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BIOLOGIA 01 Prof. Carolina Almeida EIXO I CITOLOGIA Origem e Evolução das Células A invenção do microscópio possibilitou a descoberta das células, as unidades que constituem os seres vivos (AMABIS e MARTHO, 2006). Leeuwennhoek fabricou dezenas de microscópios, com isso ele observou diversos tipos de material biológico, como embriões de plantas, glóbulos vermelhos e espermatozoides de animais (AMABIS e MARTHO, 2006). No século XIX generalizou-se a noção de que todos os organismos são constituídos por uma ou mais células, a chamada Teoria Celular (CÉSAR e SEZAR, 2005). A Teoria Celular admite que, apesar das diferenças quanto à forma e à função, todos os seres vivos têm em comum o fato de serem constituídos por células (AMABIS e MARTHO, 2006). As três premissas da Teoria Celular são: Modelo esquemático de uma célula eucariotica Admite-se que as primeiras células que surgiram na terra foram os procariontes. Isto deve ter ocorrido a cerca de 3 bilhões de anos. Naquela época a atmosfera provavelmente continha vapor d‘água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico, o oxigênio livre só apareceu muito depois. O registro fóssil da primeira célula eucariótica data de 1,7 bilhão de anos, mas supõem-se que os eucariontes tenham surgidos um pouco antes. As primeiras células eucarióticas teriam surgido a partir das células procarióticas que passaram a desenvolver evaginações e invaginações da membrana plasmática. Esses dobramentos teriam dado origem às várias estruturas citoplasmáticas delimitadas por membrana e a carioteca ou envelope nuclear, que separa material genético do citoplasma, formando o núcleo. 1. Todos os seres vivos são formados por células e por estruturas que elas produzem, elas são as unidades morfológicas dos seres vivos. 2. As atividades essenciais que caracterizam a vida ocorrem no interior das células, estas são unidades fisiológicas dos seres vivos. 3. Novas células forma-se apenas pela Célula Eucariótica e procariótica A célula procariótica é muito mais simples do que a eucariótica e encontra-se apenas nas bactérias. Dependendo do tipo de célula que apresentam, os organismos são classificados em procariontes e eucariontes (CÉSAR e SEZAR, 2005). Basicamente, a diferença entre procariontes e eucariontes é: as células procarióticas têm seu material genético ―solto‖ no interior da célula, e as células eucarióticas tem seu material genético envolvido por uma membrana chamada carioteca, o que separa o DNA do citoplasma. Estrutura e Fisiologia Celular PARTES FUNDAMENTAIS DA CÉLULA 1. Membrana Plasmática 2. Citoplasma 3. Núcleo 1. Membrana Plasmática Em todos os tipos de células encontramos a membrana plasmática, que contém e delimita o espaço celular, isolando-o do ambiente ao redor. É constituída basicamente por duas camadas moleculares de fosfolipídios com moléculas de proteínas incrustadas. Membrana plasmática Funções: Individualidade a cada célula; Forma ambientes únicos e especializados; Troca de informações com o meio; Movimento; Reconhecimento celular; Aderência celular; Permeabilidade seletiva. Constituição lipoprotéica: Principais lipídios encontrados: Fosfolipídios Função: barreira de entrada na célula Colesterol Função: Dá fluidez à membrana Proteínas: Funções: Formação de poros para a passagem de moléculas de água; Transporte de substancia para dentro ou fora da célula; Reconhecimento de certas substancias do meio ou outras células. Ex.: receptores hormonais. Processos de troca entre a célula e o meio externo Processos passivos Processos ativos Endocitoses e exocitoses Difusão Bomba de Endocitose: simples Sódio-Potássio Fagocitose → solidos; Pinocitose → liquidos. Difusão facilitada Osmose Exocitose Processos passivos Difusão simples: Tem relação com o soluto. Condições para ocorrência: A membrana deve ser permeável a essa substancia; Deve haver diferença de concentração. Movimento de partículas de onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas. Ilustração do processo de difusão simples Difusão facilitada: Tem relação com o soluto É mais rápido que o processo de difusão simples Atuação de proteínas da membrana: Permeases Ilustração do processo de difusão facilitada Osmose: Tem relação com o solvente; Concentração de soluções; O solvente difunde-se do meio de menor concentração para o de maior concentração. Osmose Processo Ativo Características: Há gasto de energia - ATP Ocorre contra o gradiente de concentração Bomba de sódio-potássio Processos por vesícula Incorporação de partículas maiores; Envolve deformação e fusão; Endocitose: Fagocitose → solidos; Pinocitose → liquidos. Exocitose. Processo por vesículas 1. Citoplasma Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era preenchido por um fluído viscoso, no qual o núcleo estava mergulhado. Esse fluído recebeu o nome de citoplasma. Hoje sabemos que, além da parte fluída, contém diversos tipos de estruturas cada qual com funções específicas (AMABIS e MARTHO, 2006). Citoplasma MITOCÔNDRIAS É onde ocorre a respiração celular, o principal processo de obtenção de energia dos seres vivos. (AMABIS e MARTHO, 2006). Moléculas orgânicas são quebradas liberando energia que é então transferida para formar ATP. Mitocôndria LISOSSOMOS Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos. Realiza a digestão intracelular. Lisossomos PEROXISSOMOS São pequenas vesículas semelhantes aos lisossomos. Sua enzima principal é a peroxidase (catalase). Esta enzima degrada as moléculas de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) que se formam como resultado do metabolismo celular. Desintoxicação celular. Peroxissomo CENTRÍOLO O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos (tubulina) e geralmente ocorrem aos pares nas células. É responsável pela divisão celular ―orientando‖o deslocamento dos cromossomos para as células que estão sendo formadas. Originam os Cílios e flagelos. RIBOSSOMOS Ribossomos são os locais de síntese de proteína. Organela não membranosa que é composta de RNA ribossômico e proteínas. Encontras-se presente nos eucariontes e nos procariontes. São encontrados livres no citosol ou na forma de polissomos, na forma de polissomos presos ao retículo endoplasmático rugoso (RER), dentro das mitocôndrias e cloroplastos. Ribossomo e a formação de proteínas RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Atua como transportador de substâncias. Formado por um sistema de membranas intracelulares encontrado em células eucarióticas, dividido em : • Retículo Endoplasmático Rugoso (RER). • Retículo Endoplasmático Liso (REL) (agranular). Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) Com função de armazenamento e transporte de substâncias; Se encontram aderidos a sua superfície externa os ribossomos; Local de produção de proteínas,as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi. Retículo endoplasmático rugoso Retículo Endoplasmático Liso (REL) Com função de armazenamento e transporte de substâncias; Responsável pela síntese de lipídios; Formado por sistema tubular. Retículo endoplasmático liso APARELHO DE GOLGI O aparelho de Golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. Muitas das substâncias que passam pelo aparelho de Golgi serão eliminadas da célula, indo atuar em Secreção celular. Complexo de Golgi CLOROPLASTOS Exclusivo das células eucariontes vegetais. Responsável pela fotossíntese - Clorofila. VACÚOLOS Nas células vegetais, as principais funções do vacúolo são armazenar substâncias e garantir a regulação osmótica da célula. Além dessas funções, podemos atribuir aos vacúolos o papel da retirada de produtos tóxicos do citoplasma da célula, a degradação de macromoléculas, manutenção do pH da célula e a reciclagem de componentes celulares. Vacúolo 2. Núcleo Presentes nas células eucariontes. Controla todas as funções celulares. Local onde se encontra o material genético e os cromossomos. Possui parede dupla e cheia de poros. Pode conter um ou mais nucléolos. Componentes do Núcleo NÚCLEO CELULAR O núcleo celular é o ―armazém‖ de todas as informações sobre a função e estrutura da célula e do organismo. Todas essas informações estão contidas na cromatina, material filamentoso composto principalmente de DNA, substâncias com propriedades especiais, associados a proteínas (CÉSAR e SEZAR, 2005). Fitas de cromatina Componentes do Núcleo A carioteca é característica de células eucariontes, ela é uma membrana lipoprotéica dupla, existem na carioteca numerosos poros que regulam o trânsito de moléculas grandes entre o citoplasma e o núcleo. Núcleo celular O sulco nuclear é um liquido semelhante ao hialoplasma, no qual devido a presença de água, enzimas e várias substâncias, ocorrem reações químicas variadas (CÉSAR