ribossomos aderidos às membranas do retículo rugoso nas células eucariontes; e constituição de polissa carídeos nas membranas de ambas as células. RESOLUÇÃO: Resposta: A 1 2 3 C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 4 – 5 FÍ S IC A A B IO LO G IA 4. (FAMERP-2018) – Os domínios Archaea e Bacteria englobam micro- organismos com características morfológicas bem de fi nidas. Estes seres vivos compartilham semelhanças entre si, tais como a) membrana plasmática e organelas membranosas. b) inclusões citoplasmáticas e envoltório nuclear. c) moléculas de DNA lineares e plasmídeos. d) material genético disperso e ribossomos. e) citoesqueleto e parede com peptidoglicano. RESOLUÇÃO: Resposta: D 5. (UNICAMP) – São estruturas encontradas em vegetais: a) parede celular, grana, arquêntero, mitocôndria, DNA. b) mitocôndria, vacúolo, tilacoide, vasos, cromossomo. c) mitocôndria, carioteca, axônio, núcleo, estroma. d) dendrito, cloroplasto, DNA, endométrio, estômato. RESOLUÇÃO: São estruturas encontradas em vegetais: • Mitocôndria • Vacúolo • Tilacoide no cloroplasto • Vasos (xilema e floema) • Cromossomo Resposta: B 6. (UNICAMP) – Considere os seguintes componentes celulares: I. parede celular II. membrana nuclear III. membrana plasmática IV. DNA É correto afirmar que as células de a) bactérias e animais possuem I e II. b) bactérias e protozoários possuem II e IV. c) fungos e protozoários possuem II e IV. d) animais e fungos possuem I e III. RESOLUÇÃO: As células de fungos e protozoários apresentam membrana nuclear (II) e DNA (IV). Resposta: C C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 5 6 – B IO LO G IA 1. Estrutura A membrana plasmática ou celu lar é uma película delgada e elástica que envolve a célula. Forma da por lípides e proteínas (lipoprotei ca), esta membrana fica em contato, através da face externa, com o meio extra celular e, pela face interna, com o hialoplasma da célula. Sua es pes sura é da ordem de 75Å e, como tal, só pode ser ob servada com o auxílio da micros copia eletrônica, em que apa rece co mo duas linhas escuras separadas por uma linha central cla ra. Esta estrutura trila minar é comum às outras membra nas encontradas na célula, sendo desig na da por unida de de membrana. O mo delo teórico, atual mente aceito pa ra a estrutura da mem brana, éo do mosai co fluido, pro posto por Singer e Nicholson. De acordo com o modelo, a mem brana apresenta um mosaico de mo léculas proteicas que se movimen tam em uma dupla camada fluida de lípides (Fig. 1). MÓDULO 2 A Estrutura da Membrana Plasmática Fig. 1 – O modelo do mosaico fluido. 2. Funções da Membrana • Manter a integridade da estru tura celular. Com a ruptura da mem brana, provocada por estímulos fí si cos ou químicos, o citoplasma ex tra vasa e a célula desintegra-se (citó lise). • Regular as trocas de substân cias entre a célula e o meio, conforme uma propriedade chamada de per - meabilidade seletiva. • Intervir nos mecanismos de re conhecimento celular, através de re ceptores específicos, moléculas que reconhecem agentes do meio, como os hormônios. 3. Especializações da Membrana Existem especializações da mem brana plasmática ligadas a diferen ciações celulares. Assim, temos: Microvilosidades São delgadas expansões da mem brana plasmática, na superfície livre da célula. Estão presentes nas células do epitélio intestinal e servem para au mentar a superfície de ab sorção (Fig. 2). Invaginações de base As células dos canais renais pos suem, na base, profundas invagi na ções relacionadas com o transpor te da água reabsorvida pelos canais renais (Fig. 2). Esquerda: célula do epitélio intestinal com microvi losidades. Direita: célula do canal renal com inva ginações de base. Fig.2 – Especializações da membrana. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 6 – 7 FÍ S IC A A B IO LO G IA Desmossomos São espécies de “botões ade - sivos” que aparecem nas membranas adjacentes de células vizinhas. Estão presentes nos epitélios e aumentam a ade são entre as células (Fig. 3). Interdigitações Correspondem a dobras da mem - brana, que se encaixam para aumen - tar a adesão; também ocorrem em células epiteliais (Fig. 3). Fig. 3 – Desmossomo e interdigitações. Cutículas As cutículas são camadas delga - das (películas), que em muitos casos recobrem externamente a membrana plasmática. A composição química des sas películas geralmente é glico - proteica. A cutícula também recebe o nome de glicocálix. As cutículas não são indispensáveis à integridade da célula, mas estão relacionadas com a associação celular na constituição dos tecidos. 1. (CEPS) – As membranas plasmáticas representam a estrutura mais externa das células, separando o seu interior do ambiente. Estão constituídas principalmente por proteínas e lipidíos que, além de compor a sua estrutura, também facilitam o funcionamento celular. In: Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Acerca dessa estrutura celular, mostrada na figura acima, afirma-se I. A estrutura básica das membranas celulares obedece ao modelo do mosaico fluido proposto por Singer e Nicolson (1972), no qual proteínas distruibuídas em padrão de mosaico flutuam em uma bicama fluida de fosfolipídios. II. Fosfolipídios e colesterol são lipídios que formam a estrutura básica das membranas celulares. III. As proteínas representam o grupo de macromoléculas mais abundantes nas membranas das células. IV. As proteínas de membrana atuam como canais iônicos, proteínas de transporte, receptores de moléculas sinalizadoras e componentes do citoesqueleto. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I, II e III. d) III e IV. e) I, II e IV. RESOLUÇÃO: Resposta: E 2. (UNICENTRO) – As figuras I e II ilustram duas visões de uma membrana celular. Em I, é possível observar uma micrografia eletrônica da membrana plasmática e, em II, uma representação gráfica tridimensional. (Alberts et al. 2004) A membrana plasmática é responsável por manter a integridade ce lular como um sistema químico coordenado. Sobre a membrana plas mática, é correto afirmar, exceto: a) Apresenta camada dupla de moléculas de fosfolipídios, entre as quais, há moléculas de proteínas encaixadas ou embutidas. b) Os lipídios da camada dupla funcionam como receptores de mem - brana e possuem um importante papel no reconhecimento de subs - tâncias produzidas pelo organismo ou provenientes do meio externo. c) O transporte ativo é o transporte de substâncias através da mem - brana plasmática que ocorre contra um gradiente de concentração. d) A osmose consiste na difusão da molécula de água através da mem - brana, a favor do gradiente de concentração. e) A pinocitose é um tipo de endocitose na qual a membrana plasmática se invagina e engloba partículas líquidas muito pequenas. RESOLUÇÃO: Resposta: B cMoléculas de proteína Molécula de lipídio Molécula de proteína Bicamada lipídica a b Molécula de lipídio C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 7 8 – B IO LO G IA 3. (FATEC-2018) – As membranas celulares são estruturas lipoproteicas cujos lipídios possuem duas extremidades. Esses lipídios das membranas possuem apenas uma extremidade com afinidade química com a água. Sabendo disso, em 1925, os cientistas Evert Gorter e François Grendel extraíram hemácias de vários mamíferos, seguindo um procedimento similar ao da tabela. Assinale a alternativa cuja conclusão seja válida para os resultados apresentados e para a teoria referente a eles. a) Dado que a razão entre as áreas ocupadas por lipídios e pelas hemácias foi de 1:2, nessa ordem, conclui-se que as células de mamíferos eliminam lipídios, já que possuem organelas responsáveis pelo armazenamento e secreção de lipídios para o meio externo. b) Dado que tanto as hemácias quanto os lipídios puderam ser depositados na superfície da água, conclui-se que no interior das células existe água, já que a água é fundamental para a sobrevivência de todas as formas de vida formadas por células. c) Dado que a razão entre as áreas ocupadas por lipídios e pelas células originais foi de 2:1, nessa ordem, conclui-se que as membranas das hemácias rompidas eram formadas por bicamadas, já que os lipídios que as