BIOLOGIA Professor Manuel Gomes A medula óssea é um tecido líquido que ocupa o interior dos ossos. Na medula óssea são produzidos os elementos figurados do sangue: as hemácias (glóbulos vermelhos), os leucócitos (glóbulos brancos) e as plaquetas. Pelas hemácias, o oxigênio é transportado dos pulmões para as células de todo o nosso organismo e o gás carbônico é levado destas para os pulmões, a fim de ser eliminado. Os leucócitos são os agentes mais importantes do sistema de defesa do nosso organismo. As plaquetas compõem o sistema de coagulação do sangue. Para que se realize um transplante de medula, é necessário que haja uma total compatibilidade tecidual entre doador e receptor. Caso contrário, a medula será rejeitada. Esta compatibilidade tecidual é determinada por um conjunto de genes localizados no cromossoma 6. Por isso, devem ser iguais entre doador e receptor. Esta análise é realizada em testes laboratoriais específicos, a partir de amostras de sangue do doador e receptor, chamados de exames de histocompatibilidade. Com base nas leis da genética, as chances de um indivíduo encontrar um doador ideal entre irmãos (mesmo pai e mesma mãe) é de 35% e de 0,0001% (uma em um milhão) entre doadores não aparentados. (Adaptado do site www.brasilescola.com/doencas/transplante.htm) (A) (B) (C) O que é leucemia? Por que, logo após o transplante, o paciente deve ser mantido em regime de isolamento? Esse conjunto de genes localizados no cromossomo 6 é chamado de MHC (complexo principal de histocompatibilidade). Que função essa estrutura exerce no sistema imunológico? Observe a figura abaixo e responda aos itens a seguir: O que é transplante de medula óssea? É um tipo de tratamento proposto para algumas doenças malignas que afetam as células do sangue. Ele consiste na substituição da medula óssea doente, ou deficiente, por células normais, com o objetivo de reconstituição. O transplante pode ser autólogo, quando a medula ou as células precursoras de medula óssea provém do próprio indivíduo transplantado (receptor). Ele é dito alogênico, quando a fonte é um outro indivíduo (doador). Como é o transplante para o paciente? Depois de se submeter a um tratamento que destrói a própria medula, o paciente recebe a medula sadia como se fosse uma transfusão de sangue. Essa nova medula é rica em células chamadas progenitoras, que, uma vez na corrente sangüínea, circulam e vão se alojar na medula óssea, onde se desenvolvem. Durante o período em que estas células ainda não são capazes de produzir glóbulos brancos, vermelhos e plaquetas em quantidade suficiente para manter as taxas dentro da normalidade, o paciente fica mais exposto a episódios infecciosos e hemorragias. Por isso, deve ser mantido internado no hospital, em regime de isolamento. A boa evolução durante o transplante depende de vários fatores: o estágio da doença (diagnóstico precoce), o estado geral do paciente, boas condições nutricionais e clínicas, além, é claro, do doador ideal. Os principais riscos se relacionam às infecções e às drogas quimioterápicas utilizadas durante o tratamento. Com a recuperação da medula, as novas células crescem com uma nova "memória" e, por serem células da defesa do organismo, podem reconhecer alguns órgãos do indivíduo como estranhos. O que é compatibilidade? (A) (B) Que célula está representada com um ponto de interrogação? Qual a função dessa célula nos mecanismos de defesa? (A) (B) II III I (C) (D) (E) A melanina é produzida pelos melanócitos das camadas profundas do tecido conjuntivo subjacente. Este pigmento escurece a pele e oferece proteção contra o excesso de raios ultravioleta do Sol. A pele recebe estímulos do ambiente através de terminações nervosas que alcançam a epiderme. Os receptores de Krause, por exemplo, percebem a sensação de frio enquanto os receptores de Meissner são os responsáveis pelo tato. A vascularização da pele está distribuída por toda a sua extensão. Através de finíssimos capilares, oxigênio e nutrientes nutrem o epitélio da mesma forma que resíduos e excretas são removidos. A pele, por ser impregnada de queratina, uma substância impermeabilizante, impede a saída de água, prejudicando a termorregulação. Os pêlos são fundamentais para impedir o frio excessivo em todos os mamíferos, colaborando para a regulação da temperatura, especialmente no homem. (http://www.bioatividade.hpg.ig.com.br/fotos_ilustracoes/Anatomia_ilustra coes/coracao.jpg) Há cerca de 150 milhões de alvéolos em cada pulmão. Isto confere uma superfície de trocas gasosas de cerca de 70m2, o tamanho aproximado de uma quadra de tênis. Julgue os itens e a seguir assinale a