Específicas UERJ Fisiologia/anatomia vegetal 1- Para estudar o tropismo de vegetais, tomou-se uma caixa de madeira sem tampa, com fundo constituído por uma tela de arame. Sobre a tela, colocou-se uma camada de serragem, mantida sempre úmida, e uma camada de terra vegetal. Por cima da terra, foram espalhados grãos de feijão. A caixa foi suspensa, mantendo-se o fundo na horizontal, sem contato com o solo. As raízes dos grãos germinaram, passando pela tela de arame em direção ao solo, mas voltaram a entrar na caixa, através da tela, repetindo esse processo à medida que cresciam. Aponte os dois mecanismos fisiológicos envolvidos no crescimento das raízes e descreva a atuação de ambos no processo descrito. geotropismo e hidrotropismo Devido ao geotropismo, as raízes das sementes germinadas crescem verticalmente para baixo; ao ficarem expostas ao ar, desidratam-se, retornando à caixa, por hidrotropismo, em busca de água 2- Fito-hormônios são substâncias que desempenham importantes funções na regulação do metabolismo vegetal. Os frutos sem sementes, denominados partenocárpicos, por exemplo, são produzidos artificialmente por meio da aplicação dos fito-hormônios denominados auxinas. A) Descreva a atuação das auxinas na produção artificial de frutos sem sementes. B) Cite um fito-hormônio que influencie o mecanismo iônico de abertura e fechamento dos estômatos foliares e explique sua atuação nesse mecanismo. O hormônio é aplicado antes da fecundação, acelerando o desenvolvimento do ovário floral, que se transforma em fruto antes da formação de sementes. Ácido abscísico. Inibe o transporte ativo de K+, acarretando uma diminuição da turgescência das células-guarda e o conseqüente fechamento dos estômatos. 3- A micropropagação é uma técnica amplamente utilizada nos dias atuais para a produção de vegetais em larga escala. O método baseia-se no cultivo de pedaços de tecidos retirados de uma única planta, o que gera rapidamente uma quantidade de mudas bem maior do que a produzida pelo crescimento de sementes dessa planta. Suponha que duas áreas agrícolas, adjacentes e de mesmo tamanho, foram cultivadas com um grande número de mudas de pés de laranja, da seguinte maneira: - Área I - mudas produzidas por micropropagação; - Área II - mudas obtidas com sementes. Quando as duas culturas estavam igualmente desenvolvidas, foi introduzido um patógeno ainda não existente em cada uma das áreas. Indique em qual dessas áreas as laranjeiras apresentarão maior probabilidade de resistência à alteração ambiental. Justifique sua resposta. Área II A micropropagação representa uma forma de reprodução assexuada, dando origem a indivíduos com a mesma carga genética. Já as mudas originadas de sementes obtidas por fecundação, na área II, possuem variabilidade genética e geram indivíduos com resistência variável às alterações do meio ambiente, portanto, com maior probabilidade de resistência ao patógeno. .4-Duas espécies de plantas fanerógamas, X e Y, de porte semelhante, foram cultivadas em duas situações experimentais: I – independentemente – cada planta em um vaso; II – em conjunto – as duas plantas em um mesmo vaso. Em ambas as situações, todas as demais condições ambientais foram mantidas idênticas. Ao final de algum tempo de cultivo, mediu-se o comprimento da parte aérea desses vegetais. Os resultados estão apresentados no gráfico abaixo. A) Identifique a provável relação ecológica presente na situação experimental II e justifique a diferença de comprimento da parte aérea dos vegetais verificada nesta situação. B) Cite duas características exclusivas das fanerógamas e os dois principais grupos em que esses vegetais são divididos. Competição interespecífica. Quando colocadas em um mesmo vaso, as duas espécies competem por nutrientes limitados, sendo que a espécie X é mais eficiente na captação desses recursos, conseguindo um melhor desenvolvimento. Apresentar sementes e órgãos reprodutivos evidentes. Gimnospermas e angiospermas. 2012) Em uma experiência, mediram-se, em presença do ar atmosférico, o consumo e a produção de oxigênio de uma planta em função da luminosidade a que estava submetida. A curva do gráfico abaixo indica os resultados da medição: Identifique os dois pontos da curva que representam condições para o crescimento dessa planta a partir do acúmulo de reservas energéticas. Justifique sua resposta. Pontos D e E A planta só pode crescer e acumular reservas quando sua intensidade de fotossíntese, medida pela produção de O2, supera o gasto de suas reservas, indicado pelo consumo de O 2. 