formavam tiveram apenas uma das extremidades atraída pela água. d) Dado que, na amostra controle, as hemácias estavam sem lipídios e, na experimental, os lipídios estavam sem hemácias, conclui-se que as hemácias são células atípicas, já que, apesar de terem tido os lipídios extraídos, continuam com formato e disposição aparentemente semelhantes. e) Dado que os mamíferos possuem hemácias com membranas lipoproteicas, conclui-se que deve ter ocorrido um erro no procedimento experimental, já que o volume inicial extraído de hemácias deveria ter sido duas vezes maior, para que resultasse em uma área igual entre lipídios e hemácias nos dois procedimentos. RESOLUÇÃO: Resposta: C 4. (MACKENZIE) – A respeito da membrana plasmática, é correto afirmar que a) as moléculas de fosfolipídios são completamente apolares. b) a fluidez da membrana permite a movimentação das proteínas que fazem parte dessa membrana. c) os canais de transporte permanecem abertos o tempo todo. d) a difusão facilitada é um processo que independe da participação de proteínas. e) a organização da membrana plasmática é diferente da membrana que forma as organelas celulares. RESOLUÇÃO: Resposta: B 5. (VUNESP) – A membrana plasmática de seres pluricelulares é capaz de apresentar modificações para atender a necessidades da célula e do organismo. Um exemplo de uma dessas adaptações são os chamados desmossomas, cuja função é: a) garantir a passagem de estímulos de natureza elétrica entre duas células vizinhas. b) permitir o trânsito de substâncias hidrossolúveis entre células do mesmo tecido. c) controlar a passagem de macromoléculas entre células de diferentes tecidos. d) manter a adesão entre células de um mesmo tecido submetido a pressões. e) estabelecer ligações entre células com diferentes funções em tecidos diferentes. RESOLUÇÃO: Resposta: D 6. (CESGRANRIO) – Observe a imagem de microscopia eletrônica de parte de uma célula humana. (http://contenidos.educarex.es) Considerando a relação entre forma e função, é possível concluir que o material utilizado para obter essa imagemfoi o a) sangue, e o detalhe é de uma hemácea cuja função é transportar gases respiratórios. b) músculo, onde as estruturas alongadas representam as fibras de actina e miosina. c) encéfalo, cujas expansões celulares permitem a condução de impulso nervoso. d) osso, rico em osteócitos e osteoclastos que refazem o osso em caso de fratura. e) intestino delgado, cujas dobras da membrana permitem maior absorção de nutrientes. RESOLUÇÃO: Resposta: E Etapa Controle Experimental Coletas de material Hemácias extra ídas (volume: V) Hemácias extra ídas (volume: V) Tratamentos Nada realizado Lipídios extraídos das hemácias Testes Deposição das he- má cias na superfície da água Deposição dos lipí - dios extraídos na superfície da água Resultados Área ocupada pelas hemácias na superfície da água (área: A) Área ocupada pelos lipídios na superfície da água (área: 2A) C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 8 – 9 FÍ S IC A A B IO LO G IA MÓDULOS 3 e 4 A Permeabilidade Celular 1. A permeabilidade seletiva Para a manutenção de suas funções vitais, uma célula necessita de substâncias existentes no meio externo, co - mo é o caso dos nutrientes. Por outro lado, a célula deve eliminar outras substâncias, como as toxinas resultantes do metabolismo celular. Para permitir a entrada e saída de substâncias, a membrana plasmática apresenta um comportamento seletivo, realizado por uma pro priedade exclusiva, chamada de permeabi lidade seletiva, por meio da qual o meio celular é capaz de manter uma compo - sição química específica e constante diferente daquela existente no meio extracelular. 2. Tipos de transporte O fluxo, ou seja, o transporte de substâncias através da membrana pode ser ativo ou passivo. O transporte passivo caracteriza-se por acontecer a favor do gradiente de concentração, sem gasto de energia. Isto significa que as substâncias deslocam-se do meio mais concentrado pa ra o meio menos concentrado, sem utilização da ener - gia fornecida pela hidrólise do ATP (trifosfato de ade nosina). Nesse processo de hidrólise, o ATP trans - forma-se em ADP (difosfato de adenosina) e fosfato, liberando energia. No transporte ativo, as substâncias são carreadas contra o gradiente de concentração, ou seja, da região menos concentrada para a região mais con cen - trada, con sumindo a energia fornecida pelo ATP (Fig. 1). Fig.1 – Os tipos de transporte. 3. Difusão simples Trata-se de um processo de transporte passivo no qual pequenas moléculas atravessam a membrana plas - mática. O processo depende, principalmente, de dois fatores: tamanho das moléculas e grau de solubilidade em lipídios. Quanto menor for a molécula, mais rápida será a sua penetração através da membrana. A existência da bicamada lipídica faz com que as substâncias lipos - solúveis penetrem mais facilmente, como é o caso de alcoóis, cetonas e anestésicos. 4. Osmose A osmose, um transporte passivo, é um fenômeno que acontece quando uma membrana semipermeável separa duas soluções de concentrações diferentes. A membrana plasmática é do tipo semipermeável, ou seja, é permeável ao solvente (água), mas é impermeável aos solutos (sais, açúcar etc.). Soluções isotônicas são aquelas que apre sentam iguais concentrações de soluto. Quando duas soluções de concentrações diferentes são comparadas, a mais concentrada é chamada de hipertô - nica e a menos concentrada, de hipotônica. Quando duas dessas solu ções são separadas por uma membrana semipermeável, verifica-se a passagem de água da solução hipotônica para a hipertônica, tendendo a uma isotonia entre as duas soluções (Fig. 2). Fig. 2 – A osmose. Consequentemente, é fácil verificar que as células absorvem água quando o meio extracelular é hipo tônico, e a perdem quando o meio é hipertônico. Os efei tos práti - cos podem ser observados quando hemácias são mergu - lhadas em meios de concentrações diferentes (Fig. 3). Em solução isotônica, nenhuma modificação acontece. Em solução hipertônica, ela perde água e dimi nui de volume, sofrendo o processo conhecido como crena ção. Já em solução hipotônica, ocorre a hemólise, ou seja, a hemácia absorve água, intumesce e arrebenta, por ruptura da membrana. Fig. 3 – Hemácia em soluções diferentes. 5. Proteínas canal ou porinas Proteínas canal são proteínas integrais que formam poros hidrofílicos, também chamados de canais iônicos. Para a formação dos poros, as proteínas apresentam-se pregueadas, de maneira que os aminoácidos hidrófobos aparecem internamente, enquanto os hidrófilos formam o revestimento interno do canal. A maioria das porinas é Solução hipotônica Solução hipertônica Membrana semipermeável H O2 Açúcar Água �t C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 9 10 – B IO LO G IA seletiva, permitindo a passagem de íons de acordo com o tamanho e a carga elétrica. Assim, para exemplificar, ca - nais estreitos bloqueiam íons grandes, enquanto os canais com revestimento interno negativo atraem e permitem a passagem de íons positivos (Fig. 4). Fig. 4 – As porinas. Na maioria dos canais, encontramos “portões” que se abrem e fecham, regulando a passagem de íons. A aber tura dos por tões é controlada por estí mulos. Existem ca nais con trolados por tensão elétrica, estimulados por mu dan ças no potencial de membrana; outros são re - gulados por ligantes, isto é, obedecem a um ligante, que é uma pro teína sinalizadora que se liga à proteína do canal, abrin do-a ou fechando-a. O transporte feito por po rinas é do tipo passivo. Existem três tipos de transporte por proteínas car rea - doras: 1. Uniporte – quando as proteínas carreadoras trans - portam um único soluto através da membrana. 2. Sim porte – dá-se quando duas moléculas são trans portadas si mul taneamente em uma mesma direção. 3. Antiporte – re fere-se ao transporte em que duas moléculas são conduzidas simultaneamente em dire ções opostas (Fig. 5) Fig. 5 – Transportes por proteínas. 