3.a edição MANUAL DO PROFESSOR Armênio Uzunian Ernesto Birner Direção Geral Supervisão Editorial Revisão de Texto Editoração Eletrônica Julio E. Emöd Maria Pia Castiglia Cristina Shizue dos Santos Mônica Roberta Suguiyama Manual do Professor BIOLOGIA 2 3.a edição Copyright © 2006 por editora HARBRA ltda. Rua Joaquim Távora, 629 04015-001 São Paulo SP Promoção: (0.xx.11) 5084-2482 e 5571-1122. Fax: (0.xx.11) 5575-6876 Vendas: (0.xx.11) 5571-0276, 5549-2244 e 5084-2403. Fax: (0.xx.11) 5571-9777 Todos os direitos são reservados. Nenhuma parte desta edição pode ser utilizada ou reproduzida em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. nem apropriada ou estocada em sistema de banco de dados, sem a expressa autorização da editora. Impresso no Brasil 2 Printed in Brazil © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor Unidade 1 Grupos Biológicos CAPÍTULO 1 CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Desafio 7. 1. Dois critérios: locomoção e nutrição. Eram considerados animais os seres heterótrofos que se locomovessem. Vegetais eram os seres fixos e autótrofos. 2. Novas descobertas, principalmente devidas ao advento dos microscópios, levaram à necessidade de ampliação do número de reinos. Certos seres vivos, como as euglenas, os fungos e as bactérias, possuíam características que tornavam impossível o seu enquadramento nos dois reinos existentes. 3. Graças ao microscópio eletrônico, os biólogos descobriram que nem todas as células possuíam núcleo organizado. Esse fato os levou a criar o reino Monera, que inclui as bactérias e as cianobactérias. 4. Para Copeland eram 4 os reinos de seres vivos: Monera, Protoctista, Metaphyta e Metazoa. Do reino Protoctista faziam parte os fungos e os seres eucarióticos unicelulares, muitos deles algas. Whittaker ampliou o número de reinos para 5, com a criação do reino Fungi, além de utilizar os termos Protista, Animalia e Plantae para designar, respectivamente, os reinos Protoctista, Metazoa e Metaphyta criados por Copeland. 5. Wittaker utilizava basicamente o critério nutrição para caracterizar os reinos Plantae, Animalia e Fungi, além de considerar as algas pluricelulares como plantas. Margulis e Schwartz ampliaram os critérios utilizados para a classificação dos seres vivos, incluindo dados morfológicos, fisiológicos e comportamentais. Além disso, para elas as algas pluricelulares passaram a ser componentes do reino Protista. 6. Carl Woese utilizou critérios moleculares para a classificação dos seres vivos. Sua 8. 9. 10. contribuição consistiu em estabelecer comparações da seqüência dos genes relacionados à molécula de RNA ribossômico dos seres vivos. Além disso, foi o proponente da criação de uma nova categoria de classificação, o domínio. Para ele e seus colaboradores, existem três domínios de seres vivos: Bacteria, Archaea e Eukarya. A existência de parede celular justificava a inclusão de bactérias e fungos no reino Plantae . Como característica diferencial desses dois grupos destaca-se a existência de célula procariótica nas bactérias, o que justificou a criação do reino Monera para agrupá-las. No caso dos fungos, a modalidade de nutrição – digestão extracelular e absorção do que é produzido na digestão –, além da existência de micélio na maioria dos seus representantes, foram justificativas para a criação do reino Fungi. Pela sua simplicidade e por motivos puramente didáticos, os vírus poderiam ser acrescentados, por exemplo, ao reino Monera, juntamente com as bactérias e as cianobactérias. No entanto, o fato de serem acelulares, além de não serem considerados seres vivos por alguns cientistas, são justificativas para não incluí-los em nenhum dos reinos aceitos pela maioria dos especialistas em classificação dos seres vivos. É uma boa discussão. Argumentos possíveis para considerá-los seres vivos: são capazes de gerar cópias (reprodução?), alteram o comportamento dos seres vivos nos quais penetram, provocam doenças. Argumentos possíveis para não considerá-los seres vivos: são desprovidos das estruturas típicas existentes nos seres vivos celulares e mesmo nos vírus, constituem fronteiras entre o vivo e o não-vivo. Cladogramas ampliam os critérios comparativos, que são mais confiáveis, para o estabelecimento de relações entre os diversos grupos de seres vivos. 11. a. lampreia tubarão salamandra pulmões tigre lagarto membrana amniótica pêlos gorila ausência de cauda humano locomoção bípede mandíbula 3 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Nos vestibulares, tem sido assim 1. Consulte a Tabela 1-1, página 12. 2. Reino, filo, classe, ordem, família, gênero, espécie. Nome científico do agente causador da doença de Chagas: Trypanosoma cruzi ou Trypanosoma cruzi ou Trypanosoma cruzi. 3. a 4. a 5. d 6. F V V V V 7. b 8. Corretas: a , b, d 9. O nome científico uniformiza a nomenclatura, permitindo que cientistas do mundo inteiro o utilizem nos seus trabalhos, o que facilita a sua localização. 10. e 11. a 12. b 13. c 14. c 15. b 16. a 17. b 18. e 19. c CAPÍTULO 2 V ÍRUS Desafio 1. e 2. c 3. Errada. O vírus da AIDS, HIV, é um retrovírus: o seu RNA é capaz de orientar a síntese de DNA na célula que ele parasita, contando, 4 4. 5. 6. 7. para isso, com a participação da enzima transcriptase reversa. A produção de proteínas virais é feita pela célula que eles parasitam. Para isso, são utilizados os ribossomos e todo o equipamento bioquímico da célula parasitada. Veja a Figura 2-5, página 30. A cura de infecções virais é obtida pela ação do sistema imunológico que, a partir da produção de anticorpos específicos, combate os vírus. Antibióticos são usados no combate a bactérias. d Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. e 3. Porque a prática da vacinação dos animais domésticos levou à redução da incidência de raiva nesses animais, o que não ocorreu com os animais selvagens. 4. d 5. e Observação: A destruição de ambientes naturais relaciona-se também a doenças de transmissão indireta, pois pode causar alterações nas populações de hospedeiros vetores dessas doenças. 6. a. Vírus. Uma dentre as doenças: dengue; febre amarela. b. Transmitido principalmente pelo ar, através de gotículas de secreção das vias respiratórias do paciente, eliminadas pela respiração ou pela tosse. Isolamento imediato de pacientes e de pessoas que, tendo estado recentemente em regiões de risco, apresentassem sintomas que levassem à suspeição da doença. 7. a 8. e 9. c 10. a Resolução: O gel, por destruir a cápsula protéica viral (fundamental para o mecanismo de invasão da célula pelo vírus) será eficaz contra o HIV e o HPV, mas não contra os causadores de DSTs bacterianas, como a sífilis e a gonorréia. 