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1 1 Apostila de Citologia Básica Olá, eu sou Gabriella, dona do perfil de Instagram @medvetcomvoce. Desde pequeno sonho com este curso, e estou estudando para o vestibular 2021 da Universidade Federal do meu estado. Obrigada por fazer o download desta apostila 100% gratuita! Ela foi feita com muito carinho por mim, e revisada por incríveis profissionais da área de biologia. Nela você irá encontrar exercícios com gabarito e exercícios comentados, para fortalecer ainda mais os seus estudos. Se você está acessando essa apostila com leitor de PDF, o sumário é clicavel, para facilitar sua busca! Tenho estudado com muita dedicação as disciplinas do ENEM, para me possibilitar a entrada através do SISU em universidades federais. Por isso, decidi fazer essa apostila para ajudar quem, assim como eu, possui grande dificuldade nessa área. Se você gostar do conteúdo desta apostila, e quiser ajudar o meu projeto “medvetcomvoce” com qualquer valor, estou deixando a minha chave PIX: medvetcomvoce@gmail.com Qualquer quantia é bem-vinda, e irá me ajudar enquanto não consigo a bolsa de estudos do meu curso! Desde já, agradeço a você por fazer parte deste sonho! BONS ESTUDOS! mailto:medvetcomvoce@gmail.com 2 SUMÁRIO O que é Citologia? .................................................................................................................. 5 Teoria Celular...................................................................................................................... 6 EXERCÍCIOS ......................................................................................................................... 6 GABARITO DOS EXERCÍCIOS ................................................................................................ 7 Tipos de Célula ....................................................................................................................... 8 Célula Eucariótica ............................................................................................................... 8 Célula eucariótica animal ................................................................................................. 8 Célula eucariótica vegetal ................................................................................................ 9 Diferença entre célula eucariótica animal e célula eucariótica vegetal: ........................... 9 Célula Procariótica ............................................................................................................ 11 Bactérias ........................................................................................................................ 11 Cianobactérias ............................................................................................................... 12 Arqueas ......................................................................................................................... 12 Principais diferenças entre Eucariontes e Procariontes: ................................................... 13 EXERCÍCIOS ....................................................................................................................... 14 GABARITO DOS EXERCÍCIOS .............................................................................................. 16 Membrana Plasmática ......................................................................................................... 18 Modelo de mosaico fluido ................................................................................................ 19 Funções ............................................................................................................................ 20 Propriedades .................................................................................................................... 20 Estrutura ........................................................................................................................... 20 Transporte de substâncias através da membrana celular ................................................. 21 Transporte Passivo......................................................................................................... 22 Transporte Ativo ............................................................................................................ 25 Transporte por Vesículas (em bloco) ............................................................................. 26 EXERCÍCIOS ....................................................................................................................... 28 GABARITO DOS EXERCÍCIOS .............................................................................................. 32 Envoltórios externos a Membrana Plasmática ..................................................................... 34 Glicocálix........................................................................................................................... 34 Parede Celular .................................................................................................................. 35 3 EXERCÍCIOS ....................................................................................................................... 37 GABARITO DOS EXERCÍCIOS .............................................................................................. 38 Citoplasma ........................................................................................................................... 38 Citosol (Hialoplasma) ........................................................................................................ 39 Citoesqueleto ................................................................................................................... 39 Filamentos de Actina (microfilamentos) ........................................................................ 40 Microtúbulos ................................................................................................................. 42 Filamentos Intermediários ............................................................................................. 43 Organelas Citoplasmáticas ................................................................................................ 43 Ribossomos.................................................................................................................... 44 Reticulo Endoplasmático ............................................................................................... 45 Complexo de Golgi ......................................................................................................... 46 Lisossomos..................................................................................................................... 47 Peroxissomos ................................................................................................................. 48 Mitocôndrias ................................................................................................................. 49 Núcleo celular ................................................................................................................ 50 Vacuolos ........................................................................................................................ 58 Cloroplasto .................................................................................................................... 59 Centriolos ...................................................................................................................... 60 Cílios e flagelos .............................................................................................................. 60 EXERCÍCIOS ....................................................................................................................... 60 GABARITO DOS EXERCÍCIOS ..............................................................................................64 Divisão celular ...................................................................................................................... 66 Interfase ........................................................................................................................... 66 G1 (duração de 9 horas) ................................................................................................ 66 S (duração de 10 horas) ................................................................................................. 67 G2 (duração de 4 horas e 30 minutos) ........................................................................... 67 Mitose .............................................................................................................................. 68 Profase .......................................................................................................................... 69 Prometafase .................................................................................................................. 69 Metáfase ....................................................................................................................... 69 4 Anáfase .......................................................................................................................... 70 Telófase ......................................................................................................................... 