alternativa que contém aquele(s) correto(s): I— A cavidade I recebe sangue venoso, proveniente de todo o corpo. Este sangue é encaminhado pelas veias pulmonares para a hematose. II — II representa a artéria aorta, vaso mais calibroso do nosso corpo, responsável por distribuir sangue arterial. III — A grande superfície de contato dos alvéolos diretamente com a atmosfera é fundamental para a manutenção da homeostase, por assegurar um aporte adequado de oxigênio durante a hematose. (A) (B) (C) (D) (E) apenas II; I e II; I e III; II e III; I, II e III. O esquema abaixo representa o maior órgão do corpo humano: A partir de determinada fase da embriogênese, o embrião passa a ser formado por três camadas de células (folhetos embrionários): o ectoderma, o mesoderma e o endoderma. A partir dessas estruturas surgirão todos os órgãos e tecidos do indivíduo. Acerca da organização estrutural dos seres vivos em nível supracelular, julgue os itens a seguir: I— O tecido conectivo é uma espécie de “cola” celular, além de, entre outros, estar envolvido com a entrega de nutrientes para os tecidos. Sua composição basicamente consiste em proteínas. II — O colágeno é a proteína mais abundante do corpo humano, representando cerca de 30% do total das proteínas do organismo, sendo um dos principais constituintes do tecido muscular. III — São células do tecido conjuntivo os fibroblastos, os macrófagos, mastócitos, plasmócitos e leucócitos, entre outros. É(São) correto(s) o(s) iten(s): (A) (B) (C) (D) (E) (http://www.skin-science.com/_en/_ww/loreal-skin-science/focus-skinscience_us.aspx) Sobre este órgão, podemos afirmar corretamente: I e III. I e II. Apenas I. Apenas II. I, II e III. A figura abaixo ilustra a fibra de um músculo esquelético: O hematócrito é determinado pela centrifugação do sangue, em um tubo calibrado. Essa calibração permite a leitura direta da percentagem de células. (Adaptado de: Tratado de fisiologia médica, Guyton e Hall 10a ed) A tabela a seguir mostra a quantidade de algumas células existentes em um mililitro de sangue de um jovem: Linhagem celular Quantidade existente em 1mm3 (A) (B) hemácias linfócitos 5130000 2278 monócitos eosinófilos 871 5 Explique por que o hematócrito dos homens geralmente é maior do que o das mulheres. Explique como a altitude em que a pessoa reside pode influenciar no hematócrito. Observe o relato abaixo, sobre o “Mal da Altitude”: (http://www.corpohumano.hpg2.ig.com.br/sist_muscular/fibra.jpg) Para que um músculo se contraia, ele deve ser excitado. Experimentalmente, o músculo responde aos diversos tipos de excitação, a saber: • • • excitações mecânicas, como as determinadas por uma pancada, uma picada, um esmagamento e outros; excitaçoes térmicas, como o aumento de temperatura; excitações elétricas: este tipo de excitação é o ideal, quando em teste, pois o experimentador pode fazer variar a intensidade e o grau de excitabilidade do músculo. Sobre o processo de contração muscular, são feitas algumas afirmações: I— No ser vivo, a excitação chega ao músculo através dos nervos motores. O músculo excitado responde ao estímulo contraindose. A contratibilidade é a característica essencial do músculo. O músculo excitado se deforma, se encolhe, aumenta de espessura, mas o seu volume total não muda. II — A elasticidade dos músculos é um fator indispensável. O músculo deve voltar à sua forma primitiva após a contração, para poder contrair-se de novo. Além disso, nos músculos considerados antagônicos, isto é, que desempenham funções opostas, têm lugar, simultaneamente, dois fenômenos contrários: quando um deles se contrai, o outro se afrouxa.Por exemplo, quando dobramos o antebraço sobre o braço, temos a contração do bíceps e, ao mesmo tempo, o afrouxamento do tríceps. III — Contraindo-se, os músculos esqueléticos agem sobre os ossos, que constituem verdadeiras "alavancas". Quando levantamos um peso com a mão, dobrando o cotovelo, o antebraço constitui a alavanca, a articulação do cotovelo é o ponto de apoio, a força desenvolvida pelos bíceps constitui a força motora e o peso a resistência. É(São) correta(s): (A) (B) (C) (D) (E) apenas III. II e III. I e II. I e III. I, II e III. O hematócrito é a porcentagem do sangue constituída por elementos figurados. Assim, se uma pessoa tiver hematócrito de 40, significa que 40% do volume de seu sangue são constituídos por células e o restante, por plasma. O hematócrito nos homens é, em média, de 42, enquanto nas mulheres é, em média, de 38. O jovem escalador, incapaz de caminhar e até mesmo de ficar em pé, está estendido em seu saco de dormir no ar rarefeito do Campo Base do Everest. Menos