2012) A clonagem de plantas já é um procedimento bastante comum. Para realizá-lo, é necessário apenas o cultivo, em condições apropriadas, de um determinado tipo de célula vegetal extraído da planta que se deseja clonar. Nomeie esse tipo de célula e apresente a propriedade que viabiliza seu uso com esse objetivo. Indique, ainda, uma parte da planta onde esse tipo de célula pode ser encontrado. Meristemática Ser indiferenciada e totipotente. Uma das possibilidades: câmbio extremidade da raiz extremidade do caule extremidade dos ramos UFF) 1- Em um experimento com uma angiosperma, um pesquisador determinou a relação entre a intensidade da luz e a taxa metabólica, envolvendo os processos de fotossíntese e respiração. A figura abaixo mostra o gráfico resultante desse experimento. a) Identifique a que processo, fotossíntese ou respiração, corresponde cada curva (A e B). Justifique sua resposta b) Identifique no gráfico o número que corresponde ao ponto de compensação fótica ou luminosa e justifique sua resposta. c) Explique por que o ponto de compensação deve ser ultrapassado, para que uma planta possa crescer. 2- uff As plantas, ao longo do processo evolutivo, apresentaram diversas características que permitiram o seu estabelecimento e perpetuação. Essas características são compartilhadas entre os grupos ou podem ser exclusivas. Os quadros abaixo apresentam três grupos vegetais (Quadro I) e algumas características do reino vegetal (Quadro II). Quadro I 1) Pteridófitas 2) Gimnospermas Quadro II 3) Angiospermas a) surgimento de vasos condutores b) gametófito como fase dominante c) surgimento da semente d) formação de fruto e) estruturas reprodutivas - estróbilos Assinale a alternativa que correlaciona corretamente cada um dos três grupos vegetais (Quadro I) com uma das características evolutivas (Quadro II) que foi fundamental para o estabelecimento do grupo. (A) 1-a; 2-e; 3-b. (B) 1-a; 2-c; 3-d. (C) 1-b; 2-a; 3-e. (D) 1-b; 2-d; 3-c. (E) 1-c; 2-e; 3-d. Digestão 4- Apenas as moléculas mais simples dos alimentos podem ser eficientemente absorvidas pelo intestino. Assim, a maior parte dos alimentos ingeridos, para ser aproveitada pelo corpo, precisa ser quimicamente processada por hidrólise. O quadro abaixo relaciona algumas propriedades de quatro classes de hidrolases encontradas na cavidade do tubo digestório, todas com faixa de pH ideal entre 7,0 e 8,0. Identifique uma enzima correspondente a cada classe, indicando os seus respectivos produtos. Classe A – enzima: amilase salivar (ptialina) ou amilase pancreática (amilopsina); produto: maltose. Classe B – enzima: tripsina, quimotripsina ou peptidases; produtos: peptídios e aminoácidos. Classe C – enzima: lactase; produtos: glicose e galactose. Classe D – enzima: lipase pancreática; produtos: di e monoacil gliceróis, ácidos graxos e glicerol. 3-Uma pessoa ingeriu, em uma refeição, somente pão, clara de ovo e azeite. A seguir, foram medidas, em função do tempo, em amostras coletadas no lúmen de diversos compartimentos de seu tubo digestivo, as concentrações de algumas substâncias: - compartimentos: boca - estômago -duodeno -jejuno -íleo -cólon ascendente; - substâncias: amido - proteína - triglicerídeos - peptídeos - glicose. O gráfico abaixo representa os resultados encontrados para apenas uma das substâncias analisadas, no jejuno e no íleo. As concentrações dessa substância, medidas nos demais compartimentos, mantêm-se, ao longo do tempo, muito baixas, não estando, por isso, representadas no gráfico. A) Identifique a substância cuja variação de concentração nos diversos compartimentos, durante os processos de digestão e absorção, deve corresponder à mostrada no gráfico. Explique como chegou a essa conclusão. B) Descreva a atuação do suco pancreático na digestão dos ácidos nucléicos alimentares, citando os produtos formados nesse processo. Glicose. Só a glicose é formada a partir da maltose originária da digestão do amido no suco entérico, no qual é encontrada a maltase. Dessa forma, a concentração de glicose aumenta, inicialmente, no jejuno