Ciencias2

331

OBJETIVOS PROPOSTOS

EnVOlTóRIOS cElulaRES

. Conhecer as características básicas dos principais envol-tórios celulares;. Apresentar a estrutura básica da membrana plasmática;. Aprender sobre as especializações da membrana;. Identificar a composição química da parede celular dos di-ferentes organismos.

IntroduçãoComo visto em capítulos anteriores, a Teoria celular

diz que todos os seres vivos são constituídos por células. A célula é um compartimento microscópico, que está isolado do ambiente que a cerca por uma película bem fina – a membrana plasmática. Esse é um dos envoltórios celulares conhecidos. Além dela, algumas células apresentam também o glicocálix e a parede celular.

Membrana plasmáticaA membrana plasmática, também chamada de

plasmalema, membrana citoplasmática ou mem-brana celular, está presente em todas as células. A permeabilidade seletiva é uma das propriedades fundamentais da membrana plasmática para permitir a passagem mais fácil de certas substâncias (moléculas pequenas), dificultando a passagem de outras (íons e moléculas grandes).

Box rosa: íons.Box vermelho: moléculas grandes.Box azul: Moléculas pequenas.Box verde: moléculas hidrofóbicas pequenas

Modelo do Mosaico Fluido “A membrana é formada por uma bicamada fosfolipídica fluida na qual as proteínas globulares são livres para se difundirem e estão embebidas ou imersas em diferentes graus”

Singer e Nicolson (Science, 1972:175, 720-731)

O modelo de estrutura da membrana plasmática atual foi proposto por Singer e nicolson em 1972. Esse modelo afirma que a membrana é uma bicamada fosfolipídica fluida com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Além dos fosfolipídios, também participam da composição da membrana proteínas, carboidratos e, nas células animais, colesterol. As proteínas encontradas na membrana podem estar ancoradas superficialmente ou podem ser transmembranares (atravessam a membrana de lado a lado), que tem como função, por exemplo, transportar substâncias ou servirem como canais para certas moléculas e íons.

Estrutura tridimensional de uma aquaporina (proteína transmembranar transportadora de moléculas de água).

Figura esquemática da membrana plasmática

Fluidez da membrana

A membrana não é uma estrutura rígida, todos os seus componentes são capazes de se movimentar, por isso, o nome do modelo é mosaico fluido.Os fatores que influenciam na fluidez da membrana são a temperatura, o número de insaturações nas caudas hidrofóbicas e a concentração de colesterol. Temperatura: quanto mais alta for a temperatura, maior será a fluidez.

Meio intracelular

Proteína

Moléculafosfolipidica

HidrófilaHidrofoba

Parteproteica

Carboidrato

Glicoproteína

O2

O2O2

O2

O2

O2O2 O2

Citoesqueleto Colesterol Proteína transportadora

Meio extracelular

Meio intracelular

H+, Na+,

HCO3-,

Ca2+, Cl-,

Mg2+

Aminoácidos

Glicose

Sacarose

Nucleotídeos

H2O

Ureia

Glicerol

O2

CO2

N2

Meio extracelular

BIOlOGIa

332

Desmossomos: são regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São es-pécies de presilhas que aumen-tam a adesão entre uma célula e a outra.

Hemidesmossomos:promove aderência da célula à lâmina basal.

Junções Gap (nexos): são canais formados por proteínas (conexinas) que servem como ligação entre duas células adjacentes. Essas junções permitem a rápida difusão de pequenas moléculas, íons, entre outros.

. Número de insaturações: quanto maior o número de insaturações, maior a fluidez, pois menor será a possibilidade de interação entre as moléculas vizinhas. . Colesterol: em temperatura ambiente, quanto mais colesterol, menos fluida é a membrana, pois o colesterol é rígido e interage fortemente com os lipídeos adjacentes, diminuindo sua capacidade de movimentação.

Especializações da membrana Zônula de adesão: são regiões que unem as células vizinhas através de uma substância intercelular adesiva, que promove aderência, mas não há contato entre as membranas.

Zônula de oclusão: as mem-bra-nas de células vizinhas parecem se fundir em inter-valos próximos, reduzindo a permeabilidade de macromolé-culas no espaço entre as células vizinhas.

Interdigitações: conjunto de invaginações e evaginações das membranas celulares de células vizinhas, que lhes garantem maior aderência.

Microvilosidades: são pro-longamentos da membrana plasmática que aumentam a superfície de absorção das cé-lulas.

Seymour Jonathan Singer (1924), químico americano, foi um dos responsáveis pela criação do modelo de membrana, conhecido como modelo do mosaico fluido.

Difusão lateral

flexão rotação

Flip-flop(ocorre

raramente)

Zônula de oclusão Interdigitação

Microvilos

Existe uma estrutura na célula vegetal denominada plasmodesmos que exerce uma função similar às das junções gap.

Glicocálix

GlicocálixEnvoltório externo à membrana plasmática,

formado por glicolipídeos e glicoproteínas, presente apenas nas células animal e nas células de alguns protistas.

Figura mostrando os possíveis tipos de movimentos das moléculas de fosfolipídios na bicamada lipídica. Espaço Intercelular

Conexinas

Membranas plasmáticas

Célula 2Célula 1

Funções: adesão entre células, reconhecimento célula-célula, confere maior resistência à membrana plasmática e proteção à superfície celular contra lesões mecânicas e químicas.

333

c) As proteínas encontram-se mergulhadas somente na bicamada lipídica e devido ao glicocálix é que algumas moléculas passam através da membrana plasmática.

d) Os fosfolipídios se deslocam continuamente, sem perder o contato uns com os outros, o que facilita a passagem de íons através da membrana plasmática.

e) O glicocálix é uma malha de glicídios, encontrado na superfície interna das membranas, protegendo a célula e atuando como uma malha de retenção de nutrientes e enzimas.

4)(UFC). Quimicamente, a membrana celular é constituída principalmente por:

a) acetonas e ácidos graxos.b) carboidratos e ácidos nucleicos.c) celobiose e aldeídos.d) proteínas e lipídios.e) RNA e DNA.

5)(FURG). A membrana plasmática pode apresentar modificações ligadas ao aumento da adesão celular. Assinale a alternativa que apresente exemplos destas modificações nas células epiteliais animais.

a) glicocálix e plasmodesmosb) glicocálix e interdigitações.c) plasmodesmos e microvilos.d) desmossomos e vilosidades.e) zônula de oclusão e trama terminal.

1)(FTESM-RJ). O esquema abaixo representa um modelo da membrana plasmática feito por um aluno. Em relação ao modelo, são feitas as seguintes afirmativas:

I) As lâminas de isopor representam proteínas fibrilares.

II) As folhas do rabanete representam polissacarí-deos.

III) A face B é interna.IV) As peras representam proteínas integrais.

Assinale:a) se somente as afirmativas I, II e III estão corretas.

Parede celularA parede celular é uma estrutura rígida e não

é seletiva como a membrana plasmática. Está pre-sente alguns protistas, em bactérias, em fungos e em células vegetais. A diferença que existe entre as pare-des celulares é a composição química.

Protistas: a composição da parede celular varia nos diferentes grupos de protistas, mas, em geral, é formada ou por sílica ou por celulose.

Bactérias: a parede celular é composta basica-mente por peptidoglicano, cujos principais compo-nentes são glicídios associados a aminoácidos.

Fungos: a parede celular é constituída de quiti-na, um polissacarídeo. Alguns podem apresentar ce-lulose na composição da parede celular.

célula vegetal: a parede celular é formada princi-palmente por celulose, um polissacarídeo.

1)(PUC-RJ). Em relação aos envoltórios celulares, podemos afirmar que:

a) todas as células dos seres vivos têm parede celular.b) somente as células vegetais têm membrana celular.c) somente as células animais têm parede celular.d) todas as células dos seres vivos têm membrana

celular.e) os fungos e bactérias não têm parede celular.

2)(Unirio). As células animais apresentam um revesti-mento externo específico, que facilita sua aderência, assim como reações a partículas estranhas, como, por exemplo, as células de um órgão transplantado. Esse revestimento é denominado:

a) membrana celulósica. b) glicocálix. c) microvilosidades. d) interdigitações. e) desmossomos.

3)(UFPB). Com relação à estrutura da membranaplasmática, é correto afirmar:

a) O modelo mais aceito, atualmente, é o “Mosaico Fluido”, onde as proteínas formam uma bicamada e a porção glicídica forma o glicocálix.

b) As proteínas podem estar na superfície da bicamada lipídica ou totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios, atravessando a membrana de lado a lado.

aula 01 - Envoltórios celulares

jiló jiló

jilójilócenoura

perasrabanete

isoporA

B

BIOlOGIa

334

b) se somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.

c) se somente as afirmativas I, III e IV estão corretas.d) se somente as afirmativas I, II e IV estão corretas.e) e se todas as afirmativas estão corretas.

2)(UFLA). A membrana plasmática reveste todas as células, individualizando-as, bem como mantendo condições internas adequadas para seu funcionamento.Sobre a membrana, é INCORRETO afirmar que

a) apresenta fosfolipídios em sua composição.b) suas moléculas constituintes estão associadas

de forma bastante estável, permitindo que sua estrutura não sofra alterações.

c) apresenta diversos tipos de proteínas em sua composição, as quais desempenham diferentes funções.

d) permite passagem de substâncias tanto a favor como contra o gradiente de concentração.

e) tem propriedade de controlar a entrada e saída de substâncias da célula.

3) A membrana plasmática é relativamente frágil e por isso, muitas células apresentam algum tipo de envoltório externo a ela, que a protege e auxilia em suas funções. Dentre esses envoltórios, podemos citar a parede celular. Com base no seu conhecimento:

a) Escreva quais são os organismos que apresentam esse envoltório nuclear.

b) Escreva qual é a diferença existente entre a parede celular desses organismos.

c) apresente uma diferença existente entre a parede celular e a membrana plasmática.