de 48 horas antes, Brad havia chegado aos 5.400 metros de altitude do acampamento ansioso para começar a escalada desafio de sua vida. Trabalhou duro montando acampamento e organizando cargas pesadas. Ao cair da noite sua cabeça latejava de dor e ele tinha pouco apetite. Durante a noite ele dormiu mal, acordando freqüentemente com períodos de perda de respiração e sensação de taquicardia. Quando a manhã chegou, sua cabeça ainda latejava e ele tinha enjôo. Não querendo ser um peso para os demais, Brad não disse a ninguém que estava com problemas. Bebeu pouco, devido à náusea, e medicou sua persistente dor de cabeça com Tylenol e codeína. Somente quando ele não apareceu para jantar na segunda noite foi que seus companheiros suspeitaram de que algo estava errado. Eles encontraram Brad deitado em sua barraca, desorientado e incapaz de ficar em pé. As doze horas seguintes transformaram-se num esforço épico para salvar sua vida. Felizmente os parceiros de Brad reconheceram os sinais de Edema Cerebral de Altitude (HACE — High Altitude Cerebral Edema) e imediatamente deram início a uma evacuação para altitude menor. Com o auxílio de lanternas e dos Sherpas da equipe, eles carregaram Brad por terreno traiçoeiro até a clínica da Associação de Resgate do Himalaia (Himalayan Rescue Association) situada a 4.200 metros. Estava quase amanhecendo quando eu o examinei, já parcialmente recuperado, graças aos 1.200 metros de descida. Brad foi medicado com Diamox e Decadron intravenoso e colocado numa bolsa de pressão Gamow por 4 horas. Sua melhora foi contínua; no terceiro dia ele já estava completamente recuperado. Nem todos que procuram a clínica têm a mesma sorte de Brad. Houve quatro fatalidades naquele ano provocadas por mal de altitude. (www.segurancaemmontanha.com.br) O Mal de Altitude é resultado direto da pressão atmosférica reduzida que se verifica com o aumento da altitude. Embora a percentagem de oxigênio no ar permaneça praticamente constante, a cerca de 21 por cento, a quantidade real de oxigênio que é inalado diminui com o declínio da pressão atmosférica. Acerca desse tema, julgue os itens a seguir: I— A primeira parte do corpo a reclamar da quantidade reduzida de oxigênio no ar é o cérebro, que utiliza 20 por cento de todo o oxigênio consumido. Para compensar a redução no oxigênio, os vasos sangüíneos que suprem o cérebro se dilatam para permitir que mais sangue — e, conseqüentemente, mais oxigênio — chegue à cabeça. O cérebro superalimentado começa a inchar, resultando no primeiro e mais comum dos sintomas do mal de altitude: a dor de cabeça. II — Os pulmões, que oxigenam todo o sangue do corpo, também requerem maior fluxo sangüíneo quando o oxigênio do ar está menos disponível. O aumento do fluxo sangüíneo nos pulmões pode causar o vazamento de fluidos dos vasos sangüíneos para os espaços de ar, produzindo Edema Pulmonar de Altitude. (HAPE — High Altitude Pulmonary Edema) III — Quanto mais frio for o clima, melhor e mais detalhada deve ser a preocupação com vestimentas. Os riscos objetivos do calor forte são importantes, como as queimaduras de pele e mucosas, a desidratação, diarréias, mal-estar, vômitos, etc., mas normalmente estes se insinuam de forma muito menos aguda do que o frio. Os perigos do frio incluem, entre outros, amputações por ulceração das extremidades do corpo e morte por hipotermia. É(São) correto(s): (A) (B) (C) (D) (E) I, apenas. II, apenas. I e II. II e III. I, II e III. O sangue é a massa líquida contida num compartimento fechado, o aparelho circulatório, que a mantém em movimento regular e unidirecional, devido essencialmente às contrações rítmicas do coração. O volume total de sangue em um homem normal, pesando 70kg, é de aproximadamente 5,5L. (Retirado de: Junqueira e Carneiro, histologia básica — 9a ed.) Considere as seguintes afirmações acerca do tecido sangüíneo: I— O tecido sangüíneo é o único tecido líquido de nosso corpo que desempenha funções de nutrição, defesa, oxigenação e tamponamento térmico. II — Existem diferentes tipos celulares em nosso sangue, destacando-se as hemácias e os diversos tipos de leucócitos. Enquanto as hemácias exercem o papel de levar oxigênio diretamente a todos os tecidos de nosso organismo, os diversos tipos de leucócitos se encarregam de outras funções, como a fagocitose de agentes estranhos e a secreção de anticorpos. III — O processo de coagulação sangüínea é viabilizado por elementos denominados plaquetas, que, na verdade, são fragmentos de células denominadas megacariócitos existentes na medula óssea. Está(ão) correta(s): (A) (B) (C) (D) (E) I e III, apenas. I e II, apenas. II