71 Meiose .............................................................................................................................. 72 Meiose I ......................................................................................................................... 73 Meiose II ........................................................................................................................ 76 Diferenças entre Mitose e Meiose .................................................................................... 78 Esquema da Mitose: ...................................................................................................... 78 Esquema da Meiose: ...................................................................................................... 79 Comparação geral entre os esquemas: .......................................................................... 80 EXERCÍCIOS ....................................................................................................................... 80 GABARITO DOS EXERCÍCIOS .............................................................................................. 82 5 CITO + LOGIA (célula – estudo) A citologia é a área da Biologia que estuda a estrutura e o metabolismo da célula. Entre os conhecimentos estudados pela citologia estão: o estudo das estruturas celulares; composição celular e a interação das células com outras células e o ambiente mais amplo no qual elas existem. - Robert Hooke, em 1663, dedicou-se a observação da cortiça em microscópio, e constatou que elas eram formadas por um grande número de cavidades preenchidas com ar. Em 1665 publicou a obra Micrographia, onde denominou as estruturas ocas de célula. CELLA, do latim “lugar fechado” CELULA, diminutivo de CELLA. - Em 1673, o microscopista Leeuwenhoeck observou as primeiras células animais: os glóbulos vermelhos de sangue. - Em 1820, Robert Brown ao observar células viu um corpúsculo que denominou núcleo. 6 -Em 1838, Mathias Schleiden formulou o princípio de que todos os vegetais são constituídos por células, e um ano depois, Theodor Schwann estendeu esse principio aos animais. A teoria celular foi criada por Schleiden e Schwann, e afirma que todos os seres vivos são formados por células. A teoria células tem como fundamentos: - Todo ser vivo é constituído por célula; - Célula é a menor unidade vida; - Novas células se formam pela divisão de células preexistentes; - A célula é a unidade funcional do nosso corpo. O CORPO HUMANO TEM APROXIMADAMENTE 60 TRILHÕES DE CÉLULAS. 1. (Uece 2017) A base da Teoria Celular proposta por Schwann e Schleiden pode ser identificada na seguinte afirmação: a) Todas as células são compostas por membrana que delimita o citoplasma. b) Todos os seres vivos são formados por células. c) Toda célula se origina de outra célula. d) As células são as unidades morfológicas e funcionais dos seres vivos. 2. (Ufrgs 2017) A biologia como ciência começou a ser estruturada no século XIX. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes a essa área de conhecimento. ( ) As células são unidades estruturais básicas que provêm de células preexistentes. ( ) Os seres vivos são geneticamente relacionados e capazes de evoluir. ( ) A maioria das reações químicas que mantém os organismos vivos ocorre no ambiente extracelular. ( ) Conclusões obtidas a partir de um determinado organismo não podem servir de base para investigações em outros seres vivos. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – V – F – F. b) V – F – V – F. 7 c) V – F – F – V. d) F – F – V – F. e) F – V – V – V. 3. (G1 - cftce 2007) Sobre a Citologia, é INCORRETO afirmar que: a) teve grande impulso com o advento das microscopias óptica e eletrônica, que tornaram possível a visualização de estruturas intracelulares. b) o estudo da membrana plasmática também é feito pelos citologistas, mesmo essa estrutura não fazendo parte da célula. c) para se trabalhar com microscopia óptica, às vezes, é necessário o uso de corantes, pois, devido à diminuta espessura de uma célula, sua visualização pode se tornar difícil e imprecisa. d) glicocálice, flagelos e cílios são estruturas celulares. e) a Citologia serve como base para a Histologia, pois existe uma grande relação entre essas duas áreas da Biologia. Resposta da questão 1: [B] A base da Teoria Celular proposta por Schwann e Schleiden preconiza que todos os seres vivos são formados por células. Resposta da questão 2: [A] 3ª Afirmação: Falsa: A maioria das reações químicas que caracterizam a vida ocorrem no ambiente intracelular. 4ª Afirmação: Falsa: Conclusões obtidas a partir da investigação de um organismo vivo podem servir de base para a investigação de outros seres vivos. Resposta da questão 3: [B] A membrana plasmática faz parte da célula. 8 As células podem ser classificadas como Eucarióticas ou Procarióticas. A disposição básica de uma célula assume que ela seja delimitada por uma membrana plasmática e seu interior preenchido por citoplasma (liquido semifluido) As células também possuem material genético que pode ou não estar armazenado em uma estrutura denominada núcleo, e esta é a principal característica responsável por diferenciar os dois tipos. (do grego EU, verdadeiro; KÁRYON, núcleo) As células eucariontes são aquelas que possuem núcleo organizado. Elas possuem uma membrana nuclear, chamada de carioteca (ou membrana nuclear), que individualiza seus núcleos. Também possuem uma variedade de estruturas envoltas por membrana, denominadas organelas. Essas estruturas especializadas desemprenham funções especificas dentro da célula, como respiração, digestão e produção de energia. Podem ser encontradas nas células animais, nas células vegetais, nas algas, nos fungos e nos protozoários. Os Animais são seres eucariontes. A célula eucariótica animal é delimitada por sua membrana celular, que separa seu meio interno do meio exterior. Dentro dela há o hialoplasma (também conhecido como citosol), que é uma solução gelatinosa em que ocorre a maior quantidade de suas reações metabólicas e onde estão mergulhadas diversas estruturas, como as organelas citoplasmáticas.9 Os vegetais também são seres eucariontes. Assim sendo, suas células são bastante parecidas, tendo todas elas membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Entretanto, além da membrana plasmática, a célula vegetal possui uma parece celular externa composta de celulose. Além disso, no citoplasma são encontrados os plastos, organelas exclusivas da célula vegetal. Outra diferença em relação a célula animal é que a maior parte das plantas não possuem centríolos. A célula vegetal também apresenta grandes vacúolos, que contribuem para regular a entrada e saída de água, enquanto nas células animais eles são sempre menores. 10 As células vegetais possuem parede celular (celulose) e plastos (cloroplastos), enquanto a animal não. Também possuem grandes vacúolos, enquanto na célula animal, quando existentes, são pequenos. Veja a tabela detalhada com as organelas e suas funções em cada tipo de célula: 11 (do grego PRÓ, anterior) A célula procarionte não tem núcleo organizado, embora tenha material genético. Os seres vivos cujas células não possuem núcleo organizado são ditos seres procariontes. Entre eles estão as bactérias, arqueas e cianobactérias. Nessas células, a região onde o material genético se encontra disperso no citoplasma é chamada nucleoide (do grego EÎDOS, semelhante). A única organela presente em células procariontes é o ribossomo. - Unicelulares - Possuem uma parede celular de peptidoglicano (açúcares ligados a aminoácidos), por vezes denominado de mureína. - Além da membrana plasmática e da parede celular, algumas espécies possuem uma capsula envoltória, chamada camada de muco, na parte mais externa. 12 - Algumas apresentam um ou mais flagelos (expansões externas, grandes e finas), com os quais se locomovem em meio liquido, e fimbrias, também conhecidas como “pili” (expansões externas, curtas) que auxiliam na aderência a hospedeiros e a troca de material genético. As cianobactérias também apresentam membrana celular, parede celular e capsula. Seu citoplasma, além do nucleoide e dos ribossosmos, apresenta membranas contendo clorofila com o qual realizam fotossíntese. As arqueas são organismos que habitam locais de condições extremas e não possuem parede celular. Podem ser divididos em três grupos: HALOFILAS: habitam locais com elevada salinidade. METANOGÊNICAS: produzem metano; anaeróbicas estritas; habitam pântanos e tubo digestório de bonivos. 13 TERMOACIDOFILA: habitam locais com altas temperaturas e Ph relativamente baixo, como a proximidade de fendas vulcânicas e fontes termais. Eucarionte (1,7 bi anos atras) - Mais complexa - Possui compartimentações internas (organelas) - Material genético dentro do núcleo - Protistas, fungos, plantas e animais - Unicelular ou Multicelular Procarionte (3,5 bi anos atras) - Menos complexa - Não possui compartimentações internas - Material genético solto no citoplasma - Bactérias, arqueas e cianobactérias - Unicelular Nas células procariontes o material genético forma um grande circulo denominando DNA circular, que está disperso no citoplasma. Nas células eucariontes, no entanto, o material genético é linear e se espirala formando os cromossomos, que ficam armazenados dentro de uma estrutura denominada núcleo. 