4) O que significa dizer que a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva.

5)(UFMA). Das estruturas abaixo, qual a alternativa que NÃO está presente na célula animal:

a) membrana plasmática.b) citoplasma.c) parede celular.d) mitocôndrias.e) cromossomos.

1)(UFF). Considere a experiência relatada a seguir:. Incubaram-se células de camundongo com anticorpos marcados com rodamina (fluorescência vermelha), os quais reagem com proteínas de membrana de células de camundongo.. Incubaram-se células humanas com anticorpos marcados com fluoresceína (fluorescência verde), os quais reagem com proteínas de membrana de células humanas.. Promoveu-se a fusão das células de camundongo com as células humanas, ambas já ligadas aos anticorpos.. Observaram-se, ao microscópio de fluorescência, as células híbridas formadas logo após a fusão e quarenta minutos depois.

Com base nessas informações, conclui-se que a membrana citoplasmática tem características:

a) elásticasb) glicolipoproteicasc) fluidas.d) rígidase) semipermeáveis

2)(UFF) .A membrana plasmática é constituída de uma bicamada de fosfolipídios, onde estão mergulhadas moléculas de proteínas globulares. As proteínas aí encontradas:

a) estão dispostas externamente, formando uma capa que delimita o volume celular e mantêm a diferença de composição molecular entre os meios intra e extracelular.

b) apresentam disposição fixa, o que possibilita sua ação no transporte de íons e moléculas através da membrana.

c) têm movimentação livre no plano da membrana, o que permite atuarem como receptores de sinais.

d) dispõem-se na região mais interna, sendo responsáveis pela maior permeabilidade da membrana a moléculas hidrofóbicas.

e) localizam-se entre as duas camadas de fosfolipídeos, funcionando como um citoesqueleto, que determina a morfologia celular.

Proteínas damembranamarcadas comrodamina

Proteínas damembranamarcadas comfluoresceína

Célula humana

Tempo = 0 minutosapós a fusão celular

Tempo = 40 minutosapós a fusão celular

INCUBAÇÃOA 37 °C

FUSÃOCELULAR

Célula híbrida

Célula de camundongo

335

3)(UFC). Leia com atenção as afirmativas a seguir sobre os componentes celulares.

I. A membrana plasmática é uma estrutura lipoproteica que funciona como uma barreira seletiva entre o meio externo e o citoplasma.

II. A parede celular secundária é elástica de modo a permitir o crescimento da célula.

III. Os plastos são organelas citoplasmáticas, pigmentadas ou não, presentes somente nas algas.

IV. As mitocôndrias são delimitadas por 2 membranas lipoproteicas e estão presentes em algas, fungos, protozoários, plantas e animais.

V. O núcleo é uma organela obrigatória em todas as células vivas.

A alternativa que contém as afirmativas corretas é: a) I e IVb) II e IIIc) V e IV d) IV e IIe) III e I

4)(UFSC). Assinale a ÚNICA proposição CORRETA. O esquema a seguir diz respeito ao:

(01) tecido nervoso, sendo A representa os dendritos e B representa a bainha de mielina.

(02) tecido nervoso, onde A representa os cílios e B representa o axônio.

(04) tecido epitelial, onde A representa as microvilosidades e B representa um ducto de excreção.

(08) tecido epitelial, em que A representa os cílios e B representa os desmossomos.

(16) tecido epitelial, em que A representa microvilosidades e B representa os desmossomos.

5) (UNIFESP). O esquema representa parte da membrana plasmática de uma célula eucariótica.

Texto Motivacional

Lição de MestreCerto dia, num grande castelo, com a morte do Guardião, foi preciso encontrar um substituto. O Grande Mestre convocou, então, todos os discípulos para determinar quem seria a nova sentinela. O Mestre, com muita tranqüilidade, falou:- Assumirá o posto o primeiro que resolver o problema que vou apresentar. Então, ele colocou uma mesinha magnífica no centro da enorme sala em que estavam reunidos e, em cima dela, pôs um vaso de porcelana muito raro, com uma rosa amarela de extraordinária beleza a enfeitá-lo, e disse apenas:- Aqui está o problema.Todos ficaram olhando a cena: o vaso belíssimo, de valor inestimável, com a maravilhosa flor ao centro. O que representaria? O que fazer? Qual o enigma?Neste instante, um dos disc ípulos sacou a espada, olhou o Mestre e os companheiros, dirigiu-se ao centro da sala e …. ZAPT…… destruiu tudo com um só golpe.Tão logo o discípulo retornou ao seu lugar, o Mestre disse:- Você será o novo Guardião do Castelo. Moral da história: Não importa qual o problema, este precisa ser eliminado.

Publicado por Josias Moura

aula 01 - Envoltórios celulares

A

B

a) A que correspondem X e Y?

b) Explique, usando o modelo do “mosaico fluido” para a membrana plasmática, como se dá a secreção de produtos do meio intracelular para o meio extracelular.

x

Y

x

Y

336

TRanSPORTE aTRaVéS Da MEMBRana

OBJETIVOS PROPOSTOS. Aprender os tipos de transporte que ocorrem através da membrana; . Saber as características que diferenciam os tipos de transporte;. Compreender a importância do transporte de substâncias para o organismo;. Diferenciar os efeitos causados pela mudança de concentração do meio em células animais e em células vegetais.

IntroduçãoComo visto no capítulo anterior, a membrana

tem como uma de suas funções delimitar o espaço interno da célula, isolando-a do meio exterior. Mas essa condição de isolamento não pode ser absoluta, pois a célula necessita de várias substâncias que estão no meio extracelular, tais como: água, glicose, gases, entre outras. Além disso, a célula pode conter em seu interior substâncias tóxicas ou desnecessárias a ela, que precisam ser eliminadas.

Podemos identificar três tipos de transporte que ocorrem nas células, o transporte passivo, o transporte ativo e o transporte mediado por vesículas.

Figura esquemática dos transportes passivo e ativo

Transporte passivoNo transporte passivo, determinadas substâncias

atravessam a membrana espontaneamente, a favor de um gradiente de concentração, não havendo gasto de energia. Existem três mecanismos de transporte passivo – difusão simples, difusão facilitada e osmose.

Difusão simples: definida como o processo no qual moléculas de soluto passan de um meio mais concentrado para o meio menos concentrado.

Difusão facilitada: o conceito de difusão facilitada é o mesmo da difusão simples. A diferença é que, na difusão facilitada, existe a necessidade de proteínas transportadoras.

Osmose: caracteriza-se pela passagem de solvente (ex: água) através de uma membrana semipermeável de um meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, a água se movimenta do meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para o meio hipertônico (mais concentrado em soluto), para que a solução torne-se isotônica (mesma concentração em ambos os meios).

Jean-Antoine Nollet (1700 – 1770), físico francês, foi o descobridor da difusão de líquidos e estudou como o som se propaga em meio líquido.

MEIO EXTRACELULAR

MEIO INTRACELULAR

Solvente

Soluto

Membrana semipermeávelMembrana semipermeável

Moléculas transportadas

Proteínacanal

Bícamadalipídica

Proteínacorreadora

Gradiente de concentração

Difusãosimples

Medianopor canal

Medianopor correador

Difusão facilitada

Transporte passivo Transporte ativo

Bicamada lipídica(membrana celular)

Meio intracelular

Meio extracelular

337

aula 02 - Transporte através da membrana

O processo de osmose pode alterar o volume celular. Veja dois casos abaixo.

Hemácia

1 – Quando a hemácia é colocada em um meio hipertônico, há uma perda de água pela célula, que fica murcha (crenação).

2 – Quando o meio está isotônico, a hemácia fica em seu formato normal. A quantidade de água que entre é a mesma daquela que sai.

3 – Se a hemácia for colocada em um meio hipotônico, há entrada de água na célula, provocando seu rompimento (lise celular ou hemólise).

célula vegetal

1 – Quando a célula é colocada em meio hipertônico, a célula perde água, provocando o desligamento entre a membrana plasmática e a parede celular.

2 – Quando colocada em água pura ou uma solução hipotônica, a célula ganha água, ficando com seu formato normal ou túrgida.

Uma diferença marcante observada no comportamento da célula vegetal no meio hipotônico, em relação à hemácia, é que a célula vegetal não sofre lise. Isso é devido à presença da parede celular, sua estrutura rígida impede que esse fato ocorra.

Transporte ativoO transporte ativo é caracterizado pelo gasto de

energia, ou seja, moléculas de ATP que são geradas pelas mitocôndrias (organela), principalmente. Além disso, as substâncias se deslocam contra o gradiente de concentração, passando do meio menos concentrado para o mais concentrado.

Um exemplo importante desse tipo de transporte é a bomba se sódio (Na+) e potássio (K+).

Observando a figura acima, percebemos que os íons Na+ e K+ apresentam concentrações diferentes no meio intracelular e no meio extracelular. O primeiro encontra-se em maior concentração no meio extracelular e o segundo, no meio intracelular. Na membrana, existem transportadores desses íons, sendo assim, há um transporte facilitado. Mas as concentrações desses íons nunca se igualam devido ao transporte ativo realizado.

A manutenção dessa desigualdade é fundamental para o funcionamento celular. Por exemplo, essa diferença permite que exista uma diferença de cargas elétricas na membrana. Em repouso (membrana polarizada), o meio intracelular possui cargas negativas e o meio extracelular, positivas. Mas quando a membrana sofre uma despolarização, essas cargas são invertidas, devido a uma alteração de permeabilidade dos íons Na+ e K+, principalmente. Esse processo pode ser observado durante a transmissão de um impulso nervoso.

