BIOLOGIA 1 Resoluções das atividades Capítulo 2 Estrutura celular ATIVIDADES PARA SALA 01 D A membrana plasmática, segundo o modelo proposto por Singer e Nicholson, é constituída por uma bicamada de moléculas de fosfolipídios que estão associados a moléculas de proteínas e a moléculas de colesterol (nos animais) ou ergosterol (nos fungos). Os fosfolipídios são moléculas anfifílicas, e sua porção hidrofílica encontra-se localizada no exterior da bicamada enquanto a porção lipofílica ou hidrofóbica está voltada para o interior da membrana. 02 B Osmose é o fenômeno observado, o qual consiste na passagem de moléculas de água através de uma membrana semipermeável, como a membrana plasmática das células. O movimento de água por osmose deve-se à diferença de concentração do soluto entre os meios externo e interno da célula. Assim, as moléculas de água movem-se mais intensamente de um meio hipotônico para o meio hipertônico. Experimentos com hemácias ou eritrócitos permitem avaliar, pelas alterações de volume dessas células, o movimento de água por osmose. Na figura, verifica-se que em 1, os eritrócitos foram mantidos em meio isotônico, ou seja, com concentração osmótica igual a do interior celular. Já em 2 e 3, houve a entrada de água nessas células, o que levou ao rompimento da membrana observado em 3. Portanto, os eritrócitos foram colocados em um meio hipotônico, ou seja, com menor concentração osmótica. Desse modo, pode-se afirmar que o meio intracelular desses eritrócitos é hipertônico. 03 D Diferentes estruturas e componentes celulares caracterizam as células eucarióticas. A membrana plasmática apresenta moléculas de oligossacarídios localizados na face voltada para o ambiente extracelular. Esses açúcares constituem o glicocálix que protege a célula de danos químicos e mecânicos. A membrana também apresenta especializações tais como desmossomos e microvilosidades. Os desmossomos são responsáveis pela união lateral das células epiteliais. As microvilosidades estão presentes na membrana apical de células do tecido epitelial e apresentam rica quantidade de microtúbulos. O citoesqueleto é um componente de natureza proteica que apresenta as funções de estruturação, manutenção do formato celular e determinante dos movimento citoplasmáticos. Os ribossomos são compostos por RNA e proteínas, apresentam duas subunidades sem membranas, que são formadas pela síntese de proteínas. O complexo golgiense é responsável pela formação do acrossomo das células animais e pela organização da lamela média nos vegetais. Os lisossomos, derivados do complexo golgiense, são estruturas esféricas que apresentam rica quantidade de enzimas e estão relacionados com fenômenos de digestão intracelular que incluem autofagia e autólise. 04 B Nas células, os ribossomos são estruturas não membranosas compostas por RNA e proteínas e são responsáveis pela transcrição do RNA, ou seja, síntese de polipeptídios. O retículo endoplasmático não granuloso (liso) faz parte do sistema de endomembranas e é responsável pela metabolização de substâncias, síntese de hormônios esteróis e transporte intracelular. O complexo golgiense é formado por um sistema de sacos membranosos empilhados de onde parte e chegam vesículas. Trata-se de um sistema de empacotamento que garante o armazenamento e secreção. Além disso, na superfície celular, existem especializações de membrana denominadas microvilosidades, que são projeções digitiformes que ampliam a superfície de contato e a absorção de substâncias. Outras estruturas são os cílios e flagelos, compostos por microtúbulos, revestidos por membranas e que atuam no movimento celular. 05 A Organelas citoplasmáticas são estruturas dotadas ou não de membranas que exercem funções específicas nas atividades celulares. Os ribossomos são estruturas destituídas de membrana que efetuam a síntese de proteínas. O complexo golgiense é uma estrutura vinculada ao empacotamento e armazenamento de substâncias. O vacúolo (ou vacúolo de suco celular), presente nas células vegetais, permite a regulação osmótica da célula. As mitocôndrias são organelas relacionadas aos eventos oxidativos que resultam na formação de molécula de ATP (adenosina trifosfato), a qual fornece energia para a célula. 1a série – Ensino Médio – Livro 1 1 BIOLOGIA 1 ATIVIDADES PROPOSTAS 01 D A membrana plasmática apresenta, segundo o modelo do mosaico fluido, uma bicamada fosfolipídica. Nessa membrana, encontram-se imersas proteínas integrais que interagem hidrofobicamente com a porção apolar dos fosfolipídios. Há também proteínas periféricas que apresentam regiões polares e interagem com as faces da membrana voltadas para o meio externo e para o citoplasma. Na bicamada de fosfolipídios, existem também moléculas de colesterol que interferem na fluidez da membrana. Na face da membrana plasmática voltada para o espaço extracelular, encontram-se oligossacarídios que compõem o glicocálix. 02 F, V, V, V O transporte de substâncias através da membrana celular envolve mecanismos passivos e ativos. Os mecanismos passivos incluem difusão, osmose e difusão facilitada, nos quais a substância é transportada a favor do gradiente de concentração e não há gasto de energia, ou seja, não há consumo de ATP. O evento 1 é uma representação da difusão simples que ocorre com pequenas moléculas, ou seja, não ocorre com proteínas. O transporte ativo inclui a ação de bombas proteicas e eventos de exocitose, nos quais há gasto de energia, seja para promover o movimento de um íon contra seu gradiente de concentração, seja pela alteração do citoesqueleto e fusão de membrana, que promove liberação de substâncias contidas em vesículas. 