e SEZAR, 2005). Os nucléolos são corpúsculos sem membrana, muito ricos em RNA ribossômico, um tipo de ácido nucleico, o qual associado a proteínas serve para formar novos ribossomos (CÉSAR e SEZAR, 2005). Os cromossomos são os responsáveis por carregar toda a informação que as células necessitam para seu crescimento, desenvolvimento e reprodução. Localizados no núcleo celular, eles são constituídos por DNA, que, em padrões específicos, são denominados genes (CÉSAR e SEZAR, 2005). O cromossomo da figura é duplo, cada metade desse cromossomo se chama cromátide, estas são presas por uma região estreitada chamada centrômero. As duas cromátides são absolutamente idênticas, se chamando cromátides-irmãs (CÉSAR e SEZAR, 2005). Cromossomos As células de um organismo apresentam sempre o mesmo número de cromossomos, que é característico da espécie. A maioria contém dois cromossomos de cada tipo, idênticos na forma e função são chamados de cromossomos homólogos (CÉSAR e SEZAR, 2005). Quando uma célula tem dois cromossomos de cada tipo ela é chamada diploide, ou 2n, sendo que n representa o número de tipos de cromossomos. As que contém um cromossomos são chamadas haploides (n). Um exemplo dessa célula são os gametas (espermatozoide e óvulos) Estes tem 23 cromossomos sendo um de cada tipo, enquanto as outras células do nosso organismo tem 23 cromossomos, porém dois de cada tipo (CÉSAR e SEZAR, 2005). DIVISÃO CELULAR Mitose A mitose é um processo continuo de divisão celular, que vamos dividir em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. O final da mitose, com a separação do citoplasma é chamado de citocinese (CÉSAR e SEZAR, 2005). Prófase Ocorrem aqui os seguintes eventos: 1. Os centríolos, já duplicados, afastam-se gradativamente, atingindo os pólos da célula. Em torno deles, aparecem fibras que constituem o áster. Entre os centríolos que se afastam, formam-se as fibras de fuso mitótico. Tanto as fibras do áster como as do fuso são na realidade microtúbulos do citoesqueleto. 2. 2. O nucléolo fica cada vez menos visível e acaba se desintegrando, sendo seu material (RNA ribossômico), distribuído pela célula. 3. O núcleo aumenta de volume, por fim a membrana nuclear se desorganiza 4. Durante todos os eventos anteriores, os cromossomos, já duplicados, sofrem um processo de espiralação crescente. As cromátides ficam visíveis. Por sim, os cromossomos predem-se as fibras do fuso pelo centrômero. Esquematização da Prófase Metáfase Os cromossomos atingem seu grau máximo de espiralação e colocam-se no plano equatorial. No final da metáfase, as cromátides se separam, tendo agora cada uma delas um centrômero próprio e constituindo dois cromossomos-irmãos. Esquematização da metáfase Anáfase As fibras do fuso encurtam, os cromossomos-irmãos migram cada um para um pólo da célula. Esquematização da Anáfase Telófase Cada conjunto cromossômico atinge um dos pólos. Os cromossomos desespiralam-se gradativamente, e duas novas carioteca reconstituem-se a partir das membranas do retículo endoplasmático. Novos nucléolos são produzidos por um cromossomo especial, o organizador de nucléolo. A membrana plasmática se invagina, formando um sulco. Termina a cariocinese (divisão dos núcleos) e começa agora citocinese (divisão do citoplasma), com distribuição mais ou menos equitativa dos orgânulos entre as células-filhas. Esquematização da Telófase Meiose Enquanto a mitose mantém o número de cromossomos nas células-filhas, o processo de meiose o reduz a metade. A meiose sempre parte de uma célula diplóide e dá origem a quatro células haplóides (CÉSAR e SEZAR, 2005). A importância da redução dos cromossomos fica evidente quando lembramos que na fecundação, os gametas masculinos e femininos se fundem, restabelecendo o número diploide da espécie. No processo de meiose, ocorre uma única duplicação cromossômica e duas divisões. Isso faz com que o número de cromossomos se reduza a metade. A figura a seguir exemplifica a diferença entre a mitose e a meiose. Diferença entre mitose e meiose A meiose consta de duas divisões celulares, que chamaremos de Divisão I e Divisão II. Cada uma delas é subdividida nas mesmas fases da mitose. A prófase I é mais complexa que uma prófase comum, e se divide em 5 períodos (CÉSAR e SEZAR, 2005). DIVISÃO I Prófase I: 1. Leptóteno 2. Zigóteno 3. Paquíteno 4. Diplóteno 5. Diacinese Metáfase I Anáfase I Telófase I INTERCINESE DIVISÃO II Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II MEIOSE I Prófase I 1. Leptóteno Devido a sua espiralação, os cromossomos ficam visíveis. Apesar de duplicados desde a intérfase, eles aparecem ainda como filamentos simples, bem individualizados. 2. Zigóteno Os cromossomos homólogos se atraem, emparelhando-se. Esses pareamentos é conhecido como sinapse e ocorre ponto por ponto. O pareamento de cromossomos homólogos não ocorre na mitose. 3. Paquíteno Aqui, as duas cromátides de cada cromossomo tornam-se visíveis. Os dois homólogos, pareados mostram, então, quatro filamentos, que, em conjunto chamamos de tétrades ou bivalentes.4. Diplóteno Nessa fase podem ocorrer quebras em regiões correspondentes das cromátides homólogas, e os pedaços quebrados unem-se em posição trocada. Esse fenômeno é chamado de crossing over ou permuta. 5. Diacinese Os pares de homólogos estão praticamente separados. Os quiasmas ―deslizam‖ para as extremidades dos cromossomos. Aumente ainda mais a espiralação. Profáse I Metáfase I: Fuso de divisão está completamente formado. Cromossomos homólogos pareados no equador celular. Cromossomos ainda desfazem os últimos quiasmas. Anáfase I: Deslocamento dos cromossomos (com duas cromátides cada) para pólos opostos da células. Telófase I: Os cromossomos se descondensam, os nucléolos reaparecem, a carioteca se reorganiza surgindo dois novos núcleos. O fuso se desfaz. Ocorre a citocinese. INTERCINESE É uma fase que pode ou não existir dependendo do tipo de célula que está sofrendo meiose Meiose I MEIOSE II A Meiose II é extremamente semelhante à Mitose. A formação de células haplóides, a partir de outras células haplóides, só é possível porque ocorre, durante a Meiose II, a separação das cromátides que formam as cromátides- irmãs. Cada uma dessas cromátides dirige-se para um pólo diferente e já passa a se chamar cromossomo-filho. As fases da Meiose II são: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II. 1. Prófase II: Há condensação dos cromossomos duplos. Fragmentação da carioteca e do nucléolo. Formação do fuso. Deslocamento dos cromossomos para o equador celular. 2. Metáfase II: Organização dos cromossomos duplos no equador celular. 3. Anáfase II: Ocorre separação dos centrômeros. Duplicação dos cromossomos, que retornam aos pólos. 4. Telófase: A carioteca reaparece e envolve os cromossomos simples em cada pólo. Ocorre citocinese final com formação de quatro células- filhas haplóides. Meiose II Vamos exercitar 01. (Fuvest-2001) A vinblastina é um quimioterápico usado no tratamento de pacientes com câncer. Sabendo-se que essa substância impede a formação de microtúbulos, pode-se concluir que sua interferência no processo de multiplicação celular ocorre na (A) condensação dos cromossomos. (B)descondensação dos cromossomos. (C) duplicação dos cromossomos. (D) migração dos cromossomos. (E) reorganização dos nucléolos. ANOTAÇÕES IMPORTANTES. GABARITO D EIXO II DNA E BIOTECNOLOGIA CODIFICAÇÃO DO DNA E RNA Ácido Nucléico: São moléculas responsáveis pelo armazenamento e transmissão das características de um ser vivo, bem como pelo controle direto ou indireto de todos os processos que ocorrem em um organismo. São eles: Tanto o DNA quanto RNA são formados por unidades menores denominadas nucleotídeos. Imagine que eles são uma escada, os nucleotídeos seriam os degraus. Esquema da estrutura dos nucleotídeos Esquematicamente é como se eles ficassem nessa forma: Esquematização da ligação dos nucleotídeos Os nucleotídeos são formados por: GRUPO FOSFATO CABOIDRATO (PENTOSE) DNA: DESOXIRRIBOSE RNA: RIBOSE BASE NITROGENADA: DNA: Timina, Adenina, Citosina e Guanina. RNA: Uracila, Adenina, Citosina e Guanina. As bases nitrogenadas são ligadas por pontes de hidrogênio: Adenina se liga Timina por 2 pontes de hidrogênio. Citosina se liga a Guanina por 3 pontes de hidrogênio. Pontes de hidrogêni DNA RNA DUPLICAÇÃO DO DNA O DNA se origina da duplicação, processo esse que a gente já estudou lá na divisão celular, aquele que ocorre antes da mitose. Lembra? Agora nós vamos entender como esse processo acontece. A duplicação acontece antes de uma divisão celular e é importante a fim de garantir que as células oriundas da divisão recebam materiais genéticos idênticos e em igual quantidade. É semiconservativa Enzima DNA-polimerase: responsável pela quebra das pontes de hidrogênio do DNA, separando-o em dois. Cada molécula inicial do DNA, forma duas novas moléculas. A DNApolimerase serve como uma tesoura que vai cortando as pontes de hidrogênio, além disso eu tenho nucleotídeos solto ali no nucleoplasma, quando eu corto, esses nucleotídeos vão se ligando conforma as suas bases e formando 2 novos DNA‘s. TRANSCRIÇÃO DO RNA Transcrição: envolve a capacidade da fita de DNA originar moléculas de RNA. A transcrição envolve certos trechos do DNA, os genes, e ocorre durante a vida normal da célula. Esse processo é o primeiro passo da expressão gênica, transforma o que é informação (DNA) em uma característica do organismo. A transcrição inicia com a abertura da fita de DNA. A RNA polimerase vai encaixar o nucleotídeo complementar aos da fita molde. Esquema da transcrição do RNA Porcentagem das bases nitrogenadas: %A = %T %C = %G %A + %T + %C + %G = 100% RNA: existem 3 tipos: - RNAm (mensageiro): Possui uma sequência de bases que codifica uma proteína. É o único RNA que será traduzido. - RNAr (ribossomal): faz parte da síntese de proteína. -RNAt (transportador): transporta os aminoácidos até o ribossomo. 