6. Difusão facilitada A difusão facilitada é responsável pela passagem de moléculas hidrófilas, como açúcares e aminoácidos. O pro cesso inicia-se quando uma molécula solúvel, como, por exemplo, a glicose, liga-se, na superfície da mem bra - na, a uma proteína chamada de carreadora ou permease, sofrendo mudanças conformocionais, ou seja, relativas à conformação molecular. A permease transfere a molécula de glicose para o interior da célula (Fig. 6). Por não uti lizar energia e ocorrer a favor de um gradiente de con - centração, a difusão facilitada é um transporte passivo. Fig. 6 – A difusão facilitada da glicose. 7. Transporte ativo através de bomba de Na+ e K+ As proteínas carreadoras também atuam como bombas, transportando um soluto contra o seu gradiente de concentração, usando energia fornecida pelo ATP. Uma hemácia possui no citoplasma uma concentração de K+ vinte vezes maior do que o plasma circundante, e este, por sua vez, tem concentração de Na+ vinte vezes maior do que a hemácia. Para manter essa diferença iônica, a célula continuamente absorve K+ e elimina Na+. Uma pro - teína carreadora, conhecida como Na+K+ATPase, fun - ciona como bomba, transportando K+ para o interior da célula e Na+ para o exterior. Os íons Na+ intracelu lares ligam-se à ATPase, que, transformando ATP em ADP, obtém a energia necessária à sua mudança de confor - mação, expelindo-os para o meio extracelular. A seguir, os íons K+ do meio, por mecanismo idêntico, são transfe - ridos para o citoplasma (Fig. 7). Fig. 7 – A bomba de Na+ e K+. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 10 8. Endocitose Endocitose é o processo pelo qual a mem brana plas - mática engloba líquidos, macromoléculas e partículas do meio extracelular. O material englobado é encerrado no interior de uma vesícula endocítica e o processo com - preende dois mecanismos: pinocitose e fagocitose. Na pinocitose se diz que a célula bebe, já que ingere líquidos e pequenas moléculas por invaginação da membrana plas mática formandovesículas denominadas pinos - somos, cujo diâmetro é menor do que 150nm. Na fagocitose a cé lula come, ou seja, ingere grandes partí - culas, como micro-organismos e fragmentos de células, pela emissão de pseudópodes; nesse caso, a vesícula é cha mada de fa gos somo. O processo ocorre principal - men te em proto zoá rios, como as amebas, e em macró - fagos, células, es pe cia lizadas encontradas no tecido conjuntivo (Fig. 8). Fig. 8 – A endocitose. 9. Exocitose Chamamos de exocitose ou clasmocitose o processo no qual uma vesícula citoplasmática se funde com a membrana plasmática e li bera seu conteúdo no meio extracelular. A vesícula po de conter material absorvi - do pela fagocitose e não apro veitado pela cé lula ou uma secreção produzida pela cé lula, como é o caso das en - zimas pan creáticas (Fig. 10). Fig. 10 – A exocitose. 10. Microvilosidades e invaginações de base É evidente que a quantidade de trocas realizadas entre a célula e o meio extracelular é diretamente pro - porcional à superfície da membrana plasmática. Células especializadas em trocas com o meio exterior apre - sentam microvilosidades e invaginações de base, especia li zações que determinam o aumento da superfície celular. Microvilosidades são delgadas evaginações da mem bra na na superfície livre da célula, ocorrem no epitélio in testinal e servem para aumentar a superfície de ab sorção. As invaginações de base aparecem nas células dos ca nalículos renais, na parte da célula oposta à luz do tubo; relacionam-se com o transporte da água reabsor - vida pelos rins (Fig. 11). Fig. 11 – Microvilosidades e invaginações de base. A doença celíaca ocorre em indivíduos gene tica - mente predispostos e resulta da ação de uma proteína, chamada glúten, presente no trigo, centeio e cevada. O intestino é provido de dobras micros có picas chamadas vilosidades, cuja função é aumentar a su perfície de absorção dos ali mentos. O contato do glúten com a mucosa intestinal provoca inflamação e atrofia das vilosidades in tes tinais, prejudicando a absorção e di gestão dos alimentos. O indivíduo com essa doença apresenta diar - reias frequentes, fezes fé tidas, claras e volumosas, distensão abdo minal por gases, náuseas, cólicas, perda de peso, fraqueza geral etc. DOENÇA CELÍACA (INTOLERÂNCIA AO GLÚTEN) E MICROVILOSIDADES – 11 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 11 11. Interdigitações e desmossomos Interdigitações e desmossomos são especia - lizações da membrana usadas para reforçar a aderência entre as células nos tecidos epi te liais. As pri mei ras cor - respondem a uma série de evagi na ções e invagi na ções que for ma um sistema de en caixes. Os des mos so mos são espé cies de “bo tões ade sivos” formados por uma pla ca ligada a fi la mentos inter me diá rios que são ele - mentos do citoes que leto (Fig. 12). Fig. 12 – Especializações de contato. 12. Junções celulares Junções são especializações usadas para manter células unidas em organismos pluricelulares. Existem três tipos: aderentes, ocludentes e comunicantes. As junções aderentes, que unem as células epiteliais, ligam feixes de actina existentes entre duas células. As junções ocludentes servem para ve dar o espaço interce lu lar, im - pedindo a passagem de mo léculas de uma cé lula para a outra. Já as jun ções comu nicantes ou do tipo fenda são formadas por ca nais de proteínas especiali zadas pa ra a passagem de íons e moléculas de uma célula para outra (Fig. 13). Fig. 13 – As junções celulares. 13. Glicocálix A face mais externa da membrana plasmática é reco - berta pelo glicocálix ou cobertura celular, uma camada de açúcares que é secretada pela célula e constan - temente se renova. Corresponde aos açúcares asso - ciados aos lipí deos e às proteínas, formando os glicolipídeos e as glico proteínas. Além de lubrificarem e protegerem a célula, exercem importante papel na adesão intercelular, para a for mação de tecidos, bem como no reco nheci mento molecular, como é o caso de antígenos e hormônios (Fig. 14), e no reconhecimento celular, como no caso de transplantes de órgãos. Fig. 14 – O glicocálix. 12 – B IO LO G IA MÓDULO 3 1. (VUNESP-2018) – A figura ilustra a organização molecular de uma membrana plasmática. Os números 1, 2 e 3 indicam seus principais componentes. (www.grupoescolar.com. Adaptado.) As moléculas dos gases respiratórios, oxigênio e dióxido de carbono, entram e saem das células pelo processo de a) difusão simples, através do componente 1. b) difusão facilitada, através do componente 2. c) transporte passivo, através do componente 3. d) transporte ativo, através do componente 1. e) osmose, através do componente 2. RESOLUÇÃO: Os gases O2 e CO2 entram e saem das células atravessando a bicamada de fosfolipídeos (1), pelo processo de difusão simples. Resposta: A C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 04/11/2019 15:48 Página 12 – 13 FÍ S IC A A B IO LO G IA 2. (UFPR) – A difusão facilitada pelas membranas biológicas pode ser efetuada por dois tipos de proteínas de membrana: canais iônicos (que são poros controlados pela abertura e fechamento de portões) e proteínas carreadoras (que possuem um sítio de ligação específico para o elemento a ser transportado). Assinale a alternativa que representa as curvas de velocidade de transporte em função da concentração do elemento transportado por canais iônicos (A) e proteínas carreadoras (B). RESOLUÇÃO: Resposta: E 3. (VUNESP) – A figura ilustra a maneira como certas moléculas atravessam a membrana da célula sem gastar energia, o que é denominado transporte _______________. Tal processo ocorre ___________ gradiente de concentração e é utilizado para a passagem de ________________. (http://picasaweb.google.com) Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas da oração. a) facilitado ... independentemente do ... micromoléculas. b) passivo ... a favor do ... aminoácidos e monossacarídeos. c) ativo ... contra o ... íons. d) fagocitário ... na presença de ... polissacarídeos. e) celular ... na ausência de ... peptídeos. RESOLUÇÃO: Resposta: B 4. Observe abaixo o que ocorre com os vários tipos de células quando presentes em ambientes com diferentes concentrações de soluto. Nesse contexto, é possível afirmar que a) as células 1 e 4 sofrem turgescência, pois encontram-se em meio hipotônico. b) as células 3 e 6 perdem água, pois