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Bio. Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados. Semana 8 Rubens Oda (Hélio Fresta)

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Page 1: Bio. · Membrana Plasmática A membrana plasmática, também conhecida como plasmalema, delimita a superfície celular, e está pre - sente em todas as células. Ela não apenas delimita

Bio.

Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

Semana 8

Rubens Oda(Hélio Fresta)

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04/04

07/04

11/04

05/04

12/04

CRONOGRAMAExercícios: bioquímica

15:00

Revisão

13:30

Tipos celulares e membranas

15:00

Citoplasma e organelas

15:00

Respiração e fermentação

13:30

Page 3: Bio. · Membrana Plasmática A membrana plasmática, também conhecida como plasmalema, delimita a superfície celular, e está pre - sente em todas as células. Ela não apenas delimita

18/04 Fotossíntese e quimiossíntese

15:00

19/04 Exercícios: membrana e citoplasma

15:00

25/04 Anabolismo nuclear e síntese protéica

13:30

26/04 Mitose e meiose

15:00

28/04 Exercícios: síntese protéica, núcleo e divisão

15:00

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29/03 Proteínas

15:00

31/03 Vitaminas e ácidos nucléicos

15:00

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01. Resumo

02. Exercício de Aula

03. Exercício de Casa

04. Questão Contexto

Tipos celula- res e membra-na

07abr

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21Bi

o.

RESUMO

A célula é a unidade básica da vida, e o estudo de-

dicado a elas é a Citologia. Em geral, são unidades

microscópicas, dotadas de metabolismo próprio,

capazes de se reproduzir e delimitadas por uma

membrana plasmática.

As células podem ser definidas como eucariontes ou

procariontes, de acordo com as estruturas que apre-

sentam.

Célula Procarionte

São as células mais primitivas, sendo as primeiras a

surgir no planeta. Os principais exemplos são os in-

tegrantes do Reino Monera, as bactérias. Seu ma-

terial genético é disperso no citoplasma, não apre-

sentando um núcleo, e seus ribossomos possuem

conformação 70s. Podem apresentar uma parede

celular de polipeptídioglicanos que conferem resis-

tência esta célula, impedindo sua ruptura.

O DNa disperso no citoplasma pode ser conhecido

como nucleoide, e também pode apresentar confi-

guração circular, sendo conhecido então como plas-

mídeo bacteriano, também disperso no citoplasma.

Por muito tempo, acreditou-se que o mesossoma se-

ria uma estrutura que auxilia as bactérias em sua res-

piração celular. Hoje sabe-se que nada mais é que

um artefato causado pela microscopia, ou seja, uma

falha durante a preparação da lâmina.

Célula Eucarionte

Células eucariontes são mais complexas e comparti-

mentadas, e os principais exemplos são animais, ve-

getais e fungos.

Possui o material genético compartimentalizado em

um envoltório nuclear (carioteca), organelas mem-

branosas e ribossomos 80s, de maior tamanho que

aqueles encontrados nas bactérias.

Células vegetais podem apresentar parede celular

composta por celulose, um polissacarídeo compos-

to por centenas de moléculas de glicose inteligadas.

Células animais, por sua vez, possuem uma molécu-

la própria que pode integrar parte de sua membra-

na, o colesterol.

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o.

Membrana Plasmática

A membrana plasmática, também conhecida como

plasmalema, delimita a superfície celular, e está pre-

sente em todas as células. Ela não apenas delimita

a superfície celular, impedindo o vazamento de seu

conteúdo interno ao ambiente externo, como tam-

bém controla a entrada e saída de substâncias do

meio intra ou extracelular.

Ela é composta por uma camada lipoproteica, o que

significa que é feita a partir de fosfolipídios e pro-

teínas. Em animais, é possível observar colesterol e

glicídios na membrana.

Os fosfolipídios formam uma membrana dupla, fa-

zendo com que a região polar (hidrofílica) fique vol-

tada tanto para o meio extracelular como para o

meio intracelular, enquanto a região apolar (hidrofó-

bica) fica no centro.

Eles se dispõe lado a lado, podendo deslocar-se

continuamente sem perder contato, o que confere

a membrana a qualidade de ser dinâmica conforme

a necessidade.

As proteínas de membrana podem estar aderidas

na superfície ou estar totalmente inseridas na dupla

camada fosfolipídica. Podem atuar no transporte

como carreadores, ou na via metabólica e enzimá-

tica. Essas proteínas podem se movimentar parale-

lamente ao plano da membrana sem desconfigurar

sua forma, naquilo que é conhecido como modelo

moisaico-fluido.