11. a 12. a Resolução: Doenças como a AIDS e a hepatite B, ambas causadas por vírus encontrados no sangue, podem ser transmitidas pelo uso de seringas contaminadas. 13. a. Os linfócitos T são infectados pelos vírus e destruídos após os primeiros meses da doença. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. b. Um possível caráter primitivo é a presença de coluna vertebral. 12. a. As categorias mais utilizadas são: espécie, gênero, família, ordem, classe, filo e reino. b. Pode-se pensar, por exemplo, em subespécies, superclasses, subfilos, subreinos e mesmo em domínios. 13. A categoria mais natural é a espécie. Já as demais categorias foram criadas pelo homem na tentativa de organizar a classificação de seres vivos. Como ponto de partida, foi utilizado o conceito de espécie. 14. Deverá nomeá-la em latim; usar dois nomes (o primeiro, iniciando-se com maiúscula, designando o gênero e o segundo referente à espécie); grifar ou escrever em itálico ou negrito, para destacar o nome no texto. 15. Diferenças regionais e culturais constituem os principais motivos da criação de termos diferentes na designação da mesma espécie. A nomenclatura científica contribui, assim, para a uniformização do nome da espécie, permitindo o seu uso por especialistas do mundo inteiro. Manual do Professor b. Grande parte dos vírus é destruída pela produção e atuação de linfócitos e outras células de defesa, ainda em grande número durante o primeiro ano de desenvolvimento da doença. 14. Entre as doenças causadas por vírus, para as quais existem vacinas no sistema público de saúde, e que devem ser administradas às crianças podemos citar a poliomielite, hepatite B, o sarampo, a rubéola e a caxumba. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Unidade 2 Reinos Monera, Protista e Fungi CAPÍTULO 3 OS DOMÍNIOS MONERA PROCARIÓTICOS E O REINO Desafio 1. b 2. d 3. A estrutura mais diretamente relacionada à resistência bacteriana é a cromatina (DNA) que, em última análise, é responsável pelas características do organismo. 4. a. F. Bactérias que vivem em hospedeiros, sendo prejudiciais ou não, não produzem antibióticos. b. F. Coalhadas possuem bactérias e não são prejudiciais. 5. b 6. Eliminação de possíveis competidores. 7. A Escherichia coli é um habitante normal do intestino grosso e, nesse habitat, não é prejudicial ao organismo. Vive como comensal, ou seja, é beneficiada por restos alimentares que obtém no intestino. A bactéria da difteria é parasita, ou seja, prejudica o organismo ao provocar lesão no habitat em que vive. 8. Certas espécies de bactérias são fotossintetizantes, outras são quimiossintetizantes. As primeiras utilizam a luz do Sol como fonte de energia para a produção de compostos orgânicos. As que fazem quimiossíntese utilizam a energia liberada por reações químicas inorgânicas que ocorrem em suas células. 9. As cianobactérias são autótrofas, produzem seu alimento orgânico, não precisando, assim, recorrer a outras fontes para obtê-lo. 10. a 11. b 12. c Nos vestibulares, tem sido assim 1. c Resolução: Das doenças citadas, a única que não é sexualmente transmissível (DST) é a úlcera de Bauru (leishmaniose), transmitida pela picada de um inseto. A sífilis é uma doença bacteriana que pode ser transmitida ao feto pela mãe portadora. 2. V F F V V 3. b 4. Dengue: o vírus da dengue é transmitido pela picada do mosquito Aedes aegypti; previamente infectado por ter se alimentado de sangue de pessoa doente. Uma dentre as medidas: • uso de larvicidas em reservatório de água; • pulverização com inseticidas para eliminar formas adultas do mosquito; • eliminação de reservatórios de água parada, onde se desenvolvem as larvas do mosquito. Leptospirose: a principal fonte de transmissão da bactéria do gênero Leptospira durante epidemias é o contado com água contaminada por urina de rato. Este animal atua como reservatório de tais bactérias, eliminando-as pela urina. Uma dentre as medidas: • tratamento de água potável; • medidas de combate à proliferação de roedores; • medidas de saneamento básico: captação e drenagem de esgotos e de águas pluviais. 5. c 6. a 7. c 8. V V V F V 9. e 10. b 11. e 12. a 13. e 14. c CAPÍTULO 4 REINO PROTISTA: PROTOZOÁRIOS, ALGAS, MIXOMICETOS E OOMICETOS Analise seus resultados 1. Paramécios se locomovem rapidamente, graças à ação dos cílios. 2. Servir de matéria orgânica que alimenta bactérias. 3. Resposta pessoal. 4. Se a água coletada possuir grande quantidade de paramécios, por exemplo, prepare outros frascos menores (tubos de ensaio, 5 por exemplo, fechados com algodão), colocando água filtrada ou destilada e alguns grãos de arroz crus. Deixe-os em descanso por dois ou três dias e, depois, acrescente com um conta-gotas um pouco da cultura original. Após alguns dias, você terá uma cultura pura de paramécios. Desafio 1. Porque apresentam características próprias (são unicelulares, heterótrofos, desprovidos de tecidos organizados) que justificam sua inclusão no reino Protista. 2. O critério é o mecanismo de locomoção utilizado. Ciliados (paramécio, por exemplo) utilizam-se de cílios; flagelados (tripanossomos) deslocam-se graças a flagelos; rizópodes, como as amebas, utilizam-se de pseudópodes; esporozoários (apicomplexos, como o plasmódio da malária) não apresentam organelas locomotoras. 3. e 4. c 5. a. C; b. C; c. C; d. E; e. C; f. E; g. C; h. C 6. O protozoário pertence à classe do paramécio. A existência de cílios e de dois núcleos sugere que o protozoário é ciliado. 7. 1. F; 2. F; 3. V; 4. V 8. d 9. 1. V; 2. V; 3. F; 4. F 10. d 11. 1. F; 2. V; 3. V; 4. F 12. Talvez a única medida seja a melhoria das condições de habitação das populações humanas. 13. b 14. E, C, C, C, C 15. Controle biológico desses insetos, por meio da utilização de inimigos naturais e eliminação dos criadouros. 16. Não é correto. Atualmente, segundo Margulis e Raven, autores citados na Bibliografia, página 886, as algas devem ser consideradas como pertencentes ao reino Protista. 17. Os nutrientes inorgânicos penetram por toda a superfície de contato do corpo da alga com o meio, por difusão ou transporte ativo. 18. Embora diferentes, todas possuem em comum a existência de clorofila em suas células. Isso autoriza a inclusão de todas elas em um mesmo grupo, embora pertencendo a diferentes filos do mesmo reino, o Protista. 19. d 20. Fitoplâncton é um conjunto de diferentes espécies de microalgas, mergulhadas no meio aquático. Assim como no meio terrestre a 6 vegetação de solo, principalmente gramíneas, constitui um pasto alimentar para os animais herbívoros, o fitoplâncton é considerado um “pasto” para os consumidores primários dos ecossistemas aquáticos. 