e, a seguir, no íleo, decaindo, com o passar do tempo, em função de sua absorção. Nenhuma das outras substâncias testadas apresentaria um perfil similar. O suco pancreático, por conter as enzimas nucleases desoxirribonuclease e ribonuclease , digere, por hidrólise, respectivamente, as moléculas de DNA e RNA. Os produtos formados são: desoxirribonucleotídios e ribonucleotídios. - A bile, secretada pelo fígado e armazenada pela vesícula biliar, faz parte do processo de digestão de alimentos em seres humanos. Cite o tipo de alimento sobre o qual a bile age e a enzima que o digere. Em seguida, explique como a bile facilita a ação dessa enzima. alimento: gorduras (lipídios) 7 enzima: lipase pancreática A bile emulsiona as gorduras, fazendo com que o pequeno tamanho das partículas lipídicas formadas aumente a área superficial exposta à ação da lipase pancreática Hormônios 4- O hormônio cortisol, devido a sua acentuada ação antiinflamatória, é muito usado como medicamento. Observe o seguinte procedimento de terapia hormonal prescrito para um paciente: - administração de doses altas de cortisol diariamente, durante trinta dias; - diminuição progressiva das doses, após esse prazo, até o final do tratamento. No gráfico abaixo, são mostradas a taxa de produção de cortisol pelo organismo do paciente e a concentração desse hormônio no sangue, nos primeiros trinta dias de tratamento. A) Descreva a alteração da taxa de produção de cortisol durante os primeiros trinta dias. B) Explique o motivo pelo qual, ao final do tratamento, as doses de cortisol devem ser diminuídas progressivamente. O nível aumentado de cortisol na circulação, após sua administração, inibe a produção do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) pelo lobo anterior da hipófise (adenoipófise), o que promove uma diminuição do estímulo da produção do cortisol pelas glândulas supra-renais. A retirada progressiva do cortisol permite um aumento também progressivo do ACTH circulante, evitando um quadro de hipofunção do córtex supra-renal após o término do tratamento. Doenças 6- Nas últimas décadas, os serviços de saúde têm voltado sua atenção para várias viroses humanas até então desconhecidas e, ao mesmo tempo, se preocupam com o aumento do número de casos de outras que pareciam já controladas. Essas doenças são conhecidas, respectivamente, como emergentes e reemergentes. Cite um exemplo de cada uma dessas viroses encontradas no Brasil e apresente um fator responsável pela emergência e outro pela reemergência. Uma das viroses emergentes: • AIDS • febre hemorrágica (Hantaviroses) Fator para a emergência: Mutações que levam ao surgimento de vírus desconhecido ou à transposição de vírus existente em outra espécie. Uma das viroses reemergentes: • dengue • febre amarela Um dos fatores para a reemergência: • condições deficientes de saneamento básico • medidas insuficientes visando ao controle de vetores • alterações ocorridas no meio ambiente, antropogênicas ou não • baixos níveis socioeconômico e educacional de populações 2- Finalmente, uma vacina combateu em humanos a infecção pelo HIV, o vírus causador da AIDS. Na verdade, uma vacina não. Duas. A combinação de dois imunizantes que já haviam fracassado quando testados isoladamente, em estudos anteriores, reduziu em 31,2% o risco de contaminação. Adaptado de Isto É, 30/09/2009 As vacinas são um meio eficiente de prevenção contra doenças infecciosas, causadas tanto por vírus como por bactérias. Indique três princípios ativos encontrados nas vacinas e explique como atuam no organismo Microrganismos mortos, atenuados (inativados) ou antígenos específicos extraídos desses patógenos. Estimulam as defesas do organismo a produzir anticorpos específicos. Vetor: carrapato. Duas dentre as seguintes medidas: evitar zonas de mato sabidamente infestadas por carrapatos vestir-se apropriadamente quando entrar em zonas de mato onde o carrapato é encontrado retirar cuidadosamente o carrapato grudado à pele o mais rápido possível tratar com carrapaticidas os locais infestados Laudos confirmam cinco casos de febre maculosa RIO – Um menino de 8 anos, internado em Petrópolis, é a quinta vítima confirmada da febre maculosa, segundo informações do Ministério da Saúde. No final de 2005, na região serrana do Estado do Rio de Janeiro, e