3 tipos de RNA em atividade 3 tipos de RNA Vamos exercitar? 1. (PUC-PR) No esquema abaixo sobre a estrutura do DNA, os números 1, 2 e 3 representam, respectivamente: (A) Base nitrogenada, desoxirribose e fosfato; (B) Base nitrogenada, fosfato e desoxirribose; (C) Fosfato, desoxirribose e base nitrogenada; (D) Fosfato, base nitrogenada e desoxirribose; (E) Desoxirribose, fosfato e base nitrogenada. 2. (Uerj) ―Testes genéticos: a ciência se antecipa à doença. Com o avanço no mapeamento de 100 mil genes dos 23 pares de cromossomos do núcleo da célula (Projeto Genoma, iniciado em 1990, nos EUA), já é possível detectar por meio de exames de DNA (ácido desoxirribonucleico) a probabilidade de uma pessoa desenvolver doenças [...].‖ Sabe-se que o citado mapeamento é feito a partir do conhecimento da sequência de bases do DNA. O esquema abaixo que representa o pareamento típico de bases encontradas na molécula de DNA é: Gabarito: 1.C 2. BIOTECNOLOGIA Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos (organismos, células, organelas, moléculas) para obter bens ou assegurar serviços. PROJETO GENOMA HUMANO Capas de revista sobre o Projeto Genoma O Projeto Genoma Humano (PGH) teve por objetivo o mapeamento do genoma humano, e a identificação de todos os nucleotídeos que o compõem. Consistiu num esforço mundial para se decifrar o genoma. O projeto foi fundado em 1990, com um financiamento de 3 milhões de dólares do Departamento de Energia dos Estados Unidos e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, e tinha um prazo previsto de 15 anos. Primeiro esboço do genoma foi anunciado em 26 de Junho de 2000, dois anos antes do previsto. Em 14 de Abril de 2003, um comunicado de imprensa conjunto anunciou que o projeto foi concluído com sucesso, com o sequenciamento de 99% do genomahumano, com uma precisão de 99,99%. As pesquisas concluíram que o Genoma Humano é formado por aproximadamente 3 bilhões de pares de nucleotídeos, que estão distribuídos nos 24 cromossomos humanos. Porém apenas 3% desses pares de bases são capazes de transcrever para moléculas de RNA, o que aproxima o ser humano de outros animais quanto à quantidade de genes funcionais. Também mostrou a semelhança de vários genes humanos com outras espécies de seres vivos, como bactérias, vírus, vermes, moscas e camundongos COM O CONHECIMENTO DO GENOMA HUMANA VEIO OUTRAS TECNOLOGIAS APLCADAS A BIOLOGIA QUE NÓS VAMOS CONHECER AGORA. . Charge sobre Projeto Genoma TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE Permite transplantar genes de uma espécie para outra e criar uma molécula de DNA que não existe na natureza. Utilizando enzimas de restrição Paul Berg conseguiu ―cortar‘‘ o DNA de dois microrganismos e ‗‘soldá-los‖. Enzimas de restrição são como ‗‘tesouras de biológicas‘‘ Esquematização do DNA Recombinante Quando eu modifico o DNA de um organismo ele passa esse DNA para seus filhos por meio da divisão celular. Técnica do DNA Recombinante Essa tecnologia atualmente é empregada para fabricação de medicamentos, vacinas, combustíveis entre outros. 1. Um novo método para produzir insulina artificial que utiliza tecnologia de DNA recombinante foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Biologia Celular da Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a iniciativa privada. Os pesquisadores modificaram geneticamente a bactéria Escherichia coli para torná-la capaz de sintetizar o hormônio. O processo permitiu fabricar insulina em maior quantidade e em apenas 30 dias, um terço do tempo necessário para obtê-la pelo método tradicional, que consiste na extração do hormônio a partir do pâncreas de animais abatidos. Ciência Hoje, 24 abr. 2001. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br (adaptado). A produção de insulina pela técnica do DNA recombinante tem, como consequência: (A) o aperfeiçoamento do processo de extração de insulina a partir do pâncreas suíno. (B) a seleção de microrganismos resistentes a antibióticos. (C) o progresso na técnica da síntese química de hormônios. (D) impacto favorável na saúde de indivíduos diabéticos. (E) a criação de animais transgênicos. TRANSGÊNICOS Símbolo dos transgênicos Organismos geneticamente modificados (OGM) são, segundo definição do Ministério da Agricultura, todo e qualquer organismo que teve seu material genético (DNA) modificado por meio de técnicas aplicadas pela engenharia genética, em laboratórios. Dentre os OGM, existe um grupo chamado transgênico, que envolve organismos que contêm um ou mais genes transferidos artificialmente de outra espécie. Prós e contras dos organismos transgênicos Os defensores dos OGM, como a empresa Monsanto, afirmam que a produção de alimentos mais resistentes e nutritivos é um diferencial para combater o problema da fome, principalmente em um contexto de crescimento populacional e, nesse caso, o Brasil torna-se objeto de muita atenção, uma vez que é uma das maiores fronteiras agrícolas do mundo. Já os críticos dos transgênicos, como o Greenpeace e o Instituto de Defesa do Consumidor (IDEC), que promovem movimentos contrários ao uso dos OGM, relatam que os mesmos podem trazer consequências ainda desconhecidas à saúde humana, tais como possíveis alergias e resistência a antibióticos. No caso do meio ambiente, as consequências podem ser ainda mais sérias, gerando perda de biodiversidade, empobrecimento dos solos e estimulando o aparecimento de superpragas. Alimentos que contém transgênicos 2. (ENEM 2012) O milho transgênico é produzido a partir da manipulação do milho original, com a transferência, para este, de um gene de interesse retirado de outro organismo de espécie diferente. A característica de interesse será manifestada em decorrência (A) do incremento do DNA a partir da duplicação do gene transferido. (B) da transcrição do RNA transportador a partir do gene transferido. (C) da expressão de proteínas sintetizadas a partir do DNA não hibridizado. (D) da síntese de carboidratos a partir da ativação do DNA do milho original. (E) da tradução do RNA mensageiro sintetizado a partir do DNA recombinante. ANÁLISE DE DNA: TESTE DE PATERNIDADE E RESOLUÇÃO DE CRIMES Através do DNA é possível identificar pessoas para esclarecer uma possível participação em um crime e também na realização de testes de paternidade. É importante lembrar que, com exceção dos gêmeos univitelinos, o DNA de cada pessoa é único. Quando amostras de DNA são obtidas através de pelos, sangue, pedaços de pele, esperma etc., é possível o isolamento do DNA utilizando enzimas de restrição. Após o uso das enzimas, o DNA fica fragmentado, ou seja, separado em pequenos pedacinhos. Em seguida, esses pequenos pedaços são separados em um processo chamado de eletroforese, que utiliza corrente elétrica. Após o término da eletroforese, um equipamento que utiliza luz ultravioleta e corante específico traduz a imagem do DNA, que então poderá ser estudada pelos pesquisadores. As faixas observadas são únicas para cada pessoa e por isso ela é chamada de impressão digital de DNA ou impressão digital genética. Técnica da Eletroforese Após a Eletroforese, com ajuda de um corante e luz ultravioleta o legista irá visualizar o DNA nessa forma. Visualização por ultravioleta da Impressão genética Para fazer a análise, por exemplo, em um teste de paternidade o legista vai fazer o processo da eletroforese no material biológico da criança, da mãe e do pai. Um indivíduo recebe parte das informações do pai e outra parte da mãe durante o processo de fecundação, a parti disso ele vai fazer uma comparação com o material dos 3. Esquema da análise da Impressão Genética De forma