Transporte de Membrana

A membrana é dotada de permeabilidade seletiva,

em outras palavras, ela permite a entrada e saída de

apenas algumas substâncias, podendo haver gasto

de energia (ATP) ou não. Quando há gasto de ener-

gia, o transporte é tido como ativo, enquanto trans-

portes sem gasto são tidos como passivos.

✓ Transporte passivo: Sem gasto de energia, e a

favor do gradiente de concentração (do mais con-

centrado ao menos concentrado, com relação ao

soluto). Na osmose (transporte de água), ela passa

do meio hipotônico ao meio hipertônico, buscando

a isotonia, enquanto na difusão ocorre o transporte

de soluto do meio hipertônico ao meio hipotônico.

✓ Na difusão facilitada, as partículas de soluto

passam pela membrana através de proteínas carre-

adoras, conhecidas como permeases. Essas proteí-

nas permitem a entrada de substâncias específicas

na célula, como por exemplo íons, que, devido a sua

carga, têm dificuldade em atravessar a camada lipí-

dica da membrana plasmática.

✓ Transporte ativo: Ocorre quando há liberação

de ATP (gasto energético) para realizar o transpor-

te contra o gradiente de concentração, ocorrendo

através de proteínas de membrana, mediante a hi-

drólise do ATP para liberação de energia.

Moléculas orgânicas grandes, ao contrário de par-

tículas pequenas como átomos, não atravessam a

membrana plasmática, então ela precisa empregar

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23Bi

o.

processos diferenciados para permitir sua passa-

gem.

✓ Endocitose: Ocorre para a entrada de gran-

des moléculas, podendo ser a partir da fagocito-

se (ingestão de partículas grandes através de ex-

pansões chamadas pseudópodes que capturam

essa partícula), pinocitose (captura de líquidos

ou macromoléculas dissolvidas em água) ou en-

docitose mediada (similar a fagocitose, porém há

adesão de partículas a receptores específicos).

✓ Exocitose: Moléculas são eliminadas da célula,

a partir de vesículas que, ao chegar na membrana

plasmática, são desfeitas, liberando seu conteúdo

ao meio extracelular.

Especializações da MembranaA membrana pode apresentar, de acordo com as

funções da célula em questão, especializações que

tornem o trabalho desta célula mais eficiente.

✓ Microvilosidades: Pequenas dobras da membra-

na que aumentam a superfície de contato, favore-

cendo a absorção de substâncias.

✓ Zônula de oclusão: Também chamada junção de

oclusão, une as células formando uma barreira im-

permeável e evitando a movimentação de moléculas

por ali.

✓ Zônula de adesão: Também chamada junção de

adesão, promove a aderência e vedação do espaço

intracelular, o que impede o fluxo de moléculas.

✓ Desmossomos: Função de aderência entre célu-

las adjacentes, confere resistência e rigidez.

✓ Junções comunicantes: Também conhecidas

como junção GAP, permite comunicação entre célu-

las vizinhas, permitindo assim troca de substâncias

entre elas.

✓ Hemidesmossomos: Unem a célula à matriz ex-

tracelular, como por exemplo unir as células epite-

liais à lâmina basal.

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o.

EXERCÍCIOS DE AULA

1. Três amostras de hemácias, A, B e C, foram isoladas do sangue de uma mesma

pessoa e colocadas em soluções com diferentes concentrações de sal. A figura

apresenta as hemácias vistas ao microscópio quando colocadas nas diferentes

soluções. Na linha inferior, representação esquemática das células da linha supe-

rior. As setas indicam a movimentação de água através da membrana.

Pode-se afirmar que, depois de realizado o experimento,

a) a concentração osmótica no interior da célula A é maior que a concentração

osmótica no interior da célula B.

b) a concentração osmótica no interior da célula C é maior que a concentração

osmótica no interior da célula B.

c) a concentração osmótica no interior das três células é a mesma, assim como

também o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções.

d) a concentração osmótica no interior das três células não é a mesma, assim

como também não o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções.

e) se as células A e B forem colocadas na solução na qual foi colocada a célula C,

as três células apresentarão a mesma concentração osmótica.

2. Certas pessoas são diabéticas porque possuem células que, em suas membranas

plasmáticas, apresentam proteínas que dificultam a passagem de insulina em

quantidade suficiente. Outro caso que evidencia a importância de certas pro-

teínas de membrana plasmática está relacionado à rejeição de órgãos: células

do sangue do receptor atacam o órgão implantado, uma vez que as proteínas

das membranas celulares do doador são estranhas ao organismo do receptor.