Transporte ativo com gasto de energia fornecida por transporte acoplado

Processo de transporte através da membrana no qual a transferência de uma molécula depende da transferência simultânea ou subsequente a uma outra. De acordo com o número de moléculas transportadas e o sentido do transporte, o transporte pode ser classificado em: uniporte, simporte e antiporte. Uniporte: envolve o movimento de uma única molécula de cada vez.. Simporte: transporta simultaneamente duas moléculas diferentes. Ex.: proteína transportadora de Na+/glicose.. Antiporte: transporta simultaneamente duas moléculas diferentes em direções opostas. Ex.: trocador de Na+/Ca2+

K+

K+

K+ KNa K Na

K K

+

+ + +

+ + K+

+ + +Na K NaNa

Na Na

+

+ +

Na+

Na+

Na+

MI

ME

++++

----

MI =meio intracelularME = meio extracelular

Membrana Plasmática}

A proporção de íons bombeados é de 3:2, ou seja, três íons Na+ são bombeados para o ME e dois íons K+ são bombeados para o MI.

2

1 3

Membrana plasmática

íon cotransportadosmoléculas transportadas

SIMPORTEUNIPORTE ANTIPORTE

bicamadalípidica

íon cotransportados

Transporte acoplado

BIOlOGIa

338

Fibrose cística

A fibrose cística é uma doença genética, que altera a funcionalidade de uma proteína transportadora de cloreto (Cl-), que utiliza ATP para realizar o transporte. Ela também atua regulando outros transportadores, como por exemplo, certos canais de Na+, canais de K+ e transportadores de bicarbonato de sódio.A fibrose cística apresenta como sintomas insuficiência da parte exócrina do pâncreas, aumento na concentração de NaCl no suor, infertilidade masculina e doenças das vias aéreas. A redução significativa do transportador de Cl- funcional na membrana das células epiteliais da vias aéras, resulta em um déficit na secreção de cloreto, hiperabsorção de Na+, e outras mudanças que diminuem a capacidade das células ciliares de realizar o “limpeza” pulmonar, levando a um acúmulo de bactérias nas vias aéreas e a um quadro de infecção crônica e aumento da reposta inflamatória que leva a uma diminuição da função respiratória. Expectativa de vida é de 37 anos (morte devido a complicações respiratórias).

Transporte mediado por vesículasPartículas grandes não são capazes de atraves-

sar a membrana plasmática, para isso, essas molé-culas que entram ou saem são transportadas através de vesículas.

Endocitose: englobamento de materiais que estão no meio extracelular. Está divida em dois processos básicos:

. fagocitose: ingestão de partículas grandes, tais como micro-organismos ou restos celulares. Nesse processo, a célula emite pseudópodes para englobar a partícula, formando o fagossomo.

. pinocitose: ingestão de pequenas moléculas que estão dissolvidas em água, por exemplo, polis-sacarídeo. Diferente da fagocitose, nesse processo, ocorre uma invaginação na membrana plasmática, formando um canal que se fechará nas bordas, dando origem a pequenas vesículas denominadas pinosso-mos.

Exocitose: processo no qual ocorre eliminação de substâncias do meio intracelular para o meio ex-tracelular. Os resíduos formados por fagocitose ou pinocitose são eliminados por exocitose. Essa elimi-nação recebe o nome de clasmocitose.

1)(Unifor-CE). A figura abaixo esquematiza uma função da membrana plasmática.

No organismo humano, essa função é importante em células que:

a) têm função secretora. b) armazenam gorduras. c) recebem e transmitem estímulos. d) atuam no mecanismo de defesa do corpo. e) apresentam propriedades de contração e

distensão.

2)(UFF).“Os venenos de serpentes são ricos em proteínas e peptídeos ativos, responsáveis por sua morbidade e letalidade.Para o estudo dos efeitos desses venenos, um dos tes-tes utilizados é a hemaglutinação que envolve a lava-gem e a manutenção das hemácias, em solução isotô-nica, até a realização dos testes com os venenos.”

As figuras abaixo mostram o que ocorre com hemácias quando submetidas a soluções de diferentes concentrações:

Membrana plasmática

Citoplasma

Meio extracelular Meio intracelular

Endocitose

Fagocitose Pinocitose

Exocitose

339

1)(UFF). A representação a seguir indica as concentrações intra e extracelulares de sódio e potássio relativas a uma célula animal típica.

Sabe-se que a solução A é isotônica em relação à hemácia e contém 0,9% de cloreto de sódio em água. Após a análise das figuras, pode-se afirmar que o percentual de cloreto de sódio:

a) na solução B é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação.

b) na solução B é menor do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação.

c) na solução C é menor do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu hemólise.

d) na solução B é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu hemólise.

e) na solução C é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação.

3)(Rural) Nas células vegetais, a parede celulósica é um pouco mais elástica e muito forte, resistindo a qualquer pressão osmótica, mesmo quando mergulhadas em água destilada, que é o ambiente mais hipotônico que existe. Pode-se afirmar que os fenômenos osmóticos nas células vegetais ocorrem

a) entre o meio extracelular e a parede celular.b) apenas nos vacúolos de suco celular.c) apenas no citoplasma.d) entre o meio e o vacúolo de suco celular.e) apenas no meio extracelular.

4)(UFF).

A testosterona é um hormônio esteróide sintetizado nas células de Leydig, a partir do colesterol. Para exercer suas funções fisiológicas, este hormônio deve ligar-se a um receptor protéico que está presente no interior das células-alvo, formando o complexo hormônio-receptor.

a) Considere as características químicas da testos-terona e assinale, nos parênteses corresponden-tes, todas as alternativas que se referem ao me-canismo pelo qual este hormônio é transportado para o interior da célula-alvo:

Testosterona

Célula animal

Compartimento extracelular

K+ 145 mM K+ 5 mM

Na+ 150 mM

Na+ 20 mM

Solução BSolução A Solução C

5)(Rural) Suponha que uma célula vegetal que esteja em um meio isotônico tenha sido colocada em solução hipertônica. Logo após, a mesma foi colocada em solução de concentração igual à inicial.O gráfico que expressa a relação entre o volume da célula e o tempo decorrido é:


( ) por difusão simples, através da bicamada lipídica da membrana citoplasmática.

( ) por intermédio de um transportador protéico pre-sente na membrana citoplasmática.

( ) por pinocitose com mediação de um receptor.

b) Explique cada escolha feita no item anterior.

Volu

me d

a c

élu

la

Tempo

Volu

me d

a c

élu

la

Tempo

Volu

me d

a c

élu

la

Tempo

Volu

me d

a c

élu

la

Tempo

Volu

me d

a c

élu

la

Tempo

a) d)

b) e)

c)

O

OH

BIOlOGIa

340

Observou-se, em uma experiência, que as concentrações de sódio nos dois compartimentos se tornaram aproximadamente iguais, o mesmo acontecendo com as concentrações de potássio.Neste caso poderia ter ocorrido:

a) uma inibição do processo de difusão facilitadab) a utilização de um inibidor específico da bomba

de cálcioc) um estímulo ao processo de osmosed) a utilização de um ativador específico da bomba

de sódio e potássioe) a utilização de um inibidor da cadeia respiratória.

(UERJ). Utilize os dados abaixo para responder às questões de número 2 e 3

O esquema mostra as diferentes concentrações do íon sódio medidas na luz intestinal, no interior da célula epitelial e no líquido intersticial que banha essas células.

2) Nomeie e explique o mecanismo de transporte do íon sódio através da membrana basolateral.

3) Nomeie e explique o mecanismo de passagem do íon sódio através da membrana apical.

4)(UFRJ). O gráfico a seguir mostra a variação do volume celular em função do tempo em dois tubos contendo suspensões de células animais. A seta indica o momento em que foi adicionada uma solução do soluto A no tubo 1 e uma solução do soluto B no tubo 2.

a) As soluções adicionadas eram inicialmente hipertônicas (mais concentradas) ou hipotônicas (menos concentradas) em relação às células?

membrana apical

membrana basolateral

LU

Z IN

TE

STIN

AL

LÍQ

UID

O

INT

ER

STIC

IAL

(ME

IO I

NT

ER

NO

)

citoplasmana+

135 mMna+

60 mM na+

12 mM

Soluções adcionadas

Vol

um

e ce

lula

r

tempo

tubo 1

tubo 2

5)(UFRJ). O diagrama a seguir mostra como se passa a absorção da glicose e de Na+ numa célula do epitélio intestinal. As células possuem um transportador que se liga simultaneamente a esses solutos e os transfere para o citoplasma.Em seguida, a membrana plasmática, que contém bombas de sódio (enzima Na+ K+ ATPase), ativamente transporta o Na+ para o sangue.

Em casos severos de desidratação, como por exemplo, no cólera ocorre tanto a perda de água quanto a de Na+. Examinando o diagrama, explique por que, nesses casos, a reposição de água é feita com mistura de açúcar e sal, em vez de água pura.

1)(UFF). Uma nova descoberta brasileira pode ajudar no tratamento da malária. Essa descoberta mostrou que, ao invadir o eritrócito, o plasmódio carrega parte do sistema de transporte de Ca++ existente na membrana dessa célula vermelha. Dessa forma, o parasita consegue regular o nível de Ca++ que é um fator importante na sua multiplicação e que normalmente encontra-se baixo no interior do eritrócito.

Modificado de Ciência Hoje Vol 33, Nº196, agosto de 2003

Um pesquisador, ao ler a reportagem acima, resolveu fazer uma experiência para entender como se comportava o nível de Ca++ nos eritrócitos. Para isso, submeteu hemácias normais, em meio de cultura contendo glicose, às seguintes condições:

Transportador Glicose LUZINTESTINAL

Na+

Glicose

EpitélioIntestinal

Na+

Na+GlicoseSANGUE

Justifique sua resposta.

b) Qual dos solutos (A ou B) foi capaz de atravessar a membrana plasmática? Justifique sua resposta.