mais complexa fica assim: Análise da Impressão genética 3. TESTE DE DNA CONFIRMA PATERNIDADE DE BEBÊ PERDIDO NO TSUNAMI Um casal do Sri Lanka que alegava ser os pais de um bebê encontrado após o tsunami que atingiu a Ásia, em dezembro, obteve a confirmação do fato através de um exame de DNA. O menino, que ficou conhecido como "Bebê 81" por ser o 810 sobrevivente a dar entrada no hospital de Kalmunai, era reivindicado por nove casais diferentes. "Folha online", 14/02/2005 (adaptado). Algumas regiões do DNA são sequências curtas de bases nitrogenadas que se repetem no genoma, e o número de repetições dessas regiões varia entre as pessoas. Existem procedimentos que permitem visualizar essa variabilidade, revelando padrões de fragmentos de DNA que são "uma impressão digital molecular". Não existem duas pessoas com o mesmo padrão de fragmentos com exceção dos gêmeos monozigóticos. Metade dos fragmentos de DNA de uma pessoa é herdada de sua mãe e metade, de seu pai. Com base nos padrões de fragmentos de DNA representados a seguir, qual dos casais pode ser considerado como pais biológicos do Bebê 81? A resolução de crimes por DNA se dar pela mesma premissa, o material biológico encontrado na cena do crime é comparado com o do suspeito, esse caso a impressão genética seráidêntica. Impressão Genética na Criminologia Células-tronco São as células com capacidade de auto- replicação, isto é, com capacidade de gerar uma cópia idêntica a si mesma e com potencial de diferenciar-se em vários tecidos. Quanto a sua classificação, podem ser: - Totipotentes, aquelas células que são capazes de diferenciarem-se em todos os 216 tecidos que formam o corpo humano. -Pluripotentes ou multipotentes, aquelas células capazes de diferenciar-se em quase todos os tecidos humanos, excluindo a placenta e anexos embrionários, ou seja, a partir de 32 - 64 células. - Oligotentes, aquelas células que se diferenciam em poucos tecidos. -Unipotentes, aquelas células que se diferenciam em um único tecido. Quanto a sua natureza, podem ser: -Adultas, extraídas dos diversos tecidos humanos, tais como, medula óssea, sangue, fígado, cordão umbilical, placenta etc. -Embrionárias, só podem ser encontradas nos embriões humanos e são classificadas como totipotentes ou pluripotentes, dado seu alto poder de diferenciação. Podem ser obtidas: - Por Clonagem Terapêutica é a técnica de manipulação genética que fabrica embriões a partir da transferência do núcleo da célula já diferenciada, de um adulto ou de um embrião, para um óvulo sem núcleo. - Do Corpo Humano as células-tronco adultas são fabricadas em alguns tecidos do corpo, como a medula óssea, sistema nervoso e epitélio, mas possuem limitação quanto a diferenciação em tecidos do corpo humano. - De Embriões Descartados (inviáveis para implantação) e Congelados nas clínicas de reprodução assistida. Fontes de células-tronco CLONAGEM Clonagem Reprodutiva A clonagem reprodutiva se refere à produção se seres vivos geneticamente idênticos, ou seja, produção cópias idênticas de seres vivos, sejam eles animais, vegetais ou humanos. O organismo formado é geneticamente idêntico ao organismo doador da célula somática. Assim que a ovelha Dolly foi clonada. A célula somática utilizada é de uma glândula mamária. O objetivo desta técnica é produzir células-tronco para o tratamento de doenças e produção de órgãos para transplante. O processo de produção de uma célula é muito parecido com a clonagem reprodutiva, porem a célula não é implantada no útero. As células- tronco embrionárias podem se diferenciar em todos os tipos de tecidos e são chamadas de multifuncionais, já as adultas não possuem esta capacidade, cada uma dá origem ao mesmo órgão. Gabarito: 1. D 2. E 3. C EIXO III ANATOMIA E FISIOLOGIA HUMANA SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso pode ser comparado a uma rede de comunicação em que as mensagens são os pulsos elétricos que viajam rapidamente por cabos transmissores, os nervos, estabelecendo a comunicação entre as partes do corpo e uma ―estação central‖ formada pelo encéfalo e pela medula espinal. Organização do Sistema Nervoso Humano Divisão Partes Funções Gerais Sistema Nervoso Central (SNC) Encéfalo e medula Processamento e integração de informações. Sistema Nervoso Periférico (SNP) Nervos e Gânglios Condução de informações entre os órgãos receptores de estímulos , o SNC e órgãos efetuadores (músculos). Divisão do sistema nervoso SISTEMA NERVOSO CENTRAL As principais partes do encéfalo humano plenamente diferenciado são: cérebro, mesencéfalo, cerebelo, ponte e bulbo. Sistema nervoso central Pode-se dividir o sistema nervoso em sistema nervoso da vida de relação, ou somático e sistema nervoso da vida vegetativa, ou visceral. O sistema nervoso da vida de relação é aquele que se relaciona com organismo com o meio ambiente. Apresenta um componente aferente e outro eferente. O componente aferente conduz aos centros nervosos impulsos originados em receptores periféricos, informando-os sobre o que passa no meio ambiente. O componente eferente leva aos músculos estriados esqueléticos o comando dos centros nervosos resultando em movimentos voluntários. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO O sistema nervoso periférico é formado por nervos que se originam no encéfalo e na medula espinal. Sua função é conecta o sistema nervoso central com o resto do corpo. Existem dois tipos de nervos: os cranianos e raquidianos. Nervos Cranianos: distribuem-se em 12 pares que saem do encéfalo, e sua função é transmitir mensagens sensoriais e motoras para cabeça e pescoço. Nervos cranianos Nervos Raquidianos: são 31 pares de nervos que saem da medula espinal. São formados por neurônios sensoriais que recebem estímulos do ambiente, e neurônios motores que levam impulsos do SNC para músculos e glândulas. Nervos raquidianos O SNP se divide em sistema nervoso somático e sistema nervoso autônomo. Sistema Nervoso Somático: regula as ações voluntárias, ou seja, que estão sob controle da nossa vontade como os músculos esqueléticos. Sistema Nervoso Autônomo: atua de modo integrado com o sistema nervoso central e apresenta duas divisões: sistema nervoso simpático que estimula o funcionamento dos órgãos e o sistema nervoso parassimpático que inibe seu funcionamento,. SISTEMA CARDIOVASCULAR O coração e os vasos sanguíneos e o sangue formam o sistema cardiovascular ou circulatório. A circulação do sangue permite o transporte e a distribuição de nutrientes, gás oxigênio e hormônios para as células de vários órgãos. O sangue também transporta resíduos do metabolismo para que possam ser eliminados do corpo. O CORAÇÃO O coração de uma pessoa tem o tamanho aproximado de sua mão fechada, e bombeia o sangue para todo o corpo, sem parar; localiza-se no interior da cavidade torácica, entre os dois pulmões. O ápice (ponta do coração) está voltado para baixo, para a esquerda e para frente. O peso médio do coração é de aproximadamente 300 gramas, variando com o tamanho e o sexo da pessoa. Observe o esquema do coração humano, existem quatro cavidades: Átrio direito e átrio esquerdo, em sua parte superior; Ventrículo direito e ventrículo esquerdo, em sua parte inferior. O sangue que entra no átrio direito passa para o ventrículo direito e o sangue que entra no átrio esquerdo passa para o ventrículo esquerdo. Um átrio não se comunica com o outro átrio, assim como um ventrículo não se comunica com o outro ventrículo. O sangue passa do átrio direito para o ventrículo direito através da valva atrioventricular direita; e passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo através da valva atrioventricular esquerda. Coração Existem três tipos básicos de vasos sanguíneos em nosso corpo: artérias, veias e capilares. VASOS SANGUÍNEOS Artérias As artérias são vasos de paredes relativamente espessa e muscular, que transporta sangue do coração para os diversos tecidos do corpo. A maioria das artérias transporta sangue oxigenado (rico em gás oxigênio), mas as artérias pulmonares transportam sangue não oxigenado (pobre em gás oxigênio) do coração até os pulmões. A aorta é a artéria mais calibrosa (de maior diâmetro) do corpohumano. Veias As veias são vasos de paredes relativamente fina, que transportam sangue dos diversos tecidos do corpo para o coração. A maioria das veias transporta sangue não oxigenado, mas as veias pulmonares transportam sangue oxigenado dos pulmões para o coração. As veias cavas superior e inferior são as mais calibrosas do corpo humano. Os vasos capilares – muito finos (são microscópicos) e permeáveis – estão presentes nos tecidos do corpo humano, cedendo nutrientes, gás oxigênio e hormônios às células. Além disso, recolhem gás carbônico e resíduos do metabolismo celular. Pequena