A diabetes e a rejeição de órgãos apresentadas por essas pessoas devem estar

relacionadas com duas das proteínas de membrana, ilustradas na figura abaixo,

a saber:

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o.

3. Os procariontes diferenciam-se dos eucariontes porque os primeiros, entre ou-

tras características:

a) não possuem material genético.

b) possuem material genético como os eucariontes, mas são anucleados.

c) possuem núcleo, mas o material genético encontra-se disperso no citoplasma.

d) possuem material genético disperso no núcleo, mas não em estruturas organi-

zadas denominadas cromossomos.

e) possuem núcleo e material genético organizado nos cromossomos.

4. Ao estudar para o vestibular, um candidato percebeu que ainda tinha dúvidas

em relação aos processos de difusão simples, transporte passivo facilitado e

transporte ativo através da membrana plasmática e pediu ajuda para outro ves-

tibulando. Este utilizou a figura abaixo para explicar os processos. Para testar

se o colega havia compreendido, indicou os processos como A, B e C e soli-

citou a ele que os associasse a três exemplos. Os exemplos foram: (1) trans-

porte iônico nas células nervosas; (2) passagem de oxigênio pelas brânquias de

um peixe; (3) passagem de glicose para o interior das células do corpo humano.

a) Indique as associações que o candidato deve ter feito corretamente. Expli-

que em que cada um dos processos difere em relação aos outros.

b) Em seguida, o candidato perguntou por que a alface que sobrou do almoço, e

tinha sido temperada com sal, tinha murchado tão rapidamente. Que explicação

correta o colega apresentou?

5. É comum, nos dias de hoje, ouvirmos dizer: “estou com o colesterol alto no san-

gue”. A presença de colesterol no sangue, em concentração adequada, não é

problema, pois é um componente importante ao organismo. Porém, o aumento

das partículas LDL (lipoproteína de baixa densidade), que transportam o coleste-

rol no plasma sanguíneo, leva à formação de placas ateroscleróticas nos vasos,

causa freqüente de infarto do miocárdio. Nos indivíduos normais, a LDL circu-

lante é internalizada nas células através de pinocitose e chega aos lisossomos.

O colesterol é liberado da partícula LDL e passa para o citosol para ser utilizado

pela célula.

a) A pinocitose é um processo celular de internalização de substâncias. Indique

outro processo de internalização encontrado nos organismos e explique no que

difere da pinocitose.

b) Cite um processo no qual o colesterol é utilizado.

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o.

EXERCÍCIOS DE CASA1. Quando é medida, em uma célula viva, a concentração de íons sódio (Na+) e po-

tássio (K+), observa-se maior concentração de íons Na+ no líquido extracelular,

enquanto que, no meio intracelular, há maior concentração de íons K+, como

ilustrado na figura. Com relação a esse assunto, assinale a alternativa incorreta.

a) Os íons Na+ e K+ atravessam normalmente a membrana celular pelo processo

de difusão facilitada.

b) Se não houvesse um processo ativo capaz de manter uma diferença, os íons

Na+e K+ tenderiam a igualar suas concentrações.

c) Bomba de sódio-potássio é a denominação dada ao processo ativo que permi-

te a manutenção da concentração diferencial desses dois íons.

d) O transporte de íons Na+ para fora da célula e o de K+ para dentro da célula

são realizados por uma proteína de transporte, com gasto de energia.

e) Os íons Na+ que penetram, normalmente, na célula por transporte ativo são

levados para o meio extracelular por difusão.

2. Observe o esquema representativo da membrana plasmática de uma célula eu-

cariótica e marque a alternativa com informações corretas sobre o modelo mo-

saico fluido.

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o.

Para conservar a carne comestível por mais tempo, os povos antigos salgavam-

-na. Esse é, ainda hoje, um dos métodos utilizados para a sua conservação. A

carne demora a apodrecer porque:

a) suas células perdem água, pois o sal torna o meio hipertônico e, assim, não há

proliferação de bactérias.

b) suas células ganham água, pois o sal torna o meio isotônico e, assim, não há

proliferação de bactérias.

c) suas células ganham água, pois o sal torna o meio hipotônico e, assim, não há

proliferação de bactérias.

d) suas células perdem água, pois o sal torna o meio hipotônico e, assim, não há

proliferação de bactérias.

e) suas células ganham água, pois o sal torna o meio hipertônico e, assim, não há

proliferação de bactérias.