341

I - oxigenção adequada (controle)II - ausência de oxigênioIII – oxigenação adequada em presença de fluoreto

(inibidor da glicólise)

Os resultados obtidos foram descritos na tabela abaixo

Os resultados indicam que o transporte de Ca++ pela membrana do eritrócito normal é:

a) por difusão passiva e independente da síntese de ATP.

b) por difusão facilitada dependente da síntese de ATP em condições aeróbias.

c) ativo e dependente da síntese mitocondrial de ATP.

d) por difusão facilitada e dependente da energia derivada da fermentação lática.

e) ativo e dependente de energia derivada da glicólise.

2)(UERJ). Células do tipo X absorvem a substância S apenas por transporte ativo. Essa absorção, em células do tipo Y, é feita por transporte passivo mediado por um transportador específico.Num experimento, foram medidas as velocidades iniciais de transporte de S através das membranas plasmáticas de X e de Y, em função de concentrações crescentes dessa substância no meio extracelular. O experimento foi repetido, então, em presença de um inibidor da geração de ATP nas células.A tabela abaixo resume as condições do experimento.

Observe o gráfico.

Condição Nível da Ca++ Intracelular

Nível da Ca++ Extratracelular

I (controle) + +++++++

II + +++++++

III ++++ ++++

1

2

30

velo

cid

ade

inic

ial

de t

ran

spor

te

concentração extracelular de S

Inibidor de aTPTipos de célula

X Y

ausente I III

presente II IV

As curvas que representam as medidas obtidas, respectivamente, nas condições experimentais I, II, III e IV, são:

a) 1 – 2 – 1 – 3b) 2 – 3 – 2 – 2c) 2 – 3 – 2 – 3d) 3 – 3 – 1 – 1

3) (Rural). O transporte de potássio (K+) através da membrana da célula pode ser feito por diferentes processos de transporte transmembrana. Analise a variação na taxa de transporte de K+ através da membrana de uma célula em função da temperatura.

De acordo com os resultados apresentados na figura ao lado,

a) a curva A representa o transporte feito por um mecanismo de difusão facilitada.

b) a curva B representa a passagem do K+ por um processo de difusão simples.

c) podemos afirmar que ambas as curvas estão relacionadas a processos de transporte ativo.

d) a curva B reflete um processo de transporte por difusão facilitada.

e) em A devemos ter a presença de uma permease, atuando no transporte do K+.

4)(UERJ). Num experimento sobre absorção intestinal foi utilizado o seguinte procedimento:

- fechar um pedaço de alça intestinal em uma das extremidades, formando um saco;

- virar o saco, expondo a mucosa para o lado externo;

- colocar solução salina no interior do saco;- mergulhá-lo, parcialmente, numa solução salina

idêntica, porém acrescida de glicose;- medir, em função do tempo, a variação da

concentração da glicose na solução externa, mantendo as condições adequadas;

- adicionar, em um determinado momento T, à solução externa, cianeto de sódio, um forte inibidor da cadeia respiratória mitocondrial.

O resultado deste experimento está representado por uma das curvas do gráfico aseguir.

Tax

a in

cial

de

tran

spor

te d

e K+

100

10

1

0.1

0.0110 20 30 40

Temperatura (°C)

A

B


BIOlOGIa

342

A curva que representa as variações da concentração de glicose na solução em que o saco foi mergulhado é a de número:

a) 1b) 2c) 3d) 4

5)(UFRJ). As ilustrações a seguir representam esquematicamente como ocorre a propagação unidirecional de um impulso nervoso no axônio de um neurônio.A despolarização abre os portões de canais de Na+ no citoplasma, produzindo assim a entrada do Na+ no citoplasma (Figura A). Essa entrada despolariza a membrana, o que permite que mais íons Na+ penetrem através dos canais. Quando a diferença entre o Na+ externo e o interno atinge um valor próximo de zero, os portões de Na+ automaticamente assumem um estado de inativação que bloqueia a passagem de mais íons Na+. A inativação do portão dura alguns milésimos de segundos e não deixa que ele se abra até que o potencial da membrana tenha voltado a ser negativo.

con

cen

traç

ão d

e gl

icos

e

tempo

1

2

3

4

T

O mesmo processo ocorre, então, na região imediatamente adjacente ao portão inativo (Figura B) e, dessa forma, o pulso de despolarização prossegue ao longo do axônio. Note que o portão de canal de Na+ pode assumir três estados diferentes: aberto, fechado e inativo.Examinado os diagramas, indique qual dos três estados do canal de Na+ garante que o potencial de ação se propague em somente um sentido. Justifique sua resposta.

Texto Motivacional

Qual é...

O dia mais belo? - Hoje...A coisa mais fácil?- Equivocar-se...O maior obstáculo? - Medo...O maior erro? - Abandonar-se...A raiz de todos os males? - Egoísmo...A distração mais bela? - Trabalho...A pior derrota? - Desalento...Os maiores professores? - Crianças...A primeira necessidade? - Comunicar-se...De mais feliz a se fazer? - Ser útil aos demais...O maior mistério? - A morte...O pior defeito? - O mau humor...A pessoa mais perigosa? - A mentirosa...O sentimento pior? - O rancor...O presente mais belo? - O perdão...O mais imprescindível? - Orar...O caminho mais rápido? - O correto...A sensação mais grata? - A paz interior...A expressão mais eficaz? - O sorriso...O melhor remédio? - O otimismo...A maior satisfação? - O dever cumprido...A força mais potente do universo? - A fé...As pessoas mais necessárias? - Os pais...A coisa mais bela de todas? - O amor...

Madre Teresa de Calcutá

fechados inativos ativos

Canais de Na+

propagação

propagação

fig. A

fig. B

em repouso

em repousodepolarizadarepolarizadaMembrana

depolarizadarepolarizadaMembrana

t = 1 ms

t = 0

+ +

+ ++ +

+ + + +

– –

– –

– – – –

—

+ + + + + +– –– –

––++++– – – –

343

cITOPlaSMa

OBJETIVOS PROPOSTOS. Compreender a importância do citoesqueleto e quais os seus componentes;. Aprender quais são as organelas e quais as funções desempenhadas por elas;. Entender a importância do DNA mitocondrial.

IntroduçãoO citoplasma compreende a área que vai da

membrana plasmática até a membrana nuclear. Ele é composto pelo citosol (parte aquosa), pelas organelas e pelo citoesqueleto. Estes dois últimos estão imersos no citosol.

citoesqueletoO citosol possui três tipos de filamentos: filamentos

de actina (microfilamentos), microtúbulos e filamentos intermediários.

Filamentos de actina: esse filamento é formado por proteínas globulares denominadas actina. Suas principais funções são dar suporte à determinadas estruturas da célula, como por exemplo as microvi-losidades, compor a estrutura contrátil dos mús-culos e participar do processo de divisão celular e dos movimentos citoplasmáticos.

Microtúbulos: são formados pela proteína globular tubulina. Tem como funções dar suporte estrutural à célula, formar os centríolos, os cílios e o flagelo e formar os fusos meiótico e mitótico.

Filamentos intermediários: diferente de dos mi-crofilamentos e microtúbulos, os filamentos inter-mediários são formados por diversas proteínas. São encontrados preferencialmente em certas células, tais como em células epiteliais, células musculares e células mesenquimais. Suas funções são participar de junções entre células, por exemplo, formando os desmossomos, e conferir força mecânica à célula.

Movimentos citoplasmáticosO meio intracelular não é estático, ele está

em constante movimento. Dois movimentos são identificados no interior da célula, são eles:

. movimento ameboide: esse movimento promove uma alteração no formato da cé-lula, isso porque os microfila-mentos não são estáveis, eles se polimerizam e despolime-rizam. A região onde ocorre despolimerização do filamen-

to de actina torna-se mais fluida, possibilitando a movimentação. Através do movimento ameboide, as células podem emitir pseudópodes.

. ciclose: movimento caracterizado por uma corrente citoplasmática. É importante porque a partir dele há a distribuição de substâncias na célula. Em células vegetais observadas no microscópio de luz, verifica-se que esse movimento é contínuo e orientado, isso é devido ao tamanho do vacúolo que ocupa a maior parte da célula, deixando o citoplasma restrito entre o vacúolo e a membrana plasmática.

OrganelasAs organelas, também chamadas de orgânulos,

são pequenas estruturas que desempenham funções específicas importantes dentro da célula.

núcleo: responsável por coordenar e comandar todas as funções celulares.

Ribossomos: formados pela asso-ciação de proteínas e Rnar, possui duas subunidades de tamanhos di-ferentes, pode estar livre no cito-plasma ou acoplado à membrana do retículo endoplasmpatico. Está envolvido na síntese proteica.

