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De acordo com Junqueira e Carneiro (2012), as membranas biológicas, também nominadas plasmáticas ou celulares, separam o meio interno do externo das células, sendo responsáveis pelo controle do fluxo de entrada e saída de diversas moléculas. Por serem delgadas, não são visíveis na microscopia de luz (ótica). Assim, a observação da variação de volume das células, de acordo com a concentração das soluções em que são imersas, permitiu deduzir a existência de uma estrutura relativamente permeável de revestimento que, mais tarde, viria a ser descrita como membrana plasmática. Essa constatação só foi confirmada com estudos auxiliados pela microscopia eletrônica. A partir daí, inúmeras funções foram elucidadas, tanto que muitas questões de saúde e doenças são, hoje, melhor compreendidas com a fisiologia das membranas. JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. Os trechos a seguir descrevem anormalidades relacionadas à constituição das membranas biológicas que, no geral, caracterizam disfunções no organismo humano. Observe: I. Na fibrose cística, há comprometimento da liberação de secreções exócrinas (muco, suor e enzimas) que se tornam mais viscosas, afetando sua eliminação e as funções de alguns tecidos corporais. Isto se deve ao fato de que, nas membranas apicais das células epiteliais, há grande concentração de CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) defeituosos. Essas estruturas são importantes para o transporte de iônico pela membrana e, consequentemente, pela regulação da quantidade e consistência das secreções exócrinas. ROSA, F. R. et al. Fibrose cística: uma abordagem clínica e nutricional. Rev. Nutr., Campinas, v. 21, n. 6, p. 725-737, nov./dez. 2008. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rn/v21n6/a11v21n6.pdf>. Acesso em: 23/01/2019. II. Alguns pesticidas, como os organoclorados, são altamente lipossolúveis, tornando-os substâncias de grande toxicidade para os organismos vivos. Assim, quando são absorvidos pela via oral, dérmica ou respiratória, os pesticidas organoclorados penetram com relativa facilidade as membranas biológicas, sendo transportados por via sistêmica aos diversos compartimentos, causando efeitos deletérios ao funcionamento normal do organismo. SANTOS, P. C. G. dos et al. Intoxicação por hidrocarbonetos clorados. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária, n. 3, jul. 2004. Sendo assim, com a leitura dos dois textos, é possível depreender que as estruturas constituintes das membranas biológicas envolvidas nos processos de disfunção descritos são: Resposta Selecionada: proteínas integrais, no trecho 1, e lipídios de membrana, no trecho 2. Resposta Correta: proteínas integrais, no trecho 1, e lipídios de membrana, no trecho 2. Feedback da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! O transporte de partículas através das membranas depende de muitos fatores, como solubilidade e tamanho do composto e da estrutura da própria membrana. Pergunta 2 0 em 1 pontos Leia o excerto a seguir. “O conceito de gene tem desempenhado um papel central na biologia desde sua introdução, no início do século XX. Contudo, ao longo do seu desenvolvimento histórico, o conceito tem sido objeto de controvérsia crescente, inicialmente na filosofia da biologia e, depois, na própria biologia. Desafios ao conceito de gene têm levado a uma dificuldade de preservar o chamado conceito molecular clássico, de acordo com o qual um gene é um segmento do DNA que codifica um produto funcional [...]”