3.

a) O mosaico fluido é descrito como uma bicamada de fosfolipídios (1), na qual as

proteínas integrais (4) da membrana atravessam a bicamada lipídica. Os oligos-

sacarídeos (2) estão fixados à superfície somente às proteínas, e o colesterol (5)

age somente diminuindo a fluidez da membrana, de forma independente da sua

composição em ácidos graxos.

b) As proteínas da membrana (3) estão incrustadas na dupla lâmina de coles-

terol, aderidas ou atravessando a membrana de lado a lado, como as proteínas

transportadoras (4), que facilitam o transporte por difusão facilitada.

c) Os fosfolipídios (1) e os oligossacarídeos (2) que constituam o glicocálix estão

associados às proteínas. As proteínas integrais (3) têm regiões polares que pe-

netram na bicamada fosfoliídica, ao contrário das periféricas (4) que apresentam

regiões apolares. O colesterol (5) pode somente aumentar a fluidez da membra-

na, não dependendo de outros fatores como a composição dos ácidos graxos.

d) Os fosfolipídios (1) conferem dinamismo às membranas biológicas e os oligos-

sacarídeos (2) que constituem o glicocálix podem estar associados aos lipídios

ou às proteínas. As proteínas integrais (3) têm regiões hidrofóbicas que pene-

tram na bicamada fosfolipídica, ao contrário das periféricas (4) que apresentam

regiões polares. O colesterol (5) pode aumentar ou diminuir a fluidez da mem-

brana, dependendo de outros fatores como a composição dos ácidos graxos.

e) As proteínas da membrana estão incrustadas na dupla lâmina de fosfolipídios,

aderidas (1) ou atravessando a membrana de lado a lado, como as proteínas peri-

féricas (4), que facilitam o transporte por difusão facilitada. O colesterol (5) não

interfere na fluidez da membrana, dependendo de outros fatores, como a com-

posição dos ácidos graxos.

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o.

5. Os organismos como os cajueiros, os gatos, as amebas e as bactérias possuem,

em comum, as estruturas

a) lisossomos e peroxissomos.

b) retículo endoplasmático e complexo de Golgi.

c) retículo endoplasmático e ribossomos.

d) ribossomos e membrana plasmática.

e) ribossomos e centríolos.

No que respeita ao fenômeno da osmose, assinale a alternativa correta.

a) A osmose é a difusão da água através de uma membrana permeável, do local

de maior concentração de água para o local de menor concentração. O tama-

nho dos poros dessa membrana permite a passagem das moléculas de água e

de soluto.

b) Uma solução será isotônica conforme desenvolva, respectivamente, maior ou

menor força osmótica do que as soluções a ela comparadas.

c) A membrana plasmática é uma membrana semipermeável perfeita, já que ela

não admite a passagem de soluto e, portanto, ocorre osmose através dela.

d) Diz-se que uma solução é hipotônica em relação a outra quando ambas de-

senvolvem iguais valores de força osmótica. Isso ocorre quando suas concentra-

ções, em partículas e soluto, são as mesmas.

e) Osmose trata-se da passagem de água do local de menor concentração de

soluto (que é, justamente, o mais concentrado em água) para o local de maior

4.

6. 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 so-

luto B no tubo 2.

a) As soluções adicionadas eram inicialmente hipertônicas (mais concentradas)

ou hipotônicas (menos concentradas) em relação às células? Justifique sua res-

posta.

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

Justifique sua resposta.

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o.

Nos vegetais, uma parede celular envolve a membrana plasmática. Cite o prin-

cipal tipo de carboidrato que compõe a parede celular dos vegetais, bem como

o monossacarídeo que o forma. Indique, ainda, as duas principais funções dessa

parede celular.

As células animais possuem núcleo delimitado por um envoltório poroso que

funciona como uma barreira entre o material nuclear e o citoplasma. As células

vegetais, apesar de possuírem núcleo similar, diferem das animais por apresen-

tarem um envoltório externo à membrana plasmática, denominado parede celu-

lar. Aponte o motivo pelo qual o envoltório nuclear deve apresentar poros. Em

seguida, cite as funções da parede celular dos vegetais e seu principal compo-

nente químico.

A membrana plasmática que delimita a célula permite a passagem seletiva de

substâncias do meio externo para o meio interno da célula e vice-versa. O que se

entende por transporte ativo e difusão facilitada?