circulação- Também chamada circulação pulmonar, compreende o trajeto do sangue desde o ventrículo direito até o átrio esquerdo. Nessa circulação, o sangue passa pelos pulmões, onde é oxigenado. Grande circulação- Também chamada de circulação sistêmica, compreende o trajeto do sangue desde o ventrículo esquerdo até o átrio direito; nessa circulação, o sangue oxigenado fornece gás oxigênio os diversos tecidos do corpo, além de trazer ao coração o sangue não oxigenado dos tecidos. SANGUE Você já sabe que o sangue transporta nutrientes, gases respiratórios, hormônios e resíduos do metabolismo. Embora o sangue pareça um líquido vermelho completamente homogêneo, ao microscópio óptico podemos observar que ele é constituído basicamente de: plasma, glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. Componentes sanguíneos Glóbulos vermelhos Os glóbulos vermelhos são também denominados eritrócitos ou hemácias. Hemácias As hemácias são as mais numerosas células sanguíneas. No ser humano, existem cerca de 5 milhões delas por milímetro cúbito de sangue. Elas são produzidas na medula óssea vermelha dos ossos. Não possuem núcleo e apresentam a forma de disco côncavo em ambos os lados. A forma discóide e a concavidade em ambos os lados garantem uma superfície relativamente grande para a captação e a distribuição de gás oxigênio. A cor vermelha das hemácias se deve à presença do pigmento hemoglobina. O gás oxigênio se combina com a hemoglobina, formando a oxiemoglobina. Nos tecidos, essa combinação é desfeita e o gás oxigênio passa para o interior das células. Assim, as hemácias promovem o transporte e a distribuição de gás oxigênio para todas as partes do corpo. Glóbulos brancos Os glóbulos brancos ou leucócitos são as células de defesa do organismo que destroem os agentes estranhos, por exemplo, as bactérias, os vírus e as substâncias tóxicas que atacam o nosso organismo e causam infecções ou outras doenças. Leucócito é uma palavra composta, de origem grega, que significa ―célula branca‖: leuco significa ―branco‖ e cito, ―célula‖. Tipos de glóbulos brancos Plaquetas As plaquetas são fragmentos celulares bem menores que as células sanguíneas, ou seja, menores que as hemácias e os leucócitos. As plaquetas atuam na coagulação do sangue. Quando há um ferimento com rompimento do vaso sanguíneo, ocorre uma série de eventos que impedem a perda de sangue. A coagulação ou formação de coágulo, que faz parte desse processo, se dá quando filamentos de uma proteína do plasma transformada, formam uma espécie de rede e impedem a passagem do sangue. O coágulo evita hemorragia, isto é, a perda de sangue que pode ocorrer na superfície do corpo – por exemplo, na pele do braço ou da mão – ou nos órgãos internos, como estômago e intestino. À medida que o vaso sanguíneo vai se cicatrizando, o coágulo seca e é reabsorvido pelo organismo. Processo de coagulação SISTEMA RESPIRATÓRIO O sistema respiratório humano é formado pelos seguintes órgãos, em sequência: nariz, faringe, laringe, traqueia, brônquios e pulmões. Anatomia sistema respiratório Na respiração ocorrem dois tipos de movimento: a inspiração e a expiração de ar. Na inspiração, o ar atmosférico penetra pelo nariz e chega aos pulmões; na expiração, o ar presente nos pulmões é eliminado para o ambiente externo. Movimentos respiratórios O ar entra em nosso corpo por duas cavidades existentes no nariz: as cavidades nasais direita e esquerda. Elas são separadas completamente por uma estrutura chamada septo nasal; comunicam-se com o exterior pelas aberturas denominadas narinas e com a faringe pelos cóanos. As cavidades nasais são revestidas internamente pela mucosa nasal. Essa mucosa contém um conjunto de pêlos junto as narinas e fabrica uma secreção viscosa chamada muco. Faringe: é um canal comum aos sistemas digestório e respiratório e comunica-se com a boca e com as fossas nasais. O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe. Laringe: é um tubo sustentado por peças de cartilagem articuladas, situado na parte superior do pescoço, em continuação à faringe. O pomo-de-adão, saliência que aparece no pescoço, faz parte de uma das peças cartilaginosas da laringe. A entrada da laringe chama-se glote. Acima dela existe uma espécie de cartilagem denominada epiglote, que funciona como válvula. Quando nos alimentamos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote. Isso impede que o alimento ingerido penetre nas vias respiratórias. O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as cordas vocais, capazes de produzir sons durante a passagem de ar. Traqueia: é um tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10- 12 centímetros de comprimento, cujas paredes são reforçadas por anéis cartilaginosos. Bifurca-se na sua região inferior, originando os brônquios, que penetram nos pulmões. Seu epitélio de revestimento muco-ciliar adere partículas de poeira e bactérias presentes em suspensão no ar inalado, que são posteriormente varridas para fora (graças ao movimento dos cílios) e engolidas ou expelidas. Pulmões: Os pulmões humanos são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. Nos pulmões os brônquios ramificam-se profusamente, dando origem a tubos cada vez mais finos, os bronquíolos. O conjunto altamente ramificado de bronquíolos é a árvore brônquica ou árvore respiratória. Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epiteliais achatadas (tecido epitelial pavimentoso) recobertas por capilares sanguíneos, denominadas alvéolos pulmonares. Diafragma: A base de cada pulmão apoia-se no diafragma, órgão músculo- membranoso que separa o tórax do abdômen, presente apenas em mamíferos, promovendo, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios. Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma. Os alvéolos são estruturas elásticas, formadas por uma membrana bem fina e envolvida por uma rede de vasos capilares sanguíneos. Existem milhões de alvéolos em cada pulmão. É em cada um deles que ocorrem as trocas gasosas entre o pulmão e o sangue. Nos alvéolos ocorre uma difusão dos gases por diferença de concentração e, consequentemente, da pressão dos gases. O sangue que chega aos alvéolos absorve o gás oxigênio inspirado da atmosfera. Ao mesmo tempo, o sangue elimina gás carbônico no interior dos alvéolos; esse gás é então expelido do corpo por meio da expiração. Troca gasosa (hematose) Nos alvéolos pulmonares, o gás oxigênio, presenteno ar inspirado, passa para o sangue que é então distribuído pelas hemácias a todas as células vivas do organismo. Ao mesmo tempo, as células vivas liberam gás carbônico no sangue. Nos pulmões, o gás carbônico passa do sangue para o interior dos alvéolos e é eliminado para o ambiente externo por meio da expiração. EIXO IV DOENÇAS INFECIOSAS DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS INFLUENZA H1N1 Vírus da influenza Vírus da Influenza pertence à família Ortomixiviridae. São vírus RNA de hélice única, que se subdividem em três tipos antigenicamente distintos: A, B e C. Os tipos A, responsáveis pela ocorrência da maioria das epidemias de gripe, são mais suscetíveis a variações antigênicas, razão pela qual, periodicamente, suas variantes sofrem alterações na estrutura genômica, contribuindo para a existência de diversos subtipos. Reservatório - Os reservatórios conhecidos na natureza para o vírus da influenza são os seres humanos, os suínos, os equinos, as focas e as aves. Modo de transmissão - O modo mais comum é a transmissão direta (pessoa a pessoa), por meio de pequenas gotículas de aerossol expelidas pelo indivíduo infectado com o vírus (ao falar, tossir e espirrar) às pessoas suscetíveis. Também há evidências de transmissão pelo modo indireto, por meio do contato com as secreções do doente. Período de incubação - Varia de 1 a 7 dias, sendo mais comum entre 1 a 4 dias. Manifestações clínicas - Clinicamente, a doença inicia-se com a instalação abrupta de febre alta, em geral acima de 38°C, seguida de mialgia, dor de garganta, prostração, cefaleia e tosse seca. Diagnóstico: é a secreção da nasofaringe (SNF), colhido de preferência nos primeiros três dias de aparecimento dos sinais e sintomas até no máximo o 7° dia. (mas, preferencialmente, até o 3° dia). Tratamento: antivirais, AIDS Anatomia do vírus da AIDS Os infectados pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) evoluem para uma grave disfunção do sistema imunológico, à medida que vão sendo destruídos os linfócitos T CD4+, uma das principais células-alvo do vírus. A contagem de linfócitos T CD4+ é um importante marcador dessa imunodeficiência, sendo utilizada tanto para estimar o prognóstico e avaliar a indicação de início de terapia antirretroviral. Agente etiológico - HIV-1 e HIV-2, retrovírus da família Lentiviridae. Reservatório - O homem. Modo de transmissão - O HIV pode ser transmitido por via sexual (esperma e secreção vaginal); pelo sangue (via parenteral e vertical); e pelo leite materno. Período de incubação - Compreendido entre a infecção pelo HIV e o aparecimento de sinais e sintomas da fase aguda, podendo variar de 5 a 30 dias. Período de latência - E o período após a fase de infecção aguda, (até o desenvolvimento da imunodeficiência). Esse período varia entre 5 e 10 anos, média de seis anos. Diagnóstico: teste rápido e laboratorial (ELISA). Tratamento: coquetel antirretroviral. 