21. c 22. O escurecimento da água pelo óleo afeta a penetração de luz na água, prejudicando a atividade fotossintética das algas do fitoplâncton. A teia alimentar aquática será afetada em decorrência da diminuição de matéria orgânica e de oxigênio. 23. A característica comum é a existência de clorofila em todos os grupos de algas. Assim, as algas são autótrofas fotossintetizantes e nisso reside sua principal importância: são produtoras de matéria orgânica nos ecossistemas onde são encontradas. Nos vestibulares, tem sido assim 1. V V F V F 2. a. Eliminar o excesso de água, mantendo o equilíbrio osmótico e o volume da célula em que está presente. Ela está presente nos protozoários de água doce (por exemplo, ameba e paramécio). b. Ela entra em atividade toda vez que o meio se torna hipotônico em relação à célula, e a entrada de água se torna excessiva. Há relatos de que poderia também servir para excreção de toxinas resultantes do metabolismo. 3. a 4. a 5. c 6. c 7. e 8. V V V F Observação: Admite-se que a leishmaniose visceral seja mais freqüente nas regiões rurais, o que torna correto o item 3. Por outro lado, os vetores dos parasitas são insetos. Cães atuam como reservatórios e, portanto, o item 4 é incorreto, embora a recomendação seja a de eliminá-los, como medida profilática. 9. e 10. a 11. d 12. e 13. a, b, c, e 14. c 15. V F F F V F V 16. a. Não. O mosquito anófele só poderá transmitir o protozoário causador da malária após tê-lo adquirido sugando o sangue de uma pessoa infectada pelo parasita. b. A malária, bem como outras doenças transmitidas por mosquitos, como a dengue, a febre amarela, a filariose e a leishmaniose, pode ser evitada por meio das seguintes medidas profiláticas: © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor • evitar água limpa estagnada onde se desenvolvem as larvas dos mosquitos; • controle biológico em grandes reservatórios de água com peixes larvófagos. 17. c 18. d 19. a 20. a 21. c 22. d 23. d 24. a Comentário: Ou bipartição, divisão binária igual. 25. b 26. b Comentário: Os paramécios locomovem-se por meio de cílios. Células epiteliais da traquéia possuem cílios, utilizados na movimentação do muco que as recobre. 27. c Comentário: Pela leitura do texto, concluise que o Trypanosoma cruzi já tinha como hospedeiros, antes da chegada do homem ao ambiente andino, outros mamíferos e o inseto barbeiro. 28. b Resolução: A frase I é incorreta, pois o agente etiológico (causador) da malária é um protozoário do gênero Plasmodium, enquanto o da leishmaniose pertence ao gênero Leishmania. A frase III é incorreta, porque, provavelmente, o uso inadequado dos medicamentos à base de antimônio selecionou as linhagens naturalmente resistentes do parasita. A frase II, única correta, refere-se ao agente transmissor da leishmaniose, o mosquito flebotomíneo do gênero Lutzomyia. 29. c Resolução: Das doenças citadas, a única que não é sexualmente transmissível (DST) é a úlcera de Bauru (leishmaniose), transmitida pela picada de um inseto. A sífilis é uma doença bacteriana que pode ser transmitida ao feto pela mãe portadora. 30. a Resolução: Mosquitos do gênero Anopheles transmitem a malária, os do gênero Culex são transmissores de uma verminose, a elefantíase e os do gênero Aedes são vetores da dengue e da febre amarela. 31. b Resolução: A célula do protozoário é mais complexa, por possuir mais organelas, como, por exemplo, vacúolos pulsáteis e cílios, que lhe permitem desempenhar todas as funções de um organismo autônomo. A célula epidérmica, por sua vez, desempenha uma função mais restrita e específica do que 32. 33. 34. 35. 38. 39. 40. a célula do protozoário, sendo considerada, portanto, mais especializada. d a. Sim. Pode ter havido contaminação por via placentária. b. Profilaxia: melhoria de condições de habitação; controle de insetos transmissores; controle de qualidade de sangue para transfusões; utilização de inseticidas em locais de risco; assistência médica às gestantes portadoras do parasita. 1. F; 2. V; 3. F; 4. V a 36. c 37. b a. Paciente I: plasmódios no interior de hemácias. Paciente II: tripanossomos. b. O paciente I poderia ter adquirido a doença através da picada das fêmeas de mosquitos anofelinos; o paciente II, pelas fezes contaminadas do inseto barbeiro, depositadas na pele, próximo ao local da picada. a. Duas respostas possíveis: 1.a) Eliminar o vetor (barbeiro), por meio de pulverização das casas com inseticidas. 2.a) Eliminar o habitat do barbeiro, usando reboco sobre as paredes das casas de pau-a-pique ou substituindo-as gradualmente por moradias de alvenaria. b. A transmissão ocorre por meio das fezes que o barbeiro deposita sobre a pele da pessoa, quando ele a pica: ao se coçar, o indivíduo transfere o parasita para lesões na pele ou para mucosas, permitindo que ele atinja a corrente sangüínea. b CAPÍTULO 5 REINO FUNGI Analise seus resultados I 1. A suspensão fica leitosa. O gás desprendido é o gás carbônico. 2. A substância é o álcool etílico. 3. O processo é a fermentação alcoólica. 4. O fungo Saccharomyces também realiza respiração aeróbia. É um processo liberador de maior quantidade de energia que a fermentação alcoólica. Para escrever as equações, consulte as páginas 245 e 246, do volume 1, 3.a edição, desta coleção. 5. São células esféricas, não há micélio. É freqüente a observação de brotamento. 7 6. O fungo Saccharomyces cerevisiae pertence ao filo dos ascomicetos. 7. Não. O bolor do pão é pluricelular, dotado de hifas e micélio, ao contrário do lêvedo, que é um fungo unicelular. 8. O micélio existente no pão libera enzimas digestivas que realizam a digestão extracelular da matéria orgânica. O bolor corresponde ao corpo de frutificação, produtor de esporos. Analise seus resultados II 1. Provavelmente, as plantas do grupo controle (sem micorriza) devem ter crescido menos que as planta do grupo experimental (com micorriza). 2. As plantas do grupo experimental devem ter crescido melhor porque, de algum modo, as micorrizas favoreceram a absorção dos poucos nutrientes minerais – principalmente fosfatos – existentes no solo. 3. Tendo em vista que os fungos de micorriza aumentam a capacidade de absorção de nutrientes minerais, a sua utilização acaba beneficiando o crescimento das árvores nas florestas. Desafio 1. e 2. O fungo Saccharomyces cerevisiae executa fermentação alcoólica. Misturado à massa do pão, ele hidrolisa o amido, convertendo-o em maltose e, depois, glicose. Fermentando a glicose, ele produz gás carbônico, substância que faz crescer a massa. Na produção de álcool combustível, o que interessa é o álcool etílico produzido por esse fungo. 