encontram-se em meio hipertônico. c) as células 2 e 5 sofrem plasmoptise, pois encontram-se em ambiente hipotônico. d) em meio hipotônico, a célula 6 perde água por osmose. e) em meio isotônico, a célula 5 ganha água por osmose. RESOLUÇÃO: Resposta: B 5. (FSAR-2018) – O fluxo de água nas células vegetais ocorre em função das tonicidades dos meios intra e extracelular, conforme ilustram as situações I, II e III. (https://biologianet.uol.com.br. Adaptado) Com relação às situações dos meios I, II e III, é correto afirmar que a) em I, o meio intracelular é hipotônico em relação ao meio extracelular. b) em II, o meio extracelular é hipertônico em relação ao meio intracelular. c) em III, o meio intracelular é hipertônico em relação ao meio extracelular. d) em II e III, os meios intra e extracelular são isotônicos. e) em I, os meios intra e extracelular são isotônicos. RESOLUÇÃO: Resposta: E C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 13 MÓDULO 4 1. (PUC-SP-2018) – A fibrose cística é uma doença hereditária em que, na pessoa afetada, as secreções de glândulas exócrinas apresentam-se anormalmente espessas, menos diluídas que o normal. Isso se deve ao fato de que a mutação leva a problemas na síntese de uma proteína de membrana (CFTR), responsável, nessas células, pelo transporte de cloretos do meio intracelular para o extracelular. Nesse caso, é CORRETO afirmar que uma das con sequên cias da referida mutação é tornar o meio intracelular a) pobre em cloreto, em relação ao meio extracelular. b) isotônico, em relação aomeio extracelular. c) hipertônico, em relação ao meio extracelular. d) hipotônico, em relação ao meio extracelular. RESOLUÇÃO: O transporte de cloreto do meio intracelular para o extracelular está prejudicado pela ausência da pro teína de membrana (CFTR), o que acarreta o aumento da concentração de cloreto no interior da célula (meio hipertônico). Resposta: C 2. (VUNESP-2018) – O albatroz é uma ave marinha que bebe água do mar. O excesso de sal é eliminado na urina e por glândulas nasais que secretam uma solução concentrada de sal (NaC�) sobre o bico. Essa solução é mais salobra que a água do mar. Os íons de sal são transferidos da corrente sanguínea para os canais da glândula nasal por meio de um epitélio específico para mover solutos, conforme mostra a figura. (Jane B. Reece et al. Campbell biology, 2011. Adaptado.) O fluxo de íons pelas células do epitélio ocorre por a) pinocitose. b) transporte ativo. c) difusão simples. d) difusão facilitada. e) osmose. RESOLUÇÃO: De acordo com a figura há a passagem do soluto (sal) do meio hipotônico (corrente sanguínea) para o meio hipertônico (túbulo glandular), portanto contra o gradiente de concentração. Este processo ocorre por transporte ativo. Resposta: B 14 – B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 14 3. (UEAM) – Uma hemácia foi colocada em solução hipertônica com relação à concentração de íons sódio (Na+), de maneira que todo o conteúdo citoplasmático dessa hemácia encontra-se hipotônico em relação à solução. Nesta hemácia haverá a) entrada de Na+ por osmose, transferência do excesso destes íons por transporte ativo para fora da célula e saída de água por difusão facilitada. b) entrada de Na+ por difusão, transferência do excesso destes íons por transporte ativo para fora da célula e saída de água por osmose. c) entrada de Na+ por transporte ativo, transferência do excesso destes íons por difusão para fora da célula e saída de água por osmose. d) saída de Na+ por difusão, transferência do excesso destes íons por transporte ativo para dentro da célula e entrada de água por osmose. e) saída de Na+ por transporte ativo, transferência de excesso destes íons por difusão facilitada para dentro da célula e entrada de água por osmose. RESOLUÇÃO: Resposta: B 4. A imagem a seguir representa o movimento de íons Na+ e K+ através da membrana plasmática. Analise as afirmações a seguir. I. Os íons movimentam-se contra um gradiente de concentração, com consumo de energia, mediado por uma proteína de membrana, a ATPase. II. O fenômeno pode ocorrer na hemácia humana onde, a concentração de K+, no interior da célula, é maior do que a existente no plasma sanguíneo. III. A energia (ATP) necessária para a ocorrência do transporte ativo de sódio e potássio é gerada pelas mitocôndrias da hemácia. Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ções): a) apenas I b) apenas II c) apenas III d) apenas I e II e) apenas II e III RESOLUÇÃO: Resposta: D 5. (UNINOVE-Med-2018) – Analise a fotomicroscopia de uma ameba envolvendo um paramécio. (https://viemo.com. Adaptado.) O processo analisado é classificado como a) fagocitose, que depende da emissão de projeções celulares denominadas pseudópodes. b) pinocitose, em que ocorre o englobamento de pequenas partículas alimentares. c) difusão facilitada, que depende do consumo de energia pelas proteínas da membrana da ameba. d) endocitose, que depende da diferença de concentração entre os meios intracelular e extracelular. e) transporte passivo, que ocorre a favor do gradiente de concentração. RESOLUÇÃO: Resposta: A – 15 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 15 16 – B IO LO G IA 1. Mitocôndrias Estrutura As mitocôndrias são corpúsculos esféricos ou em forma de bastonetes que aparecem imersos no hialoplas - ma em número variável, segundo o tipo celular. Vista ao microscópio ele trô nico, a mitocôndria apresenta uma ultraestrutura típica, sendo de limitada por duas unidades de mem brana, a externa e a interna, separadas por um espaço, a câmara ex ter na. A mem brana interna limita a ma triz mito condrial e forma, para o in terior desta, uma série de invagina ções deno minadas cristas mitocon driais (Fig. 1). Fig. 1 – A estrutura de uma mitocôndria. A matriz é uma substância amorfa em que aparecem moléculas de DNA, RNA, ribossomos e granula ções den - sas com 500 Å de diâmetro. As mito côndrias formam-se a partir da divisão de outras preexistentes. Função No interior das mitocôndrias, ocor rem duas etapas da respiração aeró bica: o ciclo de Krebs, desen vol vido na matriz mitocondrial, e a ca deia respira tória, realizada nas cristas mitocon driais. 2. Ribossomos Estrutura Os ribossomos são organoides que se apresentam sob a forma de partículas globulares com 15 a 20 nm de diâ - metro. São constituídos por duas subunidades de tamanhos dife rentes, formadas por RNAr e pro teí nas (Fig. 2). Fig. 2 – O ribossomo. Aparecem livres no citoplasma ou associados às membranas do re tí culo endoplasmático. Tanto os ribos - somos livres como os que inte gram o retículo endoplasmático asso ciam-se a fila mentos de RNA mensageiro, cons ti tuindo os polissomos ou polirribos- - somos. Os ribossomos originam-se do nucléolo, sendo a sede da síntese proteica. Os aminoácidos são enca - deados ao nível dos ribossomos para constituir uma proteína. A bios síntese proteica será estudada mais adiante (Fig. 3). Fig. 3 – O polirribossomo. 3. Retículo Endoplasmático Estrutura O retículo endoplasmático (RE) é um sistema de sáculos (sacos acha tados) e canalículos, limitados sem - pre por membranas lipoprotei cas, com preendendo dois sistemas: o retículo endoplasmático granuloso (REG) e o retículo endoplasmático não granuloso (RENG). O REG apresenta sáculos cujas mem branas são recobertas por ribos-somos. O REGN é um conjunto de ca nalí culos ou túbulos anas tomosa dos, caracterizados pela ausência de ribossomos (Fig. 4). Fig. 4 – O retículo endoplasmático. MÓDULO 5 Mitocôndrias, Retículo Endoplasmático e Complexo Golgiense C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 16 Função O RE executa as seguintes fun ções: 1. Transporte. O RE assegura o trans porte de substâncias, rea li zando uma verdadeira circu la ção intrace lular; por meio dele tam bém são feitas trocas en tre a cé lula e o meio circun dante. 2. Síntese. Provido de ribosso mos, o REG age ativamente na sín tese proteica. Sabe-se que o REGN é responsável pela síntese de lípi des e de esteroides, hor mônios derivados do colesterol. As mem branas do REGN são sinte tizadas pelo REG. 3. Armazenamento. O RE arma ze na e concentra substâncias pro venientes do meio extrace lu lar, por meio da pinocitose, bem como substâncias produ - zidas pela própria célula, como é o ca so dos anticorpos que se acu mulam no RE dos plasmó citos. 