2019
Maio
Citoplasma e organelas
Resumo
Citoplasma
O citoplasma é a porção da célula entre o núcleo e a membrana plasmática, e é onde ocorre a maior parte das reações químicas do organismo.
O fluido citoplasmático é composto especialmente por água, proteínas, sais minerais e açúcares, mas no caso das células animais, pode abrigar gordura e glicogênio. O citosol ou hialoplasma é esta parte coloidal do citoplasma onde ocorrem nos procariotas, a maioria das reações químicas do metabolismo. Já nos eucariotas, embora muitas das vias metabólicas se desenvolvam no citosol, outras ocorrem dentro dos organelas.
Também há o citoesqueleto é responsável por manter a forma da célula e as junções celulares, auxiliando nos movimentos celulares. É constituído por proteínas bastante estáveis filamentosas ou tubulares.
Organelas
• Retículo Endoplasmático Rugoso: Uma série de sacos achatados, sua membrana é repleta de ribossomos aderidos. Sua principal função é a síntese de proteínas a serem exportadas ao meio extracelular.
• Retículo Endoplasmático Liso: Suas membranas formam cisternas, e apresenta função de armazenamento (produzindo vacúolos), age na desintoxicação do organismo (metabolizando álcool por exemplo) e sintetiza lipídios.
• Complexo Golgiense: Bolsas membranosas empilhadas, lembrando pratos, tendo função de armazenamento, transformação, empacotamento e secreção de substâncias recebidas para o meio extracelular. Sintetiza glicídios e forma lisossomos.
• Mitocôndria: Usina energética da célula, produz ATP através da respiração celular. Apresenta DNA próprio, sempre idêntico ao materno, já que são sempre herdadas da mãe. Teoriza-se que mitocôndrias foram bactérias fagocitadas por células eucariontes e passaram a viver em simbiose com estas células, numa relação mutualística. Evidências para isso são o DNA circular das mitocôndrias, ribossomos 70s e a presença de dupla-membrana. O nome desta teoria é Teoria Endossimbionte.
• Cloroplasto: Organela presente em células vegetais, também se encaixa na Teoria Endossimbionte, tendo origem similar a da mitocôndria. O cloroplasto é repleto de clorofila, e realiza a fotossíntese.
• Centríolos: Auxiliam na divisão celular animal, auxiliando na movimentação dos cromossomos durante a divisão. Formam cílios e flagelos. Os centrossomos são agrupamentos de centríolos, dispostos juntos. • Ribossomos: Sintetizam proteínas, são compostos de RNA ribossomal. Os ribossomos livres no
citoplasma sintetizam proteínas para uso interno da célula.
• Peroxissomos: Organelas esféricas que metabolizam H2O2, um radical livre. Dentro destas organelas, há catalase, uma enzima que quebra H2O2 em H2O + O2.
Exercícios
1.
A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de transgenes em cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de inserção do transgene no núcleo da célula hospedeira, resultou no aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes com diversas finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia poderia ser utilizada para produzir proteínas recombinantes em células de organismos eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que são usadas para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que podem ser cultivadas em grandes fermentadores.Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular poderia ser utilizada para inserção de transgenes em leveduras?
a) Lisossomo. b) Mitocôndria. c) Peroxissomo. d) Complexo golgiense. e) Retículo endoplasmático.
2.
Uma indústria está escolhendo uma linhagem de microalgas que otimize a secreção de polímeros comestíveis, os quais são obtidos do meio de cultura de crescimento. Na figura podem ser observadas as proporções de algumas organelas presentes no citoplasma de cada linhagem.Qual é a melhor linhagem para se conseguir maior rendimento de polímeros secretados no meio de cultura?
3.
Os primeiros seres vivos da Terra surgiram na água há cerca de 3,5 bilhões de anos. Sem a água, acreditam os cientistas, não existiria vida. Ela forma a maior parte do volume de uma célula, daí sua importância no funcionamento dos organismos vivos. Na célula,a) o plasto retém a maior parte da água, formando uma dispersão chamada citosol.
b) o hialoplasma é constituído de água e moléculas de proteína, formando uma dispersão chamada coloide.
c) o lisossoma é constituído de água e moléculas de proteína, formando uma dispersão chamada citosol.
d) o ribossoma retém a maior parte da água, formando uma dispersão chamada gel.
e) o retículo endoplasmático retém a maior parte da água, formando uma dispersão chamada colóide.
4.
À semelhança do que acontece na formação de cálculos renais nos animais, o metabolismo celular em plantas pode formar inclusões cristalíferas constituídas por oxalato de cálcio, também conhecidas como drusas, ráfides e monocristais. Essas inclusões são comumente encontradas em uma das organelas abaixo. Assinale a alternativa CORRETA:a) Plastídeo b) Vacúolo c) Lisossomo
d) Complexo de golgi e) Peroxissomo
5.
Para a identificação de um rapaz vítima de acidente, fragmentos de tecidos foram retirados e submetidos à extração de DNA nuclear, para comparação com o DNA disponível dos possíveis familiares (pai, avô materno, avó materna, filho e filha). Como o teste com o DNA nuclear não foi conclusivo, os peritos optaram por usar também DNA mitocondrial, para dirimir dúvidas.Para identificar o corpo, os peritos devem verificar se há homologia entre o DNA mitocondrial do rapaz e o DNA mitocondrial do(a)
a) pai. b) filho. c) filha.
d) avó materna. e) avô materno.
6.
Animais das ordens Squamata (serpentes, lagartos, etc.) e Octopoda (polvo) possuem a capacidade de imitar a cor do ambiente onde se encontram, utilizando-se do mimetismo como estratégia de caça ou fuga. Por meio da visão, o sistema nervoso desses animais interpreta as cores do ambiente e libera moléculas sinalizadoras que regulam a distribuição de pigmentos nas células da pele destes animais. A alteração da pigmentação da pele é, portanto, resultado da ação do seguinte elemento celular: a) citoesqueleto.b) complexo de Golgi. c) lisossomos.
d) retículo endoplasmático e) peroxissomos.
7.
Uma das causas da infertilidade masculina é a teratospermia, uma alteração na morfologia dos espermatozoides que passam a ter a cabeça redonda, não havendo a formação do acrossomo, que é uma vesícula repleta de enzimas digestivas, localizada na cabeça do espermatozoide, sendo essencial à sua penetração no ovócito e à fertilização. A organela que produz o acrossomo é denominada a) complexo de Golgi ou complexo golgiense.b) mitocôndria.
c) retículo endoplasmático granuloso. d) retículo endoplasmático liso. e) peroxissomo.
8.
O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2016 foi para uma área bastante fundamental das Ciências Biológicas. O japonês Yoshinori Ohsumi foi escolhido pela sua pesquisa sobre como a autofagia realmente funciona. Trata-se de uma função ligada ao reaproveitamento do “lixo celular” e também ligada a doenças. Fonte: texto modificado a partir deDisponível em: http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/2016/10/1819288-japones-vence-nobel-de-medicina-por-pesquisa-sobre-aautofagia.shtml de 03/10/2016. Acesso em 16/10/2016.
Tanto no processo de autofagia, quanto na heterofagia, os ____________________ atuam realizando a digestão intracelular. De acordo com o tipo de célula, após o processo de digestão, forma-se o _____________________, que pode ser eliminado por ______________________ ou ficar retido indefinidamente no citoplasma da célula.
a) fagossomos, peroxissomo, pinocitose. b) lisossomos, corpo residual, clasmocitose. c) ribossomos, vacúolo digestivo, fagocitose.
9.