3. No cogumelo, existe um micélio disperso no solo. Periodicamente, o micélio se exterioriza e produz um corpo de frutificação, produtor de esporos. No lêvedo, essa organização não existe, uma vez que é um fungo unicelular. 4. c 5. Colocá-lo, depois de aberto, em geladeira ou freezer. 6. A atividade é a decomposição da matéria orgânica. Para preveni-la, é necessário manter o que se deseja proteger em local seco e arejado. Para alimentos, o indicado é, quando possível, colocá-los em geladeira ou freezer. 7. A maior parte dos fungos, assim como muitas bactérias, é responsável pela decom- 8 posição da matéria orgânica existente nos restos de seres vivos. Essa atividade libera nutrientes minerais essenciais para a continuidade da vida na Biosfera. 8. A digestão é realizada por meio da liberação de enzimas sobre a matéria orgânica a ser decomposta. Trata-se de um processo de digestão extracelular que resulta em nutrientes que são absorvidos pelo fungo. Ao mesmo tempo, nutrientes minerais são liberados para o substrato e aproveitados por outros seres vivos. 9. Micorrizas são associações simbióticas mutualísticas existentes entre determinadas espécies de fungos com raízes de vegetais superiores. São associações benéficas para ambos os participantes. Os fungos ampliam a capacidade de absorção das raízes. Por outro lado, as plantas fornecem alimento para a sobrevivência dos fungos. 11. e 10. c 12. Penicillium: utilizado para a produção de penicilina; Saccharomyces cerevisiae: utilizado para a produção de pão, vinho, cerveja, cachaça e álcool etílico; Agaricus: champignon, fungo comestível. 13. b 14. Isso é possível graças à fabricação de esporos leves, que são dispersos pelo meio. 15. a. Liquens são protistas formados pela associação de determinadas espécies de fungos e algas. b. A interação biológica é benéfica para o fungo e para a alga. A alga fornece o alimento orgânico produzido pela fotossíntese e o fungo absorve água e nutrientes minerais utilizados pela alga. 16. Liquens são indicadores de poluição gasosa atmosférica, principalmente dióxido de enxofre liberado por indústrias e veículos que utilizam combustíveis derivados de petróleo. Além disso, são considerados organismos pioneiros em um processo ecológico conhecido como sucessão ecológica. 17. a. Nota-se que, à medida que aumenta a concentração de dióxido de enxofre, diminui a sobrevivência dos liquens. b. A partir dos dados do gráfico, pode-se dizer que os liquens constituem excelentes indicadores de poluição atmosférica por gases derivados da queima de combustíveis à base de petróleo. Ausência de liquens em grandes centros urbanos é indicadora de poluição por dióxido de enxofre. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. d 3. d Resolução: A destruição dos polissacarídeos compostos (princípio M) permite o combate aos fungos, devido à composição de sua parede celular. A fragmentação de moléculas circulares de DNA (princípio N) ataca as bactérias, que apresentam um cromossomo com essa forma. Por fim, degradar o glicogênio (princípio Q) terá por efeito a eliminação dos fungos, que possuem esse polissacarídeo de reserva. 4. a. Os fungos são seres heterótrofos e necessitam, além da umidade, de matéria orgânica que é digerida por enzimas de ação extracorpórea. Os nutrientes resultantes desse processo são, então, absorvidos. b. A grande capacidade de disseminação dos fungos pode ser explicada pela produção de numerosos esporos que, ao encontrarem ambientes favoráveis, originam novos indivíduos. 5. Corretas: 3, 4 e 6 6. a 7. Corretas: 001, 004 e 008 8. d Resolução: Os liquens são considerados indicadores de poluição atmosférica, por serem sensíveis a gases tóxicos, como o dióxido de enxofre. 9. b 10. e 3. Separação de um animal em porções equivalentes, a partir de um determinado plano. 4. Radial e, principalmente, bilateral. 5. Diblástico: animal cujo corpo contém duas camadas (folhetos) embrionárias: ectoderme e endoderme; triblástico: animal dotado de três folhetos embrionários: ectoderme, mesoderme e endoderme; celoma: cavidade do organismo inteiramente forrada por mesoderme; acelomado: animal não dotado de celoma; pseudocelomado: animal dotado de falso celoma, no qual a mesoderme forra apenas a parede interna do corpo, deixando de fazê-lo na parede intestinal; celomado verdadeiro: animal dotado de cavidade celomática inteiramente forrada por mesoderme; protostômio: animal cuja boca é derivada do blastóporo; deuterostômio: animal cuja boca não é derivada do blastóporo; nesse caso, o blastóporo forma a abertura anal. 6. a. Parazoários são animais que não possuem cavidade digestiva (esponjas). b. Enterozoários são animais que possuem cavidade digestiva. Incluem desde os cnidários até os cordados. c. O grupo dos cnidários. d. Platelmintos, nematelmintos, anelídeos, moluscos, artrópodes, equinodermos e cordados. e. Platelmintos, nematelmintos, anelídeos, moluscos e artrópodes. f. Equinodermos e cordados. g. O celoma é formado por esquizocelia ou enterocelia. Consulte o De Olho no Assunto! da página 165. Unidade 3 O Reino Animalia CAPÍTULO 6 OS GRUPOS ANIMAIS CAPÍTULO 7 PORÍFEROS Desafio Desafio 1. Invertebrados: filo poríferos até filo equinodermos e protocordados (filo cordados). Vertebrados: filo cordados (ciclostomados, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos). 2. Simetria (assimétricos, radiais e bilaterais); cavidade digestiva (parazoários e enterozoários); número de folhetos ou camadas embrionárias (di e triblásticos); diferenciação do blastóporo (proto e deuterostômios); cavidade geral do corpo (acelomados, pseudocelomados e eucelomados). 1. d 2. Veja a figura do exercício 4 e a Figura 7-1 deste capítulo. 3. Promover circulação de água através do corpo e capturar alimento. 4. a. São animais filtradores de água. b. Coanócito (a): obtenção de alimento e circulação de água; amebócito (c): célula circulante que atua na digestão intracelular, no transporte, na reprodução etc.; pinacócito (d): célula de revestimento. 9 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO 8. Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. a 5. V F V V V F V 3. c, e 4. c CAPÍTULO 8 CNIDÁRIOS (CELENTERADOS) Analise seus resultados 1. Veja a Figura 8-4. 2. A hidra fica suspensa na película de tensão superficial da água. 3. Veja a Figura 8-7. A digestão é iniciada extracelularmente na cavidade digestiva e termina nas células epitélio-digestivas que forram essa cavidade. 4. Ficam do lado iluminado, pois existem algas no corpo delas e a luz é fundamental para a sobrevivência das algas. 