também em outros estados, foram relatados diversos casos, alguns fatais, de uma doença cujos principais sintomas são febre, distúrbios gastrintestinais, dores de cabeça e musculares, além do aparecimento de pequenas manchas avermelhadas na pele. A febre maculosa, uma zoonose de tratamento relativamente fácil quando instituído na fase inicial da doença, é de difícil diagnóstico, não só porque seus sintomas são comuns a muitas outras patologias, mas também por ser confirmada apenas por exames laboratoriais específicos. Cite o tipo de agente etiológico e o aracnídeo que age como vetor da febre maculosa. Em seguida, descreva duas medidas que podem ser tomadas para evitar a contaminação. Agente etiológico: bactéria. 9- A função do sistema imunológico é a de defender o organismo contra invasores. Bactérias, vírus, fungos, tecidos ou órgãos transplantados, e mesmo simples moléculas, podem ser reconhecidos pelo organismo como agentes agressores. A) Os gráficos abaixo mostram a variação da concentração de anticorpos contra um determinado antígeno no sangue de uma pessoa, em função do tempo, em duas condições: vacinação ou soroterapia. Um dos gráficos mostrados corresponde à variação da concentração de anticorpo antiofídico no sangue de uma pessoa mordida por uma serpente e tratada com uma dose do soro apropriado. Justifique por que esse tratamento deve ser feito logo após a picada do animal e, por que, em casos mais graves, deve ser repetido a intervalos de tempo relativamente curtos. B) Na eritroblastose fetal, a mãe produz anticorpos contra o fator Rh do filho. A doença só se manifesta, porém, a partir da segunda gravidez. Indique a condição que deve estar presente no feto para o desenvolvimento da eritroblastose em filhos de mulheres que não produzem fator Rh. Explique por que, mesmo nessas circunstâncias, o primeiro filho nunca é afetado. Porque o soro antiofídico já apresenta os anticorpos apropriados prontos, produzidos em outro animal. Quando administrado logo após a picada, atingem rapidamente níveis elevados no sangue, neutralizando prontamente a toxina da serpente. No entanto, esses níveis também caem rapidamente, como mostrado no gráfico 1. Por essa razão, nos casos mais graves, a aplicação deve ser repetida até que toda a toxina inoculada seja neutralizada. O feto deve ser capaz de produzir fator Rh, ou seja, ser Rh+. Como a produção inicial de anticorpos pela mãe Rh- contra o fator Rh fetal é pequena, esses anticorpos não chegarão a transpor com eficiência, na primeira gestação, a barreira placentária que separa a circulação materna da fetal. 2012) Recentemente, no Rio de Janeiro, recrutas da Marinha foram contaminados por vírus influenza tipo B. Esse vírus se replica de modo idêntico ao do vírus influenza tipo A, causador da pandemia de gripe suína no ano de 2009. Cite o tipo de ácido nucleico existente no vírus influenza tipo B e explicite seu mecanismo de replicação. RNA formado por hélice simples. O RNA viral é transcrito em seu RNA complementar, utilizado pela célula como RNA mensageiro. Genética: 4- O daltonismo é uma anomalia hereditária ligada ao cromossomo sexual X, caracterizada pela incapacidade de distinção de algumas cores primárias. Considere um indivíduo com cariótipo 47, XXY, daltônico, cujos pais têm visão normal. Identifique qual dos genitores doou o gameta com 24 cromossomos, justificando sua resposta. Em seguida, cite a etapa da meiose na qual ocorreu a trissomia XXY nesse indivíduo. Doador: mãe. Somente a mãe poderia ter visão normal e também um alelo para 4 o daltonismo. Etapa da meiose: anáfase II. 8- Em certa espécie de ratos, o alelo dominante B determina que a cor do pêlo seja cinza, enquanto o genótipo recessivo bb determina uma pelagem preta. Em outro cromossomo, um lócus afeta uma etapa inicial na formação de qualquer dos pigmentos do pêlo. Nesse lócus, o alelo dominante A possibilita um desenvolvimento normal da cor, mas o genótipo recessivo aa bloqueia toda a produção de pigmento. Assim, ratos aa são todos albinos, independentemente do seu genótipo no lócus B. Do cruzamento de um rato macho de pelagem cinza com uma fêmea albina, cujo genótipo é aabb, 50% da prole foi albina, 25% preta e 25% cinza. Determine o genótipo do rato macho, justificando sua resposta. AaBb Para que o macho seja