O fenobarbital (uma droga de efeito tóxico e utilizada como medicamento) foi fornecido a ratos adultos por um período de cinco dias consecutivos. A partir daí foram feitas análises sistemáticas do retículo endoplasmático (RE) dos hepatócitos (células do fígado) dos ratos durante 12 dias. Os resultados apresentados foram então colocados no gráfico demonstrado abaixo:Com base no exposto, pode-se concluir que o gráfico está representando:
a) A função de glicosilação ocorrida no Reticulo Endoplasmático e que o Reticulo sofre hiperplasia. b) A função de detoxificação celular e que o Reticulo Endoplasmático sofre hipertrofia.
c) A função de glicosilação ocorrida no Reticulo Endoplasmático e que o Reticulo apresenta hipertrofia.
d) A função de sulfatação ocorrida no Reticulo Endoplasmático e no Aparelho de Golgi e que eles sofrem hiperplasia.
10.
Observe, abaixo, o desenho de uma célula.A partir da análise do desenho pode-se afirmar que se trata de uma célula____________. O número 1 representa____________ , o número 2 corresponde………. e o número 3 refere-se à estrutura responsável por _____________. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas da descrição anterior: a) vegetal – o retículo endoplasmático – à mitocôndria – proteger a célula.
b) animal – o complexo golgiense – ao cloroplasto – armazenar água e sais minerais. c) animal – o retículo endoplasmático – à mitocôndria – digerir partículas celulares. d) vegetal – o retículo endoplasmático – ao cloroplasto – organizar os ribossomos e) vegetal – o complexo golgiense – à mitocôndria – realizar a síntese de proteínas.
Gabarito
1. B
A mitocôndria e o cloroplasto são as únicas organelas que apresentam DNA e RNA e poderiam tem o seu material genético editado.
2. A
A secreção celular é uma função atribuída ao complexo golgiense e a linhagem I é a que apresenta a maior quantidade dessa organela (50).
3. B
O hialoplasma é a parte mais líquida da célula, onde se encontra a maior parte da água na célula e algumas proteínas.
4. B
O vacúolo é uma estrutura de armazenamento de substâncias podendo estar presente o oxalato de cálcio, água, entre outras substâncias.
5. D
Como as mitocôndrias presentes no espermatozoide não penetram o óvulo, todas as mitocôndrias existentes no zigoto são de origem materna.
6. A
Pigmentos presentes no citoesqueleto da célula faz com que estes animais possam mudar de cor e se camuflar com o ambiente evitando que sejam predados.
7. A
O acrossomo é formado pela fusão do complexo de golgi (complexo golgiense). 8. B
A digestão intracelular é realizada pelos lisossomos, estruturas globosas ricas em enzimas proteolíticas. Uma vez digerido, o material associado ao lisossomo compõe o corpo residual, que deverá ser eliminado da célula. O processo de eliminação recebe o nome de clasmocitose (ou exocitose).
9. B
A função de detoxificação é realizada pelo retículo endoplasmático liso e quando há muitas substâncias tóxicas, esta organela sofre hipertrofia.
10. D
É uma célula vegetal, pois possui parede celular e cloroplasto. As setas indicadas em 1, 2 e 3 são respectivamente retículo endoplasmático rugoso, cloroplasto e núcleo.
Teorias evolutivas
Resumo
Antes da teoria da evolução, acreditava-se no fixismo, onde todas as espécies surgiram no mundo da mesma forma como elas são hoje em dia.
A teoria da evolução diz que os organismos se alteram ao longo do tempo. As principais teorias são: • Lamarckismo: Lamarck foi o primeiro cientista a ir contra o fixismo. Ele criou duas leis:
1. Lei do uso ou desuso: no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.
2. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações no corpo do organismo provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes
• Darwinismo: Charles Darwin formulou a seleção natural em seu livro “A Origem das Espécies”, para explicar a evolução dos seres. Ele criou a seguinte teoria:
1. Teoria da Seleção Natural: características favoráveis que são hereditárias tornam-se mais comuns em gerações sucessivas de uma população de organismos que se reproduzem, e que características desfavoráveis que são hereditárias tornam-se menos comuns.
A seleção natural pode ser direcional, disruptiva ou estabilizadora:
• Neodarwinismo: Também é conhecida como teoria sintética da evolução, ela inclui e relaciona a genética e a variabilidade. São fatores que aumentam a variabilidade genética a mutação (troca das bases nitrogenadas do DNA) e o crossing over (troca de partes cromossomiais durante a meiose), que são também norteados pela seleção natural.
Outros conceitos importantes para a evolução são:
• Convergência evolutiva: quando espécies evolutivamente distintas apresentam características semelhantes, e costumam apresentar órgãos análogos.
• Irradiação adaptativa: quando espécies que descendem de um mesmo ancestral em comum possuem uma ampla diversidade, e costumam apresentar órgãos homólogos.
Exercícios
1.
Darwin, em viagem às ilhas Galápagos, observou que os tentilhões apresentavam bico com formatos diferentes em cada ilha, de acordo com o tipo de alimentação disponível. Lamarck, ao explicar que o pescoço da girafa teria esticado para colher folhas e frutos no alto das árvores, elaborou ideias importantes sobre a evolução dos seres vivos.O texto aponta que uma ideia comum às teorias da evolução, propostas por Darwin e Lamarck, refere-se à interação entre os organismos e refere-seus ambientes, que é denominada de
a) mutação. b) adaptação. c) seleção natural. d) recombinação gênica. e) variabilidade genética.
2.
As cobras estão entre os animais peçonhentos que mais causam acidentes no Brasil, principalmente na área rural. As cascavéis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, são cobras que, em relação a outras espécies, causam poucos acidentes a humanos. Isso se deve ao ruído de seu "chocalho", que faz com que suas vítimas percebam sua presença e as evitem. Esses animais só atacam os seres humanos para sua defesa e se alimentam de pequenos roedores e aves. Apesar disso, elas têm sido caçadas continuamente, por serem facilmente detectadas.Ultimamente os cientistas observaram que essas cobras têm ficado mais silenciosas, o que passa a ser um problema, pois, se as pessoas não as percebem, aumentam os riscos de acidentes.
A explicação darwinista para o fato de a cascavel estar ficando mais silenciosa é que a) a necessidade de não ser descoberta e morta mudou seu comportamento. b) as alterações no seu código genético surgiram para aperfeiçoá-Ia.
c) as mutações sucessivas foram acontecendo para que ela pudesse adaptar-se. d) as variedades mais silenciosas foram selecionadas positivamente.
3.
Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul norte.Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.
O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é
a) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. b) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade
interpopulacional.
c) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas.
d) amutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais.
e) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes.
4.
“A origem das espécies” de Charles Darwin foi um dos maiores avanços das Ciências biológicas de todos os tempos, a ponto de ser dito que “nada na biologia faz sentido exceto à luz da evolução” (DOBZHANSKY, T. Biology, Molecular and Organismic. American Zoologist, v. 4, p. 443-452, 1964). No entanto, ainda hoje, há certa confusão sobre como se processa a evolução, mesmo entre os estudantes de Ciências Biológicas. Assim, assinale a única alternativa que não condiz com as ideias de Darwin. a) Darwin referiu-se à evolução como: um processo de descendência com modificações.b) Os organismos de uma mesma população não são idênticos, mas apresentam variações nos caracteres.
c) Todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns.
d) Modificações do corpo dos organismos, adquiridas durante sua vida pelo uso ou desuso, são transmitidas aos seus descendentes.
e) A ação da seleção natural é a principal agente de modificações das variações individuais dos organismos.
5.