5. O brotamento é a modalidade mais comum de reprodução assexuada nas hidras. Os brotos se formam por divisões mitóticas das células da parede do corpo da hidramãe e posteriormente separam-se e passam a viver independentemente. Os brotos são clones da hidra de origem. 6. Veja a Figura 8-8. Desafio c Veja a Figura 8-6. c O grupo é o dos cnidários (celenterados), caracterizados pelas duas formas corporais (pólipo e medusa) e a existência de cnidócitos. 5. d 6. Existência de tecido nervoso em rede difusa, células contráteis de função muscular, cavidade digestiva e células especializadas na 1. 2. 3. 4. 10 captura de alimento, defesa e fixação ao substrato (cnidócitos). 7. Veja as Figuras 8-10 e 8-12. 8. a. E; b. C; c. C; d. E; e. C; f. E; g. C; h. E; i. C Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. d 3. A identificação da nova classe dos Cnidaria não é conflitante com os critérios gerais de classificação biológica propostos por Lineu, uma vez que se baseiam na semelhança estrutural entre os organismos. Foi sugerida uma nova classe porque, de acordo com a descrição contida no texto, o emprego da expressão “medusas” admite o reconhecimento de uma forma de vida exclusiva do filo Cnidaria. 4. a. No ciclo reprodutivo da Obelia sp., a colônia de pólipos se origina por brotamento de um pólipo inicial. Nessas colônias, existem elementos especializados no brotamento de medusas, as quais, por sua vez, originarão, sexuadamente, larvas, novos pólipos e novas colônias. As formas sexuadas (medusas) e assexuadas (pólipos) se alternam no ciclo reprodutivo, caracterizando uma alternância de gerações, ou metagênese. b. A estrutura comum aos pólipos e às medusas e exclusiva do filo é um tipo especial de célula – o cnidócito (ou cnidoblasto) –, cuja função se relaciona à defesa e à captura de presas. 5. a. Celenterados (cnidários). b. Tubo digestivo incompleto. A digestão é inicialmente extracelular e, a seguir, intracelular. 6. d CAPÍTULO 9 PLATELMINTOS E NEMATELMINTOS Analise seus resultados 1. A planária rasteja lentamente, graças a sua musculatura corporal e cílios localizados na epiderme ventral. 2. Veja quadro De olho no assunto! da página 210. 3. Devem ser observados os batimentos ciliares, especialmente se for usada uma lupa. 4. A reconstituição lenta dos segmentos faltantes, que depende das condições de cultura © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 5. 6. 7. c. Sustentação e manutenção da forma (espículas). d. Usualmente por brotamento e regeneração. c Veja a Figura 7-2 deste capítulo. Realmente, quando as condições ambientais são estáveis, a regeneração permite a reposição de partes perdidas ou mesmo a produção de novos animais que igualmente se ajustem ao meio. a. E; b. E; c. C; d. C; e. C; f. E; g. E; h. E; i. E; j. E. Manual do Professor e da época do ano (a temperatura ambiente é importante). 5. Sim. Multiplicação rápida dos animais em épocas favoráveis. 6. Consulte o item Alimentação e digestão, página 210. 7. Sim. A superfície é ampliada, o que favorece as trocas gasosas. Desafio b 2. a. E; b. E; c. E d 4. b Veja a resposta à questão 6, item b. a. É incompleto, altamente ramificado. b .Simetria bilateral, sistema nervoso centralizado com gânglios cerebróides, tecido muscular bem definido, três folhetos germinativos (ecto, endo e mesoderme), entre outros. c. Inicia-se extracelularmente e termina intracelularmente. d. Planárias são hermafroditas. Acasalamse, trocam gametas masculinos, a fecundação é cruzada e o desenvolvimento é direto. e. Água doce de lagos, lagoas e charcos não-poluídos. f. Esquistossomo e tênia. 7. 1. C; 2. C; 3. E; 4. E 8. 1. E; 2. E; 3. C; 4. C 9. Medidas de saneamento básico (construção de redes de coleta de esgoto e tratamento da água de consumo). 10. a. E; b. E; c. C; d. C; e. E; f. E; g. E; h. C 11. 1. E; 2. C; 3. C; 4. E 12. a. Filo Nemathelminthes (nematelmintos) b. Tubo digestivo completo, com boca, intestino e ânus. c. Movimento de dobramento sobre si mesmo. d. Sistema circulatório. e. Vida livre na água e meio terrestre, onde atuam preferencialmente como carnívoros predadores; as formas parasitas retiram alimento dos seus hospedeiros. 13. Sim, em ambos os casos deve-se efetuar o controle dos insetos por meio da eliminação dos criadouros naturais dos pernilongos. As larvas desses insetos são aquáticas. 14. 1. C; 2. E; 3. E; 4. E 15. 1. C; 2. C; 3. E; 4. E 16. 1. C; 2. E; 3. C; 4. C 17. a. C; b. E; c. E; d. E; e. C; f. E; g. E; h. E; i. C; j. E; l. C © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 1. 3. 5. 6. 18. Na ascaridíase, a infestação é passiva por meio da ingestão de água ou alimentos contaminados por ovos. No amarelão, a infestação ocorre pela penetração de larvas pela pele. 19. Instalação de uma adequada rede de esgotos e de água tratada (saneamento básico). Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. e 3. d 4. a 5. d 6. e 7. a Comentário: No ciclo do Schistosoma mansoni, I representa as larvas infestantes do parasita (cercárias), que, ao penetrarem no homem (II), transformam-se em vermes adultos, produzindo ovos (III). Estes, ao atingirem o ambiente aquático, originam larvas do tipo miracídios (IV), que entram no caramujo, fechando o ciclo. 9. d 10. b 8. d 11. Corretas: b, c, e. 12. a. Filo dos platelmintos e causa a esquistossomose ou barriga d’água. b. As larvas deste verme são favorecidas pelas águas mais tranqüilas de lagos e lagoas, onde podem ficar mais tempo e infectar mais hospedeiros (região II), ao contrário das águas correntes de rios (região III) que arrastam tanto as larvas quanto o caramujo hospedeiro. 13. b 14. Ovos de Schistosoma eliminados com as fezes de um doente, levados ao lago artificial, transformam-se nas larvas miracídios que, ao penetrarem no molusco gastrópode, se desenvolverão nas larvas cercárias. As cercárias, ao abandonarem o molusco, penetram no homem, transformam-se nos adultos do verme e a doença se instala. 15. e 16. e 17. c 18. a. Significa dizer que foram determinadas as seqüências de nucleotídeos dos DNAs dos dois parasitas. b. O agente causador da malária — o protozoário plasmódio — pertence ao reino Protista. Os vermes causadores da esquistossomose fazem parte do reino Animalia. c. A malária é mais comumente adquirida por meio da picada de fêmeas de mosquitos anofelinos. d. A esquistossomose é contraída pela penetração ativa de larvas (cercárias) através da pele, em ambientes de água doce. 11 19. a. Os caramujos Biomphalaria glabrata estão relacionados à esquistossomose. No ciclo da doença, o caramujo é o hospedeiro intermediário do parasita (Schistosoma mansoni), pois em seu interior ocorre a transformação de miracídios em cercárias (estádios larvais do parasita). A contaminação dos seres humanos ocorre em lagos, lagoas, represas (águas limpas e calmas). b. A proliferação da Achathina fulica, espécie exótica introduzida em nosso país, pode estar relacionada à disponibilidade de alimento e à falta de predadores e parasitas específicos. 