e III, apenas. I, II e III. III, apenas. O sistema nervoso é dotado de potente capacidade de efetuar o controle a curto prazo da pressão arterial. Entretanto, quando ocorre alteração a longo prazo, no decorrer de muitas horas ou dias, os mecanismos nervosos perdem quase toda a sua capacidade de se opor às alterações. Nestas situações, os rins são de suma importância, visto que eles desempenham um papel predominante neste tipo de controle. (Adaptado de Guyton e Hall, Tratado de fisiologia médica, 10a ed.) (A) (B) Explique de forma sucinta como os rins regulam a pressão arterial. Explique como a insuficiência renal pode contribuir para o surgimento de edemas. A radioterapia consiste na utilização de radiações ionizantes para destruir células tumorais. A radiação danifica o material genético da célula do tumor evitando que ela cresça e se reproduza. A quantidade de sessões, radiação utilizada e o tempo de exposição é determinada pelo tipo e tamanho do tumor. É indicada para tratar tumores sólidos, mas também utiliza-se para o tratamento de leucemias e linfomas. Pode ser utilizada como tratamento isolado ou combinada à cirurgia e quimioterapia. Radioterapia é um tratamento médico à base de radioatividade capaz de interferir e prejudicar a mitose das células. Que tecido seria mais afetado por este tratamento: o hematopoiético ou o nervoso? Estudos recentes compararam as seqüências completas de DNA mitocondrial de indivíduos de várias regiões geográficas do planeta. Os resultados revelaram que a variabilidade genética no DNA mitocondrial de indivíduos africanos era quase o dobro da observada no DNA mitocondrial de não-africanos. Esses resultados foram importantes para corroborar a idéia de que o ancestral comum mais recente do Homo sapiens viveu na África há cerca de 200 000 anos. Explique por que a maior diversidade do DNA mitocondrial apóia a idéia da origem africana do Homo sapiens. A tipagem de DNA é uma técnica desenvolvida recentemente que permite identificar e estabelecer o grau de parentesco entre indivíduos. Para se realizar uma análise patrilínea, isto é, a investigação dos ancestrais paternos, usa-se um marcador do cromossomo Y, que não se altera ao longo das gerações (salvo em casos de mutações). Por outro lado, para uma análise matrilínea (materna), lançase mão do DNA mitocondrial. Por que o DNA mitocondrial deve ser usado para a análise matrilínea? A mutação em um gene humano provoca cegueira. Com a utilização de técnicas de genética clássica e molecular, verificou-se que este gene está localizado no genoma mitocondrial. Sabe-se que todas as mitocôndrias dos indivíduos afetados pela cegueira não possuem o gene normal, mas sim o gene mutado. (A) Informe a percentagem de filhas e filhos cegos de um casal: I — cuja mulher é normal e o homem é cego; II — cuja mulher é cega e o homem é normal. (B) Justifique as respostas ao item A. DNA DE MITÔCONDRIAS TAMBÉM MISTURAM INFORMAÇÕES PATERNAS E MATERNAS Mataram a "Eva mitocondrial". Cientistas da Escola Médica de Harvard, nos EUA, confirmaram que o DNA contido nas organelas celulares conhecidas como mitocôndrias sofre recombinação entre os genes vindos do pai e da mãe. O achado coloca dúvidas sobre o esforço de usar essa informação genética como um "cronômetro" natural em estudos de população. As mitocôndrias são as organelas responsáveis pelo processamento do oxigênio para a produção de energia para as células. Elas possuem um genoma próprio, que os cientistas usavam para medir há quanto tempo certas populações haviam se separado. A idéia prevalecente era a de que o DNA mitocondrial de um indivíduo vinha só da mãe — proveniente das mitocôndrias originárias do óvulo. Com isso, sabendo a taxa média de mutações ao longo do tempo nas letras do DNA, os cientistas podiam comparar dois genomas mitocondriais e dizer, com base nas diferenças, há quanto tempo eles se separaram. No topo da pirâmide, haveria a hipotética "Eva mitocondrial", supostamente a mulher responsável por todas as linhagens mitocondriais vistas hoje. A descoberta de que o DNA mitocondrial masculino se mistura ao feminino na fecundação, publicada na revista Science, deixa dúvidas sobre a eficiência desse método de datação. Além da taxa de mutações, seria preciso analisar o quanto os genomas mudam ao longo do tempo em razão da participação paterna. (Fonte: Folha de S. Paulo) (A) (B) (C) A leitura do texto apresenta uma razão que inviabilizaria a resposta da questão 12, pois esta dependeria de outra variável. Qual? Por quê? Que descoberta citada no texto inviabilizaria a resposta da questão 13? Como ficaria a resposta da questão 14?