Quando falamos em evolução, referimo-nos às mudanças que ocorreram nos organismos ao longo de milhares de anos. Existem diferentes teorias que explicam essas mudanças, como é o caso da teoria proposta por Lamarck. Para esse pesquisador, a evolução ocorre em razão da ação de duas leis: a) Mutação e seleção natural.b) Uso e desuso e caracteres adquiridos. c) Ancestralidade comum e seleção natural. d) Caracteres adquiridos e fluxo gênico. e) Recombinação genética e uso e desuso.
6.
Aristóteles procurou explicar os fenômenos naturais a partir de argumentos teleológicos. A palavra teleologia provém de dois termos gregos, telos (fim, meta, propósito) e logos (razão, explicação), ou seja, uma “razão de algo em função de seus fins” ou uma “explicação que se serve de propósitos ou de fins”. Na explicação teleológica, se algo existe e tem uma finalidade, é porque existe uma razão para essa finalidade. Neste sentido, uma explicação teleológica estará centralizada na finalidade de alguma coisa. Por exemplo, na explicação teleológica, nossos dedos são articulados para que possamos manipular objetos, ao contrário da explicação não teleológica, que afirma que manipulamos objetos porque nossos dedos são articulados.Matheus de M. Silveira et al. Argumentos – Revista de Filosofia, julho/dezembro de 2016. Adaptado.
Considerando as características adaptativas dos organismos, a teleologia
a) refuta a proposta de Lamarck, no que concerne à transmissão dos caracteres adquiridos. b) contribui para a explicação da origem da variabilidade a partir da ocorrência de mutações.
e) sustenta tanto as ideias evolucionistas de Lamarck como as de Charles Darwin e da Teoria Sintética da Evolução.
7.
Os gráficos abaixo ilustram as três formas básicas de seleção natural. A distribuição dos fenótipos da progênie, após a seleção, é representada pela linha sólida. Comparativamente, a linha pontilhada representa a geração parental pré-seleção.Com base na observação dos gráficos, é INCORRETO afirmar:
a) Em I, a seleção é estabilizadora, pois favorece os atributos médios. b) Em II, a seleção é direcional, pois, favorece um dos atributos extremos. c) Em II, a freqüência dos alelos no patrimônio genético é alterada. d) Em I, a seleção resulta em maior variabilidade fenotípica.
e) Em III, a seleção é disruptiva, pois favorece os atributos extremos.
8.
O que têm em comum Noel Rosa, Castro Alves, Franz Kafka, Álvares de Azevedo, José de Alencar e Frédéric Chopin?Todos eles morreram de tuberculose, doença que ao longo dos séculos fez mais de 100 milhões de vítimas. Aparentemente controlada durante algumas décadas, a tuberculose voltou a matar. O principal obstáculo para seu controle é o aumento do número de linhagens de bactérias resistentes aos antibióticos usados para combatê-la.
Esse aumento do número de linhagens resistentes se deve a
a) modificações no metabolismo das bactérias, para neutralizar o efeito dos antibióticos e incorporá-los à sua nutrição.
b) mutações selecionadas pelos antibióticos, que eliminam as bactérias sensíveis a eles, mas permitem que as resistentes se multipliquem.
c) mutações causadas pelos antibióticos, para que as bactérias se adaptem e transmitam essa adaptação a seus descendentes.
d) modificações fisiológicas nas bactérias, para torná-las cada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da doença
9.
“Nada na biologia faz sentido, a não ser sob a luz da evolução”, escreveu Theodosius Dobzhansky, em 1973. “A biologia só se consolidou como ciência após a teoria da evolução”, diz o biólogo Diogo Meyer, da USP. Se estivesse vivo, Charles Darwin faria 200 anos em 2009. E foi ele que elaborou a teoria da seleção natural, que explica a evolução dos seres vivos.Estado de S.Paulo, 08.02.2009. Adaptado
Segundo a teoria proposta por Charles Darwin, os seres vivos:
a) São imutáveis, e isso significa que seus descendentes mantêm suas características por várias gerações.
b) São induzidos a mudar quando o ambiente se altera, deixando mais descendentes adaptados. c) Mais fortes sempre sobrevivem e deixam descendentes mais fortes, sendo desnecessária a
influência ambiental e genética.
d) Tendem a se aperfeiçoar, independentemente das mudanças do meio ambiente, e a cada geração formam descendentes modificados.
e) Mais adaptados apresentam maiores chances de sobrevivência e reprodução, passando aos descendentes suas características vantajosas.
10.
Um estudante do ensino médio, ao ler sobre o tegumento humano, fez a seguinte afirmação ao seu professor: “o homem moderno não apresenta tantos pelos como os seus ancestrais, pois deixou de usar esses anexos como isolante térmico. Isso só foi possível porque o homem adquiriu uma inteligência que permitiu a confecção de roupas, protegendo-o do frio.” Diante dessa informação dada pelo aluno, o professor explicou que isso:a) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Lamarck, que pressupõe que estruturas do corpo que não são solicitadas desaparecem e essas características adquiridas são transmitidas aos descendentes.
b) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Lamarck, que pressupõe que existe variação genotípica entre indivíduos, sendo que aqueles portadores de características adaptativas conseguem sobreviver e deixar descendentes.
c) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Stephen Jay Gould, que pressupõe que os seres vivos não se modificam por interferência ambiental, mas sim por alterações genéticas intrínsecas.
d) ocorreu de fato e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Darwin, que pressupõe que os seres vivos com características adaptativas favoráveis têm maiores chances de viver. e) ocorreu de fato e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Darwin, que pressupõe
Gabarito
1. B
Quando dizemos que um ser vivo possui as características adequadas para determinado ambiente, dizemos que ele está adaptado àquele ambiente.
2. D
A seleção natural permite selecionar as espécies mais aptas a sobreviverem em um dado ambiente. Assim, neste caso as espécies silenciosas foram as mais aptas.
3. C
A seleção natural permitiu a sobrevivência de indivíduos com pelagem que se pareciam com o solo, ou seja, eles foram selecionados positivamente em relação aos que tinham pelagem que se constrastavam com o ambiente.
4. D
As modificações causadas pelo uso e desuso não está de acordo com a seleção natural de Darwin e sim com a Lei do Uso de Desuso da Lamarck
5. B
A lei do uso e desuso e a lei dos caracteres adquiridos orientam a evolução proposta por Lamarck. Segundo o pesquisador, o uso faria com que órgãos desenvolvessem-se mais que outros, enquanto o desuso causaria a atrofia. Já a lei dos caracteres adquiridos afirma que as características adquiridas durante a vida são passadas aos descendentes.
6. C
O texto contraria a teoria sintética da evolução, pois esta diz que nosso corpo foi moldado pela ajuda divina, ou seja, teríamos dedos articulados para pegar objetos e não o contrário.
7. D
O gráfico em I está mostrando a seleção estabilizadora, na qual há um afunilamento na característica mediana. Assim, ela resultará em menor variabilidade fenotípica.
8. B
O antibiótico selecionou variações resistentes a ela, que se multiplicam. 9. E
A seleção natural faz com que os mais aptos sejam selecionados positivamente em detrimento dos menos aptos, que apresentarão baixas frequências em uma população.
10. A
A informação dada pelo aluno vai de encontro ao proposto por Lamarck, na qual quanto mais é utilizada uma dada característica, mais ele se desenvolve.
Respiração celular
Resumo
O objetivo da respiração celular aeróbica é a obtenção de energia a partir da quebra de glicose, na presença do gás oxigênio (O2).
Equação geral da respiração: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
A energia formada estará na forma de ATP, adenosina trifosfato, uma molécula fundamental para o metabolismo do corpo, já que o rompimento das ligações fosfato (formando ADP, adenosina difosfato) libera energia para a execução de funções vitais. A respiração celular pode ser dividida em três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória.