14 1. (PUC-RJ) A chamada "estrutura procariótica" apresentada pelas bactérias nos indica que estes seres vivos são: a) destituídos de membrana plasmática. b) formadores de minúsculos esporos. c) dotados de organelas membranosas. d) constituídos por parasitas obrigatórios. e) desprovidos de membrana nuclear 2. (Fuvest-SP) Está presente na célula bacteriana: a) aparelho de golgi b) carioteca c) mitocôndria d) reticulo endoplasmático e) ribossomos 3. (FMU-SP) Preparou-se, rapidamente, uma lâmina a ser examinada ao microscópio óptico; para identificar se o material é de origem animal ou vegetal, convém observar se as células possuem: a) núcleo. b) membrana celular. c) parede celular. d) mitocôndria. e) nucléolos. 4. (Mack-SP) Algumas classificações colocam bactérias e cianobactérias num mesmo reino, por representarem certas características em comum, tais como: a) presença de parede celulósica em suas células; b) ausência de organelas membranosas no citoplasma; c) ausência de reprodução sexuada; d) ausência de membrana plasmática; e) ausência de ribossomos. 5. (Unesp) Os procariontes diferenciam-se dos eucariontes porque os primeiros, entre outras características: a) não possuem material genético. b) possuem material genético como os eucariontes, mas são anucleados. c) possuem núcleo, mas o material genético encontra-se disperso no citoplasma. d) possuem material genético disperso no núcleo, mas não em estruturas organizadas denominadas cromossomos. 15 e) possuem núcleo e material genético organizado nos cromossomos. 6. (Fgv) Todos os seres vivos (exceto os vírus) são formados por células. De acordo com o tipo estrutural de células que os compõem, os organismos podem ser classificados em eucariontes ou procariontes. Assinale a alternativa correta. a) Os protozoários e as bactérias possuem células eucarióticas. b) Os fungos (bolores e leveduras) possuem células eucarióticas. c) Os fungos e as bactérias possuem células procarióticas. d) As bactérias e as algas possuem células eucarióticas. e) As bactérias e os protozoários possuem células procarióticas. 7. (Fei – Adaptada) Uma célula procarionte se diferencia de uma célula eucarionte (entre outras características) pela ausência de: a) DNA b) Carioteca c) Citoplasma d) Membrana Plasmática e) Ribossomos 8. (Unirio) Durante a evolução celular surgiram subdivisões membranosas, originando organelas, tais como lisossomos e peroxissomos, nas quais um conjunto de enzimas opera sem a interferência das demais reações que ocorrem em outros compartimentos internos. A célula assim formada constitui o corpo de: a) arqueobactérias. b) eubactérias. c) cianobactérias. d) micoplasmas. e) eucariontes. 9. (Feevale 2017) O planeta Terra surgiu há aproximadamente 4,5 bilhões de anos. A vida, há aproximadamente 3,5 bilhões de anos. Posteriormente ao surgimento da vida, ao longo de 1,5 bilhão de anos, o planeta foi provavelmente ocupado por seres unicelulares procariontes. Assinale a alternativa que apresenta organismos unicelulares e procariontes. a) Fungos. b) Esponjas. c) Musgos. d) Bactérias. e) Medusas. 10. (Ufsm 2005) Numere a 2ª coluna de acordo com a 1ª. COLUNA 1 1. Encontra(m)-se exclusivamente em eucariontes 2. Ocorre(m) em eucariontes e procariontes 16 COLUNA 2 ( ) ribossomos ( ) mitocôndrias ( ) membrana plasmática ( ) retículo endoplasmático A sequência correta é a) 1 - 2 - 1 - 2. b) 1 - 2 - 2 - 1. c) 2 - 1 - 2 - 1. d) 2 - 2 - 1 - 1. e) 2 - 1 - 2 – 2 11. (Ufpa 2008) Embora a diversidade dos seres vivos seja extremamente grande, quase todos (exceto os vírus) são constituídos por células. As células dos organismos vivos são muito parecidas, mas apresentam diferenças importantes; por exemplo, a célula vegetal diferencia-se da animal por apresentar as seguintes estruturas celulares: a) membrana celulósica e lisossomos. b) membrana plasmática e centríolos. c) membrana nuclear e mitocôndrias. d) membrana celulósica e cloroplastos. e) membrana nucelar e lisossomos. 12. (UNICS/AL-2011) A figura dada representa uma célula ______________ e as estruturas indicadas pelas setas 1 e 2 são: __________ e ___________ . A alternativa que completa, correta e respectivamente, a frase é: a) animal, mitocôndria, núcleo; b) vegetal, cloroplasto, vacúolo; c) vegetal, mitocôndria, vacúolo; d) animal,cloroplasto, núcleo; e) vegetal, cloroplasto, núcleo. Resposta da questão 1: [E] 17 Umas das principais características das bactérias é possuir um material genético solto no citoplasma, portanto elas não possuem uma membrana que envolve o material genético. Resposta da questão 2: [E] Letra a, b, c, d - Presente apenas em células eucariontes. Resposta da questão 3: [C] As células animais possuem uma membrana plasmática fosfolipídica, mas não têm parede celular. Já a célula vegetal tem uma parede celular celulósica (importante para evitar a plasmoptise da célula (rompimento) quando essa é colocada em uma solução hipotônica.) Resposta da questão 4: [B] A única organela presente em todas as bactérias são os ribossomos, e em uma célula bacteriana existem cerca de 10.000 ribossomos que representam até 30% do peso da célula. Ambas possuem membrana plasmática. A parede celular das bactérias é de peptideoglicano e não celulósica. As bactérias e cianobactérias fazem parte do Reino Monera, o reino dos seres procariontes, que não apresentam carioteca nem organelas membranosas. Resposta da questão 5: [B] Resposta da questão 6: [B] Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8: [E] Resposta da questão 9: [D] As bactérias são organismos unicelulares e procariontes, menores que as células eucariontes, com ausência de carioteca (membrana nuclear) e de muitas organelas citoplasmáticas, além de possuírem (maioria) parede celular. Resposta da questão 10: [C] Resposta da questão 11: [D] Resposta da questão 12: [B] O esquema é de célula vegetal pela existência de vacúolo grande (2), cloroplastos (1) e parede celular. 18 A membrana plasmática é um fino revestimento que envolve a célula. - Presente em TODAS as células. - Estrutura com cerca de 6 a 10 nm de espessura. Essa membrana separa o meio celular interno do meio externo, entretanto, além de limitar territórios, a membrana garante um intercambio continuo entre exterior e interior celular. Sua composição química é lipoproteica (lipídios e proteínas). 19 De acordo com esse modelo, a membrana plasmática é composta por uma bicamada fosfolipídica associada a proteínas. Essas moléculas estão em constante movimento. As proteínas garantem o transporte de substancias para dentro e fora da célula. A membrana plasmática é semipermeável e possui permeabilidade seletiva! 20 - Sua principal função é a de conter o citoplasma; - Protege a célula de agentes externos; - Realiza o transporte de substancias para dentro e fora da célula. - A membrana plasmática é viva, portanto, consome energia; - Ela é elástica; - Tem a capacidade de se regenerar quando rompida; - Conduz eletricidade; - Faz o transporte de substancias; - Semipermeável (seleciona quais substancias entram ou saem). - Na superfície, glicoproteínas e glicolipídios formam uma espécie de tapete chamado glicocálice (externo). 21 - Possui uma bicamada de fosfolipídio. O fosfolipídio possui cabeça polar (hidrofílica) e cauda apolar (hidrofóbica): A membrana possui dois tipos principais de transporte, o passivo (sem gasto de energia) e o ativo (com gasto de energia). Alguns autores colocam um terceiro tipo de transporte, que seria um ativo especial, por vesículas (com gasto de energia). PASSIVO: difusão (simples e facilitada) e osmose. ATIVO: bomba de na e K VESÍCULAS: endocitose (fagocitose e pinocitose) e exocitose (secreção e excreção) 22 O soluto é a substância dissolvida, já o solvente é a substância que o dissolve. EX.: Soluto: O2; C6H12; CO2 Solvente: H20 (solvente universal) Acontece quando uma substancia entra ou sai da célula, a favor de um gradiente de concentração, e sem que a célula quase energia. A difusão é espontânea. Consiste no movimento de partículas de um meio onde estão mais concentradas (hipertônico) para um meio onde sua concentração é menor (hipotônico), até que as concentrações se equilibrem. A difusão é um fenômeno físico, isto é, a molécula não reage com a membrana plasmática, não sofrendo nenhuma reação química. A difusão não para depois de as concentrações se igualarem. Ocorre o equilíbrio dinâmico: para cara molécula que sai, uma outra molécula entra. 23 - Passa o soluto pela bicamada de fosfolipídio. A difusão facilitada ocorre com o auxílio de proteínas presentas na membrana plasmática chamada permeases (integrais) - Passa o soluto através de proteínas integrais. A osmose é a difusão de um solvente através de uma membrana semipermeável que separa dois meios de concentração diferentes. - Passagem do solvente do meio hipotônico para o meio hipertônico até que as concentrações de soluto se igualem. 