20. Pode-se controlar a esquistossomose por meio do tratamento dos esgotos domésticos (saneamento básico) ou defecação em fossas protegidas; combate aos caramujos (controle químico ou biológico) e educação da população (programas de saúde). 21. c 22. a Comentário: Sendo a esquistossomose uma doença de ciclo do tipo fecal-cutâneo e que envolve um caramujo de água doce como hospedeiro intermediário, as medidas profiláticas descritas em I, II e III são as mais eficientes. 23. a 24. a. Sim. Suas fezes podem contaminar a água de lagoas próximas da cidade com os ovos do parasita, o verme Schistosoma mansoni, o que constitui risco se nessas lagoas forem encontrados os hospedeiros intermediários, caramujos do gênero Biomphalaria. b. Controle dos caramujos transmissores e orientação para as pessoas não se banharem nessas lagoas; orientação para que a população utilize fossas ao defecar. 25. a 26. e 27. a 28. a 29. d 30. a. Teníase. b. Cisticercose (neurocisticercose quando afeta o sistema nervoso). c. I. 31. a 32. a. Filo dos platelmintos; Classe “Cestoda”. b. As “tênias” adultas vivem no intestino de uma pessoa, que elimina seus ovos embrionados, juntamente com as fezes, contaminando o ambiente; se um porco ingerir esses ovos, os embriões liberados passam para a corrente sangüínea e 12 33. 37. 38. 39. 42. 43. 46. 47. 50. transformam-se em uma larva, chamada cisticerco, que fica, por exemplo, em sua musculatura, na forma de cisto. Se uma pessoa comer carne mal cozida de um porco com cisticercos, estes se desenvolvem em seu intestino, tornando-se tênias adultas. Neste caso, o homem tem “teníase”. Se, porém, a pessoa ingerir alimentos ou água contaminados com os ovos do verme, os embriões se transformarão em cisticercos, na musculatura ou no sistema nervoso, causando sintomas, por vezes, muito graves. Neste caso, dizse que a pessoa é portadora de “cisticercose”. b 34. a 35. b 36. a a a Comentário: A acusação teria fundamento pois a ingestão de carne suína contendo cisticercos de Taenia solium pode ter levado ao desenvolvimento de um verme adulto no intestino da criança, a qual, posteriormente, por auto-infestação, desenvolveu cisticercos no sistema nervoso. c 40. d 41. b a. A lombriga pertence ao filo dos nematelmintos. A tênia ao filo dos platelmintos. b. Os nematelmintos apresentam, como novidades evolutivas: I. tubo digestório completo (com boca e ânus); II. pseudoceloma como cavidade corpórea. d 44. b 45. b a. Elefantíase, filariose ou filaríase. b. Ocorre a obstrução dos capilares linfáticos pelas filárias, principalmente nos membros inferiores, com conseqüente acúmulo de líquido intersticial, provocando grandes edemas (“inchaços”). b 48. a 49. b a. Sim. Os vermes acasalam-se no sangue. No entanto, as fêmeas efetuam a postura dos ovos no intestino grosso e estes são eliminados nas fezes. b. Sim. Os vermes vivem no intestino delgado. As fêmeas, após o acasalamento, eliminam ovos que se misturam com as fezes e são com elas eliminados. c. Não. A doença de Chagas é parasitose cujo agente etiológico é um protozoário, o Trypanosoma cruzi, transmitido pelas fezes do inseto barbeiro. O inseto pica as pessoas e defeca, liberando formas infectantes do parasita. Coçando-se, as pes- © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. soas inoculam os parasitas na pele ou mucosas. Posteriormente, os tripanossomos atingem o sangue e se espalham pelo organismo, atingindo o coração e as paredes do esôfago e do intestino grosso. 51. d Comentário: A tênia vive no intestino delgado, local de alta concentração de nutrientes solúveis, como aminoácidos, monossacarídeos etc., e absorve seu alimento através de sua cutícula, contrariamente à lombriga, que o ingere pela boca. 53. b 52. e 54. Resolução 1: Estes parasitas entram no organismo humano na forma de ovos, por meio de alimentos contaminados, eclodindo no intestino, onde as larvas perfuram a parede intestinal e caem na corrente sangüínea; chegando aos pulmões, elas sofrem mudas e mais tarde perfuram os alvéolos pulmonares, atingindo as vias respiratórias da pessoa, que, ao tossir, ajuda as larvas a chegarem até a boca, de onde, ao serem deglutidas, voltam ao aparelho digestório e atingem a fase adulta no intestino delgado. Resolução 2: A produção de uma grande quantidade de ovos é uma adaptação que compensa as enormes perdas que ocorrem em função dos fatores ambientais adversos (temperatura, umidade, substâncias químicas tóxicas etc.) Além disso, quanto maior o número de ovos, maior a oportunidade de atingir o hospedeiro apropriado e, portanto, de aumentar a possibilidade de perpetuação da espécie e também ao fato de que muitos serão eliminados pelo sistema digestório do hospedeiro, atacados por ácidos estomacais, por enzimas e expelidos por disenterias comuns quando a pessoa é recém-infectada, antes de conseguirem efetivamente eclodir. 55. e Resolução: Malária e giardíase são causadas por protozoários. As demais parasitoses – esquistossomose, filariose, ascaridíase e ancilostomíase – são verminoses, portanto causadas por helmintos. 57. d 56. c 58. A. c; B. a. 59. b Resolução: Na tabela, a medida profilática “uso de calçados” permite que se identifique, com facilidade, a ancilostomose, citada na alternativa b. CAPÍTULO 10 MOLUSCOS Analise seus resultados 1. Glândulas mucosas localizadas no pé musculoso liberam o muco, que favorece o deslocamento do animal. 2. São animais de hábito noturno. Nesse período, a umidade ambiental é maior e eles estarão menos sujeitos ao ataque de outros animais. 3. Junto aos vegetais, para maior proteção, por exemplo. 4. A temperatura corporal das lesmas varia com o ambiente. Com temperaturas mais elevadas, as lesmas são mais ativas e consomem mais alimento. A estação mais favorável para a atividade das lesmas é aquela em que o alimento está mais disponível, meses de temperatura e umidade ambiental elevadas. 5. Lesmas e caramujos são animais monóicos. Assim, o encontro de animais em época favorável à reprodução leva à postura de ovos. Quanto à sobrevivência dos recém-nascidos, tudo depende da disponibilidade de alimento e espaço. A competição pelos recursos ambientais é uma das causas da impossibilidade de que todos cheguem à idade adulta. 