. JOAQUIM, L. M.; EL-HAN, C. N. A genética em transformação: crise e revisão do conceito de gene. Scientiæ Zudia, v. 8, n. 1, 2010, p. 93. Após a leitura do trecho, fica clara a importância do estudo dos genes na manutenção da vida de qualquer organismo vivo. Sendo assim, com base em nossos estudos a respeito do assunto, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) Genes são sequências de nucleotídeos do DNA que armazenam as informações que originam aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. II. ( ) Tanto nos organismos procariontes como nos eucariontes os genes podem estar divididos em segmentos conhecidos como éxons, que codificam proteínas, sendo estes separados pelos íntrons, segmentos que não são traduzidos. III. ( ) Um gene começa a ser transcrito em sua região promotora, que pode incluir uma sequência de nucleotídeos de timidina-adenina-timidina- adenina, conhecido como TATA box. IV. ( ) A região promotora é um segmento do DNA em que é iniciado o processo de transcrição de um determinado gene, estando localizada próxima ao local de início da formação de um RNAm. Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. Resposta Selecionada: V, F, F, V. Resposta Correta: V, F, V, V. Pergunta 3 1 em 1 pontos A silicose é uma doença bastante comum em trabalhadores que lidam com amianto. A inalação de poeira com sílica está associada à ocorrência de silicose, que é caracterizada por ser uma doença pulmonar obstrutiva crônica, além de poder ser a causa de câncer de pulmão, insuficiência renal e aumento do risco de tuberculose pulmonar e de doenças do colágeno. A sílica cristalina que se encontra na areia e em diversas rochas, como o arenito, o granito e o sílex, apresenta variado polimorfismo. Esses minúsculos cristais podem se acumular nos pulmões e as células dos alvéolos pulmonares afetadas, acabam sofrendo autólise. TERRA FILHO, M.; SANTOS, U. P. Silicose. J Bras Pneumol, v. 32, n. 1, p. 41-47, 2006. A partir da leitura do texto e do que estudamos sobre o assunto, considere as afirmativas a seguir. I. As disfunções citadas no texto são causadas por danos aos lisossomos, organelas que desempenham diversas funções, como digestão intracelular, renovação das organelas celulares e metabolização de moléculas presentes em quase todas as células. II. A silicose afeta diretamente o núcleo das células alveolares, sendo que os cristais de sílica impedem a transcrição gênica do DNA, bloqueando a região promotora de genes que originam proteínas surfactantes. III. A autólise referida no texto está diretamente relacionada à atividade dos lisossomos. Como essas organelas são danificadas pelos cristais de sílica, acabam liberando para o meio intracelular diversas enzimas digestivas. IV. A destruição das células está relacionada com o bloqueio que os cristais de sílica promovem na cadeia transportadora de elétrons, evento bioquímico que ocorre nas cristas mitocôndrias, membrana interna arranjada em dobras. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: I e III, apenas. Resposta Correta: I e III, apenas. Feedback da resposta: Muito bem, está correta a sua resposta! Na silicose, os lisossomos dos alvéolos pulmonares são prejudicados pelos cristais de sílica inalados, que acabam levando à autólise dessas células, pois a organela libera as enzimas digestivas no citoplasma celular. Pergunta 4 1 em 1 pontos Junqueira e Carneiro (2012) nos explicam, com base no modelo da molécula de DNA proposto por Watson e Crick, que o mecanismo básico de replicação envolve a separação das cadeias de DNA, obtida pelo desenrolamento da dupla hélice, seguido pela cópia de cada cadeia, que serve como um molde para a síntese de uma nova cadeia complementar. A sequência de nucleotídeos da nova cadeia é fixada pelas regras de pareamento de bases. O correto pareamento das bases assegura uma replicação acurada da dupla hélice original. Durante a replicação, as duas fitas do DNA original, também chamadas de parentais, são copiadas, originando duas moléculas-filhas, cada qual com somente uma das fitas recém- sintetizada. Diz-se, portanto, que a replicação é semiconservativa, sendo a nova molécula de DNA uma cópia perfeita de outrapreexistente. JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. Sendo assim, analise a figura a seguir. Fonte: HARVEY e FERRIER, 2015, p. 396. HARVEY, A. R.; FERRIER, R. D. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. Após a leitura do texto e análise da ilustração que esquematiza a polimerização do DNA, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) No esquema, a ligação entre os nucleotídeos está representada entre o carbono 5’ e o fosfato de um nucleotídeo e o carbono 3’ do nucleotídeo seguinte. Pela lógica, a polimerização forma sequências lineares sempre da extremidade 5’ para 3’. II. ( ) Os nucleotídeos estão covalentemente associados por ligações fosfodiéster. Além disso, os fragmentos das duas cadeias são complementares e antiparalelas, ou seja, enquanto as moléculas de DNA são polimerizadas, as fitas complementares seguem direções opostas. III. ( ) Nas cadeias complementares do DNA, observa-se as pentoses e os fosfatos dos nucleotídeos unidos, formando um arcabouço das moléculas de DNA e as bases nitrogenadas, voltadas uma para as outras e associadas por ligações hidrogênio. IV. ( ) As bases se ligam de forma complementar através de fosfodiéster fracas. As bases purinas A e G estabelecem estas ligações com as bases pirimidinas C e T, sendo a estrutura química a justificativa para o pareamento. Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. Resposta Selecionada: V, V, V, F. Resposta Correta: V, V, V, F. Feedback da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! Na síntese das fitas de DNA, os nucleotídeos são inseridos sempre da extremidade 5’ para 3’, sendo associados por ligações fosfodiéster. Estas fitas são complementares e antiparalelas, estando as pentoses e os fosfatos unidos como um esqueleto do DNA e as bases nitrogenadas associadas por ligações hidrogênio. Pergunta 5 1 em 1 pontos A bomba de dependente de ATP desempenhar um papel central na economia de energia pelas células animais. Normalmente, ela costuma ser responsável por 30% ou mais do seu consumo total de ATP. Essa bomba utiliza a energia derivada da hidrólise do ATP para transportar para o meio extracelular, ao mesmo tempo em que influxa para o meio intracelular. A bomba é, portanto, também conhecida como bomba ATPase ou bomba . A energia da hidrólise do ATP promove uma série de mudanças conformacionais da estrutura da proteína. Estas mudanças direcionam o intercâmbio iônico de e , mediante processos de fosforilação de desfosforilação. ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. Na imagem a seguir, observe a atividade de uma ATPase. Fonte: ALBERTS et al., 2017, p. 392. Após a leitura atenta do texto e a análise da figura anterior do transporte ativo de íons sódio e potássio nas células, leia os eventos que descrevem as etapas da atividade das ATPase a seguir. ( ) Ocorre uma alteração conformacional na estrutura da bomba, o que resulta no efluxo da célula. ( ) Ocorre a hidrólise do ATP, é liberado o ADP e o fosfato inorgânico é transferido para um ácido aspártico de uma das subunidades, o que leva a fixação de três no transportador. ( ) Dois presentes no meio extracelular se associam às subunidades , provocando uma desfosforilação (liberação do fosfato). ( ) A desfosforilação faz com que a bomba retome seu estado inicial, gerando influxo dos para o citoplasma. Agora, ordene a sequência dos eventos e assinale a alternativa com a sequência correta. Resposta Selecionada: II, I, III, IV. Resposta Correta: II, I, III, IV. Feedback da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! A ordem dos eventos que levam ao transporte ativos dos íons sódio e potássio inicia com a quebra de ATP para liberar íons sódio da célula, da mesma forma que na desfosforilação da bomba ocorre o transporte de íons de potássio para o seu interior. Pergunta 6 1 em 1 pontos O DNA, além de se replicar de forma precisa quando a célula se divide, deve expressar, de forma seletiva, a informação que contém. A transcrição (síntese de RNA) é o primeiro passo da expressão da informação genética. A seguir, o código contido na sequência de nucleotídeos das moléculas de RNA mensageiro é traduzido (síntese proteica), completando a expressão gênica. O fluxo de informação do DNA para o RNA, e deste para a proteína, é denominado “dogma central” da biologia molecular. Este dogma é representativo para todos os organismos, à exceção de alguns vírus que possuem o RNA como o repositório de sua informação genética. HARVEY, A. R.; FERRIER, R. D. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. No esquema a seguir, são observadas em sequência os mecanismos da síntese de proteínas. DNA (A) → RNA (B) → Proteína (C) Sendo assim, com base em nossos estudos a respeito do assunto, marque a alternativa correta. Resposta Selecionada: A transcrição do DNA para moléculas de RNAm em “A” permite que ocorra a tradução de uma proteína nos ribossomos em “C”. Resposta Correta: A transcrição do DNA para moléculas de RNAm em “A” permite que ocorra a tradução de uma proteína nos ribossomos em “C”. Feedback da resposta: Está correta a sua resposta! O dogma central da biologia molecular é a chave para a compreensão da manutenção da vida das células e dos organismos vivos. Assim, a transcrição do DNA para moléculas de RNAm em “A” permite que ocorra a tradução de uma proteína nos ribossomos em “C”. Pergunta 7 1 em 1 pontos Junqueira e Carneiro (2012) nos explicam que o DNA, segundo o modelo de Watson e Crick, é constituído por duas cadeias de polinucleotídeos complementares e antiparalelas, que se associam por pontes de hidrogênio, formando uma dupla hélice com diâmetro de 2 nm. A quantidade de DNA por núcleo varia de uma espécie para outra e é característica de cada espécie. Com base no modelo da molécula de DNA proposto por Watson e Crick, o mecanismo básico de replicação envolve a separação das cadeias de DNA, obtida pelo desenrolamento da dupla hélice, seguido pela cópia de cada cadeia, que serve como um molde para a síntese de uma nova cadeia complementar. A sequência de nucleotídeos da nova cadeia é fixada pelas regras de pareamento de bases. O correto pareamento das bases assegura uma replicação acurada da dupla hélice original. JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. A partir da descrição espacial da molécula de DNA, é possível detalhar a forma como estas moléculas estão organizadas no interior do núcleo das células eucarióticas. Dessa forma, analise a ilustração a seguir. Fonte: LODISH et al., 2005. LODISH, H, BERK, A. et al. Biologia celular e molecular. 5. ed. Porto Alegre, Artmed, 2005. Agora, relacione corretamente os níveis da compactação do DNA. ( ) Nucleossomos. ( ) DNA molecular. ( ) Cromossomos altamente condensados em metáfase. ( ) Solenoide. ( ) Alças. Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. Resposta Selecionada: II, I, V, III, IV. Resposta Correta: II, I, V, III, IV. Feedback da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! A compactação do DNA é importante para que o material genético das células eucarióticas se mantenha devidamente compartimentalizado. Pergunta 8 1 em 1 pontos A existência do núcleo é a principal característica que distingue uma célula eucariótica de uma célula procariótica. Além disso, a maior parte das informações genéticas estão armazenadas no DNA no interior do núcleo, havendoapenas uma pequena porção fora dele, presentes nas mitocôndrias. O núcleo controla o metabolismo das células pela transcrição do DNA nos diferentes tipos de RNA, que são traduzidos em proteínas. A maioria das células apresenta um único núcleo, apesar de existirem células com dois ou mais, como em algumas células hepáticas, que são binucleadas, e nas fibras musculares estriadas esqueléticas, que contêm dezenas de núcleos. JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. Sendo assim, a respeito das funções do núcleo das células eucarióticas, relacione as colunas a seguir. I. Carioteca ou envelope nuclear II. Complexo do poro nuclear III. Nucléolo ( ) É uma região não membranosa observada no núcleo, responsável pela síntese de RNA ribossômico, produção e organização inicial dos ribossomos. Suas dimensões e número podem ser variáveis. ( ) Delimita uma estrutura exclusiva dos organismos eucariontes. É formado por duas membranas, cuja superfície interna está orientada para o nucleoplasma, enquanto a externa é orientada para o citoplasma da célula. ( ) É uma estrutura semelhante a um diafragma, o qual controla o intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma bidirecionalmente. Apresenta na sua constituição oito fibrilas proteicas curtas e uma cesta nuclear. Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. Resposta Selecionada: III, I, II. Resposta Correta: III, I, II. Feedback da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! A membrana nuclear abriga, entre outras estruturas, o nucléolo, responsável pela síntese de RNAr, assim como regula a passagem de substâncias pelo complexo do poro. Pergunta 9 1 em 1 pontos Os compostos que as células utilizam para sua nutrição e seu metabolismo possuem uma relação diretamente relacionada com sua solubilidade nas camadas de moléculas lipídicas das membranas e sua capacidade de atravessá-las. Nesse contexto, os compostos hidrofóbicos lipossolúveis, como hormônios esteroides, colesterol e ácidos graxos, são difundidos com facilidade pela membrana. As substâncias hidrossolúveis conseguem ser transportadas nas células, porém com maior dificuldade. A conformação dessas moléculas influencia no modo como são transportadas, ou seja, obrigatoriamente irão contar com mecanismos especiais como o transporte ativo e a difusão facilitada. JUNQUEIRA, J. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. A leitura do texto é clara quanto as propriedades que influenciam no transporte de substâncias pelas membranas biológicas. Assim, observe na figura esquemática da membrana a seguir o gradiente de concentração para as moléculas representadas em azul. Fonte: JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2012, p. 91. Sendo assim, com base na interpretação do esquema anterior e seus estudos a respeito do assunto, analise as afirmativas a seguir. I. A molécula tem natureza iônica e deve atravessar a membrana por proteínas canais, reguladas por voltagem ou por algum ligante. II. A molécula é hidrossolúvel e será transportada por difusão facilitada. III. A difusão simples da molécula será possível quando ela atravessar a membrana por proteínas carreadoras. IV. Ocorre transporte ativo da molécula quando ela for levada do meio de maior concentração para o de menor concentração. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: II e III, apenas. Resposta Correta: II e III, apenas. Feedback da resposta: Isso mesmo, sua resposta está correta! Na figura, temos que o gradiente de concentração favorável e a presença de uma proteína aceptora permitiram a passagem da partícula hidrossolúvel através da membrana. Pergunta 10 1 em 1 pontos As substâncias esteroides anabolizantes são derivados sintéticos da testosterona. Foram utilizados, inicialmente, como recurso terapêutico restritos, basicamente, para o tratamento de pacientes queimados e para restabelecer o peso corporal dos sobreviventes dos campos de concentração durante a Segunda Guerra Mundial. Entretanto, os efeitos colaterais do uso podem ocorrer mesmo em dosagens terapêuticas, sendo que uma série de fatores poderá influenciar nos benefícios e riscos, como quadro clínico do paciente, histórico familiar, produto usado, dosagem e, por fim, via de administração. Contudo, a maioria dos efeitos colaterais advém do uso indiscriminado, abusivo e não terapêutico, sendo utilizado, geralmente, por indivíduos que objetivam melhorar a performance esportiva e estética, com dosagens que costumam ultrapassar a dosagem terapêutica em até 100 vezes. ABRAHIN, O. S. C., SOUSA, E. C. de. Esteroides anabolizantes androgênicos e seus efeitos colaterais: uma revisão crítico-científica. Rev. Educ. Fis., UEM. v. 24, n. 4, 2013. Sendo assim, com base no texto, fica evidente que os anabolizantes atuam na síntese de fibrilas musculares através de qual organela? Resposta Selecionada: Retículo endoplasmático rugoso. Resposta Correta: Retículo endoplasmático rugoso. Feedback da resposta: Muito bem, sua resposta está correta! Compreender a atividade das organelas é importante para entender os mecanismos de atividade de medicamentos, entre outras substâncias que influenciam o metabolismo celular. Pergunta 2 Pergunta 3 Pergunta 4 Pergunta 5 Pergunta 6 Pergunta 7 Pergunta 8 Pergunta 9 Pergunta 10
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