Fisiologia celular Profº Léo Mariscal

Fisiologia celular
Profº Léo Mariscal
1. (Uerj 2015) As populações de um caramujo que pode se reproduzir tanto de modo assexuado
quanto sexuado são frequentemente parasitadas por uma determinada espécie de verme. No
início de um estudo de longo prazo, verificou-se que, entre os caramujos parasitados, foram
selecionados aqueles que se reproduziam sexuadamente. Observou-se que, ao longo do tempo,
novas populações do caramujo, livres dos parasitas, podem voltar a se reproduzir de modo
assexuado por algumas gerações.
Explique por que a reprodução sexuada foi inicialmente selecionada nos caramujos e, ainda, por
que a volta à reprodução assexuada pode ser vantajosa para esses moluscos.
2. (Fuvest 2015) Em certa doença humana, enzimas digestivas intracelulares (hidrolases) são
transportadas do complexo golgiense para a membrana celular e secretadas, em vez de serem
encaminhadas para as organelas em que atuam.
Nos indivíduos clinicamente normais,
a) em que organelas celulares essas enzimas digestivas atuam?
b) além de materiais capturados do meio externo, que outros materiais são digeridos pela célula?
c) qual é o destino dos produtos da digestão intracelular?
3. (Unifesp 2014) Obter energia é vital para todos os seres vivos, tais como as bactérias, os
protozoários, as algas, os fungos, as plantas e os animais. Nesse processo, a energia é
armazenada na forma de ATP, a partir de doadores e de aceptores de elétrons. Em certos casos,
organelas como as mitocôndrias são fundamentais para o processo.
a) Dos organismos citados, quais são os que possuem mitocôndrias?
b) É correto afirmar que, tanto na fermentação quanto na respiração aeróbica, o doador inicial e
o aceptor final de elétrons são moléculas orgânicas? Justifique.
4. (Ufpr 2013) Lisossomos são organelas importantes nos processos de digestão intracelular.
Possuem enzimas que catalisam a hidrólise de praticamente todos os tipos de macromoléculas.
Essas enzimas funcionam em pH ácido (em torno de 5), que é o pH encontrado no interior dessas
vesículas. Sobre os lisossomos, responda:
a) Qual o nome geral dado às enzimas digestivas que ficam em seu interior?
b) Qual a importância, para a “saúde” da célula, de que essas enzimas funcionem bem apenas
em pH ácido?
5. (Uerj 2011) É possível marcar determinadas proteínas com um isótopo radioativo, a fim de
rastrear sua passagem através da célula, desde a síntese até a excreção.
O gráfico abaixo ilustra o rastreamento da passagem de uma proteína marcada radioativamente
por três compartimentos celulares.
Indique a sequência do percurso seguido por essa proteína através dos três compartimentos
celulares citados e a função de cada um dos compartimentos durante o percurso.
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6. (Udesc 2011) A silicose é uma das doenças ocupacionais que constitui um grande problema
de saúde pública no Brasil.
Ocorre em pessoas que trabalham com areia, granito e minérios. O pó de sílica é inalado através
das vias respiratórias. Os macrófagos fagocitam o pó que se acumula no interior dessa célula, e
faz com que o lisossomo se rompa e inicie a autólise.
Em relação ao enunciado:
a) Quais são os órgãos, anatomicamente, responsáveis pela trajetória do ar, desde sua entrada
pelo nariz até a estrutura onde ocorre a hematose, no organismo humano?
b) Relacione a função do lisossomo na célula com o processo de autólise.
7. (Ufjf 2011) Com a realização de grandes eventos esportivos, como copa do mundo e
olimpíadas, a preocupação com o doping de atletas aumenta. Uma das formas mais comuns de
doping é a utilização de drogas que aumentam a capacidade de transporte de oxigênio do
organismo. Sobre os processos celulares relacionados ao doping, responda:
a) Qual é a relação entre o aumento da capacidade atlética do esportista e o aumento do
transporte de oxigênio?
b) Em qual organela celular é consumida a maior parte desse oxigênio e qual é o principal papel
desse gás nessa organela?
c) Qual é a consequência sobre a produção de energia e a capacidade atlética da utilização de
drogas que provocam a formação de poros para prótons nas membranas dessas organelas?
Justifique.
8. (Uff 2010) Quando se coloca água oxigenada em um ferimento na pele, uma enzima
localizada no interior de uma determinada organela das células do tecido ferido cliva essa água,
provocando um borbulhamento sobre o ferimento.
a) Em que organela a enzima em questão se localiza?
b) Explique por que ocorre o borbulhamento sobre o ferimento, descrevendo a reação e a enzima
envolvida.
c) Um animal geneticamente modificado apresenta uma redução significativa da síntese das
enzimas da organela identificada na resposta do item a. Nesse caso, o processo de
detoxificação do etanol seria afetado? Justifique.
d) Cite o nome e a função específica da organela identificada no item a, nas células vegetais.
9. (Unesp 2009) Suponha que aminoácidos que entram na composição das enzimas digestivas
de um macrófago tenham sido marcados com isótopos radioativos, o que permite acompanhar
seu trajeto pela célula. Em que organela do macrófago haverá maior concentração desses
aminoácidos? Justifique.