Glicólise
A quebra da glicose (glicólise) consiste na quebra de uma molécula de glicose (C6H12O6) em duas moléculas de piruvato (C3H4O3), sendo quatro H captados por 2 NADs (moléculas carreadoras de hidrogênio). É um processo anaeróbico e ocorre no citosol.
A glicólise produz saldo de 2 ATPs, pois produz 4, mas consome 2 para ser realizada. É uma etapa comum aos fermentadores e aos aeróbicos.
Entre a Glicólise e o Ciclo de Krebs, há uma fase preparatória, na qual o piruvato perde um CO2, dois H que são captados pelo NAD e se torna um acetil, que se combina a Coenzima A (CoA) e entra, por fim, no ciclo.
Ciclo de Krebs:
Uma série de reações que modificam o piruvato em diversas moléculas, liberando 2 GTP (uma molécula similar ao ATP), CO2, NAD2H e FAD2H (outros carreadores de Hidrogênio, como NAD, porém com menor rendimento energético). O CO2 é descartado, enquanto o NAD2H e o FAD2H são usados na Cadeia Respiratória. O Ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial.
Cadeia Respiratória:
Os NAD2H e FAD2H passam a transportadores encontrados nas cristas mitocondriais (citocromos) e são transportados um a um por eles, liberando elétrons, o que rende energia para o bombeamento de H+ para o espaço intermembrana. Ao chegar no último transportador, o elétron vai para o último aceptor de elétrons, o oxigênio.
Os H+ são bombeados através de uma enzima que funciona como um canal de H+, conhecida como ATP-sintase. Isso faz com que os H+ voltem ao espaço interno da mitocôndria, a matriz mitocondrial. A ATP-sintase então produz ATP em massa conforme há passagem de H+ por ela, produzindo então uma alta quantidade de ATP.
Exercícios
1.
Uma organela citoplasmática realiza a importante função de fornecer energia à célula por meio da respiração celular. Esse processo compreende duas fases, a anaeróbia e a aeróbia, denominadas, respectivamente:a) Fosforilação Oxidativa e Acetil Coenzima A. b) Fosforilação Oxidativa e Glicólise.
c) Acetil Coenzima A e Fermentação. d) Fermentação e Glicólise.
e) Glicólise e Fosforilação Oxidativa.
2.
A obtenção de energia para a realização das diversas atividades celulares ocorre, na maioria dos seres vivos, a partir da reação esquematizada a seguir.Essa reação representa o processo de: a) Respiração.
b) Fotossíntese. c) Quimiossíntese. d) Fermentação lática. e) Fermentação alcoólica.
3.
A glicólise é um processo que compreende dez reações químicas, cada uma delas com a participação de uma enzima específica. Assinale a alternativa corretaem relação à glicólise anaeróbica.a) É o processo responsável pela quebra da glicose, transformando-a em piruvato ou ácido pirúvico. b) É realizada apenas em células animais e procariontes heterotróficos.
c) Promove a quebra da glicose no interior da mitocôndria. d) Libera energia na forma de 38 ATPs.
4.
Ao se relacionarem os processos bioenergéticos com a estrutura da mitocôndria, constata-se que: a) O transporte de elétrons se faz por complexos proteicos da membrana mitocondrial externa. b) O ATP é sintetizado em um complexo proteico da membrana mitocondrial interna.c) O ciclo de Krebs ocorre no citoplasma e fornece piruvato para a matriz mitocondrial. d) Os elétrons fluem da matriz mitocondrial para o citoplasma por canais iônicos. e) As enzimas que participam da glicólise se localizam na matriz mitocondrial.
5.
O crescente aumento da temperatura ambiental traz como uma de suas consequências a redução do O2 dissolvido na água. Em temperaturas mais altas os seres aquáticos, em sua maioria pecilotérmicos(ou de sangue frio), se aquecem e têm sua taxa metabólica aumentada. Esse conjunto de efeitos se torna um problema porque o aumento do metabolismo torna esses seres aquáticos:
a) Menos ativos, exigindo menos energia e menor consumo de O2 na respiração. b) Mais ativos, exigindo mais energia e menor consumo de O2 na respiração. c) Mais ativos, exigindo mais energia e maior consumo de O2 na respiração. d) Menos ativos, exigindo menos energia e maior consumo de O2 na respiração. e) Mais ativos, exigindo menos energia e maior consumo de O2 na respiração.
6.
Relativo ao processo de “produção” de energia nas células é incorreto afirmar quea) A sequência das etapas da respiração celular e: glicólise no citosol, ciclo de Krebs na matriz mitocondrial e fosforilação oxidativa no citosol.
b) A glicólise e uma etapa metabólica que ocorre tanto no processo de fermentação quanto no processo de respiração celular.
c) A síntese da maior parte das moléculas de ATP esta acoplada a reoxidaçâo das moleculas de NAD+ e FAD.
d) O ciclo de Krebs se inicia com uma reação entre a molécula de coenzima A e uma molécula de acido oxalacético.
e) A reação que converte o ácido pirúvico em acido láctico produz menos energia (ATP) que a fosforilação oxidativa.
7.
O processo de respiração celular ocorre em três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória. Marque a alternativa correta com relação a essas etapas.a) O ciclo de Krebs e a glicólise ocorrem na matriz mitocondrial.
b) No ciclo de Krebs, uma molécula de glicose é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico. c) Nas cristas mitocondriais, há transferência dos hidrogênios transportados pelo NAD e pelo FAD
através da cadeia respiratória, levando à formação de água.
d) A utilização de O2 se dá nas cristas mitocondriais, durante o ciclo de Krebs.
e) A via glicolítica ocorre somente nos processos anaeróbios, enquanto o ciclo de Krebs ocorre nos processos aeróbios.
8.
Normalmente, as células do organismo humano realizam a respiração aeróbica, na qual o consumo de uma molécula de glicose gera moléculas de ATP. Contudo em condições anaeróbicas, o consumo de uma molécula de glicose pelas células é capaz de gerar apenas duas moléculas de ATP.Qual curva representa o perfil de consumo de glicose, para manutenção da homeostase de uma célula que inicialmente está em uma condição anaeróbica e é submetida a um aumento gradual de concentração de oxigênio? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
9.
Ao beber uma solução de glicose (C6H12O6), um corta-cana ingere uma substânciaa) que, ao ser degradada pelo organismo, produz energia que pode ser usada para movimentar o corpo. b) inflamável que, queimada pelo organismo, produz água para manter a hidratação das células. c) que eleva a taxa de açúcar no sangue e é armazenada na célula, o que restabelece o teor de oxigênio
no organismo.
d) insolúvel em água, o que aumenta a retenção de líquidos pelo organismo.
e) de sabor adocicado que, utilizada na respiração celular, fornece CO2 para manter estável a taxa de carbono na atmosfera..
10.
A produção de adenosina trifosfato (ATP) nas células eucarióticas animais acontece, essencialmente, nas cristas mitocondriais, em função de uma cadeia de proteínas transportadoras de elétrons, a cadeia respiratória. O número de moléculas de ATP produzidas nas mitocôndrias é diretamente proporcional ao número de moléculas dea) glicose e gás oxigênio que atravessam as membranas mitocondriais.
b) gás oxigênio consumido no ciclo de Krebs, etapa anterior à cadeia respiratória. c) glicose oxidada no citoplasma celular, na etapa da glicólise.
d) gás carbônico produzido na cadeia transportadora de elétrons. e) água produzida a partir do consumo de gás oxigênio.
Gabarito
1. E
A glicólise é um processo anaeróbico ocorrido no citosol, enquanto a fosforilação oxidativa é aeróbica e ocorre nas cristas mitocondriais.