Retículo endoplasmático (RE)

. RE granuloso (rugoso): sua principal função é realizar síntese proteica. É bem desenvolvido em células que possuem função secretora, por exemplo, as células pancreáticas, que são responsáveis pela produção de enzimas digestivas e hormônios proteicos. Ele recebe esse nome porque em sua membrana encontram-se ribossomos

. RE agranular (liso): apresenta como principais funções detoxicação de certos compostos hidro-fóbicos, armazenar ca2+ em células musculares e síntese de ácidos graxos, de fosfolipídios e de esteroides. Essa organela é encontrada em grande

Microfilamentos Microtúbulos Filamentos intermediários

1 2 3

1

2

3

BIOlOGIa

344

quantidade nas células do fígado, em células mus-culares e em células que produzem esteroides (gô-nadas e córtex da supra renal).

complexo golgiense (aparato de Golgi): essa orga-nela apresenta duas faces (cis ou formativa, voltada para o RE granular, e trans ou de maturação, voltada para a membrana plasmática). Apresenta como fun-ções modificar proteínas sintetizadas no RE gra-nular (ex.: glicosilação), sintetizar carboidratos, secreção celular, formar os lisossomos e formar o

Jean-Antoine Nollet (1700 – 1770), físico francês, foi o descobridor da difusão de líquidos e estudou como o som se propaga em meio líquido.

lisossomos: exclusivos da célula animal. Está envolvido com a digestão intracelular. Dentro dessa organela encontram-se enzimas digestivas (hidrolases ácidas). Atuam basicamente de duas maneiras: degradando materiais que entram por endocitose, processo conhecido como função heterofágica, e degradando componentes da própria célula, processo conhecido como função autofágica.

Função heterofágica. (A) O lisossomo secundário já contém partículas ou membranas sendo digeridas. (B) Quando o que está sendo exocitose provém de um fagossomo ou lisossomo, esse processo recebe o nome de clasmocitose.

um caso de autofagia: formação de uma hemácia

1 – Eritroblasto: célula precursora presente na medula óssea

2 – Exocitose do núcleo3 – As organelas citoplasmáticas são degradadas

por autofagia.4 – Hemácia formada.

Peroxissomo: presente em células animais e em muitos vegetais, são arredondadas, assim como os lisossomos, mas são menores. Essa organela possui a enzima catalase, responsável pela degradação

Membrananuclear Retículo

endoplasmáticogranular

Face cis Face trans

Complexo golgiense

1 2 3 4

Retículo endoplasmático

granular

acrossomo

Retículo endoplasmático

agranular

acrossomo (estrutura presente nos espermatozoides).A secreção celular é realizada através de vesícu-

las, estas podem conter: secreções celulares que serão exocitadas, enzimas que atuarão na digestão intrace-lular e proteínas que irão compor a membrana plas-mática.

Exocitose deresíduos

(clasmocitose)

VacúoloatuofágicoVacúolo digestivo

(lisossomo secundário)Lisossomoprimário

Vacúolo resídual

Fagocitose

Partícula alimentar

Fagossomo

Complexo golgiense

MEIO EXTERnO

345

do peróxido de hidrogênio (H2O2). Os peroxissomos também são responsáveis por oxidar ácidos graxos e degradar moléculas tóxicas.

Nas células vegetais, os glioxissomos são similares aos peroxissomos, são responsáveis pela conversão de lipídios, que estão contidos nas sementes, em carboidratos.

centríolos: são formados por 9 grupos de 3 microtúbulos. Estão presente em células de protistas, de animais, de bri-ófitas e de pteridófitas. As gi-mnospermas e angiospermas não os possuem.

Os centríolos formam os cílios e os flagelos. As principais diferenças entre les são o tamanho e a quantidade, os cílios são curtos e numerosos e os fla-gelos são longos e pouco numerosos.

Além das diferenças citadas acima, a movimenta-ção deles também ocorre de forma diferente. Observe a figura abaixo.

Mitocôndria: possui dupla membrana, e capaz de se autoduplicar. Sua principal função é gerar ener-gia, cerca de 90% do ATP é produzido na mitocôndria.

DNA mitocondrial

O DNA mitocondrial é muito útili para a reconstrução genealógicas. Existem dois principais motivos para isso: é estritamente herdado do óvulo materno e não se recombina, sendo transmitidos às gerações seguintes como blocos de genes (haplotipos), que permanecem inalterados até que ocorra uma mutação.

Catalase2H2O2 H2O + O2

Plastos: estão presente apenas em vegetais e em algas, possuem dupla membrana e são capazes de se autoduplicar. Existem três tipos de plastos:

. cloroplastos: apresentam o pigmento clorofila. São responsáveis por realizar fotossíntese.

. cromoplastos: contém pigmentos responsáveis pela variação de cores amareladas e avermelhadas das estruturas das plantas, como folhas e frutos.

. leucoplastos: não possuem pigmentos, sendo responsáveis por armazenar substâncias, por exem-plo, amido (amiloplastos).

Vacúolo de suco celular: Exclusivo de células ve-getais. Tem como funções preencher espaço e ar-mazenar substâncias, tais como água, íons, carboi-dratos, aminoácidos e proteínas.

Organelas e as doenças. Tay-Sachs: causada pelo defeito em uma enzima responsável pela degradação lisossomal de gangliosídeos (tipo de lipídio), o que provoca um acúmulo deste, principalmente em células nervosas. É uma doença genética. Os sintomas são observados antes de um ano de idade. As crianças afetadas tornam-se dementes e cegas por volta dos dois anos, morrem antes dos três anos de idade. . Adrenoleucodistrofia (ALD): é uma doença genética ligada ao cromossomo sexual X, na qual ocorre uma deficência peroximal, que resulta em uma deficiência na degradação de ácidos graxos de cadeia longa. O acúmulo de ácido graxos provocado por essa deficiência provoca, entre outras consequências, destruição da bainha de mielina, afetando a transmissão dos impulsos nervosos.

aula 03 - citoplasma

Cílio

FlageloVacúolos

Tilacoide Membrana externa

Membrana internaEstroma

BIOlOGIa

346

1)(Rural). No início deste ano foi divulgada, por meio de um programa de televisão, a pesquisa feita por um grupo de cientistas, que recebeu o singular nome de “As setes filhas de Eva”. Segundo o referido trabalho, que foi feito baseado em análise de DNA, toda a população da Europa teria se originado de apenas sete mulheres (e seus respectivos “maridos”). Ainda que possam existir controvérsias sobre o critério utilizado para a análise dos resultados, os cientistas utilizaram como material de pesquisa.

a) o cromossomo X, que é sempre de origem materna.

b) a região do cromossomo X sem homologia em Y, que é exclusivamente feminina.

c) o par de cromossomos X das fêmeas, porque um deles é sempre de origem materna.

d) o DNA mitocondrial, pois as mitocôndrias são sempre herdadas da mãe.

e) a cromatina sexual, porque ocorre em homem e mulher.

2)(Rural). Um professor pergunta a cinco alunos de uma turma onde normalmente ocorre a maior produção de ATP na célula.Resposta dos alunos:• Roberto: − nas mitocôndrias;• Alice: − nos lisossomos;• Carlos: − nos ribossomos;• Wilson: − no complexo de Golgi;• Laura: − no retículo endoplasmático.Como a questão valia ponto, o premiado foi

a) Roberto.b) Alice.c) Carlos.d) Laura.e) Wilson.

3)(UFF). Os hormônios esteroides — substâncias de natureza lipídica — são secretados a partir de vesículas provenientes, diretamente, do:

a) Retículo endoplasmático lisob) Retículo de transiçãoc) Complexo de Golgid) Retículo endoplasmático granulare) Peroxissomo

4)(UFF). O acrossomo, presente nos espermatozoides maduros, é essencial para a fecundação.A formação do acrossomo ocorre a partir do:

a) peroxissomob) lisossomoc) complexo de Golgid) centríoloe) retículo endoplasmático liso

5)(UFF). Em relação ao retículo endoplasmático liso ou agranular (REL ou REA), sabemos que:

a) é muito desenvolvido nas rickétsias e clamídias, sendo escasso ou inexistente nas células musculares esqueléticas

b) inxistente na célula nervosa e nas células hepáticas.

c) é bem desenvolvido nos neurônios e nas hemácias, pois sua presença está relacionada à síntese de proteínas de exportação.

d) extremamente desenvolvido na bactéria Escherichia coli e pouco desenvolvido nas células musculares do coração.

e) é muito desenvolvido nas células que secretam hormônios esteroides, células hepáticas e fibras musculares estriadas.

1)(UFF). Os estudos de evolução humana utilizam frequentemente como alvo para análise molecular o DNA mitocondrial, devido a sua herança exclusivamente materna.Assinale a alternativa que descreve o papel do DNA mitocondrial na fisiologia da célula.

a) Conter informações para a síntese de enzimas mitocondriais.

b) Fornecer informações para proteínas envolvidas na contração mitocondrial, durante a respiração celular.

c) Fornecer energia à célula pelo ciclo de Krebs.d) Conter informações para a síntese de enzimas da

via glicolítica.e) Fornecer informações para a duplicação do DNA

nuclear.

Cine Cultura

Dica de vídeo: Óleo de Lourenzo (Lourenzo’s Oil), 1992.

Um garoto levava uma vida normal até que, quando tinha seis anos, estranhas coisas aconteceram, pois ele passou a ter diversos problemas de ordem mental que foram diagnosticados como ALD, uma doença extremamente rara que provoca uma incurável degeneração no cérebro, levando o paciente à morte em no máximo dois anos. Os pais do menino ficam frustrados com o fracasso dos médicos e a falta de medicamento para uma doença desta natureza. Assim, começam a estudar e a pesquisar sozinhos, na esperança de descobrir algo que possa deter o avanço da doença.

347

aula 03 - citoplasma

2)(Rural). Observando-se uma célula, ao microscópio eletrônico, verifica-se a existência de um sistema membranoso, cujas membranas delimitam canais interligados em forma de túbulos. Este sistema membranoso é denominado

a) retículo endoplasmático.b) vacúolo autofágico.c) lisossoma.d) crista mitocondrial.e) vácuolo digestivo.

3)(UERJ). Compartimentos e estruturas que contêm ácidos nucleicos, em uma célula eucariota, estão apresentados na seguinte alternativa:

a) mitocôndria - aparelho de Golgi - lisossomob) mitocôndria - retículo endoplásmico rugoso -

cloroplastoc) retículo endoplásmico liso - aparelho de Golgi -

cloroplastod) retículo endoplásmico rugoso - retículo

endoplásmico liso – lisossomo

4)(UFF). “Podem-se obter informações a respeito do estado fisiológico da célula através da análise do seu aspecto morfológico”.