24 O sentido do movimento da água é sempre em direção a solução hipertonica! Ex.: sal na lesma. Quando partículas de sal caem sobre uma lesma, a água que existe na superfície da pele deste molusco, e que o ajuda a se movimentar, vai se misturar, formando uma solução salgada. Como a concentração externa de sal no animal é maior que a concentração interna, a água do corpo do animal passará pela membrana, assim desidratando-o. Dependendo da quantidade de sal, possivelmente, a lesma vai murchar e morrer. Há diferenças no processo de osmose entre as células vegetais e células animais (ex.: hemácias): 25 Todo transporte de substancias através da membrana plasmática com gasto de energia (ATP) pela célula, e contra um gradiente de concentração. - Ocorre por proteínas (ATPASES) - É um processo continuo Um exemplo é a bomba de sódio e potássio. Células em repouso contem quase 20 vezes mais íons potássio (K+) em seu interior que no meio externo. No externo, entretanto, há quase 20 vezes mais íons sódio (Na+) que no meio interno. A tendência desses íons seria difundir-se, para equilibrar suas concentrações, porém, mesmo tendo mais íons potássio internamente, a célula os bombeia constantemente para dentro, e os íons sódio constantemente para fora. 26 3 Na+ para fora 2 K+ para dentro Funções / Importância: - Respiração celular; - Síntese de proteínas; - Impulsos nervosos; - Contração Muscular. Há substancias, e até seres vivos, que pelo seu tamanho, caso tivesse, de atravessar a membrana plasmática, rompê-la-iam. Quando isso ocorre, a célula modifica sua superfície, realizando o transporte de toda a substancia de uma vez só. - Gasta energia (transporte ativo) - Particulas grandes - Deforma a membrana plasmática Endocitose (entrada): fagocitose e pinocitose Exocitose (saída): secreção e excreção (clasmocitose) A endocitose (do grego ÉNDON, dentro; KYTOS, célula) é o englobamento de partículas pela célula. PODE OCORRER POR FAGOCITOSE OU PINOCITOSE 27 É o englobamento de partículas grandes e sólidas pela célula. Ocorre a emissão de pseudópodes (projeções da membrana plasmática) envolvendo a partícula em uma espécie de bolsa, chamada de fagossomo. (do grego PINO, beber) É o englobamento de partículas pequenas e solúveis e de gotículas. Ocorre quando essas substancias entram em contato com a membrana plasmática, que se invagina em direção ao citoplasma, formando um canal. A vesícula resultante é chamada de pinossomo. (do grego EXO, para fora) Toda eliminação de grandes partículas ou macromoléculas é chamada exocitose. O material a ser eliminado fica armazenado no interior de vesículas, que fundem-se com a membrana plasmática e assim lançam seu conteúdo no meio externo. PODE OCORRER POR SECREÇÃO OU EXCREÇÃO (CLASMOCITOSE) 28 Existem celular que eliminam por exocitose substancias que elas mesmo produzem. Esse processo recebe o nome de secreção celular. Dascélulas que realizam a secreção, boa parte são glândulas. É uma modalidade de exocitose em que resíduos produzidos na digestão intracelular são eliminados. 1. (Udesc 2016) A figura abaixo representa a estrutura proposta por Singer e Nicholson para a membrana plasmática. Analise as proposições em relação à estrutura proposta por Singer e Nicholson e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa. 29 ( ) A estrutura indicada por A representa a camada dupla de lipídios que compõem a membrana plasmática. ( ) A estrutura indicada por B representa as proteínas da membrana plasmática. ( ) A estrutura indicada por C são as fibras de celulose da parede celular . ( ) A estrutura proposta por Singer e Nicholson para a membrana plasmática independe de ser uma célula vegetal ou animal. ( ) Algumas proteínas presentes na membrana plasmática podem servir como receptores de substâncias para a célula. Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. a) V – V – F – F – F b) V – V – F – V – V c) V – V – V – V – V d) F – F – F – V – V e) V – V – F – F – V 2. (Unisc 2016) Os componentes mais abundantes encontrados na estrutura molecular da membrana plasmática da célula animal são a) proteínas e glicídios. b) fosfolipídeos e glicídios. c) proteínas e fosfolipídeos. d) lipídeos e glicídios. e) todas as alternativas acima estão incorretas 3. (Mackenzie 2015) 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. 4. (Pucpr 2001) No início da década de 70, dois cientistas (Singer e Nicholson) esclareceram definitivamente como é a estrutura das membranas celulares, propondo-se o modelo denominado mosaico-fluido. Neste conceito, todas as membranas presentes nas células animais e vegetais são constituídas basicamente pelos seguintes componentes: a) ácidos nucléicos e proteínas. b) ácidos nucléicos e enzimas. c) lipídios e enzimas. d) enzimas e glicídios. e) lipídios e proteínas. 5. (G1 - ifpe 2017) Deve-se deixar o feijão de molho antes de cozinhá-lo? Este procedimento é recomendável. Além da já conhecida redução do tempo de cozimento, ocorre redução ou eliminação de quantidade considerável dos compostos – chamados taninos e fitatos –, que diminuem a digestibilidade de 30 certos alimentos, e dos oligossacarídeos, compostos que causam flatulência (formação de gases intestinais). CHAVES, M.O.; BASSINELLO, P. Z. O feijão na alimentação humana. Disponível em: . Acesso: 11 maio 2017. Quando colocamos o feijão de molho, os grãos aumentam de tamanho, isso ocorre pela entrada de água nos grãos. O processo da passagem de água do meio menos concentrado para o meio mais concentrado é denominado a) difusão. b) osmose. c) difusão facilitada. d) transporte ativo. e) fagocitose. 6. (G1 - cftmg 2015) Analise o processo celular esquematizado a seguir. A estrutura responsável por esse processo é a(o) a) núcleo. b) vacúolo. c) membrana. d) citoplasma. 7. (Ufrgs 2013) Considere o enunciado abaixo e as quatro propostas para completá-lo. No processo de transporte, através da membrana, pode ocorrer 1. a difusão facilitada, um tipo de transporte passivo. 2. o transporte passivo, a favor do gradiente de concentração. 3. o transporte ativo, feito com gasto de energia. 4. a difusão simples, independentemente do gradiente de concentração. 31 Quais propostas estão corretas? a) Apenas 2. b) Apenas 2 e 4. c) Apenas 1, 2 e 3. d) Apenas 1, 2 e 4. e) Apenas 1, 3 e 4. 8. (Ufpe) Assinale a alternativa incorreta: a) a difusão é um processo que ocorre sem gastos de energia b) a difusão do solvente é chamada osmose c) gás carbônico e oxigênio não atravessam a membrana porque não são solúveis em lipídios d) pequenas moléculas e água passam livremente pela membrana celular e) a difusão é o movimento de moléculas a favor de um gradiente de concentração 9. (Ufpr 2018) A bomba de sódio-potássio: 1. é caracterizada pelo transporte de íons potássio de um meio onde se encontram em menor concentração para outro, onde estão em maior concentração. 2. é uma forma de transporte passivo, fundamental para igualar as concentrações de sódio e potássio nos meios extra e intracelular. 3. está relacionada a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos. 4. é fundamental para manter a concentração de potássio no meio intracelular mais baixa do que no meio extracelular. 5. é uma forma de difusão facilitada importante para o controle da concentração de sódio e potássio no interior da célula. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 5 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2, 3 e 5 são verdadeiras. 10. (G1 - cftmg 2011) A membrana plasmática delimita a célula, permitindo a passagem seletiva de substâncias do meio externo para o interno e viceversa. Se essas substâncias são transportadas com gasto de energia, então, o mecanismo envolvido é a(o) a) troca gasosa. b) transporte ativo. c) difusão simples. d) difusão facilitada. 11. (Pucmg) Existe um tipo de troca entre a célula e o meio que ocorre contra o gradiente de concentração e no qual é necessária a existência de uma proteína carregadora, cuja ativação depende de gasto de energia. Esse tipo de troca é denominado: a) Difusão. b) Difusão facilitada. 32 c) Pinocitose. d) Fagocitose. e) Transporte ativo. 12. (Ufsm 2012) Os transportes através da membrana plasmática podem ser feitos a favor do gradiente de concentração ou contra ele. No entanto, quando as moléculas são grandes demais, as células recorrem a outros mecanismos, como a endocitose e exocitose. É, então, correto afirmar: a) A exocitose é denominada clasmocitose, quando libera exclusivamente resíduos grandes durante a digestão celular. b) No conjunto de processos da exocitose, não está incluída a liberação de hormônios para o metabolismo celular. c) A pinocitose é o processo usado pelas células para englobar partículas pequenas e sólidas. d) Na fagocitose, a célula emite pseudópodes que envolvem a partícula a ser englobada. e) As bolsas citoplasmáticas que contêm o material englobado por pinocitose são chamadas fagossomas. 13. (USJ- SC) Alguns protozoários obtêm alimento englobando, por pseudópodes, partículas sólidas presentes no meio. Esse processo é denominado a) fagocitose. b) clasmocitose. c) pinocitose. d) difusão. Resposta da questão 1: [D] A estrutura indicada pela letra A é uma proteína transmembrana. A letra B indica a bicamada de fosfolipídios. A letra C indica o citosol e as proteínas do citoesqueleto. Resposta da questão 2: [C] A membrana plasmática separa o meio interno da célula do meio externo, funcionando como barreira física, regulação de trocas entre os meios, comunicação e suporte estrutural. A membrana é composta por fosfolipídeos e proteínas, chamada de lipoproteica. Os fosfolipídeos (tipo de lipídeo) da membrana formam uma bicamada, onde estão inseridas as proteínas, com funções estruturais, enzimáticas, de recepção e transporte. Resposta da questão 3: [B] A fluidez da membrana plasmática determina por interações moleculares entre os fosfolipídios constituintesda bicamada, permite a movimentação das proteínas que fazem parte dessa estrutura celular. 