2. A
A imagem representa a reação de quebra da glicose na presença de oxigênio para obtenção de energia, com subprodutos sendo o CO2 e H2O. Esse processo é denominado respiração celular.
3. A
A glicólise é o processo de quebra da glicose em duas moléculas de piruvato, composto também conhecido como ácido pirúvico.
4. B
A síntese de ATP ocorre em um complexo de proteínas nas cristas mitocondriais durante a fosforilação oxidativa, havendo destaque para a enzima ATP-sintase.
5. C
Em temperaturas elevadas, o metabolismo destes animais acelera, exigindo assim maior consumo de oxigênio para produção de ATP, oxigênio este que estará em falta devido a menor solubilidade do gás no líquido quente.
6. A
A fosforilação oxidativa ocorre nas cristas mitocondriais, não no citosol. 7. C
Os hidrogênios removidos do NAD e do FAD, seus carreadores intermediários, passam pela cadeia respiratória e são doados, ao final do processo, ao oxigênio, seu aceptor final, formando água.
8. E
O metabolismo anaeróbico gera menos ATP por glicose consumida, então o consumo de glicose em condições anaeróbicas é alto. Conforme a célula recebe oxigênio e passa ao metabolismo aeróbico, a taxa de consumo de glicose para a formação de ATP diminui.
9. A
A glicose é utilizada no metabolismo energético celular, sendo degradada na glicólise para formação do piruvato, que irá participar do ciclo de Krebs. No final detodos os processos da respiração celular, gera-se energia na forma de ATP.
10. E
Nem todo piruvato produzido pela glicólise irá participar da respiração celular, podendo participar de outros processos no fígado ou mesmo da fermentação. Já a água formada com o consumo de oxigênio indica
que houve a cadeia respiratória, e a passagem de elétrons pelas cristas mitocondriais, sendo uma relação direta com a produção de ATP.
Especiação
Resumo
A especiação é a formação de novas espécies. O conceito de espécie mais utilizado é o conceito biológico, que diz que indivíduos são da mesma espécie quando conseguem se reproduzir e ter prole fértil.
A especiação pode ocorrer de forma linear, como na anagênese, ou se bifurcando e formando grupos irmãos, como na cladogênese.
Ela também pode ser:
• Alopátrica: É a mais comum, onde uma população, antes unida, é dividida por uma barreira geográfica, e ocorre seleções independentes nas duas novas populações. Mesmo que a barreira seja removida, as populações são de espécies diferentes.
• Parapátrica: Duas populações de uma mesma espécie ocupam áreas próximas, porém distintas e sem barreira geográfica. Com o tempo sofrem diferentes pressões de seleção e ocorre a especiação. Pode haver uma zona com intercruzamentos entre as áreas, chamada de zona híbrida.
• Simpátrica: Uma população em determinada área pára de se reproduzir com alguns dos indivíduos da espécie (seja por motivo comportamental ou alterações genéticas), sem a presença de barreiras geográficas, e com isso há uma especiação.
Exercícios
1.
Em algumas regiões brasileiras, existem exemplares de Euphorbia heterophylla, uma planta daninha bastante prejudicial à lavoura de soja e que pode ser resistente a herbicidas. Se, após alguns anos, não existir mais o fluxo de genes entre as plantas susceptíveis e resistentes a herbicidas dessa espécie, então ocorrerá: a) seleção natural. b) irradiação adaptativa. c) isolamento geográfico. d) recombinação gênica. e) isolamento reprodutivo.2.
Algumas raças de cães domésticos não conseguem copular entre si devido à grande diferença em seus tamanhos corporais. Ainda assim, tal dificuldade reprodutiva não ocasiona a formação de novas espécies (especiação).Essa especiação não ocorre devido ao(à) a) oscilação genética das raças. b) convergência adaptativa das raças. c) isolamento geográfico entre as raças. d) seleção natural que ocorre entre as raças. e) manutenção do fluxo gênico entre as raças.
3.
Embora os cangurus sejam originários da Austrália, no início dos anos 80, o biólogo norte-americano James Lazell chamou a atenção para a única espécie de cangurus existente na ilha de Oahu, no Havaí. A espécie é composta por uma população de várias centenas de animais, todos eles descendentes de um único casal australiano que havia sido levado para um zoológico havaiano, e do qual fugiram em 1916. Sessenta gerações depois, os descendentes deste casal compunham uma nova espécie, exclusiva da ilha Oahu. Os cangurus havaianos diferem dos australianos em cor, tamanho, e são capazes de se alimentar de plantas que seriam tóxicas às espécies australianas.Sobre a origem desta nova espécie de cangurus, é mais provável que:
a) após a fuga, um dos filhos do casal apresentou uma mutação que lhe alterou a cor, tamanho e hábitos alimentares. Esse animal deu origem à espécie havaiana, que difere das espécies australianas devido a esta mutação adaptativa.
b) após a fuga, o casal adquiriu adaptações que lhe permitiram explorar o novo ambiente, adaptações essas transmitidas aos seus descendentes.
c) os animais atuais não difiram geneticamente do casal que fugiu do zoológico. As diferenças em cor, tamanho e alimentação não seriam determinadas geneticamente, mas devidas à ação do ambiente.
d) o isolamento geográfico e diferentes pressões seletivas permitiram que a população do Havaí divergisse em características anatômicas e fisiológicas de seus ancestrais australianos.
e) ambientes e pressões seletivas semelhantes na Austrália e no Havaí permitiram que uma população de mamíferos havaianos desenvolvesse características anatômicas e fisiológicas análogas às dos cangurus australianos, processo este conhecido por convergência adaptativa.
4.
Vários conceitos são utilizados para definir uma espécie. De maneira geral podemos dizer que uma espécie representa um conjunto de indivíduos com potencial, em condições naturais, de cruzarem entre si e gerarem descendentes férteis. Vários fatores podem produzir novas espécies, ou especiação. Isso se dá quando uma espécie deriva-se de outra reprodutivamente isolada, podendo esta nova espécie manter ou não relações geográficas com seu ancestral. Assinale a alternativa que representa um processo que pode favorecer a especiação:a) Populações que vivem no mesmo ambiente e que se reproduzem em épocas diferentes apresentam um isolamento estacional.
b) Populações com parceiros em potencial copulam, porém a fecundação não ocorre devido à ausência de transferência de espermatozoides, já que eles morrem, favorecendo o mecanismo de isolamento pré-copulatório.
c) Populações com parceiros em potencial encontram-se, mas não copulam, favorecendo o mecanismo de isolamento mecânico.
d) Populações que escolhem seus parceiros avaliando seus comportamentos apresentam um isolamento temporal.
5.
Foi o naturalista inglês Charles Darwin (18091882), em sua obra intitulada A Origem das Espécies, que sugeriu que a evolução é um processo de divergência, onde espécies semelhantes seriam descendentes de uma única espécie que teria existido no passado, a partir de um ancestral comum. Podemos afirmar corretamente que a especiação, no geral, inicia-se quando:a) Acontece a troca de genes entre duas espécies diferentes ocupantes de um mesmo espaço, não isoladas geograficamente.
b) Não ocorre a troca de genes entre duas espécies, mesmo que não haja isolamento geográfico. c) Ocorre a troca de genes entre duas populações que coexistem em um mesmo espaço, não
isoladas geograficamente.
d) A troca de genes entre duas espécies torna-se restrita em virtude do isolamento geográfico das mesmas.
6.
O processo de formação de uma nova espécie é chamado de especiação e pode ocorrer de várias maneiras. Quando a especiação acontece em decorrência do surgimento de uma barreira geográfica, ela é denominada de:a) Especiação simpátrica. b) Especiação disruptiva. c) Especiação parapátrica. d) Especiação alopátrica.