Na observação da foto, feita através do microscópio eletrônico da transmissão, observa-se a presença do retículo endoplasmático liso e do complexo de Golgi bem desenvolvidos.Com base nessas características, pode-se afirmar que essa célula está sintetizando, em maior quantidade, as seguintes moléculas:

a) fosfolipídios, colesterol e hormônios esteroides.b) proteínas, enzimas e hormônios proteicos.c) proteínas, enzimas e hormônios esteroides.d) lipídios, hormônios esteroides e hormônios

proteicos.e) fosfolipídios, colágeno e hormônios sexuais.

5)(UFF). Diversas espécies de peixes modificam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente. As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espalham por toda a célula ou se agregam numa posição mais central da mesma, em resposta a estímulos hormonais ou nervosos.Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dos grânulos de pigmento no citoplasma.

1)(UFF). A microscopia eletrônica foi inicialmente criada para estudos de estrutura de material bélico, sendo posteriormente utilizada para estudos d estruturas e organelas celulares. As eletromicrografias I e II mostram organelas citoplasmáticas distintas.

Com base na identificação das organelas nas figuras I e II, marque a alternativa que indica, respectivamente, as moléculas que podem ser secretadas por células que possuam essas organelas em grandes quantidades.

a) colágeno e mineralocorticoide.b) insulina e prolactina.c) estrógeno e glucagon.d) colágeno e testosterona.e) colágeno e fibronectina.

2)(Rural). Sabe-se que as células do ácino no pâncreas são as responsáveis pela produção das enzimas pancreáticas. As estruturas que a nível celular são responsáveis por esse processo são

a) o complexo de Golgi e a mitocôndria.b) a membrana e o RER.c) o ribossoma e o REL.d) o RER e o complexo de Golgi.e) o REL e o complexo de Golgi.

3)(UERJ). Sabemos que o citoesqueleto forma um arcabouço interno de sustentação das células. A análise da capacidade de resistência à distensão dos microtúbulos, dos filamentos intermediários e dos filamentos de actina presentes nesse arcabouço nos permite chegar aos resultados mostrados no gráfico abaixo.

I II

a) desmossomosb) dictiossomosc) glioxissomosd) microtúbulose) ribossomos

microtúbulos

filamento intermediário

filamento de actina

DE

FO

RM

AÇ

ÃO

FORÇA DE DEFORMAÇÃO

ponto de ruptura

BIOlOGIa

348

Com base nos dados apresentados e no conhecimento das características morfofuncionais do citoesqueleto, cite:

a) o componente que apresenta maior resistência ao estresse mecânico e a consequência que a sua ruptura traz para a célula

b) a localização e a função dos filamentos de actina nas miofibrilas das fibras musculares estriadas

4)(UFF). O esquema abaixo representa a participação de organelas no transporte de proteínas de uma célula eucariótica.

a) Nomeie as estruturas indicadas, respectivamente, pelos números 1, 2, 3, 4 e 5, identificando as organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais.

b) Cite uma função de cada uma das estruturas 1, 2 e 5.

5)(Rural). A membrana basal das células tireoideanas tem a capacidade específica de bombear iodeto para o interior da célula. Isto é chamado de sequestro de iodeto. Na glândula normal, a bomba de iodeto é capaz de concentrar o iodeto até cerca de 30 vezes sua concentração no sangue. Quando a glândula tireoide está em sua atividade máxima, a proporção entre as concentrações pode chegar a um valor de até 250 vezes. (...)

Adap. de GUYTON, A. C. e HALL, J. E.. Tratado de Fisiologia Médica. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1997. p.859-860.

O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi sintetizam e secretam para dentro dos folículos uma grande molécula glicoproteica chamada de tireoglobulina.A partir da análise do texto e da figura, responda às questões propostas.

a) Que tipo de transporte é utilizado para manter as concentrações altas de iodeto no interior da célula?

b) De que forma o retículo endoplasmático rugoso e o complexo de Golgi participam na produção de tireoglobulina?

Texto Motivacional

A SERPENTE E O VAGALUME Conta a lenda que uma vez uma serpente começou a perseguir um vagalume.Este fugia rápido, com medo da feroz predadora e a serpente nem pensava em desistir.Fugiu um dia e ela não desistia, dois dias e nada....No terceiro dia, já sem forças o vagalume parou e disse à cobra:- Posso lhe fazer uma pergunta?- Não costumo abrir esse precedente para ninguém, mas já que vou te devorar mesmo, pode perguntar.- Pertenço a sua cadeia alimentar?- Não.- Eu te fiz algum mal?- Não.- Então, por que você quer acabar comigo?- Porque não suporto ver você brilhar!“Pense nisso e selecione as pessoas em quem confiar.”

Autor desconhecido

folículosangue epitélio folicular

I (concentração 30 vezes)(iodeto) I

Tireoglobulinaiodada

Espaçoextracelular

Membranaplasmática

349

METaBOlISMO EnERGéTIcO I: RESPIRaçãO cElulaR E FERMEnTaçãO

OBJETIVOS PROPOSTOS. Entender os processos aeróbios e anaeróbios de geração de ATP;. Saber os locais onde ocorre cada etapa da respiração celular;. Compreender a importância do processo de fermentação.

IntroduçãoO termo metabolismo energético se refere ao

conjunto das atividades metabólicas da célula nas quais há transformação de energia.

Podemos citar dois tipos de processos celulares de transformação de energia:

. processos de liberação de energia (reação exergônica): fermentação e respiração.

. processos de incorporação de energia (reação endergônica): quimiossíntese e fotossíntese.

A luz solar é a fonte de energia mais importante, é através dela que os seres fotoautotróficos produzem matéria orgânica, em cujas ligações químicas há energia armazenada, esta é liberada quando as ligações se rompem. Então, a energia necessária à vida provém do catabolismo de moléculas orgânicas utilizadas pelo organismo.

A energia fornecida pelas moléculas orgânicas fica armazenada em uma substância denominada adenosina trifosfato (ATP), as ligações existentes entre os fosfatos da ATP são ligações de alta energia.

Quando a aTP perde um fosfato (reação de hidrólise), ocorre uma reação exergônica, então passamos a ter uma molécula de ADP (adenosina difosfato). Nesta, ainda há uma ligação entre fosfato que pode ser quebrada, quando isso ocorre, há liberação de energia, mas em menor quantidade, e forma-se AMP (adenosina monofosfato). Mas essas reações podem ser inversas, a AMP pode ganhar um fosfato inorgânico (Pi), originando ADP, que por sua vez ganha mais um fosfato inorgânico, voltando a ser ATP. Essa reação de adição de fosfato é denominada fosforilação e é um processo endergônico.

Então, percebemos que a molécula de ATP é comum tanto a reações exergônicas, quanto a reações endergônicas. Esse mecanismo é conhecido como acoplamento de reações, ou seja, reações associadas nas quais a energia livre de uma reação exergônica é utilizada para dirigir uma segunda reação endergônica.

Respiração celularA maior parte do ATP utilizado pelo organismo

provém da respiração celular. Esta é um processo de oxidação no qual se utiliza o oxigênio como agente oxidante de moléculas orgânicas. As moléculas orgânicas mais comuns são ácidos graxos e glicose, estes são degradados, produzindo H2O e CO2 e energia, que será utilizada na produção de ATP pela fosforilação do ADP.

A respiração celular está divida em duas fases: uma anaeróbia (independente do oxigênio) e outra aeróbia (dependente do oxigênio).

Fase anaeróbia: glicólise.

Fases aeróbias: ciclo de Krebs e cadeia respira-tória.

A fase aeróbia acontece na mitocôndria, organela citoplasmática. A mitocôndria possui duas membranas uma externa e uma mais interna. É capaz de se autoduplicar, pois possui DNA próprio.

Estrutura esquemática da molécula de ATP

Adenina

Ribose P P

P

Adenina

Ribose P PP

P

ATPADP

E

E

ATP ADP + PiHidrólise

Fosforilação

Equação geral da respiração celular

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP

Figura esquemática de uma mitocôndria

BIOlOGIa

350

Glicose

Intermediários

2 Gliceraldeídos 3-fosfato

Intermediár ios

2 Piruvatos

ATP

ATP

4 ADP

2 NAD+

2 NAD+H+

ADP

ADP

4 ATP2H2O

Durante a respiração celular, são liberados íons H+, esses íons são captados pelos transportadores de elétrons. Nesse caso, o NAD+ (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) e o FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo), que estão associados, respectivamente, com as vitaminas nicotinamida (B3) e riboflavina (B2).

GlicóliseA glicólise é a fase anaeróbia da respiração celular

e ocorre no citoplasma. Nessa fase, a molécula de glicose (6C) origina, no final, duas moléculas de ácido pirúvico (3C), também conhecido como piruvato. Além disso, gera duas moléculas de naDH + H+ e tem como saldo positivo 2aTP.

Olhando para o esquema ao lado, podemos perceber porque o saldo final de ATP é dois, pois para iniciar a glicólise são necessárias duas moléculas de ATP, como no final são ao formadas quatro moléculas, temos: 4 ATP – 2 ATP = 2 ATP.