6. Elas diminuem a atividade, muitas vezes reduzem de tamanho, encolhem-se e, freqüentemente, morrem devido à falta de alimento. Desafio 1. b 2. d 3. b 4. d 5. c 6. É uma estrutura correspondente a uma “língua” raspadora. Encontrada na boca de moluscos gastrópodes, cefalópodes e alguns componentes dos grupos menores. Executando movimentos de vai-e-vem, o molusco efetua a raspagem de alimento com a rádula. Mariscos, ostras e mexilhões são animais filtradores e, como tal, não possuem rádula. 7. Como são animais desprovidos de revestimento protetor contra perda de água, são comumente encontrados debaixo de pedras, madeiras ou protegidos pela vegetação, durante dias quentes. Sendo herbívoros, podemse alimentar da vegetação que os rodeia. 8. a. Mollusca. b .Aquático (a, b); terrestre (c). 13 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO CAPÍTULO 11 ANELÍDEOS Nos vestibulares, tem sido assim Desafio 1. a 2. e 3. d 4. a 5. d 6. Moluscos possuem tubo digestivo completo, constituído de boca, intestino e ânus, em comparação aos celenterados, cuja cavidade digestiva é incompleta, dotada apenas de boca e cavidade gastrovascular. O sistema nervoso dos moluscos é diferente e formado de vários gânglios conectados por cordões nervosos. Já nos celenterados há apenas um tecido nervoso em rede, não centralizado. 8. d 7. d 9. a. A classe dos gastrópodes. Exemplo: caracol de jardim. b. Diminuir o atrito do pé musculoso com o substrato durante a locomoção. Os cefalópodes (e os bivalves) não apresentam glândula pedal. 10. e 11. a. As pérolas são formadas pela deposição de camadas de nácar ou madrepérola (material calcáreo) em torno de um corpo estranho que se introduz entre o manto e a concha. b. O corpo estranho poderá ser uma larva de nematelminto, por exempo, que se alojou entre a concha e o manto. A formação da pérola mata o verme, protegendo a ostra. 12. c Comentário: O mexilhão dourado, assim como as ostras, é um molusco filtrador (sem rádula), de hábitos fixos e que possui uma concha formada por duas valvas (bivalve). 13. a Comentário: A descrição na frase I aponta para o grupo dos poríferos, em que não há tubo digestório e a digestão é intracelular. A frase II afirma que a digestão é realizada pelo hospedeiro, concluindo-se, portanto, que a assimilação dos nutrientes é direta (exemplos: áscaris e solitária). A frase III se refere a um conjunto de moluscos filtradores (bivalves) cuja digestão é extracelular. 14. e 15. a. C; b. E; c. C; d. E; e. C; f. E 16. moluscos: 3 e 4; celenterados: 1 e 2. 17. a 1. Sistema circulatório, com sangue vermelho dotado de hemoglobina dissolvida no líquido sangüíneo. 2. Corpo segmentado (metamerizado), visível externamente na forma de anéis. 3. Classe Oligochaeta – corpo segmentado, cerdas na região ventral e clitelo. Representantes terrestres e de água doce. Classe Polychaeta – representantes marinhos. Possuem expansões laterais em cada segmento (parapódios). Classe Hirudinea – não possuem cerdas segmentares e possuem clitelo. Comumente conhecidas por sanguessugas. 4. c 5. d 6. a. Filo Annelida. b .Corpo segmentado (metamerizado). c. a: boca; b: clitelo; c: ânus. d. Sistema circulatório. e. Atua como arado, arejando e fertilizando o solo. f. a: cutícula; b: epiderme; c: musculatura circular; d: musculatura longitudinal; e: cerdas; f: nefrídio segmentar; g: gânglio nervoso segmentar; h: vaso sangüíneo ventral; i: intestino; j: tiflossole; l: vaso sangüíneo dorsal. 7. Platelmintos são vermes achatados dorsiventralmente. Nematelmintos são vermes cilíndricos lisos e anelídeos são vermes cilíndricos segmentados. Nos platelmintos, o tubo digestivo é incompleto, enquanto nos dois outros grupos ele é completo. O sistema circulatório surge, pela primeira vez, nos representantes do filo dos anelídeos. Quanto ao habitat, os três filos possuem representantes nos meios marinho, dulcícola e terrestre úmido. Quanto à importância ecológica, os oligoquetos (minhocas) contribuem para o arejamento e fertilização dos solos agrícolas. 8. c 9. a. C; b. C; c. C 10. A presença de ventosas fixadoras nas duas extremidades do corpo. 11. Normalmente, a fecundação externa é aquela em que o encontro dos gametas ocorre fora dos organismos que os produziram, freqüentemente no meio aquático. No caso particular da minhoca, perceba que, embora o encontro dos gametas se dê fora do 14 © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. c. Filtrador (a); predador (b); herbívoro (c). d. Brânquias (a, b); pulmões simples (c). e. Massa viceral, pé musculoso, cabeça. Manual do Professor organismo, o clitelo os protege, como se fosse uma extensão do corpo. Assim, podese considerá-la como sendo uma fecundação interna. Há, porém, muita discussão a respeito. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a Comentário: a. Todos os organismos citados nas alternativas são eucariontes. Os protozoários, por serem unicelulares, estão representados por A. Admitindo-se a presença de tecidos em poríferos (ver “observações”), esse grupo está representado por B. Os cnidários são, na escala zoológica, os primeiros animais a apresentarem órgãos e correspondem à letra C. A simetria bilateral surge, pela primeira vez, nos platelmintos, representados por D. Observações: (1) De acordo com a conceituação mais aceita na atualidade, os protozoários são considerados protistas, e não animais. (2) Nem todos os autores consideram que os poríferos tenham tecidos verdadeiros. 2. e 3. c 4. e Comentário: Os anelídeos são animais triblásticos (originados a partir de três folhetos embrionários), celomados (isto é, com uma cavidade corporal totalmente revestida pela mesoderme), metamerizados (com segmentação do corpo) e de simetria bilateral. 5. b 6. a. Medusa e coral (simetria radial). Planária, minhoca e besouro (simetrial bilateral). b. Simetria radial: pode-se passar infinitos planos verticais pelo eixo central do corpo (como raios de uma roda). Cada plano divide o animal em duas partes equivalentes. Simetria bilateral um único plano divide o corpo em duas metades simétricas: o lado direito e o esquerdo. Somente nesse caso pode-se falar em faces dorsal e ventral e extremidades anterior e posterior. 7. b, c, d, e 8. d 9. b 10. d 11. a 12. a. A função da célula-flama é manter a pressão hidrostática que faz a urina progredir nos túbulos até ser eliminada pelos poros excretores; os cílios, em contínuo movimento, provocam a corrente de água que se encaminha para os túbulos. b. Cada nefrídio é envolvido por uma rede capilar que reabsorve parte do líquido que entrou no funil. Com isto o anelídeo economiza água, e os túbulos contorcidos dos nefrídios aumentam a superfície de absorção. 