A palytoxina é uma substância que tem a capacidade de causar a hemólise em

células normais de mamíferos. Essa substância utiliza um receptor específico

na membrana celular externa: uma das subunidades da enzima sódio e potássio

ATPase, responsável também pela ligação do potássio que passará para o meio

intracelular. A ouabaína, substância que utiliza o mesmo receptor específico que

a palytoxina e o potássio, é um potente inibidor da enzima sódio e potássio ATPa-

se, o qual, entretanto, não causa qualquer dano à membrana. Preencha com V

ou F os parênteses abaixo, conforme sejam verdadeiras ou falsas as assertivas

a seguir.

a) ( ) A incubação de hemácias em meio de cultura de células contendo ouabaína

não afeta a capacidade de regulação osmótica celular.

b) ( ) A pré-incubação de hemácias em meio de cultura de células contendo ou-

abaína dificulta a hemólise dessas células cultivadas posteriormente em meio

contendo palytoxina.

c) ( ) Se hemácias normais forem incubadas em um meio contendo palytoxina e,

posteriormente, adicionar-se ouabaína ao meio, espera-se que as células conti-

nuem íntegras.

d) ( ) Ratos de laboratório foram modificados geneticamente de modo que todas

as subunidades da enzima sódio e potássio ATPase se tornassem defeituosas e

a regulação osmótica se tornasse independente dessa enzima. Ao injetar-se in-

travenosamente uma determinada concentração de palytoxina nesses animais,

espera-se a sobrevivência de 100% deles.

e) ( ) Suponha dois grupos de animais de laboratório: o grupo A foi modificado

geneticamente de modo que todas as subunidades da enzima sódio e potássio

ATPase perdessem sua atividade, e o grupo B apresenta animais normais. Ao in-

jetar-se intravenosamente uma determinada concentração de ouabaína nesses

animais, espera-se que os animais dos grupos A e B comportem-se da mesma

maneira em termos de regulação osmótica.

7.

8.

9.

10.

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o.

QUESTÃO CONTEXTOUma brincadeira cruel e comum entre crianças é atirar sal em animais tidos como

“gosmentos”, como lesmas ou sapos.

O resultado disso é uma morte excruciante ao animal, tendo em vista que sua

pele é fundamental para sua respiração. Explique o que acontece com as células

deste ser vivo em contato com o sal.

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31Bi

o.

01.Exercício de aula1. e

2. d

3. b

4. a) As associações são:

A = 2, pois na difusão ocorre passagem de uma

substância através da membrana, sem haver consu-

mo de energia ou proteínas carreadoras.

B = 3, na difusão facilitada, um soluto atravessa a

membrana através de proteínas carreadoras na

membrana, sem haver consumo de energia.

C = 1, no transporte ativo há passagem de soluto

através de proteínas carreadoras na membrana com

gasto de energia.

b) A alface murcha devido a perda de água de suas

células através do processo de osmose, tendo em

vista que o meio fica hipertônico na presença do sal.

5. a) Fagocitose, uma evaginação da membra-

na plasmática que forma pseudópodos, responsá-

veis por envolver a partícula em questão, enquanto

na pinocitose ocorre uma invaginação da membrana

plasmática. A fagocitose engloba partículas gran-

des, enquanto a pinocitose engloba partículas me-

nores, ou líquidos.

b) É usado como matéria-prima para a produção de

hormônios esteroides, bem como parte da membra-

na de células animais.

02.Exercício de casa1. e

2. d

3. a

4. e

5. d

6. a) As soluções eram hipertônicas, tendo em

vista que houve redução no volume celular, decor-

rente da perda de água por osmose.

b) O soluto A, colocado no tubo 1, foi capaz de atra-

vessar a membrana, permitindo a volta do volume

celular, indicando uma igualdade nas concentrações

intra e extracelular.

7. A parede celular permite a proteção da

célula contra perda de água, impactos mecânicos

e permite conexões entre células próximas, garan-

tindo também sustentação a célula. Ela é compos-

ta por celulose, polissacarídeo composto por glico-

se.

8. A membrana nuclear precisa de poros para

permitir trocas de material, como RNAs e proteínas,

entre o núcleo e o citoplasma. A parede celular é

composta principalmente por celulose e permite a

proteção contra perda d’água e impactos mecâni-

cos, bem como oferecer sustentação ao vegetal.

9. O transporte ativo se dá contra o gradiente

de concentração e consome energia (ATP). A difu-

são facilitada, por outro lado, é um transporte passi-

vo (sem gasto de energia),e tem auxílio de proteínas

carreadoras da membrana.

10. F V F V V

03. Questão ContextoAo jogar sal em animais deste tipo, que utilizam a

pele para respirar e, portanto, tem baixa proteção

contra dessecação, o meio se torna hipertônico,

roubando água das células através do processo de

osmose. Isso faz com que o animal desidrate, levan-

do a sua morte.

GABARITO