7.
O processo de formação de novas espécies é lento e repleto de nuances e estágios intermediários, havendo uma diminuição da viabilidade entre cruzamentos. Assim, plantas originalmente de uma mesma espécie que não cruzam mais entre si podem ser consideradas como uma espécie se diferenciando. Um pesquisador realizou cruzamentos entre nove populações — denominadas de acordo com a localização onde são encontradas — de uma espécie de orquídea (Epidendrum denticulatum). No diagrama estão os resultados dos cruzamentos entre as populações. Considere que o doador fornece o pólen para o receptorFIORAVANTI, C. Os primeiros passos de novas espécies: plantas e animais se diferenciam por meio de mecanismos surpreendentes. Pesquisa Fapesp, out. 2013 (adaptado).
Em populações de quais localidades se observa um processo de especiação evidente? a) Bertioga e Marambaia; Alcobaça e Olivença.
b) Itirapina e Itapeva; Marambaia e Massambaba. c) c) Itirapina e Marambaia; Alcobaça e Itirapina. d) Itirapina e Peti; Alcobaça e Marambaia. e) Itirapina e Olivença; Marambaia e Peti.
8.
No processo de evolução biológica, ao longo das gerações, ocorrem alterações nas moléculas que contêm carbono. A imagem abaixo ilustra duas espécies de peixes, separadas pelo Istmo do Panamá. Ambas surgiram a partir de uma única população, existente no local antes da elevação geológica da América Central.O processo evolutivo que deu origem a essas duas espécies é denominado: a) anagênese
b) ortogênese c) cladogênese d) morfogênese
9.
A organização de indivíduos e populações em espécies evita a degradação de genótipos maduros, bem-sucedidos, que ocorreria caso se misturassem com genótipos incompatíveis. A hibridação, quando possível, costuma produzir indivíduos inferiores, muitas vezes estéreis, isso demonstra que os genótipos, por serem sistemas harmoniosos e bem ajustados, devem ser similares para que um cruzamento seja bem-sucedido.MAYR, 2009, p. 202.
Considerando-se as etapas necessárias para o estabelecimento da especiação a partir de populações originais e a importância desse processo evolutivo na diversidade da vida, é possível afirmar:
a) Genótipos incompatíveis se expressam inexoravelmente na formação de híbridos inferiores ou estéreis.
b) A hibridação produz indivíduos inferiores devido à baixa estatura provocada pelo nascimento precoce das crias.
c) Na especiação simpátrica, o distanciamento genético que provoca a incompatibilidade entre os indivíduos se estabelece apesar da interação persistente entre os grupos.
d) Organismos capazes de produzir descendentes não devem apresentar diferenças significativas no seu conjunto gênico que justifiquem algum tipo de progresso especiativo.
e) O isolamento geográfico em populações alopátricas favorece uma aproximação do conjunto gênico durante o processo de especiação.
10.
Num contexto de isolamento geográfico, as raças podem originar espécies (especiação) distintas ou, após a eliminação da barreira geográfica, confluir para formar populações com maior variabilidade. Populações e espécies também estão sujeitas à extinção. Ao longo da evolução, as taxas de especiação e extinção têm variado principalmente em função de alterações no meio ambiente. Mas, nos últimos tempos, devido à ação humana, as extinções têm superado em muito as taxas de surgimento de novas espécies. A esse respeito, assinale a afirmação incorreta.a) Na especiação natural, um mesmo gene alelo pode ter diferentes valores adaptativos em diferentes ambientes.
b) A fragmentação de um ecossistema pode favorecer a oscilação gênica contribuindo para a extinção de determinadas espécies.
c) A seleção natural aumenta a variabilidade genética de uma determinada população isolada de outras populações.
d) Espécies muito diferentes podem convergir para se tornar mais semelhantes devido à seleção de características adaptativas em um determina o ambiente.
Gabarito
1. E
A ausência de fluxo gênico entre as plantas eventualmente gera um isolamento reprodutivo, impedindo que elas reproduzam entre si, fenômeno importante para o processo de especiação.
2. E
Através do cruzamento entre diferenças raças, há uma manutenção do fluxo gênico entre raças muito diferentes, impedindo assim o processo de especiação, já que o isolamento reprodutivo não é completo. 3. D
O isolamento geográfico força o isolamento reprodutivo e gera novas pressões seletivas no ambiente, modificando assim a população que foi separada. Esse processo é chamado especiação alopátrica. 4. A
A estação reprodutiva em diferentes épocas do ano é um mecanismo de isolamento pré-zigótico conhecido como isolamento estacional.
5. D
O isolamento geográfico é um mecanismo que impede o fluxo gênico entre partes da população, e pode levar a uma especiação alopátrica.
6. D
A especiação com barreira geográfica é chamada alopátrica. 7. D
De acordo com o conceito biológico de espécie, a interrupção do fluxo gênico caracteriza a formação de novas espécies. A polinização inviável ou nula entre Itirapina e Peti, e entre Alcobaça e Marambaia indicam que fluxo gênico foi interrompido e o processo de especiação ocorreu.
8. C
Trata-se de um caso de cladogênese, onde uma população ancestral gerou ao longo do processo duas espécies.
9. C
Na especiação simpátrica, apesar de não haver isolamento geográfico entre os grupos, ainda assim surge um isolamento reprodutivo entre partes da população.
10. C
Fermentação e Respiração Anaeróbica
Resumo
A fermentação é um processo anaeróbico, que envolve a obtenção de energia a partir da glicólise, e subsequente formação de produtos secundários, que variam de acordo com o processo fermentativo. Há diversas formas de fermentação, mas as duas principais são:
• Fermentação lática: Devolução do H para o piruvato pelo NAD2H, formando lactato/ácido lático. É realizada por lactobacilos e pelas células musculares, principalmente. Gera apenas 2 ATP. Pode ser empregada para fabricação de iogurte.
• Fermentação alcoólica: O piruvato sofre uma descarboxilação, liberando CO2. Isso origina uma molécula de acetaldeído, que receberá dois H oriundos do NAD2H, formando um etanol. É realizada apenas por fungos, em especial as leveduras. Pode ser utilizada para fabricação de combustíveis, pães, massas, bebidas alcoólicas, entre outros produtos. O CO2 liberado faz a massa do pão crescer e o etanol pode ser usado para consumo (cervejas, vinhos) ou para combustível.
A respiração anaeróbica apresenta as mesmas etapas e saldo energético da resiração celular aeróbica (36 ATP, com glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória). A diferença porém é que o oxigênio não está presente nesse tipo de metabolismo, sendo os aceptores finais de elétrons o nitrogênio ou o enxofre. Esse metabolismo está presente, por exemplo, em bactérias do ciclo do nitrogênio.
Exercícios
1.
A levedura Saccharomyces cerevisiae pode obter energia na ausência de oxigênio, de acordo com a equaçãoProdutos desse processo são utilizados na indústria de alimentos e bebidas. Esse processo ocorre _____________ da levedura e seus produtos são utilizados na produção de _____________. As lacunas dessa frase devem ser preenchidas por
a) nas mitocôndrias; cerveja e vinagre. b) nas mitocôndrias; cerveja e pão. c) no citosol; cerveja e pão.
d) no citosol; iogurte e vinagre.
e) no citosol e nas mitocôndrias; cerveja e iogurte.
2.
A fermentação e a respiração celular apresentam uma etapa em comum, apesar de serem processos bastante distintos. Observe as alternativas a seguir e marque aquela que apresenta um processo comum à fermentação e à respiração celular.a) Ciclo de Krebs. b) Glicólise. c) Ciclo de Calvin. d) Cadeia respiratória.
e) Cadeia transportadora de elétrons.