1. (Enem 2ª aplicação 2010) A Síndrome da Imunociência Adquirida (AIDS) é a manifestação clínica da infecção pelo vírus HIV, que leva, em média, oito anos para se manifestar. No Brasil, desde a identificação do primeiro caso de AIDS em 1980 até junho de 2007, já foram identificados cerca de 174 mil casos da doença. O país acumulou, aproximadamente, 192 mil óbitos devido à AIDS até junho de 2006, sendo as taxas de mortalidade crescentes até meados da década de 1990 e estabilizando-se em cerca de 11 mil óbitos anuais desde 1998. [...] A partir do ano 2000, essa taxa se estabilizou em cerca de 6,4 óbitos por 100 mil habitantes, sendo esta estabilização mais evidente em São Paulo e no Distrito Federal. Disponível em: http://www.aids.gov.br. Acesso em: 01 maio 2009 (adaptado). A redução nas taxas de mortalidade devido à AIDS a partir da década de 1990 é decorrente (A) do aumento do uso de preservativos nas relações sexuais, que torna o vírus HIV menos letal. (B) da melhoria das condições alimentares dos soropositivos, a qual fortalece o sistema imunológico deles. (C) do desenvolvimento de drogas que permitem diferentes formas de ação contra o vírus HIV. (D) das melhorias sanitárias implementadas nos últimos 30 anos, principalmente nas grandes capitais. (E) das campanhas que estimulam a vacinação contra o vírus e a busca pelos serviços de saúde. DENGUE Agente etiológico - O vírus da Dengue (RNA). Arbovírus do gênero Flavivirus, pertencente à família Flaviviridae, com quatro sorotipos conhecidos: DENV1, DENV2, DENV3 e DENV4. Vetores hospedeiros - Os vetores são mosquitos do gênero Aedes. Nas Américas, o vírus da Dengue persiste na natureza, mediante o ciclo de transmissão homem → Aedes aegypti → homem. Modo de transmissão - A transmissão se faz pela picada da fêmea do mosquito Ae. aegypti, no ciclo homem → Ae. aegypti → homem. Após um repasto de sangue infectado, o mosquito está apto a transmitir o vírus. Período de incubação - De 3 a 15 dias; em média, de 5 a 6 dias. Diagnóstico - É necessária uma boa anamnese, com realização da prova do laço, exame clínico e confirmação laboratorial específica. Tratamento: é sintomático (com analgésicos e antipiréticos), sendo indicada hidratação oral ou parenteral, dependendo da caracterização do paciente. ZIKA Descrição: É uma doença viral aguda, transmitida principalmente por mosquitos, tais como Aedes aegypti, caracterizada por exantema maculopapular pruriginoso, febre intermitente, hiperemia conjuntival não purulenta e sem prurido, artralgia, mialgia e dor de cabeça. Apresenta evolução benigna e os sintomas geralmente desaparecem espontaneamente após 3-7 dias. Distribuição - O vírus Zika foi isolado pela primeira vez em primatas não humanos em Uganda, na floresta Zika em 1947, por esse motivo esta denominação. Entre 1951 a 2013, evidências sorológicas em humanos foram notificadas em países da África (Uganda, Tanzânia, Egito, República da África Central, Serra Leoa e Gabão), Ásia (Índia, Malásia, Filipinas, Tailândia, Vietnã e Indonésia) e Oceania (Micronésia e Polinésia Francesa). Nas Américas, o Zika Vírus somente foi identificado na Ilha de Páscoa, território do Chile no oceano Pacífico, 3.500 km do continente no início de 2014. O Zika Vírus é considerado endêmico no Leste e Oeste do continente Africano. Evidências sorológicas em humanos sugerem que a partir do ano de 1966 o vírus tenha se disseminado para o continente asiático. Modo de transmissão - O principal modo de transmissão descrito do vírus é por vetores. No entanto, está descrito na literatura científica, a ocorrência de transmissão ocupacional em laboratório de pesquisa, perinatal e sexual, além da possibilidade de transmissão transfusional. Tratamento - Não existe o tratamento específico. O tratamento dos casos sintomáticos recomendado é baseado no uso de acetaminofeno (paracetamol) ou dipirona para o controle da febre e manejo da dor. No caso de erupções pruriginosas, os anti-histamínicos podem ser considerados. No entanto, é desaconselhável o uso ou indicação de ácido acetilsalicílico e outros drogas anti-inflamatórias em função do devido ao risco aumentado de complicações hemorrágicas descritas nas infecções por síndrome hemorrágica como ocorre com outros flavivírus. Não há vacina contrao Zika vírus. Prevenção - As medidas de prevenção e controle são semelhantes às da dengue e chikungunya. Não existem medidas de controle específicas direcionadas ao homem, uma vez que não se dispõe de nenhuma vacina ou drogas antivirais. Prevenção domiciliar Deve-se reduzir a densidade vetorial, por meio da eliminação da possibilidade de contato entre mosquitos e água armazenada em qualquer tipo de depósito, impedindo o acesso das fêmeas grávidas por intermédio do uso de telas/capas ou mantendo-se os reservatórios ou qualquer local que possa acumular água, totalmente cobertos. Em caso de alerta ou de elevado risco de transmissão, a proteção individual por meio do uso de repelentes deve ser implementada pelos habitantes. Individualmente, pode-se utilizar roupas que minimizem a exposição da pele durante o dia quando os mosquitos são mais ativos podem proporcionar alguma proteção contra as picadas dos mosquitos e podem ser adotadas principalmente durante surtos, além do uso repelentes na pele exposta ou nas roupas. Prevenção na comunidade Na comunidade deve-se basear nos métodos realizados para o controle da dengue, utilizando-se estratégias eficazes para reduzir a densidade de mosquitos vetores. Um programa de controle da dengue em pleno funcionamento irá reduzir a probabilidade de um ser humano virêmico servir como fonte de alimentação sanguínea, e de infecção para Ae. aegypti e Ae. albopictus, levando à transmissão secundária e a um possível estabelecimento do vírus nas Américas. Os programas de controle da dengue para o Ae. aegypti, tradicionalmente, têm sido voltados para o controle de mosquitos imaturos, muitas vezes por meio de participação da comunidade em manejo ambiental e redução de criadouros. Procedimentos de controle de vetores As orientações da OMS e do Ministério da Saúde do Brasil para a dengue fornecem informações sobre os principais métodos de controle de vetores e devem ser consultadas para estabelecer ou melhorar programas existentes. O programa deve ser gerenciado por profissionais experientes, como biólogos com conhecimento em controle vetorial, para garantir que ele use recomendações de pesticidas atuais e eficazes, incorpore novos e adequados métodos de controle de vetores segundo a situação epidemiológica e inclua testes de resistência dos mosquitos aos inseticidas. CHIKUNGUNYA Descrição - Febre acima de 39 graus, de início repentino, e dores intensas nas articulações de pés e mãos – dedos, tornozelos e pulsos. Pode ocorrer, também, dor de cabeça, dores nos músculos e manchas vermelhas na pele. Diagnóstico O vírus só pode ser detectado em exames de laboratório. São três os tipos de testes capazes de detectar o Chikungunya: sorologia, PCR em tempo real (RT‐PCR) e isolamento viral. Todas essas técnicas já são utilizadas no Brasil para o diagnóstico de outras doenças e estão disponíveis nos laboratórios de referência da rede pública. Modo de transmissão - O vírus é transmitido pela picada da fêmea de mosquitos infectados. São eles o Aedes aegypti, de presença essencialmente urbana, em áreas tropicais e, no Brasil, associado à transmissão da dengue; e o Aedes albopictus, presente majoritariamente em áreas rurais, também existente no Brasil e que pode ser encontrado em áreas urbanas e peri-urbanas em menor densidade. O mosquito adquire o vírus CHIKV ao picar uma pessoa infectada, durante o período de viremia. Tratamento - Até o momento não existe um tratamento específico para Chikungunya, como no caso da dengue. Os sintomas são tratados com medicação para a febre (paracetamol) e as dores articulares (antiinflamatórios). Não é recomendado usar o ácido acetil salicílico (AAS) devido ao risco de hemorragia. Recomenda‐se repouso absoluto ao paciente, que deve beber líquidos em abundância. Mosquito A. aegypti 2. (Enem 2010) Investigadores das Universidades de Oxford e da Califórnia desenvolveram uma variedade de Aedes aegypti