10. (Uerj 2009) Na fosforilação oxidativa, a passagem de elétrons através da cadeia respiratória
mitocondrial libera a energia utilizada no bombeamento de prótons da matriz para o espaço entre
as duas membranas da mitocôndria. O gradiente de prótons formado na membrana interna, por
sua vez, é a fonte de energia para a formação de ATP, por fosforilação do ADP.
Algumas substâncias tóxicas, como o dinitrofenol (DNF), podem desfazer o gradiente de prótons,
sem interferirem no fluxo de elétrons ao longo da cadeia respiratória.
Em um experimento, uma preparação de mitocôndrias foi incubada com substrato, O 2, ADP e
fosfato, mantidos em concentrações elevadas durante todo o tempo considerado. Após alguns
minutos de incubação, adicionou-se ao meio a droga DNF.
Observe os gráficos a seguir:
Indique o gráfico que representa a
variação do quociente Q durante o
tempo
de
incubação
no
experimento realizado. Justifique
sua resposta.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
A reprodução sexuada aumenta a variabilidade genética da população de caramujos parasitados
pelos vermes. Dessa forma, a população apresenta maior possibilidade de sobreviver quando
parasitados pelos vermes.
A reprodução assexuada produz cópias geneticamente idênticas, mas permite o aumento mais
rápido da população de caramujos.
Resposta da questão 2:
a) Lisossomos.
b) Organelas fora de função, por autofagia ou a digestão das estruturas celulares causando a
morte da célula, por autólise.
c) Os produtos da digestão intracelular são monossacarídeos com função energética e estrutural,
aminoácidos que serão utilizados na síntese proteica, derivados estruturais e energéticos da
hidrólise lipídica, como os ácidos graxos e o glicerol, além dos nucleotídeos formados a partir da
digestão do DNA e do RNA, os quais serão utilizados durante a replicação semiconservativa do
DNA e durante a formação do RNA pela transcrição.
Resposta da questão 3:
a) Mitocôndrias estão presentes nas células dos protozoários, algas, fungos, plantas e animais.
b) Não. Na fermentação alcoólica, o doador inicial e o aceptor final de elétrons são moléculas
orgânicas, respectivamente, glicose (C6H12O6) e o álcool etílico (C2H5OH).
Resposta da questão 4:
a) As enzimas lisossômicas são denominadas genericamente como hidrolases ácidas.
b) Funcionando bem apenas em pH ácido, o citoplasma ligeiramente alcalino, das células em
geral, fica protegido contra o ataque pelas enzimas digestórias de lisossomos eventualmente
rompidos.
Resposta da questão 5:
Retículo endoplasmático granular (REG), complexo golgiense (CG) e vesículas de secreção (VS)
REG: síntese das proteínas; CG: envolvimento das proteínas por suas membranas; VS: fusão
com a membrana plasmática, liberando as proteínas para fora da célula.
Resposta da questão 6:
a) O caminho percorrido pelo ar: narinas, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos, saco
alveolar e alvéolo, neste último ocorre a troca gasosa (hematose).
b) O lisossomo é uma organela repleta de enzimas digestivas. Quando ocorre o rompimento
desta organela, como no caso de silicose, as enzimas são liberadas e digerem as organelas e
componentes internos da célula ocorrendo a autólise.
Resposta da questão 7:
a) O aumento da disponibilidade de oxigênio aumenta a possibilidade de ocorrer transporte de
elétrons na cadeia respiratória e, consequentemente, aumenta a síntese de ATP, molécula
fundamental para a contração muscular.
b) O oxigênio é consumido principalmente nas mitocôndrias, onde age como aceptor final de
elétrons e hidrogênios no processo de fosforilação oxidativa.
c) Diminui a síntese de ATP e, consequentemente, a capacidade atlética do indivíduo. A
formação de poros para prótons fará com que menos prótons passem pela enzima ATP sintetase
(ou sintase), provocando redução da síntese de ATP.
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Resposta da questão 8:
a) A enzima em questão (catalase) localiza-se no peroxissomo.
b) O borbulhamento ocorre devido à liberação do gás oxigênio gerado pela ação da enzima
catalase que quebra a água oxigenada (2H2O2) em água (2H2O) e oxigênio (O2).
c) Sim, o processo de detoxificação do etanol seria prejudicado porque as enzimas
peroxissomais são importantes no processo de metabolização do etanol.
d) Nas células vegetais, os peroxissomos são denominados de Glioxissomo e a sua função
específica nessas células é a conversão das reservas de lipídios em glicídios.
Resposta da questão 9:
A maior concentração dos aminoácidos marcados será encontrada na composição das enzimas
digestórias contidas nos lisossomos dos macrófagos.
Resposta da questão 10:
Gráfico I: o DNF, desfazendo o gradiente de prótons, inibe a síntese de ATP, mas não atua na
cadeia respiratória. Consequentemente, o quociente entre a taxa de síntese de ATP e a taxa de
consumo de O2 deverá ser menor, após a adição do DNF.