03 F, V, F, V, V A membrana plasmática é uma barreira que apresenta permeabilidade seletiva controlando o movimento de substâncias. O transporte é divido em ativo e passivo. O transporte passivo caracteriza-se por não apresentar gasto de energia, ou seja, consumo de ATP e inclui os fenômenos de osmose, difusão simples e difusão facilitada. Na difusão, os solutos movem-se do meio com concentração maior para o meio com concentração inferior. No caso da difusão facilitada, proteínas transportadoras denominadas perméases permitem o movimento de pequenas moléculas, tais como certos carboidratos e aminoácidos do ambiente com maior concentração para o meio com menor concentração. O transporte ativo é caracterizado por apresentar consumo de moléculas de ATP e um dos exemplos é a bomba de sódio e potássio. Ela move esses íons contra seus gradientes de concentração, transportando sódio para o meio externo e potássio para o meio interno. 04 A O transporte através da membrana envolve estruturas e mecanismos que conduzem substâncias a favor ou con- 2 tra o gradiente de concentração. Quando a substância é movimentada contra seu gradiente de concentração, tem-se consumo de energia, ou seja, há gasto de moléculas de ATP. Por outro lado, ao mover-se a favor do gradiente de concentração, não há gasto de energia sob a forma de ATP e o processo é considerado passivo. A difusão de substâncias pela membrana, a passagem de íons através dos canais iônicos e a difusão facilitada são exemplos de transporte passivo. Já as proteínas denominadas bombas realizam transporte ativo. 05 C A fagocitose é o evento em que uma partícula, por exemplo uma bactéria, é englobada pela célula por um processo de emissão de pseudópodes. Após a internalização, ocorre formação de uma vesícula fagocítica chamada fagossomo que se une ao lisossomo resultando no estabelecimento do lisossomo secundário ou vacúolo digestivo, local em que se processa a hidrólise do material contido na vesícula. Os lisossomos são estruturas esféricas que possuem em seu interior enzimas hidrolíticas. São estruturas derivadas do complexo golgiense. 06 B As células eucarióticas apresentam um sistema de endomembrana constituído pelo complexo golgiense, retículo endoplasmático e lisossomos. O complexo golgiense (I) é composto por numerosos sáculos interligados e vinculado ao armazenamento e secreção de substâncias. Os lisossomos (II) são estruturas ricas em enzimas hidrolítica e tem função de promover a digestão intracelular. O retículo endoplasmático (III) é uma rede de canais que possui várias funções destacando-se o transporte de substâncias. 07 B O glicocálix é um envoltório externo à membrana formado por moléculas de carboidratos do tipo oligossacarídios. Esse envoltório atua na proteção da célula contra agentes mecânicos ou químicos, além de permitir o reconhecimento celular. 08 A As estruturas citoplasmáticas exercem distintas funções. O complexo golgiense faz a transformação, o armazenamento, o empacotamento e a secreção de substâncias. Lisossomos são estruturas vesiculares que atuam na digestão intracelular. Peroxissomos possuem a enzima peroxidase ou catalase que é responsável pela metabolização das moléculas de peroxido de hidrogênio (água oxigenada) em moléculas de água e gás oxigênio. Ribossomos são estruturas não membranosas que realizam a síntese de proteínas. Centríolos, também não membranosos, são formados por microtúbulos e estão relacionados com a formação das fibras do fuso na divisão celular e a organização de cílios e flagelos. 1a série – Ensino Médio – Livro 1 BIOLOGIA 1 09 F, V, V, V A célula eucariótica animal, como a representada na figura, apresenta diversas estruturas. Dentre as não membranosas, os ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas, já os centríolos estão vinculados à formação das fibras do fuso que participam da divisão celular. Quanto às estruturas membranosas, o retículo endoplasmático não granuloso é determinante do transporte intracelular, o retículo endoplasmático granuloso sintetiza proteínas que serão exportadas, o complexo golgiense é responsável pelo armazenamento e secreção, os lisossomos possuem enzimas digestivas e realizam digestão intracelular, as mitocôndrias são como usinas de força que promovem a síntese de ATP (molécula energética) e os peroxissomos atuam na degradação das moléculas tóxicas, como a água oxigenada. Assim, a organela indicada por 5 é o retículo endoplasmático granuloso que produz proteínas que serão exportadas para fora da célula. 10 F, V, F, V, V As organelas citadas apresentam as seguintes características. O retículo endoplasmático não granuloso é um sistema de canais que atua no processo de metabolização de substâncias e na síntese de lipídios. Os vacúolos pulsáteis, presentes em diversos protozoários, são capazes de eliminar o excesso de água que entra na célula desses organismos devido à osmose, evitando que haja rompimento da membrana plasmática. O complexo golgiense recebe proteínas vindas do retículo granuloso, modifica, empacota e exporta essas moléculas para o meio extracelular. Os lisossomos são derivados do complexo golgiense e apresentam enzimas digestivas participando, portanto, da digestão intracelular. Os peroxissomos possuem enzima catalase que metaboliza água oxigenada, convertendo-a em moléculas de água e gás oxigênio. 1a série – Ensino Médio – Livro 1 3