geneticamente modificada que é candidata para uso na busca de redução na transmissão do vírus da dengue. Nessa nova variedade de mosquito, as fêmeas não conseguem voar devido à interrupção do desenvolvimento do músculo das asas. A modificação genética introduzida é um gene dominante condicional, isso é, o gene tem expressão dominante (basta apenas uma cópia do alelo) e este só atua nas fêmeas. FU, G. et al. Female-specific hightiess phenotype for mosquito control. PNAS 107 (10): 4550-4554, 2010. Prevê-se, porém, que a utilização dessa variedade de Aedes aegypti demore ainda anos para ser implementada, pois há demanda de muitos estudos com relação ao impacto ambiental. A liberação de machos de Aedes aegypti dessa variedade geneticamente modificada reduziria o número de casos de dengue em uma determinada região porque (A) diminuiria o sucesso reprodutivo desses machos transgênicos. (B) restringiria a área geográfica de voo dessa espécie de mosquito. (C) dificultaria a contaminação e reprodução do vetor natural da doença. (D) tomaria o mosquito menos resistente ao agente etiológico da doença. (E) dificultaria a obtenção de alimentos pelos machos geneticamente modificados FEBRE AMARELA Agente etiológico - Vírus amarílico, arbovírus do gênero Flavivírus e família Flaviviridae. É um RNA vírus. Vetores/reservatórios e hospedeiros - O principal vetor e reservatório da FAS no Brasil é o mosquito do gênero Haemagogus janthinomys; os hospedeiros naturais são os primatas não humanos (macacos). O homem não imunizado entra nesse ciclo acidentalmente. Período de incubação - Varia de 3 a 6 dias, após a picada do mosquito fêmea infectado. Diagnóstico - É clínico, epidemiológico e laboratorial. Tratamento - Não existe tratamento antiviral específico. É apenas sintomático, com cuidadosa assistência ao paciente que, sob hospitalização, deve permanecer em repouso, com reposição de líquidos e das perdas sanguíneas, quando indicada. Vírus da Febre amarela 3.(Enem 2001) A partir do primeiro semestre de 2000, a ocorrência de casos humanos de febre amarela silvestre extrapolou as áreas endêmicas, com registro de casos em São Paulo e na Bahia, onde os últimos casos tinham ocorrido em 1953 e 1948. Para controlar a febre amarela silvestre e prevenir o risco de uma reurbanização da doença, foram propostas as seguintes ações: I. Exterminar os animais que servem de reservatório do vírus causador da doença. II. Combater a proliferação do mosquito transmissor. III. Intensificar a vacinação nas áreas onde a febre amarela é endêmica e em suas regiões limítrofes. É efetiva e possível de ser implementada uma estratégia envolvendo (A) a ação II, apenas. (B) as ações I e II, apenas. (C) as ações I e III, apenas. (D) as ações II e III, apenas. (E) as ações I, II e III. DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS CÓLERA Descrição - Infecção intestinal aguda, causada pela enterotoxina do bacilo da Cólera Vibrio cholerae. Com diarreia leve. Pode se apresentar de forma grave, com diarreia aquosa e profusa, com ou sem vômitos, dor abdominal e câimbras. Agente etiológico - Vibrio cholerae Reservatório - O principal é o homem. Estudos recentessugerem a existência de reservatórios ambientais como plantas aquáticas e frutos do mar. Modo de transmissão - Ingestão de água ou alimentos contaminados por fezes ou vômitos de doente ou portador. Diagnóstico: O V. cholerae pode ser isolado a partir da cultura de amostras de fezes de doentes ou portadores assintomáticos. Casos de diarreia nos quais são relacionadas variáveis com manifestações clínicas e epidemiológicas capazes de definir o diagnóstico, sem investigação laboratorial. Tratamento - Formas leves e moderadas, com soro de reidratação oral (SRO). Formas graves, com hidratação venosa e antibiótico. Vibrio Cholerae COQUELUCHE Descrição - Doença infecciosa aguda, transmissível, de distribuição universal, que compromete especificamente o aparelho respiratório (traqueia e brônquios) e se caracteriza por paroxismos de tosse seca. Agente etiológico - Bordetella pertussis. Reservatório - O homem é o único reservatório natural. Modo de transmissão - Contato direto da pessoa doente com pessoa suscetível (gotículas de secreção eliminadas por tosse, espirro ou ao falar). Diagnóstico - O diagnóstico específico é realizado mediante o isolamento da B. pertussis por meio de cultura de material colhido de nasorofaringe, Tratamento: Antibióticos Bordetella pertussis. HANSENÍASE Descrição - Doença crônica granulomatosa, proveniente de infecção causada pelo Mycobacterium leprae. Esse bacilo tem a capacidade de infectar grande número de indivíduos (alta infectividade), no entanto poucos adoecem (baixa patogenicidade); essas propriedades dependem de, além das características intrínsecas do bacilo, de sua relação com o hospedeiro e o grau de endemicidade do meio. Mycobacterium leprae Reservatório - O homem, reconhecido como única fonte de infecção, embora tenham sido identificados animais naturalmente infectados. Modo de transmissão - A principal via de eliminação dos bacilos dos pacientes multibacilares (virchowianos e dimorfos) é a aérea superior, sendo, também, o trato respiratório a mais provável via de entrada do M. leprae no corpo. Período de incubação - Em média, 2 a 7 anos. Há referências a períodos mais curtos, de 7 meses, como também mais longos, de 10 ano. Placas eritematosas Diagnóstico - O diagnóstico é clínico e epidemiológico, realizado por meio da análise da história e condições de vida do paciente, do exame dermatoneurológico, para identificar lesões ou áreas de pele com alteração de sensibilidade e/ou comprometimento de nervos periféricos (sensitivo, motor e/ou autonômico) A classificação operacional do caso de Hanseníase, visando o tratamento com poliquimioterapia é baseada no número de lesões cutâneas de acordo com os seguintes critérios: Paucibacilar (PB) - Casos com até 5 lesões de pele; Multibacilar (MB) - Casos com mais de 5 lesões de pele. Tratamento - Os pacientes devem ser tratados em regime ambulatorial. Nos serviços básicos de saúde, administra-se uma associação de medicamentos, a poliquimioterapia (PQT/OMS). A PQT/OMS mata o bacilo e evita a evolução da doença, prevenindo as incapacidades e deformidades por ela causadas, levando à cura. É administrada através de esquema padrão, de acordo com a classificação operacional do doente em paucibacilar e multibacilar. LEPTOSPIROSE Descrição - Doença infecciosa febril de início abrupto, que pode variar desde formas assintomáticas e subclínicas até quadros clínicos graves associados a manifestações fulminantes. Didaticamente, as apresentações clínicas da Leptospirose foram divididas considerando as fases evolutivas da doença: fase precoce (fase leptospirêmica) e fase tardia (fase imune). Agente etiológico - Bactéria helicoidal (espiroqueta) aeróbica obrigatória do gênero Leptospira, Leptospira Reservatório - Os seres humanos são apenas hospedeiros acidentais e terminais dentro da cadeia de transmissão. O principal reservatório é constituído pelos roedores sinantrópicos das espécies Rattus norvegicus (ratazana ou rato-de-esgoto), Rattus rattus (rato de telhado ou rato preto) e Mus musculus (camundongo ou catita). O R. norvegicus é o principal portador do sorovar Icterohaemorraghiae, um dos mais patogênicos para o homem. Outros reservatórios de importância são: caninos, suínos, bovinos, equinos, ovinos e caprinos. Modo de transmissão - A infecção humana resulta da exposição direta ou indireta à urina de animais infectados. A penetração do microrganismo ocorre através da pele com presença de lesões, da pele íntegra imersa por longos períodos em água contaminada ou através de mucosas. O elo hídrico é importante na transmissão da doença ao homem. Raramente a transmissão ocorre pelo contato direto com sangue, tecidos e órgãos de animais infectados, transmissão acidental em laboratórios e ingestão de água ou alimentos contaminados. A transmissão entre humanos é muito rara e de pouca relevância epidemiológica, podendo ocorrer pelo contato com urina, sangue, secreções e tecidos de pessoas infectadas. Período de incubação - De 1 a 30 dias (em média, de 5 e 14 dias). Diagnóstico - A suspeita clínica deve ser confirmada por métodos laboratoriais específicos. Na fase precoce, as leptospiras podem ser visualizadas no sangue por meio de exame direto, de cultura em meios apropriados, inoculação em animais de laboratório ou detecção do DNA do microrganismo, pela técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR). Tratamento – antibióticos. Modo de transmissão da leptospirose 1. (ENEM 2012) Medidas de saneamento básico são fundamentais no processo de promoção de saúde e qualidade de vida da população. Muitas vezes, a falta de saneamento está relacionada com o aparecimento de várias doenças. Nesse contexto, um paciente dá entrada em um pronto atendimento relatando que há 30 dias teve contato com águas de enchente. Ainda informa que nesta localidade não há rede de esgoto e drenagem de águas pluviais e que a coleta de lixo é inadequada. Ele apresenta os seguintes sintomas: febre, dor de cabeça e dores musculares. Disponível em: http://portal.saude.gov.