3.
Na padaria, a fila para comprar pão era grande. O padeiro justificou que o pão não estava pronto porque a estufa, onde a massa era mantida, havia quebrado e a massa não havia crescido.Na produção do pão, a estufa é importante, pois garante a temperatura adequada para
a) o processo de respiração anaeróbica das leveduras adicionadas à receita, que produzem o oxigênio que faz a massa crescer antes de ser assada.
b) a expansão do gás carbônico produzido pela respiração dos fungos adicionados à receita, expansão essa que garante o crescimento da massa.
c) a evaporação da água produzida pela respiração das leveduras adicionadas à receita, sem o que a massa não cresceria, pelo excesso de umidade.
d) o processo de fermentação dos fungos adicionados à receita, o que faz com que a massa cresça antes de ser assada.
e) a evaporação do álcool produzido pela fermentação das leveduras adicionadas à receita; álcool que, em excesso, mataria essas leveduras, prejudicando o crescimento da massa.
4.
A lei 7678 de 1988 define que “vinho é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto simples de uva sã, fresca e madura”. Na produção de vinho, são utilizadas leveduras anaeróbicas facultativas. Os pequenos produtores adicionam essas leveduras ao mosto (uvas esmagadas, suco e cascas) com os tanques abertos, para que elas se reproduzam mais rapidamente. Posteriormente, os tanques são hermeticamente fechados. Nessas condições, pode-se afirmar, corretamente, quea) o vinho se forma somente após o fechamento dos tanques, pois, na fase anterior, os produtos da ação das leveduras são a água e o gás carbônico.
b) o vinho começa a ser formado já com os tanques abertos, pois o produto da ação das leveduras, nessa fase, é utilizado depois como substrato para a fermentação.
c) a fermentação ocorre principalmente durante a reprodução das leveduras, pois esses organismos necessitam de grande aporte de energia para sua multiplicação.
d) a fermentação só é possível se, antes, houver um processo de respiração aeróbica que forneça energia para as etapas posteriores, que são anaeróbicas.
e) o vinho se forma somente quando os tanques voltam a ser abertos, após a fermentação se completar, para que as leveduras realizem respiração aeróbica.
5.
Muitas contaminações do solo por combustíveis orgânicos chegam ao solo sub-superficial, onde a disponibilidade de oxigênio é mais baixa. Assim, uma das propostas existentes no Brasil é a de que a atividade de degradação por microrganismos anaeróbicos presentes nesses solos seja estimulada, já que são ricos em ferro oxidado. Nessa situação, o ferro exerceria função fisiológica equivalente à do oxigênio, que é a de:a) Reduzir os poluentes orgânicos. b) Catalizar as reações de hidrólise. c) Aceitar elétrons da cadeia respiratória. d) Doar elétrons para a respiração anaeróbia. e) Complexar-se com os poluentes orgânicos.
6.
As últimas Olimpíadas ficaram marcadas pelos sucessivos recordes alcançados em todas as áreas. O aumento gradativo do rendimento dos atletas mostrou claramente maior preparo físico. O sucesso deles está ligado à ciência e à tecnologia, que têm sido importantes aliadas na obtenção de melhores desempenhos. Fisiologistas esportivos num centro de treinamento olímpico monitoram os atletas para determinar a partir de que ponto seus músculos entram em processo de fadiga muscular. Eles fazem essa análise sob condições _______ e investigando o aumento, nos músculos, de _______. Assinale a alternativa que apresenta, pela ordem, informações adequadas para o preenchimento das lacunas. a) aeróbicas e ácido láctico.7.
“Além do ácido láctico, as bactérias geram vários produtos importantes através da fermentação. O queijo suíço, por exemplo, é fabricado pela fermentação de uma bactéria que forma ácido propiônico e gás carbônico. Esse gás forma as bolhas que se transformam nos famosos buracos do queijo suíço. Outra bactéria forma ácido acético, fermentando a sidra (vinho da maçã) ou vinho da uva, produzindo vinagre. O ranço da manteiga se deve ao ácido butírico, que também é produto da fermentação de bactérias. O álcool usado como combustível e como solvente, além de outros solventes como a acetona e o álcool isopropílico, também é produto da fermentação.”Linhares, Sérgio e Gewandsnajder, Fernando. “Biologia Hoje”. São Paulo, Editora Ática, 1997. Volume 1 pág. 166.
A origem dos diversos resíduos da fermentação, como os citados no texto, depende da: a) Variação de temperatura em que ocorrem as reações do processo.
b) Quantidade de energia produzida na forma de ATP ao longo da reação. c) Forma de devolução dos hidrogênios capturados pelo NAD ao ácido pirúvico. d) Natureza química da molécula utilizada como matéria-prima na reação. e) Disponibilidade de água como aceptor final de hidrogênios.
8.
A fermentação é um processo biológico mais ou menos universal, que permite a obtenção de energia pelos organismos em condições anaeróbias. Conhecida desde a Antiguidade, a fermentação alcoólica é utilizada pelo homem para a produção de pães e de bebidas fermentadas, como o vinho. No caso do vinho, um fungo microscópico, o Saccharomyces cerevisiae, transforma o açúcar da uva em gás carbônico e álcool. Os vinhos têm geralmente uma taxa de 13% de álcool. A partir de certa concentração, no entanto, o próprio álcool acaba se tornando tóxico para o fungo, que não sobrevive. Na região do Porto, em Portugal, célebre pelos vinhos que produz, costuma-se interromper a fermentação num certo estágio, acrescentando ao vinho uma aguardente vínica, produto rico em álcool etílico. O vinho assim obtido, quando comparado ao vinho que sofreu fermentação normal, é:a) Mais doce, com menor teor de álcool. b) Mais doce, com teor alcoólico maior. c) Menos doce, com maior teor de álcool. d) Menos doce, com menor teor de álcool. e) Mais doce, com igual teor alcoólico.
9.
O esquema representa uma montagem para se demonstrar a fermentação em leveduras. Ao final desse experimento, observa-se a formação de um precipitado no frasco 2, como indicado.Para que tal processo ocorra, é suficiente que o frasco 1 contenha, além da levedura: a) glicose e oxigênio. b) gás carbônico e oxigênio. c) glicose e gás carbônico. d) glicose. e) oxigênio.
10.
Dois microrganismos, X e Y, mantidos em meio de cultura sob condições adequadas, receberam a mesma quantidade de glicose como único substrato energético. Após terem consumido toda a glicose recebida, verificou-se que o microrganismo X produziu três vezes mais CO2 do que o Y.Considerando-se estas informações, concluiu-Considerando-se ter ocorrido: a) Fermentação alcoólica no microrganismo X. b) Fermentação lática no microrganismo X. c) Respiração aeróbica no microrganismo Y. d) Fermentação alcoólica no microrganismo Y. e) Fermentação lática no microrganismo Y.
Gabarito
1. C
As leveduras realizam o processo de obtenção de energia a partir da fermentação alcoólica. A fermentação se inicia com a etapa de glicólise, que ocorre no citosol celular, e os produtos finais são o etanol e o gás carbônico. Este tipo de fermentação é utilizado na produção de bebidas alcoólicas e massas.
2. B
A glicólise é uma etapa comum a todos os tipos de respiração e à fermentação, produzindo um saldo de 2 ATP para a célula.
3. D
A massa cresce antes de ser assada devido ao processo de fermentação alcoólica das leveduras, fungos unicelulares que, em condições anaeróbicas, realizam essa fermentação e liberam gás carbônico na massa, o que a faz inchar.