cinza, deve apresentar, pelo menos, um alelo A e um alelo B. Como foi cruzado com uma fêmea albina (aabb) e existem tanto descendentes de pelagem preta (bb), quanto albinos (aa), o macho deve possuir os alelos a e b. No início do século XX, a transmissão das informações genéticas para os descendentes era explicada por algumas hipóteses sobre as leis da hereditariedade, como a mendeliana e a por mistura. Suponha que, em um indivíduo de uma população com reprodução sexuada, apareça, por mutação, um gene raro que confira ao seu portador características vantajosas. Indique, para cada uma das hipóteses representadas, se há ou não possibilidade de aumento da freqüência do gene mutante na descendência desse indivíduo e justifique suas respostas. Hereditariedade mendeliana: há possibilidade, pois os genes são transmitidos inalteradamente para a próxima geração; pode haver mistura dos fenótipos dos genitores, mas não dos genes individualmente. Hereditariedade por mistura: não há possibilidade, pois esta hipótese propõe uma mescla de genes, não permitindo a seleção do gene mutante. 6- Num experimento, foram comparadas as características genotípicas e fenotípicas de células retiradas de um tecido de anfíbio, ainda no estágio de girino, com as de células de tecido similar do mesmo indivíduo após atingir a idade adulta. Explique por que, entre essas células: A) as características genotípicas são iguais; B) as características fenotípicas são diferentes. Porque elas possuem DNA idênticos. Porque, embora essas células possuam o mesmo DNA, diferentes genes podem ser ativados ou não durante as etapas do desenvolvimento do indivíduo. 1- Os conhecimentos atuais de biologia celular, biologia molecular e engenharia genética podem, muitas vezes, estabelecer com segurança o parentesco entre pessoas, mesmo quando elas pertencem a gerações afastadas entre si. O heredograma abaixo mostra os descendentes do casal João e Maria. Atualmente, de toda essa família, apenas Maria e todos os seus bisnetos estão vivos, e se apresentaram para a identificação de herdeiros do casal citado. Por não haver documentos legais comprobatórios da relação de parentesco, nem ser possível a coleta de material genético dos membros falecidos da família, foi utilizada, dentre outras, a técnica de identificação por meio do estudo do DNA extranuclear. Indique o número de: A) bisnetos do sexo masculino e do sexo feminino que poderiam ser identificados com aproximadamente 100% de certeza, por técnicas que determinam a homologia entre amostras de DNA extranuclear, e justifique sua resposta; B) netos e bisnetos de João e Maria que possuíram ou possuem o cromossomo Y idêntico ao de João e justifique sua resposta. 2 do sexo masculino e 2 do sexo feminino. Nas condições propostas, homologias entre amostras de DNA só seriam possíveis se fossem comparadas amostras de origem mitocondrial. Como as mitocôndrias dos embriões formados originam-se, na grande maioria dos casos, diretamente dos óvulos, só poderíamos obter aproximadamente 100% de homologia comparando o DNA mitocondrial de Maria com os de seus bisnetos e bisnetas cujas mães e avós sejam descendentes diretos de Maria. 2 netos e 1 bisneto. O cromossomo Y é único e característico do sexo masculino. Esse cromossomo existe em cerca de 50% dos espermatozóides mas não em óvulos. Cromossomos Y homólogos ao de João serão encontrados, portanto, nos netos do sexo masculino descendentes dos filhos homens de João, e nos bisnetos de sexo masculino que sejam filhos destes netos. Respiração celular O monóxido de carbono é um gás que, ao se ligar à enzima citocromo C oxidase, inibe a etapa final da cadeia mitocondrial de transporte de elétrons. Considere uma preparação de células musculares à qual se adicionou monóxido de carbono. Para medir a capacidade de oxidação mitocondrial, avaliou-se, antes e depois da adição do gás, o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs. Indique o que ocorre com o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs nas mitocôndrias dessas células após a adição do monóxido de carbono. Justifique sua resposta. O consumo diminui. 1 Ao cessar o transporte de elétrons pela cadeia respiratória mitocondrial, a acumulação das coenzimas de oxirredução na forma reduzida inibe a atividade das enzimas desidrogenases.