4. Detoxificação. Consiste no pro cesso de inativação de dro gas. Quando se administra a um ani mal uma grande quantidade de dro gas, verificam-se acentua da atividade enzimática e uma hiper trofia do REGN. Evidente men te que as enzi mas citadas pro vocam a decomposição das drogas, fato bem demonstrado nos hepatócitos. 4. Complexo Golgiense Estrutura Também chamado aparelho Golgien se, é constituído por uma pilha de vesículas achatadas e circulares e outras menores e esféricas que bro tam a partir das primeiras. Suas mem branas são lipoproteicas e nun ca apresentam ribossomos. Na maioria das células situa-se, quase sempre, ao lado do núcleo; nas células vege tais aparece difuso no citoplasma, for mando o golgios somo ou dic tios - somo. O com plexo Gol giense origina-se do REGN (Fig. 5). Fig. 5 – Complexo Golgiense. Função O complexo Golgiense executa as seguintes funções: – Concentração de proteínas a se rem secretadas pela célula. – Formação do acrossomo do espermatozoide. – Síntese de polissacarídeos. Na célula vegetal, por exemplo, o com plexo Golgiense produz apectina, polissacarídeo que entra na consti tuição da parede celular. – Produção de grãos de zi mó ge no, vesículas contendo en zimas con cen tra das presentes nas célu las aci nosas do pâncreas. Prove nientes do com plexo Golgiense, tais grânulos mi gram até a mem brana plasmática, lan çando o seu conteúdo no interior do ácino. – Síntese de glicoproteínas, co mo as enzimas lisossômicas e as imunoglobulinas. – 17 FÍ S IC A A 1. (UDESC-2018) – A micrografia eletrônica, abaixo, mostra duas organelas celulares, indicadas pelas letras A e B. http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/ a-origem-das-mitocondrias.htm acesso em 25/03/2018 Analise as proposições em relação a essas organelas. I. A estrutura indicada pela letra A é responsável pelo fornecimento de energia para a célula. II. A estrutura indicada pela letra B está envolvida com a síntese proteica. III. A estrutura indicada pela letra A possui DNA próprio. IV. A estrutura indicada pela letra B liga-se à membrana nuclear. V. Ambas organelas são envoltas por uma membrana lipoproteica. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II, IV e V são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. RESOLUÇÃO: Resposta: E B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 17 2. Analise as equações simplificadas a seguir. I. C6 H12 O6 ⎯⎯→ 2 H3C – CH2 OH + 2 CO2 II. C6 H12 O6 ⎯⎯→ 2 H3C – CO – COOH III. C6 H12 O6 + 6O2 ⎯⎯→ 6 H2O + 6 CO2 IV. 6 H2O + 6 CO2 ⎯⎯→ C6 H12O6 + 6 O2 Na mitocôndria ocorre: a) Apenas I e II b) Apenas I e III c) Apenas III d) Apenas III e IV e) Apenas IV RESOLUÇÃO: Resposta: C 3. (FAMERP-2018) – Analise a figura, que ilustra, de maneira esquemática, a disposição das moléculas de fosfolipídios presentes em alguns componentes celulares. Em células eucarióticas, tal disposição de fosfolipídios é encontrada a) no complexo golgiense e no retículo endoplasmático. b) no peroxissomo e no ribossomo. c) no citoesqueleto e na mitocôndria. d) nos centríolos e no lisossomo. e) no envoltório nuclear e no cromossomo. RESOLUÇÃO: Resposta: A 4. (UFU-2018) – Analise a tabela. Assinale a alternativa que corresponde, respectivamente, aos números 1, 2, 3 e 4. a) Macrófagos, musculares, testiculares e pancreáticas. b) Testiculares, pancreáticas, musculares e macrófagos. c) Testiculares, musculares, pancreáticas e macrófagos. d) Macrófagos, pancreáticas, musculares e testiculares. RESOLUÇÃO: Resposta: B 5. (FEAS) – A figura ilustra o fluxo de substâncias desde sua síntese intracelular até sua secreção extracelular. (http://descomplica.com.br. Adaptado.) A substância sintetizada e as estruturas 1, 2 e 3 envolvidas no fluxo ilustrado são, respectivamente: a) peptídeo, mitocôndria, retículo liso e peroxissomo. b) proteína, retículo rugoso, complexo golgiense e vesícula de exocitose. c) enzima, complexo golgiense, retículo rugoso e lisossomo. d) polissacarídeo, carioteca, lisossomo e fagossomo. e) aminoácido, ribossomo, retículo liso e pinossomo. RESOLUÇÃO: Resposta: B Organelas Celulares Função Exemplos de células em que estão presentes Retículo Endoplasmático Liso Síntese e secreção de hormônios sexuais 1 Retículo Endoplasmático Rugoso Síntese de proteínas escretadas no sangue como, por exemplo, a insulina 2 Mitocôndrias Respiração celular 3 Lisossomos Digestão intracelular 4 1 2 3 Ambiente extracelular Secreção Membrana plasmática Fluxo de substânciasFluxo de substâncias 18 – B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 18 – 19 FÍ S IC A A B IO LO G IA 1. Lisossomos Estrutura Os lisossomos são corpúsculos geralmente esféricos, constituídos por uma membrana envolvendo enzi mas hidrolíticas. A membrana lisossô mica não é atacada pelas enzimas que envolve. Tal fato se deve à exis t ência de um revestimento glico pro teico pro tetor em sua face interna. Aparecem nas células animais e já fo - ram ob servados em vegetais e pro to zoários. A síntese das enzimas lisos sômicas ocorre no retículo en do plas - mático Granuloso. Daí elas atingem o complexo Golgiense, onde, por bro ta mento, são formados os lisossomos. Função Por meio das enzimas hidroli santes que possuem, os lisossomos agem na digestão intracelular de par tículas. Conforme a origem do ma terial digerido, a sua função pode ser heterofágica ou autofágica. • Função heterofágica Consiste na digestão de partí culas englobadas pela célula por meio da fagocitose ou da pinocitose. Os lisos - somos recém-formados, de sig na dos lisossomos primários, fundem-se com as vesículas de fa gocitose ou fagossomos e as de pinocitose ou pinossomos, resul - tan do um vacúolo digestório hetero fágico também cha - ma do de li sossomo secundário. No interior deste vacúolo, ocorre a diges tão do ma terial ingerido pela célula. Os pro - dutos resultantes da digestão pas sam ao citoplasma e são apro veitados pela célula. Após a digestão, podem per manecer no va cúolo diges tório resí duos que resis - tiram ao pro ces so digestório. Ao vacúolo di ges tório que contém material não digerido dá-se o nome de corpo residual. Circu lando pelo citoplas ma, o corpo resi dual entra em contato com a membrana da cé lu la, funde-se com ela e elimina os pro dutos para o meio externo. Tal pro - cesso é desig nado exocitose, plas mocitose ou defecação celular (Fig. 1). • Função autofágica Consiste na digestão de es tru turas celulares. A autofagia carac te riza-se pelo aparecimento de va cúo los au tofagossomos, contendo estruturas ce lulares: mito - côndrias, clo roplastos etc. As membranas de tais vacúolos seriam originadas no retículo endo plas mático liso ou no complexo de Gol gien se. A autofagia é um processo de re - no vação das estru tu ras celulares, subs tituindo organelas velhas por novas. • Autólise A ruptura da membrana lisos sômica liberta as enzimas hidro líticas que provocam a digestão e desinte - gração celular (autólise). Isto ocorre, por exemplo, na regressão da cauda dos girinos durante a sua metamor - fose para sapos. A autólise também é um dos processos respon sá veis pela desintegração dos cadáveres. 2. Peroxissomos Os peroxissomos são organelas esféricas, com diâmetro variando de 0,1 a 0,51µm, delimitadas por uma membrana. No seu interior aparecem enzimas, sendo mais típica e cons tante a catalase. O metabolismo celular forma pe róxido de hidrogênio (H2O2) ou água oxigenada, substância tóxica que da nifica estruturas celulares. A catalase existente nos pero - xissomos protege a célula contra a ação do H2O2, decom - pondo-o em H2O e O2. 3. Microtúbulos Observáveis apenas ao micros cópio eletrônico, os microtúbulos cons tituem cilindros longos e delga dos, com 25 a 30 nm de diâmetro. MÓDULO 6 Lisossomos – Peroxissomos, Microtúbulos e Centríolos Fig. 1 – A ação dos lisossomos. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 19 Cada microtúbulo é formado por uma hélice de moléculas globosas de uma proteína, a tubulina (Fig. 2). Fig. 2 – Estrutura do microtúbulo com subunida des de tubulina. Várias funções são atribuídas aos microtúbulos, dentre as quais: • formação do áster e do fuso mitótico durante a divisão celular; • formação de um citoesqueleto que age na morfogênese celular; • estrutura de cílios e flagelos; • migração de vacúolos diges tórios. 4. Centríolos Estrutura O centro celular ou centríolo é um organoide que aparece perto do nú cleo, no centro de uma região chama - da centrosfera. O microscópio ele trô nico mostra que cada centríolo é um cilindro cuja parede é consti tuída por 27 mi - crotúbulos dis postos em nove feixes, cada um deles com três microtúbulos paralelos. Cada cé lula apresenta dois centríolos perpen di culares um ao outro. Não existem nos vegetais superiores, pre sentes apenas em algas e fungos.A estrutura do centríolo. Durante a mitose, o centríolo du plica-se e orienta a formação do fuso mi tótico, estrutura responsável pela distribuição dos cromossomos entre as células-filhas. Também atuam na for mação dos corpúsculos basais de cílios e flagelos (Fig. 3). 20 – B IO LO G IA Fig. 3 – A estrutura de um cílio ou flagelo. 5. Cílios e Flagelos Estrutura Cílios e flagelos são projeções fili formes, que agem na movi men tação das células. Os cílios são curtos e numerosos, enquanto os fla gelos são longos e em número redu zido. Cí lios e flagelos possuem a mesma es - trutura, onde aparecem nove pares de microtúbulos dispostos em círculo ao redor de um par central; tais tú - bulos são envolvidos por um prolonga mento da membrana plas mática. Cílios e flage los inserem-se em estruturas deno minadas cor pús culos basais, forma ções semelhantes aos cen tríolos. Função Cílios e flagelos determinam a mo tilidade de espermatozoides, bac té rias, algas e protozoários. Epité - lios ci liados promovem a movimen tação de partículas, como é o caso das vias respiratórias. O estudo da fisio - logia animal evidencia um grande número de exemplos de estruturas ciliadas. C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 20 1. (UNESP) – No esquema, estão representadas etapas, numeradas de 1 a 3, de um importante processo que ocorre no interior das células, e algumas organelas envolvidas direta ou indiretamente com esse processo. As etapas que correspondem a 1, 2 e 3, respectivamente, e algu mas organelas represen tadas no esquema, estão cor reta mente listadas em: a) absorção de aminoácidos, síntese proteica e expor ta ção de proteínas; retículo endoplasmático, lisossomo e mitocôndria. b) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e egestão de resíduos; retículo endoplasmático, complexo golgiense e lisos somo. c) fagocitose de sais minerais, fotossíntese e exportação de com postos orgânicos; cloroplastos e vacúolos. d) absorção de oxigênio, respiração celular e eliminação de dió xido de carbono; mitocôndrias e vacúolos. e) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e exportação de proteínas; mitocôndrias e lisossomos. RESOLUÇÃO: Resposta: B 2. (FAVS-2018) – A pesquisa de sangue oculto é um exame laboratorial para a detecção de sangue nas fezes, no qual utiliza-se água oxigenada e outros reagentes misturados às amostras de fezes do paciente para se obter o resultado. O princípio da técnica baseia-se na decomposição da água oxigenada pela atividade da hematina, um produto do desdobramento da hemoglobina. Essa decomposição indica exame com resultado positivo, ou seja, há sangue nas fezes. Nas células vivas, há formação de água oxigenada, que é tóxica às células, mas assim que é produzida é degradada por substâncias com ação análoga à da hematina. Na célula, a substância com ação análoga à da hematina e a organela que a contém, são, respectivamente, a) ATP e mitocôndria. b) clorofila e cloroplasto. c) catalase e peroxissomo. d) hemoglobina e complexo golgiense. e) amido e vacúolo central. RESOLUÇÃO: Resposta: C 3. (Med.PR) – Proposta em meados do século XIX pelo botânico alemão Mathias Jakob Schleiden (1804-1881) e pelo zoólogo, também alemão, Theodor Schwann (1810-1882), a Teoria Celular estabeleceu que a célula é a unidade fundamental da vida. Com o avanço tecnológico e científico, essa teoria vem sendo atualizada. Considere as informações acima e os conhecimentos relacionados ao tema e assinale a alternativa correta. a) Os lisossomos são vesículas que contêm enzimas capazes de digerir substâncias provenientes do meio externo através da fagocitose ou da pinocitose, degradar organelas envelhecidas através da autólise ou destruir a própria célula através da autofagia. b) As mitocôndrias são organelas celulares presentes exclusivamente no interior das células animais. Nelas ocorrem duas etapas da respiração celular: ciclo de Krebs e cadeia respiratória (fosforilação oxidativa). c) O centríolo, estrutura constituída por nove trincas de microtúbulos, possui grande importância no processo de divisão celular, visto que participa da organização do fuso mitótico. d) A membrana plasmática, também denominada plasmalema, consiste em um envoltório composto basicamente por fosfolipídios e proteínas, na forma de mosaico fluido. Está ausente em células procarióticas. RESOLUÇÃO: Resposta: C 4. Assinale a alternativa que apresenta correspondência incorreta entre seus elementos. RESOLUÇÃO: Resposta: D 5. Sobre as estruturas e organelas citoplasmáticas de uma célula eucariótica animal, é correto afirmar que I. o citoesqueleto, formado por microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários, dá suporte e forma para as células, além de colaborar em vários movimentos. II. os centríolos colaboram na formação dos cílios e flagelos e na organização do fuso acromático. III. cílios e flagelos são constituidos por 20 microtúbulos (9 feixes de 2 e 1 par central) revestidos pela membrana plasmática. Estão corretas: a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas II e III. d) apenas III. e) I, II e III. RESOLUÇÃO: Resposta: E Organoide Função Ocorrência a) Complexo golgiense Armazenamento e secreção de substâncias Células animais e vegetais b) Ribossomos Síntese de proteínas Procariontes e eucariontes c) Mitocôndrias Respiração celular Células animais e vegetais d) Lisossomos Transporte de substâncias Células animais e vegetais e) Centríolos Orientação do fuso na divisão celular Células animais – 21 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 21 22 – B IO LO G IA 1. O Núcleo Interfásico Interfase é o intervalo de tempo que separa duas divisões sucessivas de uma célula. Durante esse período, o núcleo se chama interfásico. Na interfase a atividade do nú cleo é alta, pois, além da dupli ca ção do DNA, ocorre nele uma série de pro cessos que controlam a vida celular. No núcleo interfásico, distingui - mos os seguintes com ponentes: mem brana nuclear, nucleoplasma, nu - cléo los e cromatina (Fig. 1). Fig. 1 – Núcleo interfásico. 2. Membrana Nuclear Também chamada de cariote ca ou cariolema, a membrana nuclear é uma diferenciação local do retículo en do - plasmático, caracterizada pela presen - ça de numerosos poros. Ob ser vada ao microscópio eletrôni co, apre senta-se constituída por duas lâminas: a in - terna, envolvendo o nu cleo plasma, e a externa, em con tato com o hialo - plasma e contendo ribos somos. Entre as duas membra nas, situa-se uma cavidade, o espa ço pe rinuclear. Qui - mica men te, a carioteca possui a mes - ma com po sição do plas malema e do retículo endoplasmá tico: contém fos - folipí deos e proteínas (membrana li - popro teica). Através dos poros, são realiza das trocas entre o núcleo e o cito plasma. A quantidade de poros varia com o estágio funcional da célula. 3. Nucleoplasma O nucleoplasma é um gel pro teico cujas propriedades são compa ráveis às do hialoplasma. Também é chama - do de suco nuclear, cariolinfa e cario - plasma e pode acumular produtos resultantes da atividade nu clear, como RNA e proteínas. 