33 Resposta da questão 4: [E] Resposta da questão 5: [B] A osmose é o processo de passagem de água, por uma membrana semipermeável, do meio menos concentrado Resposta da questão 6: [C] A entrada e a saída de água nas células ocorrem por osmose, através da membrana plasmática que é semipermeável. Resposta da questão 7: [C] A difusão ocorre a favor do gradiente de concentração, sem gasto de energia metabólica, ou seja, ocorre um deslocamento de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado. Também a lipossolubilidade da substância é importante, pois quanto mais solúvel em lipídio maior será a velocidade de difusão Resposta da questão 8: [C] Resposta da questão 9: [A] [2] Incorreta. A bomba de sódio-potássio é uma forma de transporte ativo que mantém as concentrações de sódio e potássio diferentes nos meios extra e intracelular. [4] Incorreta. A bomba é fundamental para manter a maior concentração de potássio no meio intracelular. [5] Incorreta. A bomba controla as concentrações dos cátions sódio e potássio com consumo de ATP. Resposta da questão 10: [B] O transporte ativo através da membrana plasmática consome energia (ATP) porque ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, moléculas são bombeadas do meio onde estão em menor concentração em direção ao meio onde se encontram em maior concentração. Resposta da questão 11: [E] Resposta da questão 12: 34 [D] A fagocitose corresponde ao processo de emissão de pseudópodes com a finalidade de englobar, em massa, quantidades significativas de material líquido e sólido pelas células. Resposta da questão 13: [A] Partículas sólidas e pseudópodes é sinônimo de fagocitose. (do grego GLYKYS, açúcar; e do latim CALYX, envoltório) Também chamado de glicocálice, fica externo a membrana plasmática das células animais, e de alguns protozoários, como uma malha protetora. É um revestimento formado por uma camada frouxa de moléculas glicídicas, lipídicas e proteicas, entrelaçadas. Pode possuir espessura entre 10 a 20 nm. O glicocálix pode estar associado aos fosfolipídios, quando são chamados de glicolipídios, ou podem estar associados a proteínas de membrana, quando são chamados de glicoproteínas. 35 Funções: -Reconhecimento celular (inclusive entre células sanguíneas, os tipos sanguíneos – A, B, AB, O – são devido aos diferentes glicídios do glicocálice); - Adesão entre células; - Proteção mecânica e contra agressões químicas e físicas (células da mucosa intestinal fazem a proteção contra os efeitos das enzimas digestivas); - Trocas de informação. 36 É uma estrutura de celulose resistente e flexível que delimita as organelas celulares numa célula vegetal. Também pode ser chamada de parede celulósica ou membrana esquelética celulósica. A parede celular varia entre os grupos que as possuem: - Plantas (todas possuem) – Celulose; - Bactérias (nem todas possuem) – Peptideoglicano; - Fungos (nem todos possuem) – Quitina; - Protozoários (Nem todos possuem) – Sílica; Animais não possuem parede celular. Funções: - Proporcionar sustentação, resistência e proteção contra patógenos externos Uma característica importante é que diferentemente da membrana plasmática, a parede celular não seleciona o que entra ou sai da célula, e por isso dizemos que ela é permeável. Classificação: - Parede Celular Primária: nas células vegetais jovens, há apenas uma parede fina e flexível, permitindo assim, o crescimento celular. Possui um teor de água elevado, com cerca de 70%. - Parede Celular Secundária: Nem todos os organismos vegetais apresentam esse tipo de estrutura. Ela é mais espessa que a primária, além de ser bem resistente uma vez que é composta de lignina. Possui um teor de água menor que a primária, ou seja, de 20%. As paredes secundárias limitam o espaço e conferem maior rigidez, e pode conter outros componentes além da celulose, como a lignina e a suberina 37 Plasmodesmas: são comunicações citoplasmáticas entre diferentes células vegetais, através da parede celular. 1. (UnP-RN) A membrana celulósica ou parede celular é uma estrutura presente: a) em todo tipo de célula. b) apenas nas células animais. c) apenas nas células vegetais. d) nos vírus. 2. (UNIRIO-RJ) - As células animais apresentam um revestimento externo específico, que facilita sua aderência, assim como reações a partículas estranhas, como as células de um órgão transplantado. Esse revestimento é denominado a) membrana celulósica. b) glicocálix. c) microvilosidades. d) interdigitações. e) desmossomos. 3. (Fameca-2006) Os envoltórios contendo quitina, sílica e celulose encontrados, respectivamente, nas paredes celulares de fungos, diatomáceas e células vegetais a) impedem a osmose quando a célula se encontra em meio hipotônico. 38 b) controlam a saída de água quando as células se encontram em meio hipertônico. c) selecionam as partículas minerais que devem ser absorvidas em meio hipertônico. d) impedem a lise osmótica quando a célula se encontra em meio hipotônico. e) mantêm o equilíbrio osmótico e o volume da célula em meio hipertônico. Resposta da questão 1: [C] A parede celular das células vegetais é formada por celulose (um açúcar polissacarídeo) Resposta da questão 2: [B] Resposta da questão 3: [D] A parede celular impede que a membrana plasmática rompa quando a água entra na célula por osmose. Fato que ocorre quando colocada em uma solução hipotônica. O interior de todas as células vivas, exceto o espaço ocupado pelo núcleo nos eucariontes, é preenchido por uma solução coloidal* onde estão mergulhadas as bolsas membranosas, canais, organelas citoplasmáticas e diversas substâncias. Essa região é o citoplasma. *Solução coloidal é uma solução onde as partículas dispersas têm um tamanho médio compreendido entre 1 e 100 nanômetros (nm), denominadas partículas coloidais. Imagem: Citoplasma, microfotografia. 39 Parte liquida do citoplasma com moléculas de H2O, íons e enzimas dissolvidas. Também chamado de “MATRIZ CITOPLASMÁTICA”. Possui uma consistência de gel. Auxilia na sustentação da célula. É dividido em 3 partes: filamentos de actina (microfilamentos), microtúbulos e filamentos intermediários. 40 Atribuiu-se ao citoesqueleto: - Transporte de organelas; - Incremento das reações químicas no interior do citoplasma. As bactérias não possuem citoesqueleto! São formados por duas cadeias de uma proteína chamada actina, enroladas uma sobra a outra em forma de hélice. Quando deslizam sobre uma outra proteína chamada Miosina, a célula pode alongar ou contrair. Responsável por: - Associam-se a miosina e permitem a contração das células musculares; - Pseudópodes (movimento ameboide); - Ciclose (movimento circular do citoplasma em celular vegetais); - Microvilosidades das células intestinais. 41 Pseudópode: Ciclose: Microvilosidades intestinais: 42 Os microtúbulos são feitos de uma proteína chamada tubulina. Essas proteínas, quando polimerizadas, organizam-se em tubos cilíndricos e ocos. Os microtúbulos são mais rígidos que os filamentos de actina (microfilamentos) Estão relacionados com a manutenção da forma da célula e com a movimentação celular. Os microtúbulos também compõem cílios, flagelos, centríolos e o fuso cromático que se forma durante a divisão celular. CENTRIOLOS: São formados por nove microtúbulos triplos ocos. Os centríolos formam o fuso mitótico (puxa os cromossomos na meiose e mitose) e os cílios e flagelos.43 Os filamentos intermediários têm o aspecto de um cordão fibroso e possuem cerda de 10 nm de diâmetro. São formados por proteínas fibrosas (Ex.: Queratina). Estão relacionados à sustentação da célula e tecidos e proteção mecânica. O citoplasma contém pequenas estruturas, com forma e funções próprias. Em uma típica célula animal, o conjunto de organelas ocupa cerca de metade do volume total da célula. 44 São pequenos grânulos, sem membrana envoltória, formados por duas subunidades de tamanhos diferentes. Compostos de proteínas e RNA-ribossômico (rRNA) Os ribossomos são responsáveis pela síntese proteica, sendo as únicas organelas presentes em todas as células, sejam elas eucariontes ou procariontes. 45 (do latim, RETICULOS, pequena rede) É formado por uma rede de canais, na forma de tubos e bolsas, ligada a membrana nuclear (carioteca) e à membrana plasmática. Há dois tipos de reticulo endoplasmático: Rugoso (granular) e Liso (agranular) como mostra figura abaixo: 46 Por conter ribossomos, faz síntese proteica. As proteínas sintetizadas fazem parte da face externa da membrana plasmática ou são secretadas pela célula. Produzem as enzimas digestivas (lisossomos). Não possui ribossomos. Sintetiza lipídeos. Também desintoxica a célula (Ex.: Metaboliza 75% do álcool). O complexo golgiense é um conjunto de vesículas e sáculos achatados e empilhados, delimitados por membrana lipoproteica. Cada uma das pilhas de sáculos achatados recebe o nome de dictiossomo e tem de três a vinte sáculos. 47 Armazenar e secretar substancias são as principais funções do complexo de golgi. É ele também que secreta a lamela média, localizada entre celulas vegetais. É também responsável por formar o acrossoma, estrutura dos espermatozoides que permite a ocorrência de fecundação. O complexo golgiense é responsável, juntamente do reticulo endoplasmático, da origem dos lisossomos. (do grego LÝSIS, dissolução; SÔMA, corpo) São pequenas bolsas de membrana lipoproteica contendo enzimas hidrolíticas responsáveis pela digestão celular. Se originam do complexo golgiense. 