GlicóliseGlicose → 2 piruvatos + 2 ATP + 2 NADH + H+

Para cada molécula de acetil que participa do ciclo de Krebs são formados: 2 CO2, 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH2. Como na glicólise são produzidos dois piruvatos. Esses valores são dobrados, totalizando 4 CO2, 2 ATP, 6 NADH e 2 FADH2.Todo CO2 liberado no processo de respiração celular provém da formação da acetil e do ciclo de Krebs.

ciclo de KrebsO ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico acontece

na matriz mitocondrial. A partir dele começa a fase aeróbia da respiração celular. Esta segunda parte do processo é dependente do produto formado na glicólise – o piruvato. Ao entrar no ciclo de Krebs, esta molécula sofre uma descarboxilação, transformando-se em uma molécula de acetil (2C), na qual se liga uma molécula de coenzima A (CoA), formando a acetil-CoA.

Durante a formação de acetil-CoA, há liberação de CO2 e uma molécula de NADH + H+. Após a formação da acetil-CoA inicia-se o ciclo de Krebs, que também é chamado de ciclo do ácido cítrico, devido à formação do citrato.

Durante este ciclo, para cada molécula de acetil-CoA, se formam duas moléculas de CO2, três moléculas de NADH + H+, uma molécula de FADH2 e uma molécula de GTP, que é convertida em ATP.

Todo o gás carbônico liberado pela respiração celular se origina da formação da acetil-CoA e do ciclo de Krebs.

cadeia respiratóriaA cadeia respiratória é a última fase da respi-

ração celular e ocorre nas cristas mitocondriais. Essa é a fase na qual há a maior produção de aTP.

A produção de ATP está relacionada com a reoxi-dação das moléculas de NADH e FADH2. Durante este processo, os íons H+ liberados perdem seus elétrons, que são captados pelos citocromos (proteínas). Ao lon-go da cadeia transportadora de elétrons, os elétrons

CitosolGlicólise

Glicose

Piruvato

Acetil-CoA

Ciclode

Krebs

Cadeia

respiratória

CO2

ATPATP

O2

CO2Mitocôndria

ATP

Fase anaeróbia Fase aeróbia

H2

H2O

Formação da acetil-CoA CO2 Piruvato Acetil-CoA + NADH + H+ + CO2

CoA

Esquema simplificado do ciclo de Krebs

351

perdem energia, que será utilizada na produção de moléculas de ATP.

O aceptor final dos elétrons é o oxigênio, que é reduzido a H2O.

O processo de produção de ATP se dá através da fosforilação oxidativa. Esse processo recebe esse nome porque a energia liberada pelos compostos oxi-dados é utilizada para adicionar Pi ao ADP.

Albert Lester Lehninger (1917 – 1986), bioquímico americano pioneiro no campo da bioenergética. Descobriu junto com Eugene P. Kennedy que a mitocôndria é o sítio de fosforilação oxidativa em

eucariotos.

Teoria quimiostática

A síntese se ATP é baseada na hipótese de que as diferenças na concentração de prótons entre as membranas da mitocôndria são o reservatório para a energia extraída da oxidação. Essa teoria dói foi proposta por Peter Mitchell em 1961. Durante a passagem dos elétrons pela cadeia respiratória, a energia liberada por eles impulsiona o acúmulo de íons H+ no espaço intermembranar, esses H+ tendem a voltar para a matriz mitocondrial de forma passiva (a favor de um gradiente de concentração). Mas esse retorno ocorre através de um poro existente na proteína ATP sintetase, que, ao passar dos íons H+, gira, produzindo energia para adicionar Pi ao ADP, formando ATP.A teoria quimiostática explica a dependência da transferência de elétrons para a síntese de ATP na mitocôndria.

GlicóliseCiclo de Krebs e

formação de acetilCadeia

respiratória

2 FADH2 3 ATP

2 NADH 8 NADH 25 ATP

2 ATP 2 ATP 4 ATP

Total = 32 ATP

Mas porque o saldo pode ser de apenas 30 ATP? A membrana interna da mitocôndria não é permeável ao NADH gerado na glicólise, mas existe um transportador especial que promove a redução equivalente desse NADH citosólico, gerando 2,5 ATP. No entanto, as mitocôndrias que não possuem esse transportador, há produção de apenas 1,5 ATP/NADH citosólico.

GlicóliseCiclo de Krebs e

formação de acetilCadeia

respiratória

2 FADH2 3 ATP

2 NADH 8 NADH 23 ATP

2 ATP 2 ATP 4 ATP

Total = 30 ATP

Além da glicose, outras moléculas podem ser utilizadas para gerar ATP. Veja o esquema abaixo.

Ao final da cadeia respiratória, o saldo de ATP é de 30 ou 32 ATP.

Vamos entender como é feito esse cálculo:

Para cada molécula de NADH são gerados 2,5 ATP, para cada molécula de FADH2 são gerados 1,5 ATP.

Resumindo:

aula 04 - Metabolismo energético I: respiração celular e fermentação

FAD

NAD H2

Citocromo b

Citocromo c

Citocromo a

Citocromo a3

2e

2e

2e

2e

2e

H2

2 H+

12

O2

Nívelenergético

O-- H O2

ATP

ATP

ATP

NADH

Matriz

Intermediário 12

O + 2H+H

ADP+Pi

ATP

22O

Espaçointermembranar

+ H+

NAD+

BIOlOGIa

352

Fermentação: A maioria dos eucariotos gera ATP através da respiração celular. Esses organismos são aeróbios obrigatórios, pois dependem do oxigênio para sobreviverem. Mas existem organismos que não dependem do oxigênio, estes são chamados de anaeróbios facultativos e geram ATP através do processo de fermentação.

Fermentação: termo geral para a degradação anaeróbia da glicose ou outros nutrientes orgânicos para obter energia. Mas é menos eficiente que a via aeróbia, pois são gerados apenas 2 ATP.

Tipos de fermentaçãoA glicólise é uma etapa comum tanto para a fermen-tação, quanto para a respiração celular.

Existem vários tipos de fermentação, mas vamos enfatizar apenas dois.

. Fermentação alcoólica: a partir desse processo é formado o álcool etílico. Ocorre principalmente em certas bactérias e nas leveduras (fungos). A fermentação alcoólica é utilizada na fabricação de pães e bebidas alcoólicas, como o vinho.

. Fermentação lática: a partir desse processo é formado o ácido lático. É realizada por certas bacté-rias, alguns fungos e tecido muscular esquelético.

Em atividades musculares intensas, a demanda de ATP é tão grande que o fluxo sanguíneo não fornece oxigênio suficiente para manter a produção de ATP somente pela respiração celular. Nessa situação, o glicogênio presente no músculo é transformado em lactato pelo processo de fermentação. Mas boa parte desse lactato é degradado no fígado e o restante é metabolizado no próprio músculo, quando o teor do oxigênio é normalizado. Veja o esquema.

Como eliminar o ácido lático causado por exercícios fí-sicos?Segundo o médico especialista em esportes Luiz Eduardo Martins Castro, da Escola Paulista de Medicina, o melhor remédio para combater o excesso de ácido lático, que pro-voca dores musculares, é mais exercício, só que em doses menores. Quando uma pessoa realiza esforço físico, seu or-ganismo “queima” glicose, que está armazenada no corpo, principalmente com o oxigênio proveniente da respiração. Essa reação produz energia. Se o exercício estiver além do que o atleta está condicionado a fazer, a queima da glicose através do oxigênio não será suficiente e o organismo quei-mará a glicose sozinha. Essa reação solitária produz o ácido lático, que é um dos causadores das dores musculares. O melhor procedimento para evitar sua formação é, depois de fazer um exercício, realizar por alguns minutos outro exercí-cio (correr, pedalar, nadar) em menor intensidade. Esse pro-cedimento ajuda a desintoxicar a musculatura porque uma parte do ácido lático, que também pode servir como fonte de energia, passa a ser queimada. Outro procedimento é mas-sagear o local dolorido, aumentando a irrigação sanguínea da região e facilitando a eliminação do ácido. “Mas não se sabe realmente se o ácido lático é o único responsável pelas dores que surgem após os exercícios. Elas podem também ser causadas por microlesões no músculo”, lembra Castro.

Patrícia A. de Carvalho. Super Interessante. 1994

Glicose

2 Piruvato

2 Lactato

2 Acetil-CoA

2 Etanol + 2 CO2

2 CO2

Hipóxia ou condiçãoanaeróbia

Condiçãoanaeróbia

Condição aeróbia

Glicogênio

Glicogênio

Glicose

Glicose

Piruvato

Piruvato

Lactato

Lactato

Figado

Piruvato no sangueLactato no sangue

Glicose no sangue

Músculo

353

1)(ENEM). No processo de fabricação de pão, os padeiros, após prepararem a massa utilizando fermento biológico, separam uma porção de massa em forma de “bola” e a mergulham num recipiente com água, aguardando que ela suba, como pode ser observado, respectivamente, em I e II do esquema abaixo.Quando isso acontece, a massa está pronta para ir ao forno.

Um professor de química explicaria esse procedimento da seguinte maneira:“A massa torna-se menos densa que o líquido e sobe”. A alteração da densidade deve-se à fermentação, processo que pode ser resumido pela equação:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + energia.

Considere as afirmações abaixo:

I. A fermentação dos carboidratos da massa do pão ocorre de maneira espontânea e não depende de qualquer organismo vivo.

II. Durante a fermentação, ocorre produção de gás carbônico, que vai se acumulando no interior da massa, o que faz a massa subir.

III. A fermentação transforma a glicose em álcool.

Dentre as afirmativas, estão corretas:a) I.b) II.c) I e IId) II e IIIe) III.

2)(Rural). O organismo humano, que, muitas vezes, é comparado a uma máquina, necessita de uma força geradora de energia para seu funcionamento. Essa energia é oriunda dos nutrientes e de atividades do metabolismo.

Uma substância de reserva energética e o processo de obtenção da energia que supre nossas necessidades metabólicas são, respectivamente,

a) vitaminas e digestão.b) proteínas e circulação.c) glicogênio e respiração celular.d) lipídios e reprodução.