4. Nucléolo Nucléolos são estruturas esfé ri - cas e densas, com 1 a 3 µm de diâ - metro, que aparecem imersas no nu cleoplasma. Apesar de existirem nú cleos com dois ou mais nucléolos, ge ralmente encontramos apenas um em cada núcleo. Ao microscópio ele - trônico, ve rifica-se que ele não apre - senta membrana e é formado por uma porção fibrilar e enovelada, o nucleo - plasma. Qui micamente, é composto por RNA ribossômico, proteí nas e fos - fo lipí deos, existindo pequena quanti - dade de DNA. Com a cariote ca, o nucléolo desaparece no início da divi - são celular. No fim da mitose (teló - fase), o nucléolo reapare ce origi nado de um cromossomo especiali zado, o cha ma do cromosso mo organizador de nucléolos. O nucléolo é o elemento respon - sável pela síntese do ácido ribo - nucleico dos ribossomos (RNAr). O nucléolo origina osribossomos. 5. Cromatina Cromossomos são estruturas ce - lulares portadoras dos genes. No nú - cleo interfásico, os cromossomos es tão representados por um amon toa - do de grânulos e filamentos difi cilmen - te observáveis ao microscó pio óptico. A todo esse conjunto de ma te rial cro - mossômico interfásico dá-se o nome de cromatina. Sabe-se que a cromatina é for - mada por longos filamentos, consti - tuídos por DNA e proteínas, que se apresentam em vários graus de con - densação ou espiralização. A cromatina é classificada em eucromatina e heterocromatina, sen - do o critério usado a conden sação. A eucromatina aparece na inter - fase descondensada e genetica men - te ativa; já a heterocromatina se en- contra condensada e inativa (Fig. 2). Fig. 2 – Os tipos de cromatina. 6. A RNP O tamanho do núcleo também é variável, mas fixo para cada tipo ce - lular e vinculado ao volume da célula. Tal vinculação se expressa pela Rela - ção de Hertwig ou Relação Nucleo - plasmática (RNP): volume nuclear RNP = ——––—————————— volume celular - volume nuclear A RNP é elevada na célula em brio - nária, graças ao maior volume do núcleo, mas diminui durante o cres - cimento celular, enquanto o volume citoplasmático aumenta e o volume nuclear fica inalterado. Quando a RNP atinge certo valor mínimo, a célula se divide. 7. Função O núcleo, por meio do DNA, con - trola todas as ativi dades celu lares, sendo responsável pelo crescimento, diferenciação e divisão da célula. 8. Cromatina e Cromossomos No início da divisão celular, os cromossomos or ganizam-se a partir da cromatina do núcleo interfásico. A cromatina e os cromossomos representam dois estados diferentes de um mesmo material. A cromatina é constituída por filamentos delgados MÓDULO 7 O Núcleo e os Cromossomos C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 22 e longos que se es piralizam no mo - mento da divisão, formando espiras cerradas, que constituem os cromos - somos (Fig. 3). Fig. 3 – A condensação cromossômica. 9. Forma A observação de um cromos so mo condensado mos tra-nos que este, em geral, apresenta uma região es tran - gulada que o divide em duas partes chamadas bra ços. Esse estrangula - mento serve para fixação do cro - mossomo nas fibras do fuso durante a mitose e rece be o nome de constrição primária, centrômero ou cinetocoro (Fig. 4). Fig. 4 – Organização de um cromossomo. Além da constrição primária, cer - tos cromossomos apresentam est rei - ta men tos que aparecem sempre no mesmo lugar; são as chamadas cons - trições secundá rias, muito utilizadas no reconhecimento e caracteriza ção dos cromossomos no cariótipo. Na extremidade de um dos bra - ços, em certos cro mossomos há uma pequena esfera presa por fina trabé - cula; trata-se do satélite, im por tante na carac terização do cro mossomo. 10. Número O número de cromossomos é cons tante para indiví duos de uma mes ma espécie. Assim, o homem pos - sui 46 cromossomos; o gado, 60; a er - vi lha, 14; o feijão, 22; o tabaco, 48 etc. Esse número de cromossomos, encontrado nas cé lulas do corpo ou células somáticas, é representado por 2n e chamado diploide. Isso se dá porque cada cromossomo se apre - senta em duplicata, designando-se o par de cro mossomos idênticos como cro mossomos homólogos. As células sexuais ou gametas, que contêm a me tade do número de cromossomos das células somá ticas, são designadas haploides (n) (Fig. 5). Fig. 5 – Células diploides e haploides. 11. Organização Molecular dos Cromossomos Quimicamente o cromossomo é constituído pelo DNA associado a pro - teínas básicas denominadas histo nas. Observada ao microscópio ele trônico, a cromatina aparece cons ti tuída por fibras de, aproximada mente, 30 nm de diâmetro, com uma estru tura que lem - bra um “colar de contas”. As con tas representam os chamados nu cleos - somos, sendo o fio que as une re pre - sentado pelo DNA. Cada nu cleos somo é um octâ mero, por ser for mado por 8 moléculas de histonas, nas quais se enrola, helicoidalmente, o DNA. Uma histo na, situada por fora de cada nu - cleos somo, controla a conden sa ção da cromatina (Fig. 6). Fig. 6 – A organização molecular da cro matina. 12. Ciclo Cromossômico Na interfase, o cromossomo apa - rece desconden sado e sofre o pro - cesso de duplicação. A conden sa ção começa na prófase e atinge o grau máximo na metáfase. A divisão do centrômero ocorre na anáfase e a descon densação na telófase (Fig. 7). Fig. 7 – O ciclo cromossômico. 13. Cromátides A duplicação cromossômica, fei ta longitudinalmente, ocorre na in ter fase. Após a duplicação, cada cro mos - somo está constituído por duas me ta - des, denominadas cromátides, uni- das pela região do centrômero. Por - tanto, cromátides são as partes de um cro mossomo duplicadas en quan to ainda se acham ligadas pelo cen - trômero (Fig. 8). – 23 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 23 24 – B IO LO G IA Fig. 8 – Cromossomo duplicado. 14. Tipos Conforme a posição do centrô - mero, distinguem-se quatro tipos de cromossomos (Fig. 9). Fig. 9 – Tipos de cromossomos. Telocêntrico Cromossomo com centrômero terminal. Acrocêntrico O centrômero é sub terminal, ou seja, situa-se quase na extre midade do cromossomo, divi dindo-o em dois braços, um grande e outro muito pequeno. Metacêntrico O centrômero é mediano e divide o cromos somo em dois braços de igual tamanho. Submetacêntrico O centrômero é submediano e divide o cromossomo em dois braços de tamanhos diferentes. 15. O Cariótipo Geralmente, o número, tamanho e forma de cromossomos de uma deter minada espécie são cons tantes. Ao conjunto de características de cons tantes cromossômicas (forma, nú me ro, tamanho etc.) de um indiví - duo denomina-se cariótipo. Na figura abaixo, observamos o cariótipo humano (Fig. 10). Fig. 10 – O cariótipo humano. 1. A figura é uma fotomicrografia de uma célula cujos componentes do núcleo celular estão indicados. Analise as frases: I. representa o envoltório nuclear (carioteca) membrana dupla, lipoproteica e porosa. II. é a cromatina que representa o conjunto de cromossomos, grandemente descondensado, que aparece no núcleo interfásico. III. é o núcleolo, organela desprovida de membrana constituída por RNA ribossômico, proteínas e DNA ribossômico. Estão corretas: a) apenas I b) apenas I e II c) apenas I e III d) apenas II e III e) I, II e III RESOLUÇÃO: Resposta: E IIIIII NúcleoNúcleo 1 m� II IIII C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 24 2. Três alunos de Biologia para explicar o conceito de cromossomo de uma célula eucariótica animal fizeram as seguintes afirmações: Aluno 1: cromossomo é o conjunto de moléculas de DNA com todas as informações genéticas da espécie. Aluno 2: cromossomo é uma única molécula de DNA linear, de fita dupla com informações para síntese de algumas proteínas. Aluno 3: cromossomo é um segmento da molécula de DNA linear, de fita simples com informação para síntese de algumas cadeias polipeptídicas. O(s) aluno(s) que acertou(acertaram) a(s) definição(ções) foi(foram): a) apenas o aluno 1. b) apenas o aluno 2. c) apenas o aluno 3. d) apenas os alunos 1 e 3. e) apenas os alunos 2 e 3. RESOLUÇÃO: Resposta: B 3. Na célula eucariótica o termo cromossomo designa: a) segmento de uma molécula de DNA que codifica a síntese de uma proteína. b) filamento condensado de cromatina, visível na célula em divisão. c) partículas responsáveis pela hereditariedade, formadas por moléculas de DNA e RNA. d) estrutura filamentosa presente no citoplasma de todas as células. e) porção anterior da cabeça de um espermatozoide também conhecida por acrossoma. RESOLUÇÃO: Resposta: B 4. (UNVG-2015) – A fotomicrografia mostra um cromossomo metafásico. (Http://hypescience.com) É correto afirmar que esse cromossomo apresenta a) um centrômero na região terminal e duas cromátides formadas por moléculas de fita dupla de DNA.b) dois centrômeros na região mediana e quatro cromátides formadas por moléculas de fita simples de DNA. c) dois centrômeros na região terminal e quatro cromátides formadas por moléculas de fita dupla de DNA. d) um centrômero na região mediana e duas cromátides formadas por moléculas de fita dupla de DNA. e) dois centrômeros na região mediana e duas cromátides formadas por moléculas de fita simples de DNA. RESOLUÇÃO: Resposta: D 5. O esquema a seguir representa uma célula, seus cromossomos e alguns genes indicados de A a F Esta célula é: a) Haploide com N = 6 cromossomos b) Haploide com N = 3 cromossomos c) Diploide com 2N = 6 cromossomos d) Diploide com 2N = 12 cromossomos e) Triploide com 3N = 6 cromossomos RESOLUÇÃO: Resposta: A 6. O desenho abaixo representa um cromossomo condensado: Assinale a al ternativa que, corretamente, indica as estruturas assinala - das de 1 a 5. RESOLUÇÃO: Resposta: A 7. (UFAM) – Os cromossomos podem ser classificados de acordo com a posição do centrômero. Observando a figura abaixo, classifique-os respectivamente: a) 1 acrocêntrico; 2 submetacêntrico; 3 metacêntrico; 4 telocêntrico. b) 1 metacêntrico; 2 submetacêntrico; 3 acrocêntrico; 4 telocêntrico. c) 1 submetacêntrico; 2 metacêntrico; 3 acrocêntrico; 4 telocêntrico. d) 1 telocêntrico; 2 submetacêntrico; 3 acrocêntrico; 4 metacêntrico. RESOLUÇÃO: Resposta: B 1 2 3 4 5 a) Satélite Centrômero Telômero Constriçãosecundária Braço b) Centrômero Centrômero Telômero Constriçãosecundária Braço c) Satélite Telômero Centrômero Constriçãosecundária Braço d) Satélite Telômero Centrômero Constriçãoprimária Cromátide e) Centríolo Cromátide Braço Centrossomo Cromômero – 25 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 25 26 – B IO LO G IA MÓDULO 8 O Ciclo Celular e a Mitose 1. O Ciclo Mitótico Interfase é o período que separa duas mitoses. Tal período caracteriza- se por intensa atividade metabólica, resultante da descondensação cro - mos sômica. A interfase é dividida em três pe- ríodos (G1, S e G2). O período du rante o qual ocorre a duplicação do DNA é chamado de S; G1 (do inglês gap = in - tervalo) é o período que antecede a síntese de DNA; G2 é o período que sucede a síntese de DNA e antecede a mitose. Em G1, ocorre intensa síntese de RNA e proteínas, provocando o cres - cimento da célula. No período S, acon - tece a síntese de DNA, determi nando a duplicação dos cromosso mos. No período G2, há pouca sínte se de RNA e de proteínas (Fig. 1). Fig. 1 – O ciclo celular. O gráfico abaixo mostra a variação da quantidade de DNA no ciclo celular. Gráfico da variação da quantidade de DNA no ciclo mitótico. 2. Os Agentes Antimitóticos Também chamados de inibido res da mitose, os agentes antimitóticos com - preendem radiações ou subs tân cias quí - micas capazes de bloquear as mito ses. Esses inibidores atuam prin cipal mente sobre o DNA, o fuso e a citocinese. Inibidores da Síntese do DNA Sabemos que a mitose só acon - tece após a síntese do DNA, que ocorre na interfase. Por essa razão, os agen tes que impedem a síntese do DNA atua m como antimitóticos. Entre os bloqueadores da síntese do DNA, citaremos os raios X e a aminopte rina. Inibidores do Fuso Mitótico Quando uma célula é tratada pela colchicina, os fenômenos mitó ticos desenrolam-se normalmente até a metá fase, mas o fuso de divisão não se forma. A célula pode voltar a um estado interfásico, ficando tetra ploide. O mesmo acontece quan do as célu las absorvem a vincalen co blas tina (Fig. 2). Fig. 2 – A tetraploidia. Inibidores da citocinese A cisteamina e a citocalasina inibem a divisão do citoplasma e pro - vocam a formação de células binu - cleadas. 3. Diferenças entre a Mitose Animal e a Vegetal Os fenômenos morfológicos da mitose, anteriormente descritos, são observados nas células animais, e o mesmo processo, com duas diferen - ças fundamentais, acontece nas cé - lulas vegetais. Mitose astral e anastral Na célula animal, os centríolos aparecem envolvidos pelas fibras do áster, falando-se em mitose astral. Os vegetais superiores não possuem centríolo e, consequentemente, não formam ásteres; tal mitose é conhe - cida por anastral (Fig. 3). Citocinese Na célula animal, a citocinese ocorre por estrangulamento da mem- brana plasmática, sendo chamada de centrípeta. Já nos vegetais não ocorre o processo de estrangulamento cito - plas mático. Na região equatorial, apa - re cem, no meio do fuso, ve sículas limi ta das por uma membrana. Fig. 3a – Mitose cêntrica e astral. Fig. 3b – Mitose acêntrica e anastral. Inicialmente, as vesículas apa re - cem na região central e depois au - mentam para a periferia; por isso, falamos em divisão centrífuga. O conjunto de tais vesículas cons - titui o fragmoplasto. As vesí culas fundem-se, formando uma lâ mina que separa as duas célu las-filhas. No in - terior da cavidade forma da pela con - fluência de tais vesículas, acu mula-se celulose, originando no va membrana esquelética (Fig. 4). C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 26 Fig. 4 – A citocinese centrífuga. 4. A Divisão Celular Existem dois processos de divi são celular: a mitose e a meiose, cada um deles com objetivos espe cíficos. Mitose é o processo de divisão celular que permite a distribuição dos cromossomos e dos constituintes cito plasmáticos da célula-mãe igual - men te entre as duas células-fi lhas. Tal processo é responsável pela multipli - cação dos indivíduos unicelu lares, pelo crescimento dos plurice lulares e pelo aumento do número de células (Fig. 5) Ocorre em células haploides e di - ploides. Na meiose, ocorre a cha ma da redução cromática, ou seja, o ma terial genético é reduzido à me tade. Na meiose, uma célula diploide origina qua tro células haploides. A meiose ocor - re na formação de ga me tas em animais e de esporos em ve getais (Fig. 6). Fig. 6 – Meiose. 5. A Mitose A mitose é um processo contínuo que, para efeito didático, é dividido em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase A prófase começa com o aumen- to do volume nuclear e com a con- densação da cromatina, formando os cromossomos. Verifica-se que cada cromosso mo é constituído de duas cromátides unidas pelo centrômero, o que sig ni - fica que a duplicação dos cromos - somos ocorreu antes da prófase, ou seja, na interfase (Fig. 7). Fig. 7 – Início da prófase. No citoplasma, o início da pró fase é marcado pela duplicação dos cen - tríolos, que se envolvem radial mente pelas fibras do áster. Cada um dos cen tríolos resultantes vai migran do pa - ra os polos opostos da célula (Fig. 8). Fig. 8 – Meio da prófase. Durante a migração dos cen trí - olos, o hialoplasma vai formando entre eles um conjunto de fibras, cons - tituindo o chamado fuso mitó tico. A carioteca fragmenta-se e o fuso passa a ocupar a zona axial da célula (Fig. 9). Fig. 9 – Fim da prófase. Metáfase Os cromossomos atingem seu grau máximo de condensação e co - locam-se no equador do fuso. Atra vés do centrômero, os cromossomos es - tão ligados às fibras do fuso. Há dois ti pos de fibras no fuso: as contí nuas, que vão de centríolo a centríolo, e as cromossômicas, que vão de centríolo a centrômero. É a melhor fase para estudo do cariótipo. Cariótipo é o conjunto de dados re lativos ao núme ro, à forma e ao ta - manho dos cromossomos de uma de - ter minada espécie (Fig. 10). Fig. 10 – A metáfase. Anáfase A anáfase começa pela duplica- ção dos centrômeros, libertando as cromátides, que agora passam a ser denominadas cromossomos-filhos. Em seguida, as fibras cromossômicas encolhem-se, puxando os cro mos - somos para os polos do fuso. (Fig. 11). Fig. 11 – A anáfase. Fig. 5 – Mitose. – 27 FÍ S IC A A B IO LO G IA C1_TEO-EXER_LILAS_Biologia_Clayton_2020.qxp 07/10/2019 14:45 Página 27 Telófase Agora os cromossomos chegam aos polos e sofrem o processo de descondensação. A membrana nu - clear reconstitui-se a partir do retículo
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