48 Os lisossomos de uma célula não são todos iguais, variam de tamanho, forma e composição de enzimas de acordo com o tipo especifico de digestão que vão promover. Os peroxissomos são organelas citoplasmáticas de dupla membrana, com formato de vesículas esféricas das quais possuem enzimas oxidantes. Presente em células eucarióticas animais e vegetais. Possuem enzimas oxidantes que, sobre substratos orgânicos produzem água oxigenada. A água oxigenada é uma molécula toxica e uma vez produzida é imediatamente transformada em oxigênio e água através de outra enzima existente, a catalase. 49 - Metaboliza álcool - Promove a quebra dos ácidos graxos, produzindo acetilcoenzima A (acetil-coa) Nos vegetais, um tipo de peroxissomo chamado glioxissomo, contém enzimas que transformam o acido graxo das sementes em carboidratos, o que garante a germinação. A mitocôndria é uma organela ovalada, revestida por uma dupla membrana lipoproteica. A membrana externa é lisa e a membrana interna é pragueada. Nessa membrana interna, cada prega se chama crista mitocondrial. Nas cristas mitocondriais encontram-se as enzimas respiratórias. O espaço interno é preenchido pela matriz mitocondrial, na qual são encontrados seus próprios DNA (DNA mitocondrial), RNA e ribossomos, além de proteínas, lipídeos, cálcio, magnésio, fosforo e enzimas respiratórias. As mitocôndrias produzem energia por meio de respiração celular. 50 Essas organelas estão relacionadas com o processo de respiração celular, produzindo energia para a célula em forma de ATP*, por isso, podem ser comparadas a usinas energéticas celulares. As mitocôndrias estão presentes em todas as células eucarióticas animais e vegetais. O núcleo é a região da célula eucariótica que armazena quase todo seu material genético. 51 Centro de comando da célula Quando a célula não está se dividindo, podemos observar quatro principais partes no núcleo celular: - CARIOTECA (MEMBRANA NUCLEAR) - NUCLEOPLASMA (CARIOLINFA) - NUCLÉOLO - CROMATINA Quantidade de núcleos: A maioria das células são unicelulares, mas podem também ser anucleadas, com dois núcleos, ou multinucleares. Ex.: - As hemácias nos mamíferos não apresentam núcleo e são, portanto, anucleadas; - Protozoários ciliados possuem dois núcleos; - Células de músculo estriado são multinucleadas. É uma membrana lipoproteica dupla. Interrupções frequentes em sua superfície formam os poros nucleares, e por meio deles garante-se o transporte seletivo de moléculas entre o núcleo e o citoplasma. A membrana externa é conectada ao Reticulo Endoplasmático, onde vários ribossomos podem ser encontrados, assim a carioteca é mais um local a sediar síntese de proteínas. Enquanto a membrana plasmática tem alta capacidade de regeneração, a carioteca caso lesada não se regenera. Ela permanece integra durante quase toda a vida da célula, desaparecendo apenas durante a divisão celular. 52 É uma solução de água, proteínas e diversas substancias que preenche o núcleo e onde ocorrem diversas reações químicas. “função semelhante a do citoplasma” O nucléolo é um agregado de RNA-ribossômico e proteínas. Algumas células possuem dois ou mais nucléolos, sendo esse número relacionado com o tipo de célula e seu estágio reprodutivo. “núcleo do núcleo” Microfotografia de um núcleo. Não enxergamos moléculas de DNA no interior nuclear mesmo ao observar por microscópio eletrônico. O que se vê é um material que se cora facilmente – a cromatina – formado por um conjunto de estruturas chamadas cromossomos. Cada cromossomo é constituído de uma molécula de DNA associada a proteínas, sendo as principais delas as histonas. HETEROCROMATINA: bastante espiralada ou condensadas, portanto fixam mais corantes e se tornam mais visíveis (DNA inativo) EUCROMATINA: menos espiralado, portando ficam menos corantes e são menos visíveis. 53 Heterocromatina e Eucromatina vistas em microscópio. Cromatina sexual – mulheres são XX (um dos X é inativo) 54 É uma molécula de DNA condensado. Sua estrutura é bastante simples: uma longa molécula de DNA, associada a proteínas, especialmente histonas, formando pequenos bastões. Ao longo do cromossomo existe regiões onde o DNA se enrola em um grupo de histonas, que chamamos de nucleossomos. No período em que a célula não esta se dividindo, os cromossomos são fios únicos, longos, finos e pouco espiralados, recebendo assim o nome de cromonema ou filamento de cromatina. Uma molécula de DNA se condensa: - quando não está ativa - quando for se dividir 55 Nossa espécie = 46 cromossomos 2n = 46 – células somáticas 1n = 23 – gametas As células diploides possuem dois cromossomos (2n), já as células haploides apresentam um cromossomo (1n). Ao par de cromossomos chamamos de homólogos: apresentam a mesma forma e o mesmo tamanho. Na maioria das espécies os cromossomos encontram-se aos pares. Por serem formados de DNA, os cromossomos são capazes de se autoduplicar. Quando ocorre essa duplicação, forma-se um cromossomo com dois filamentos, unidos por uma região chamada centrômero. 56 - Telômeros são as extremidades dos cromossomos, as estruturas das nossas células onde fica empacotado o DNA. Com os anos, os pezinhos dos cromossomos ficam mais curtos, fenômeno ligado ao envelhecimento e à maior exposição a doenças. Cada filamento do cromossomo duplicado chama-se cromátide. Um cromossomo duplicado possuiduas cromátides irmãs. O centrômero é a região de estrangulação de um cromossomo duplicado (DNA + cinetócoro). Já o cinetócoro é onde se fixam as fibras do fuso. 57 De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos podem ser classificados em: O cariótipo é o conjunto de cromossomos de uma célula organizados conforme tamanho, forma e número de cada um. O cariótipo humano normal possui 23 pares de cromossomos homólogos. Cariótipos humanos. 58 Sindrome de Down – 47 cromossomos (1 cromossomo a mais no par 21) Sindrome de Turner – 45 cromossomos (mulher faltando um X) Sindrome de Klinefelter – 47 cromossomos (XXY; homem com um X a mais) São grandes bolsas de membrana lipoproteica. Estão presentes em células animais e vegetais. Nem sempre estão presentes em células animais, mas quando estão, são pequenos. Nas células vegetais são encontrados em seu formato grande. A principal função do vacúolo é de armazenamento de substâncias. Possuem forma esférica a ovalada, seu conteúdo é fluido e sua função é a de armazenar substâncias que estão relacionadas à nutrição ou excreção, podendo conter enzimas lisossômicas. 59 Os vacúolos de armazenamento ou de suco celular são importantes nos fenômenos osmóticos e quando contêm pigmentos, como as antocianinas, são os principais responsáveis pela coloração azul, violeta, vermelha e púrpura de flores e folhas. São plastos que possuem pigmentos coloridos, responsáveis pela fotossíntese. Apresentam clorofila, que absorve a luz solar e apresenta coloração verde. Presente nas células das plantas e outros organismos fotossintetizadores, como as algas e alguns protistas 60 Um centríolo é um pequeno cilindro composto de 27 microtúbulos, e são organelas que aparecem sempre em dupla, um perpendicular ao outro. Em uma célula nunca existem mais que dois, a não ser que ela esteja em processo de divisão. Os centríolos dão origem aos cílios e flagelos de uma célula. Além disso participam da divisão celular. Originam-se dos centríolos. Os cílios são projeções da célula, curtas e numerosas e movimentam-se constantemente. Os flagelos são projeções da célula, longos e em pequeno número. Sua movimentação é ondulante, semelhante à de um chicote. 1. (G1 - cftrj 2016) "Quanto mais enrugado, melhor.” Por muito tempo, essa era a máxima que parecia valer quando falávamos da estrutura do cérebro. Mas um artigo publicado na revista Science por dois brasileiros parece derrubar essa teoria. O estudo mostra que as reentrâncias características da superfície do cérebro de alguns mamíferos não têm nada a ver com a quantidade de neurônios, como se cogitava - elas são, na verdade, pura física: resultam da maneira como o órgão se molda às pressões internas e externas em seu desenvolvimento e obedecem ao mesmo tipo de regra que uma folha de papel ao ser amassada..." (http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2015/06/sobrecerebros-papeis-e-dobraduras). http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2015/06/sobrecerebros-papeis-e-dobraduras 61 Sabemos que nascemos com um número determinado de neurônios que são formados ainda na fase embrionária e que nunca são substituídos, porém as partes desgastadas são substituídas a cada mês (com exceção de seus genes) por um processo denominado autofagia. A organela celular responsável por este processo é: a) Ribossomo. b) Lisossomo. c) Complexo de golgi. d) Retículo endoplasmático rugoso. 2. (Udesc 2016) Assinale a alternativa que faz a relação correta entre a organela celular e a sua função. a) Mitocôndria – Respiração Celular b) Lisossomos – Permeabilidade Seletiva c) Vacúolo – Armazenamento de DNA d) Complexo Golgiense – Síntese de proteínas e) Cloroplastos – Transporte de aminoácidos 3. (Ifsul 2015) As organelas celulares encontradas no citoplasma das células eucarióticas desempenham funções distintas. Dentre elas, destaca-se o retículo endoplasmático rugoso que tem a função de secretar proteínas. Essa função específica deve-se à presença, no retículo endoplasmático rugoso, de a) lisossomos. b) ribossomos. c) peroxissomos. d) desmossomos. 