4. A
Se o tanque estiver aberto, as leveduras fazem respiração aeróbica. Apenas após o fechamento dos tanques, tornando o ambiente anaeróbico, as leveduras iniciam o processo de fermentação alcoólica necessário para fabricar o vinho.
5. C
A função do Ferro, neste caso, é agir como um aceptor de elétrons, assim como o oxigênio o faz na respiração aeróbica.
6. E
As células musculares estriadas esqueléticas são capazes de realizar fermentação lática quando submetidas a esforços intensos, causando o acúmulo de ácido lático na musculatura.
7. C
A origem dos subprodutos da fermentação, como o ácido lático, ou etanol, ou ácido acético, nada mais são que maneiras químicas de remover o hidrogênio do NAD+, livrando-o para receber hidrogênios de outra glicose degradada.
8. B
O vinho terá maior teor alcoólico, devido a aguardente adicionada, e mais doce, já que a fermentação do fungo foi interrompida, interrompendo o consumo da glicose.
9. D
As leveduras realizam fermentação apenas em ambiente anaeróbico,logo o ambiente não pode apresentar oxigênio. Para que a fermentação ocorre é necessário apenas a glicose como substrato.
10. D
O organismo X realiza respiração aeróbica, produzindo assim 6 moléculas de CO2 por glicose consumida. O organismo Y produz a terça parte disso, ou seja, 2 moléculas de CO2, portanto, trata-se da fermentação alcoólica.
Conceitos básicos em genética e primeira lei
Resumo
Conceitos importantes:
• Genoma: conjunto haploide de cromossomos de uma espécie
• Cariótipo: conjunto diploide de cromossomos, organizados de acordo com a sua morfologia
• Locus gênico: local que o gene ocupa no cromossomo. O plural de locus é loci gênico • Alelo: genes que ocupam o mesmo lócus.
Disponível em: http://creationwiki.org/images/1/1f/Genelocus.JPG
Genótipo é a constituição de genes de determinado indivíduo (ex: genótipo Aa). Já o fenótipo é a expressão de características de acordo com o genótipo e as influências do meio que vive (ex: flores rosas).
Cromossomos homólogos
Locus genico Gene Alelo
Disponível em: http://www.climameteo24.com/wp-content/uploads/2015/05/fiore.png
• Homozigotos: São formados por alelos iguais (AA ou aa) • Heterozigotos: Um locus possui dois alelos distintos. (Aa)
Disponível em: http://biologianet.uol.com.br/upload/conteudo/images/2015/09/homozigoto-heterozigoto.jpg
• Dominante: Expressam sua característica, mesmo na presença de um gene recessivo que daria origem a outro fenótipo.
• Recessivo: Não se expressam na presença de um gene dominante.
Ex: Os genótipos AA e Aa possuem um mesmo fenótipo (pois apresentam ao menos um alelo dominante). Já o genótipo aa mantém o fenótipo condicionado pelo gene recessivo
Primeira Lei de Mendel
Lei da Segregação dos Fatores
“Cada característica é determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas, onde ocorrem em dose simples”
Mendel realizou experimentos com ervilhas da espécie Pisum sativum, realizando cruzamentos e anotando os resultados. Analisou como algumas características possuíam caráter dominante em relação a outras, ditas recessivas.
Disponível em: http://2.bp.blogspot.com/-C88ZPHx5NuQ/U_UGO6N4W2I/AAAAAAAABbY/tk5iOudUcuQ/s1600/Captufdrar.PNG
Formação dos gametas:
BB - dará origem apenas a gametas “B” Bb - formará gametas “B” e com “b” bb- origina gametas “b”
No experimento de Mendel, com o cruzamento de plantas ditas “puras”, houve o crescimento de plantas iguais às parentais. Estas poderiam ter tanto o genótipo AA (fenótipo amarelo da semente) como aa (fenótipo verde), assim, são homozigotas.
Disponível em: http://alunosonline.uol.com.br/upload/conteudo/images/lei-de-mendel.jpg
Cruzando-se plantas com sementes verdes (vv) e amarelas (VV), originaram apenas plantas com sementes amarelas (Vv), heterozigotas (chamadas de híbridas por Mendel). Por fim, cruzando-se plantas Vv x Vv, originaram 3 plantas com sementes amarelas (sendo 1 VV e 2 Vv), além de 1 planta verde (vv). Isso provou a relação de dominância da cor amarela sobre a verde, originando a proporção de 3:1 do fenótipo em um cruzamento de heterozigotos.
Disponível em: http://alunosonline.uol.com.br/upload/conteudo/images/cruzamento%20da%20lei%20de%20mendel.jpg
Exercícios
1.
Dois genes alelos atuam na determinação da cor das sementes de uma planta: A, dominante, determina a cor púrpura e a, recessivo, determina a cor amarela. A tabela abaixo apresenta resultados de vários cruzamentos feitos com diversas linhagens dessa planta:Apresentam genótipo Aa as linhagens: a) I e II.
b) II e III. c) II e IV. d) I e IV. e) III e IV.
2.
Uma pequena cidade interiorana do Nordeste brasileiro chamou a atenção de pesquisadores da Universidade de São Paulo pela alta incidência de uma doença autossômica recessiva neurodegenerativa. As pesquisas realizadas revelaram que é também alto o número de casamentos consanguíneos na cidade. Outro dado interessante levantado pelos pesquisadores foi que a população da cidade acredita que a doença seja transmitida de uma geração a outra através do sangue.Pesquisa FAPESP, julho de 2005.
Pelas informações fornecidas no texto, podemos afirmar que:
a) pais saudáveis de filhos que apresentam a doença são necessariamente homozigotos. b) homens e mulheres têm a mesma probabilidade de apresentar a doença.
c) em situações como a descrita, casamentos consanguíneos não aumentam a probabilidade de transmissão de doenças recessivas.
d) pais heterozigotos têm 25% de probabilidade de terem filhos também heterozigotos. e) pais heterozigotos têm 50% de probabilidade de terem filhos que irão desenvolver a doença.
3.
Um estudante, ao iniciar o curso de Genética, anotou o seguinte:I. Cada caráter hereditário é determinado por um par de fatores e, como estes se separam na formação dos gametas, cada gameta recebe apenas um fator do par.
II. Cada par de alelos presentes nas células diploides separa-se na meiose, de modo que cada célula haploide só recebe um alelo do par.
III. Antes da divisão celular se iniciar, cada molécula de DNA se duplica e, na mitose, as duas moléculas resultantes se separam, indo para células diferentes.
A primeira lei de Mendel está expressa em: a) I, somente.
b) II, somente. c) I e II, somente. d) II e III, somente. e) I, II e III.
4.
Sabemos que o albinismo é uma anomalia genética recessiva em que o indivíduo portador apresenta uma deficiência na produção de melanina em sua pele. Se um rapaz albino se casa com uma menina que produz melanina normalmente, porém que possui mãe albina, qual é a probabilidade de o filho do casal nascer albino?a) 100%. b) 75%. c) 50%. d) 25%. e) 0%.
5.
Observe o que se lê no rótulo de uma garrafa de Coca-Cola: Atenção fenilcetonúricos: contém fenilalaninaA fenilcetonúria (PKU) é uma doença hereditária transmitida por herança autossômica de um par de alelos, que impede o metabolismo do aminoácido fenilalanina, provocando seu acúmulo nos tecidos, inclusive no tecido nervoso. Em consequência, surge uma deficiência mental acentuada e incurável. Assim, crianças fenilcetonúricas, nos primeiros anos de vida, devem evitar alimentos que contêm fenilalanina, para não se tornarem deficientes mentais. Se um casal normal tiver um filho com esta doença pode-se concluir que
a) O gene causador da doença é dominante. b) Os pais deste doente são homozigotos.