3)(Unirio). O cianeto de potássio, veneno conhecido popularmente como cianureto, liga-se à forma férrica do citocromo a , cuja ação é muito potente impedindo que os elétrons cheguem ao aceptor final que é o oxigênio.Em que etapa da respiração aeróbica se verifica a interrupção do processo que leva o indivíduo ao óbito? Justifique sua resposta.

4)(UFRJ). A Drosophyla melanogaster, ou mosca-das-frutas, se alimenta essencialmente de frutas em processos de decomposição por bactéria e fungos. A Drosophyla detecta e evita níveis elevados de gás carbônico (CO2) na atmosfera, protegendo-se, assim, de predadores que o emitem em grande quantidade durante a respiração. A capacidade que o “paladar” da Drosophyla tem de detectar CO2 juntamente com açúcares é considerada uma importante adaptação para localizar frutas em processo de decomposição anaeróbica.

a) Identifique o processo de decomposição detectado pela Drosophyla.

b) Identifique o substrato inicial e os dois produtos finais do processo de decomposição detectado pela Drosophyla.

5)(UERJ). Em uma determinada etapa metabólica importante para geração de ATP no músculo, durante a realização de exercícios físicos, estão envolvidas três substâncias orgânicas – ácido pirúvico, gliceraldeído e glicose – identificáveis nas estruturas X, Y e Z, a seguir.


I II

Gás carbônico

Álcool comum

Glicose

X Y Z

CHO

CHOCOOH

C = O

CH OH2

CH OH2

H - C - OH

HO - C - H

H - C - OHH - C - OH

H - C - OH CH3

BIOlOGIa

354

Na etapa metabólica considerada, tais substâncias se apresentam na seguinte sequência:

a) X - Y – Zb) Z - Y - Xc) X - Z – Yd) Z - X - Y

1)(UERJ). Muitas bactérias aeróbicas apresentam um mecanismo de geração de ATP parecido com o que é encontrado em células eucarióticas.O esquema abaixo mostra a localização, nas bactérias aeróbicas, da cadeia respiratória, da enzima ATP-sintase e das etapas do metabolismo energético da glicose

a) Cite em que estruturas se localizam, nas células eucarióticas, os elementos indicados na legenda do esquema apresentado.

b) admita que a bactéria considerada seja aeróbia facultativa e que, em anaerobiose, produza ácido lático.

Nessas condições, explique o processo de geração de ATP e de produção de ácido lático.

2)(UERJ). A concentração de lactato no sangue de uma pessoa foi medida em três diferentes momentos:

1) antes do início de um intenso exercício muscular;2) ao final desse exercício;3) algumas horas após seu final.

Os resultados obtidos estão representados no gráfico.

Explique o aumento da concentração de lactato sanguíneo e justifique a importância de sua produção para que as reações químicas da glicólise não sejam interrompidas

3)(Rural). No mês de julho de 2007, ocorreram, na cidade do Rio de Janeiro, os XV Jogos Pan-americanos. Durante as competições, o que se viu foram momentos de superação, quando os atletas levavam o corpo à exaustão, muitas vezes numa luta contra o tempo, em busca de uma medalha.

http://www.nikok.com/wp-content/uploads/2007/05/atletismo.gif. acesso em 11/09/2007.

Após um exercício físico prolongado, se fizermos um exame de sangue no atleta, verificaremos o acúmulo de ácido lático em seu sangue. Explique por que isto acontece.

4)(UFF). A final da Copa do Mundo este ano foi disputada entre as seleções da Itália e da França. O placar do jogo manteve-se inalterado no período normal e na prorrogação, levando a decisão à disputa por pênaltis. No começo da segunda etapa do tempo extra, o atacante Henry, do time da França, sentiu o

con

cen

tração d

e l

acta

to

0 1 2 3

O2

H+

H+

H O2

H+

NAD+

ATP

ADP+Pi

ADP+Pi

glicose

ATP

H+

NAOH

Legendacadeia respiratória

enzima ATP- sintase

ciclo de Krebs

glicólise

membrana plasmáticabacteriana

355

devam ser levados em conta na produção de um bom vinho – como a cor, o aroma, o sabor etc. -, o processo depende essencialmente da degradação do suco das uvas por leveduras anaeróbias facultativas, presentes na casca do fruto. Na fermentação, nome dado a esse processo, o açúcar da uva é degradado a álcool etílico (etanol).Explique porque se evita, na produção de vinho o contato do suco de uva com o ar.

2)(UFBA). A ilustração compara o processo de obtenção de energia em uma célula de mamífero, sob condição normal e de restrição calórica.

Analise a relação existente entre a etapa citossólica e a mitocondrial na combustão da glicose e as repercussões de uma dieta hipocalórica, a longo prazo, para a saúde do homem, considerando a produção de radicais livres.

3)(UFRJ). A cachaça é obtida pela fermentação da cana-de-açúcar por uma levedura. O produto final é uma mistura que contém fragmentos do glicídio inicial, como o álcool etílico, o metanol e outras substâncias.Quando essa mistura é mal destilada, a cachaça pode causar intoxicações graves nos consumidores, devido à presença de metanol.Considerando os tipos de degradação de glicídios nos

desgaste e mal podia caminhar devido às câimbras, sendo assim substituído por Wiltord.A linha tracejada nos gráficos representa a concentração normal de alguns metabólitos no sangue de atletas em repouso.Assinale a opção que contém o gráfico com as concentrações dessas moléculas no sangue de atletas, após serem submetidos a intenso esforço físico por um longo período de tempo.

5)(UERJ). Observe o esquema a seguir, que representa uma mitocôndria de uma célula hepática.

(Adaptado de HOLTZMAN, Eric e NOVIKOFF, Alex B2. Células e estrutura celular. Rio de Janeiro: Interamericana, 1985.)

Os números correspondentes à estrutura ou compartimento mitocondrial onde se localizam a enzima ATP sintase, os ribossomas, e as enzimas que geram CO2 são, respectivamente:

a) 5, 1, 2.b) 4, 5, 3.c) 3, 2, 2.d) 2, 1, 5.

1)(UFRJ). A produção de vinho é um dos exemplos mais antigos de biotecnologia. O livro do Gênesis já nos fala da embriaguez e Noé. Embora vários fatores


d)

a)

b)

c) e)

DNA (1)

Matriz (z)

Espaço Intermembranas (5)

Membranaexterna (4)

Membranainterna (3)

2

BIOlOGIa

356

seres vivos, explique por que a degradação de glicose nas nossas células não produz metanol.

4)(UERJ). Uma célula está abastecida de energia quando a concentração de ATP está mais elevada do que as concentrações de ADP-AMP. Ao contrário, concentrações maiores de ADP-AMP indicam um nível energético baixo. Portanto, são as concentrações intracelulares desses três nucleotídeos que controlam o metabolismo energético celular, por meio da ativação ou inibição de enzimas.O esquema abaixo mostra resumidamente o metabolismo da glicose em uma célula muscular. Nele estão ressaltadas as etapas geradoras de ATP, além da regulação desse sistema por duas importantes enzimas: a glicogênio fosforilase b e a fosfofrutoquinase.

Descreva como as atividades das duas enzimas reguladoras citadas são controladas por ATP e por ADP-AMP para a manutenção de níveis ideais de ATP intracelular.

5)(UFF). Considere preparações idênticas de mitocôndrias hepáticas isoladas mantidas, adequadamente, em duas condições distintas:

I) em presença de glicose e ADP;

Texto Motivacional

Empurre sua vaquinha

Um sábio passeava na floresta com discípulo. Avistou uma casinha pobre, aos pedaços. Nela moravam um casal e três filhos - todos mal vestidos, sujos, magros e aparentando subnutrição. O sábio pergunta ao pai da família: “- Como vocês sobrevivem? Não vejo horta alguma. Não vejo plantação alguma. Não vejo animais.” O pai respondeu: “- Nós temos uma vaquinha que nos dá alguns litros de leite por dia. Uma parte do leite, nós tomamos. Outra trocamos na cidade vizinha por alimentos e roupas e assim vamos sobrevivendo...” O sábio agradeceu e sai novamente pelo seu caminho. Logo em seguida, o sábio avistou uma vaquinha e ordenou ao seu discípulo: “- Puxe aquela vaquinha até o precipício e a empurre precipício abaixo!” Mesmo sem compreender a ordem, o discípulo a cumpriu - empurrou a vaquinha no precipício! E ficou pensando na maldade do sábio em mandar matar a única fonte de subsistência daquela família. Aquilo não saiu da cabeça do discípulo por muitos anos. Alguns anos depois, passando pela mesma região, o discípulo lembrou-se da família e do episódio da vaquinha. Resolveu voltar aquela casinha e... surpresa!!! No lugar da pobre casinha havia uma casa. Um pomar ao redor, várias cabeças de gado, um trato novo. Na ponta da casa avistou o mesmo pai agora bem vestido, limpo, saudável. Logo apareceram a mulher e os três filhos - todos bonitos e aparentando saúde e felicidade! Quando o discípulo perguntou a razão de tanta mudança nesses últimos anos, o pai da família respondeu: “A gente tinha uma vaquinha que caiu no precipício e morreu. Sem a vaquinha a gente teve que se virar e fazer outras coisas que nunca tinha feito. Começamos a plantar, criar animais, usar a nossa cabeça para sobreviver e daí a gente viu que era capaz de fazer coisas que nunca antes havia tentado fazer. Sem a vaquinha, a gente foi à luta e a gente só tinha essa alternativa - lutar para vencer!”

II) em presença de ácido cítrico (citrato) e ADP.

Indique a condição em que se verifica maior consumo de oxigênio. Justifique a resposta.

Ciencias2

Documents

Transcript of Ciencias2