4. (Uepa 2015) A unidade funcional e estrutural do ser vivo é a célula. Ela é caracterizada pela presença de um invólucro celular, organização estrutural complexa, e também por possuir um conjunto de organelas celulares. Sobre a palavra em destaque no enunciado acima, é correto afirmar que: a) os microtúbulos formam o esqueleto externo das células. b) nas células, a digestão de nutrientes ocorre nos lisossomos. c) o complexo de Golgi sintetiza lipídios da parede celular. d) os ribossomos representam os locais onde ocorre a síntese de lipídios. e) na célula animal os plastos auxiliam a síntese de proteínas. 5. (Feevale 2017) As células animais são compostas basicamente por três partes: membrana plasmática, citoplasma e núcleo. O citoplasma preenche a célula e nele são encontradas estruturas denominadas organelas, cada qual com sua função. Uma organela, denominada de __________, é responsável pela geração de energia para a célula. Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do texto. a) Retículo endoplasmático liso. b) Ribossomo. c) Mitocôndria. d) Centríolo. e) Lisossomo. 62 6. (Usf 2017) A asparagina é um aminoácido não essencial produzido pelas células do organismo. Algumas células cancerígenas não conseguem sintetizar esse aminoácido, mas precisam dele para o seu metabolismo. Caso a célula utilizasse asparagina para produzir um polipeptídeo de ação extracelular e desejássemos saber o trajeto da asparagina desde sua entrada na célula até sua saída, poderíamos marcá- la radioativamente. Nesse caso, ela seria detectada, em sequência, nas seguintes estruturas celulares: a) lisossomo primário, lisossomo secundário e corpo residual. b) retículo endoplasmático liso, complexo golgiense e vesícula de transferência. c) retículo endoplasmático rugoso, complexo golgiense e grânulo de secreção. d) retículo endoplasmático rugoso, glioxissomo e complexo golgiense. e) complexo golgiense, lisossomo e retículo endoplasmático rugoso. 7. (Enem 2ª aplicação 2016) Companheira viajante: Suavemente revelada? Bem no interior de nossas células, uma clandestina e estranha alma existe. Silenciosamente, ela trama e aparece cumprindo seus afazeres domésticos cotidianos, descobrindo seu nicho especial em nossa fogosa cozinha metabólica, mantendo entropia em apuros, em ciclos variáveis noturnos e diurnos. Contudo, raramente ela nos acende, apesar de sua fornalha consumi-la. Sua origem? Microbiana, supomos. Julga-se adaptada às células eucariontes, considerando-se como escrava – uma serva a serviço de nossa verdadeira evolução. McMURRAY, W. C. The traveler. Trends in Biochemical Sciences, 1994 (adaptado). A organela celular descrita de forma poética no texto é o(a) a) centríolo. b) lisossomo. c) mitocôndria. d) complexo golgiense. e) retículo endoplasmático liso. 8. (G1 - ifce 2014) O núcleo celular é o local que abriga o material genético nas células eucariontes. No núcleo interfásico, fase em que a célula não se encontra em divisão, a cromatina aparece imersa na cariolinfa, como um emaranhado de filamentos longos e finos. Ao iniciar o processo de divisão celular, esses filamentos começam a se condensar em espiral, tornando-se mais curtos e grossos, passando a ser chamados de a) cromonema. b) cromossomo. c) carioteca. d) DNA. e) genes. 63 9. (Udesc 2015) Analise a figura que representa um cariótipo humano. A representação refere-se ao cariótipo de um(a): a) homem com a síndrome de Klinefelter. b) homem com a síndrome de Down. c) mulher normal.d) mulher com a síndrome de Klinefelter. e) homem com um número normal de cromossomos. 10. (Uff 2000) Diversas proteínas, como as histonas e várias enzimas, embora sintetizadas no citoplasma, são encontradas no núcleo. A passagem destas macromoléculas pelo envoltório nuclear é possível porque: a) ocorre um mecanismo específico de endocitose que permite a passagem de certas macromoléculas; b) o envoltório nuclear possui poros que permitem a passagem de macromoléculas; c) ocorre um mecanismo específico de pinocitose que permite o englobamento de algumas macromoléculas; d) existe, neste envoltório, um mecanismo de transporte simultâneo e oposto de ácido ribonucléico e proteínas; e) existem transportadores nas membranas externa e interna do envoltório nuclear que realizam o transporte das macromoléculas, passando pelo lúmen do envoltório. 11. (Ufmg 2004) A identificação do fator que origina indivíduos com síndrome de Down tornou-se possível pela utilização da técnica de a) contagem e identificação dos cromossomos. b) cultura de células e tecidos. c) mapeamento do genoma humano. d) produção de DNA recombinante. 12. (Ufrgs 2015) Nas colunas abaixo, à esquerda, são citados dois diferentes componentes estruturais do citoesqueleto; à direita, suas funções. Associe adequadamente o bloco da esquerda com o da direita. 1. Microtúbulos 2. Microfilamentos 64 ( ) locomoção do espermatozoide ( ) ciclose em células vegetais ( ) contração e distensão das células musculares ( ) formação de centríolos A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 - 1 - 2 - 2. b) 1 - 2 - 2 - 1. c) 1 - 2 - 2 - 2. d) 2 - 1 - 1 - 1. e) 2 - 1 - 1 - 2. Resposta da questão 1: [B] A digestão de organelas em desuso ou doentes, pelo processo de autofagia, é realizada pelas enzimas digestórias contidas nos lisossomos. Resposta da questão 2: [A] As mitocôndrias relacionam-se à respiração celular. Os lisossomos são responsáveis pela digestão intracelular. O vacúolo está relacionado à regulação osmótica. O Complexo Golgiense apresenta diversas funções, como armazenamento, transformação, transporte e empacotamento de substâncias. Os cloroplastos estão relacionados ao processo fotossintético. Resposta da questão 3: [B] As proteínas são sintetizadas nos ribossomos aderidos às membranas do retículo endoplasmático rugoso (granuloso). Resposta da questão 4: [B] Os lisossomos são organelas citoplasmáticas responsáveis pela digestão intracelular. Resposta da questão 5: [C] As mitocôndrias são organelas citoplasmáticas responsáveis pela respiração celular, que ocorre através da oxidação de moléculas orgânicas, especialmente a glicose, para a produção de ATP (adenosina trifosfato), principal fonte de energia para as células. 65 Resposta da questão 6: [C] O aminoácido marcado seria detectado, primeiramente, no retículo endoplasmático rugoso onde seria incorporado ao polipeptídeo. Sequencialmente, a marcação radioativa é verificada no sistema golgiense onde ocorre a concentração e a formação das vesículas de secreção. Por fim, a radioatividade seria detectada nas vesículas secretoras. Resposta da questão 7: [C] A fornalha relaciona-se à respiração celular, com a formação de ATP, ocorrida dentro das mitocôndrias. Além disso, existem estudos que indicam que as mitocôndrias nos eucariontes foram incorporadas através da fagocitose de células procariontes. Resposta da questão 8: [B] Os cromossomos observados durante o processo de divisão celular correspondem aos filamentos da cromatina duplicados e espiralizados. Resposta da questão 9: [E] O cariótipo apresentado revela os 23 pares de cromossomos de um homem normal, contendo vinte e dois pares de autossomos, um cromossomo X e um cromossomo Y. Resposta da questão 10: [B] Resposta da questão 11: [A] Resposta da questão 12: [B] A relação numérica correta, de cima para baixo, aparece na alternativa [B]. 66 Ciclo celular: Interfase (90%) e Fase M (10%) A interfase é o período que precede a divisão celular. Na interfase, o citoplasma e o núcleo estão em grande atividade genética. A interfase é dividida em 3 periodos: G1 (e G0), S e G2 Durante esta fase o núcleo é chamado de núcleo metabólico ou núcleo interfásico. (do inglês GAP, intervalo) 67 No período G1 ocorre: - Crescimento da célula - Aumento do número de organelas - Intensa síntese de proteínas e RNA - Os cromossomos ainda não estão duplicados (descondensados) – DNA em forma de cromatina - Existe um ponto de checagem (verifica se o tamanho e nutrientes estão suficientes e se há danos no DNA) (do inglês SYNTHESIS, síntese) No período S ocorre: - Duplicação do DNA (replicação) - Finaliza a duplicação dos centríolos (iniciada em G1) No período G2 ocorre: - Continuação da síntese de proteínas e duplicação das organelas - Ponto de checagem (verifica se a integridade e replicação do DNA estão adequadas. Se sim, a divisão celular continua. Se não, acontece a apoptose, que é a morte programada da célula) G0 – a fase G-zero é a fase do ciclo celular onde a célula permanece indefinidamente na interfase. Os neurônios, por exemplo, não sofrem mitose, portando ficam eternamente em G0. Já os fibroblastos permanecem em G0 até ocorrer uma estimulação e eles retornarem ao ciclo celular em G1. 