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado). Relacionando os sintomas apresentados com as condições sanitárias da localidade, há indicações de que o paciente apresenta um caso de (A) difteria. (B) botulismo. (C) tuberculose. (D) leptospirose. (E)meningite meningocócica. TUBERCULOSE Descrição - A Tuberculose é um problema de saúde prioritário no Brasil. O agravo atinge a todos os grupos etários, com maior predomínio nos indivíduos economicamente ativos (15 - 54 anos) e do sexo masculino. Doença infecciosa, atinge, principalmente, o pulmão. A Tuberculose primária ocorre durante uma primo-infecção, e pode evoluir tanto a partir do foco pulmonar, quanto do foco ganglionar ou, então, em consequência da disseminação hematogênica, o que acontece em 5% dos primo-infectados, em geral nos primeiros dois anos após a infecção. Agente etiológico - M. tuberculosis, também conhecido como bacilo de Koch (BK). O complexo M. tuberculosis é constituído de várias espécies: M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum e M. microti. Mycobacterium tuberculosis. Reservatório - O reservatório principal é o homem. Em algumas regiões, o gado bovino doente. Modo de transmissão - A Tuberculoseé transmitida de pessoa a pessoa, principalmente, através do ar. A fala, o espirro e, principalmente, a tosse de um doente de Tuberculose pulmonar bacilífera lança no ar gotículas, de tamanhos variados, contendo no seu interior o bacilo. Tratamento - O tratamento da Tuberculose deve ser feito em regime ambulatorial, supervisionado, no serviço de saúde mais próximo à residência do doente. Antes de iniciar a quimioterapia, é necessário orientar o paciente quanto ao tratamento. Rx de paciente com Tuberculose DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS E PARASITAS DOENÇA DE CHAGAS Descrição - Doença parasitária com curso clínico bifásico (fases aguda e crônica), podendo se manifestar sob várias formas. Agente etiológico - Trypanosoma cruzi, protozoário flagelado da família Trypanosomatidae, caracterizado pela presença de um flagelo. Vetores - Triatomíneos hematófagos que, dependendo da espécie, podem viver em meio silvestre, no peridomicílio ou no intradomicílio. São também conhecidos como ―barbeiros‖ ou ―chupões‖. Barbeiro Modo de transmissão - A forma vetorial ocorre pela passagem do protozoário das excretas dos triatomíneos através da pele lesada ou de mucosas do ser humano, durante ou logo após o repasto sanguíneo. A transmissão oral ocorre a partir da ingestão de alimentos contaminados com T. cruzi. Esta forma, frequente na região Amazônica, tem sido implicada em surtos intrafamiliares em diversos estados brasileiros e tem apresentado letalidade elevada. A transmissão vertical ocorre em função da passagem do T. cruzi de mulheres infectadas para seus bebês, durante a gestação ou o parto. A transmissão acidental ocorre a partir do contato de material contaminado (sangue de doentes, excretas de triatomíneos) com a pele lesada ou com mucosas, geralmente durante manipulação em laboratório sem equipamento de biossegurança. Diagnóstico - Determinado pela presença de parasitos circulantes em exames parasitológicos diretos de sangue periférico (exame a fresco, esfregaço, gota espessa). Tratamento – medicação antiparasitária. T. Cruzy 2. (ENEM 2012) A doença de Chagas afeta mais de oito milhões de brasileiros, sendo comum em áreas rurais. É uma doença causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e transmitida por insetos conhecidos como barbeiros ou chupanças. Uma ação do homem sobre o meio ambiente que tem contribuído para o aumento dessa doença é (A) o consumo de carnes de animais silvestres que são hospedeiros do vetor da doença. (B) a utilização de adubos químicos na agricultura que aceleram o ciclo reprodutivo do barbeiro. (C) a ausência de saneamento básico que favorece a proliferação do protozoário em regiões habitadas por humanos. (D) a poluição dos rios e lagos com pesticidas que exterminam o predador das larvas do inseto transmissor da doença. (E) o desmatamento que provoca a migração ou o desaparecimento dos animais silvestres dos quais o barbeiro se alimenta. ESQUITOSSOMOSE MANSÔNICA Descrição - A Esquistossomose Mansônica é uma doença parasitária, causada pelo trematódeo Schistosoma mansoni, cuja sintomatologia clínica depende de seu estágio de evolução no homem. A fase aguda pode ser assintomática ou apresentar-se como dermatite cercariana, caracterizada por micropápulas eritematosas e pruriginosas, até cinco dias após a infecção. Com cerca de 3 a 7 semanas após a exposição, pode ocorrer a febre de Katayama, caracterizada por linfodenopatia, febre, anorexia, dor abdominal e cefaleia. Esses sintomas podem ser acompanhados de diarreia, náuseas, vômitos ou tosse seca, ocorrendo hepatomegalia. Após seis meses de infecção, há risco do quadro clínico evoluir para a fase crônica. Agente etiológico - Schistosoma mansoni, um helminto pertencente à classe dos Trematoda, família Schistosomatidae e gênero Schistosoma. Reservatório - No ciclo da doença, estão envolvidos dois hospedeiros, um definitivo e o intermediário. Hospedeiro definitivo - O homem é o principal hospedeiro definitivo e nele o parasita apresenta a forma adulta, reproduzindo-se sexuadamente, possibilitando a eliminação dos ovos do S. mansoni, no ambiente, pelas fezes, ocasionando a contaminação das coleções hídricas. Os primatas, marsupiais (gambá), ruminantes, roedores e lagomorfos (lebres e coelhos), são considerados hospedeiros permissivos ou reservatórios, porém, não está clara a participação desses animais na transmissão. Hospedeiro Intermediário - No Brasil, são os caramujos do gênero Biomphalaria: B. glabrata, B. tenagophila, B. straminea. Modo de transmissão - Os ovos do S. mansoni são eliminados pelas fezes do hospedeiro infectado (homem). Na água, eclodem, liberando uma larva ciliada denominada miracídio, que infecta o caramujo. Após 4 a 6 semanas, a larva abandona o caramujo, na forma de cercária, ficando livre nas águas naturais. O contato humano com águas infectadas pelas cercárias é a maneira pela qual o indivíduo adquire a Esquistossomose. Diagnóstico - Além do quadro clínico- epidemiológico, deve ser realizado exame coprológico. Tratamento – medicação antiparasitária. 3. (ENEM-2015) Euphorbia mili é uma planta ornamental amplamente disseminada no Brasil e conhecida como coroa-de-cristo. O estudo químico do látex dessa espécie forneceu o mais potente produto natural moluscicida, a miliamina A. Atividade moluscicida do látex de Synadenium carinatum boiss. (Euphorbiaceae) sobre Biomphalaria glabrata e isolamento do constituinte majoritário. Revista Eletrônica de Farmácia. n. 3. 2010 (adaptado). O uso desse látex em água infestada por hospedeiros intermediários tem potencial para atuar no controle da (A) dengue. (B) malária. (C) elefantíase. (D) ascaridíase. (E) esquistossomose. FILARÍASE OU ELEFANTÍASE Descrição - A Filariose causada pela Wuchereria bancrofti se manifesta clinicamente no homem sob várias formas. Agente etiológico - Wuchereria bancrofti, nematódeo que vive nos vasos linfáticos dos indivíduos infectados. Wuchereria bancrofti Reservatório - O homem. Modo de transmissão - Pela picada dos mosquitos transmissores com larvas infectantes. No Brasil, o Culex quinquefasciatus é o principal transmissor. Em geral, as microfilárias têm periodicidade para circular no sangue periférico, sendo mais detectadas à noite, entre às 23h e 1h. Diagnóstico - O teste de rotina é feito pela pesquisa da microfilária no sangue periférico, pelo método da gota espessa (periodicidadenoturna, das 23h à 1h). Tratamento – medicações antiparasitárias. Paciente com elefantíase LEISHMANIOSE TEGUMENTAR AMERICANA Descrição - Doença infecciosa, não contagiosa, causada por protozoários do gênero Leishmania, de transmissão vetorial, que acomete pele e mucosas. É primariamente uma infecção zoonótica que afeta outros animais que não o homem, o qual pode ser envolvido secundariamente. Lesões causadas pela Leshimaniose Agente etiológico - Há várias espécies de leishmanias envolvidas na transmissão. Nas Américas, são atualmente reconhecidas 11 espécies dermotrópicas de Leishmania causadoras de doença humana e 8 espécies descritas, somente em animais. No Brasil,
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