68 A mitose (do grego MÍTOS, filamento) é o processo de divisão em que uma célula dá origem a duas outras com o mesmo número cromossômico da célula original, ou seja, clones. Por esse motivo a mitose também é chamada de divisão equitativa ou equatorial, simbolizada por E! (E-fatorial). Toda a célula que se divide por mitose realiza uma duplicação cromossômica e uma divisão citoplasmática, a citocinese. Alguns autores dividem a mitose em 4 fases (Prófase, Metáfase, Anáfase e Telófase) e algumas dividem em 5 fases (Prófase, Prometáfase, Metáfase, Anáfase e Telófase) Importância: - Regeneração - Renovação de tecidos - Crescimento em organismos multicelulares - Reprodução em organismos unicelulares 69 (do grego PRÓ, anterior; PHÁSIS, período) - Os cromossomos (que agora possuem duas cromátides irmãs) começam a se condensar - Os centríolos (já duplicados) separam-se e cada par migra para um polo da célula – polos opostos. - O núcleo continua a ganhar água e o nucléolo desintegra-se - De cada centrossomo, região onde se localizam os centríolos, partem os microtúbulos que formarão o fuso de divisão. TE LIGA! O fuso de divisão (também chamado de fuso mitótico ou fuso acromático) é formado por três tipos de fibra de microtúbulo: fibras astrais, fibras de cinetócoro e fibras polares. - Ocorre o rompimento da carioteca - As fibras do fuso, até esse momento do lado de fora do núcleo, invadem a área do que era pouco antes a região nuclear, e algumas se liga, aos cromossomos pelos cinetócoros. (do grego METÁ, além de) - Os cromossomos atingem o grau máximo de espiralação (máxima condensação) 70 - Os cromossomos se alinham no meio (o que auxilia para a divisão ser exata). Essa fase é chamada de placa equatorial. - Também possui um ponto de checagem A colchicina é uma substancia capas de interromper o processo de divisão em metáfase. Isso permite um melhor estudo dos cromossomos e visão do cariótipo, já que nesta fase os cromossomos. - Fibras do fuso puxam as cromátides, ocorrendo a divisão do centrômero e o rompimento das cromátides-irmãs. - Cada cromátide-irmã segue para um polo oposto. 71 - Cromátides, já nos polos, iniciam sua desespiralização (necessário para voltar a leitura dosgenes). - As cariotecas se reorganizam em torno de cada lote cromossômico e os nucléolos reaparecem. - Ocorre a citocinese (alguns autores colocam que se inicia na anáfase e finaliza na telófase) Citocinese: é a divisão do citoplasma que da origem a duas células-filhas. Ocorre de maneiras diferentes nas células animais e vegetais. 72 A meiose é um processo de divisão celular cujo resultado é a produção de gametas (célula animal) e esporos (célula vegetal) Nesse processo uma célula diplóide (2N) da origem a quatro células haplóides (N). Enquanto a mitose é uma célula equitativa (equacional), a mitose é reducional (R-fatorial), pois os números de cromossomos serão reduzidos. Se para a fecundação não houvesse a mitose e as células não diminuíssem ao meio o número de cromossomos, como poderíamos juntar o espermatozoide e o óvulo? Se uníssimos ambos com 46 cromossomos, em nossa espécie formaria um indivíduo de 92 cromossomos. Já imaginou? A meiose é divida em etapas: duas divisões celulares, que chamamos de Meiose I e Meiose II. Cada uma delas é subdividida nas mesmas fases da mitose. 73 É a fase mais complexa e mais longa da meiose I, portanto é subdividida em subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. (do grego LEPTÓS, fino; TAINÍA, fita) - Os cromossomos começam a se espiralar; - Os cromômeros (região mais condensada) ficam mais visíveis; - Cromatides unidas por coesinas (proteínas) (do grego ZYGOS, par) - Emparelhamento dos cromossomos homólogos, formando uma estrutura chamada bivalente (por serem dois homólogos) ou tétrade (por serem quatro cromátides). - O emparelhamento é conhecido como sinapse e ocorre graças a uma estrutura eminentemente proteica chamada complexo sinaptonêmico. Essas proteínas se organizam formando uma estrutura tripartida, com um elemento central e dois elementos laterais. 74 (do grego PACHYS, grosso) Nessa etapa, os cromossomos se condensam mais, ficando curtos e grossos. - Ocorre o fenômeno crossing-over, também conhecido como permuta ou recombinação, onde ocorre a mistura de genes entre cromossomos homólogos. 75 (do grego DIPLÓOS, duplo) - Os cromossomos começam a se afastar, surgindo então as quiasmas (do grego CHIASMA, letra “X”, cruzado) Um quiasma é um ponto onde duas cromátides homologas se tocam, indicando o ponto onde aconteceu o crossing-over. Um par de homólogos pode apresentar diversos quiasmas. (do grego DIÁ, através de; KÍNESES, movimento.) - Os homólogos continua a se afastar; - Os quiasmas deslocam-se para as extremidades dos cromossomos (terminalização dos quiasmas) A desorganização do nucléolo e da carioteca, que teve inicio desde o começo da prófase I, está avançada. 76 - A carioteca e o nucléolo desaparecem e os homólogos, já bastante condensados, se ligam as fibras do fuso de divisão. - Os homólogos permanecem emparelhados; - Todos eles se situam na placa equatorial. A placa equatorial neste caso é dupla. Diferente da Metáfase da Mitose, nesta os cromossomos homólogos estão um ao lado do outro e, portanto, a fibra do fuso vai se ligar apenas em um lado de cada cromossomo, enquanto que na mitose os cromossomos não estão um ao lado do outro, mas todos alinhados no centro, fazendo com que a fibra do fuso se ligue aos dois lados do mesmo cromossomo duplicado. - As fibras do fuso sofrem encurtamento; - Cada polo recebe um cromossomo de cada par. - A carioteca e o nucléolo começam a se reorganizar; - A citocinese conclui-se, cada um com metade dos cromossomos originais. Entre a primeira e segunda divisão meiótica, frequentemente há um pequeno intervalo de tempo, a intercinese. Não há duplicação cromossômica nesse intervalo. A segunda divisão da meiose é muito semelhante à mitose. Cada uma das células filhas resultantes da meiose I entram na prófase II. Esta fase, portanto, é equacional (E-fatorial). 77 - Cromossomos voltam a se condensar; - Nucléolos desaparecem; - Migração dos centrossomos para os polos opostos; - Formação do fuso acromático. - Cromossomos localizados na placa equatorial da célula; - Fibras do fuso ligadas aos centrômeros; - Separação das cromátides irmãs. Veja que essa é a diferença entre metáfase I e II. Enquanto que na metáfase I são os cromossomos homólogos que são separados, aqui, na metáfase II são as cromátides irmãs, evento semelhante a metáfase da mitose. -As cromátides irmãs são puxadas para os polos opostos da célula. - Reaparecimento da membrana nuclear e nucléolo; - Cromossomos se descondensam. - Citocinese (divisão citoplasmática, originando as quatro células filhas do final da meiose). 78 79 80 1. (Uema 2014) Câncer é o nome dado a um conjunto de mais de 100 doenças que se caracterizam pelo crescimento desordenado de células que invadem os tecidos e os órgãos, podendo espalhar-se (metástase) para outras regiões do corpo. Dividindo-se rapidamente estas células tendem a ser muito agressivas e incontroláveis, determinando a formação de tumores malignos. Por outro lado, um tumor benigno significa simplesmente uma massa localizada de células que se multiplica vagarosamente e se assemelha ao seu tecido original, raramente constituindo um risco de vida. INCA (Instituto Nacional de Câncer). Disponível em: . Acesso em: 12 jul. 2013. Independente da velocidade de multiplicação das células e da capacidade de invadir tecidos e órgãos vizinhos ou distantes, o câncer ocorre devido a sucessivas(os) a) meioses. b) mitoses. c) mutações. d) citocineses. e) cinetócoros. 2. (Ufrgs 2013) Assinale a alternativa correta em relação à interfase. a) A interfase é o período em que não ocorre divisão celular, e a célula permanece sem atividade metabólica. b) As células que não se dividem são normalmente mantidas em G0. c) O nucléolo desaparece durante o G1. d) A quantidade de DNA permanece constante durante o período S. e) O G2 caracteriza-se pela presença de cromossomos constituídos de uma única cromátide. 3. (Fei) No processo de mitose: a) a partir de uma célula diploide originam-se duas novas células diploides b) a partir de uma célula diploide originam-se quatro novas células diploides 81 c) a partir de uma célula haploide originam-se duas novas células diploides d) a partir de uma célula haploide originam-se quatro novas células diploides e) a partir de uma célula diploide originam-se quatro novas células haploides 4. (Uel) Considere as seguintes fases da mitose: I. telófase II. metáfase III. anáfase Considere também os seguintes eventos: a. As cromátides-irmãs movem-se para os polos opostos da célula. b. Os cromossomos alinham-se no plano equatorial da célula. c. A carioteca e o nucléolo reaparecem. Assinale a alternativa que relaciona corretamente cada fase ao evento que a caracteriza. a) I - a; II - b; III - c b) I - a; II - c; III - b c) I - b; II - a; III - c d) I - c; II - a; III - b e) I - c; II - b; III – a 5. (Ufpi 2000) Filmagens de divisões celulares feitas através do microscópio revelam que a mitose é um processo contínuo, com duração de aproximadamente uma hora. Assinale a alternativa que mostra a sequência correta dos eventos marcantes do processo mitótico. a) Telófase, anáfase, metáfase e prófase b) Prófase, anáfase, telófase e metáfase c) Anáfase, prófase, metáfase e telófase d) Anáfase, metáfase, telófase e prófase e) Prófase, metáfase, anáfase e telófase 6. (Ufpa 2008) O período que precede a mitose é denominado de intérfase. Nessa fase ocorre a duplicação do DNA, evento que garante a transmissão das informações existentes
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