14. b 13. e 15. a. É a simetria bilateral. As novidades evolutivas associadas são a centralização do sistema nervoso e a diferenciação ânteroposterior do corpo (cefalização). b.Hirudo medicinalis: filo dos anelídeos; exoparasita. Ascaris lumbricoides: filo dos nematódeos; endoparasita. Taenia saginata: filo dos platelmintos; endoparasita. 16. d 17. b CAPÍTULO 12 ARTRÓPODES Analise seus resultados 1. Dependendo do espécime obtido e das condições ambientais, pode variar o tempo de desenvolvimento para o surgimento das larvas. 2. Dependendo do espécime obtido e das condições ambientais, pode variar o tempo de desenvolvimento para o surgimento das borboletas ou mariposas. 3. São as fezes, que revelam seu hábito alimentar vegetariano. 4. O agrupamento é um mecanismo comportamental que favorece a defesa dos organismos, o que beneficia o sucesso adaptativo da espécie no meio terrestre. 5. Há um período variável em que as asas estão ainda umedecidas e em fase final de definição. Após esse período, elas saem voando. 6. Ela distende a espirotromba. Na extremidade das patas, células sensoriais reconhecem o alimento adocicado. Desafio 1. Artrópodes possuem apêndices locomotores articulados, ausentes nos anelídeos. Artrópodes possuem exoesqueleto de quitina, que os adapta a viverem em meio aéreo não dotado de umidade, ao contrário dos anelídeos, cuja superfície corporal é revestida apenas por uma fina cutícula, sendo obrigados a viver em ambientes sempre umedecidos ou aquáticos. 2. Exoesqueleto de quitina; eficiente mecanismo de trocas gasosas (traquéias que con- 15 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO 4. 5. 6. 7. 8. ARANHA BORBOLETA a. aracnídeos insetos b. cefalotórax/ abdômen cabeça, tórax e abdômen c. 4 pares 3 pares d. – 1 par e. traquéias pulmões foliáceos traquéias f. túbulos de Malpighi e glândulas coxais túbulos de Malpighi g. ganglionar ventral ganglionar ventral 9. d 10. Diplópodes são herbívoros, que se deslocam vagarosamente ao encontro do alimento. Quilópodes são carnívoros predadores e inoculadores de veneno. A locomoção rápida é essencial para a obtenção das presas. 11. a. Corpo segmentado, exoesqueleto de quitina, apêndices articulados. b. Piolho-de-cobra (animal a): um par de patas por segmento torácico e dois pares de patas por segmento abdominal; lacraia 16 (animal b): um par de patas por segmento do tronco. c. O animal a (piolho-de-cobra) é herbívoro; o animal b (lacraia) é carnívoro predador. 12. a. E; b. E; c. E; d. C; e. C; f. E; g. C; h. E; j. E Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. d 3. a. Não. Corais, moluscos bivalves e gastrópodes, por exemplo, e os outros artrópodes (aracnídeos, crustáceos, miriápodes) também apresentam exoesqueleto. Nos primeiros, o exoesqueleto é calcário; nos artrópodes, quitinoso. b. Vantagem: proteção relativa contra predadores e contra desidratação em ambiente terrestre, apoio para musculatura envolvida na locomoção. Desvantagem: não permite o crescimento sem que haja mudas periódicas. 4. e 5. a 6. V V V V 7. a 8. d 9. a. Classe dos insetos. b. Presença de um exoesqueleto protetor e que serve de apoio às pernas articuladas, contribuindo para sua locomoção. Maioria com asas, que facilitou sua expansão pelos ambientes terrestres mais variados. O predomínio da classe em ambiente terrestre conta ainda com a respiração traqueal e a economia de água (cutícula impermeável e excreção de ácido úrico). 10. F V F V F 11. b 12. e 13. b 14. b 15. c 16. a 17. c 18. a 19. Corretas: b, c 20. a. Porque, segundo o enunciado, o agente causador da febre maculosa é uma bactéria que depende de um hospedeiro – o carrapato – para sua transmissão. b. Poderíamos citar duas dentre as características seguintes: • 4 pares de patas locomotoras (no adulto); • 1 par de quelíceras; • 1 par de pedipalpos; • ausência de antenas. 21. a. Não. As exúvias são os exoesqueletos (quitinosos) antigos de um animal que sofreu muda ou ecdise. b. Sempre haverá 3 pares de patas e, às vezes, asas (1 ou 2 pares). 22. a. Na árvore I. A proposta I sugere um “ancestral comum” para a (Myriapoda) e b © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 3. duzem ar diretamente às células); excreção de uratos (praticamente independente de água); apêndices articulados. a. I – caranguejo e siri. II – aranha, escorpião e carrapato. III – barata, besouro, vespa, pernilongo e taturana. IV – piolho-de-cobra e lacraia. b. Grupo I – dois pares de antenas e brânquias. Grupo II – quelíceras e pedipalpos, ausência de antenas. Grupo III – corpo dividido em cabeça, tórax e abdômen; asas. Grupo IV – corpo alongado, dotado de inúmeros apêndices articulados. Veja a Figura 12-2, página 287. Crustáceos microscópicos, componentes do zooplâncton, importante fonte alimentar dos ambientes aquáticos. O veneno das aranhas é produzido em glândulas situadas na cabeça e ligadas às quelíceras. O veneno imobiliza as vítimas, permitindo à aranha expelir enzimas digestivas e sugar o material digerido. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor (Annelida), mais próximo do que o sugerido pela proposta II. b. O animal c pertence ao grupo Chelicerata, no qual estão também incluídos as aranhas e os escorpiões. c. O animal b (minhoca), cujas trocas gasosas ocorrem através da superfície corporal, sujeita, em terra firme, à desidratação. 23. a O sistema circulatório fechado dos anelídeos é considerado mais complexo que o sistema circulatório aberto dos artrópodes. 24. d 25. Anelídeos: corpo vermiforme e presença de nefrídios. Artrópodes: presença de traquéias, circulação aberta e cutícula de quitina. 27. d 28. b 29. e 26. a 30. b 31. c 32. a. Esponjas e hidras não apresentam estruturas especializadas para excreção. Nesses animais, os resíduos metabólicos são eliminados por difusão, das células para o meio aquático. b. Os túbulos de Malpighi estão presentes em borboletas e baratas. Nesses animais, os túbulos retiram da hemolinfa que circula em lacunas (hemocelas) do corpo os produtos de excreção (ácido úrico), lançando-os no intestino, de onde são eliminados com as fezes. 33. F V V F V 34. F F V V 35. a. Pterigoto: que possui asas. Holometábolo: que passa por metamorfose completa, que inclui as fases de ovo, larva, pupa e adulto. b. • Evitar acúmulo de água límpida e transparente em recipientes sem tampa, pneus, vasos etc., evitando a colocação de ovos pelo pernilongo. • Utilização de inseticidas não agressivos ao meio para eliminar os adultos. • Utilização de telas nas portas e janelas. c. A temperatura das fêmeas se eleva quando sugam o sangue de mamíferos. A partir dele também obtêm grande quantidade de proteínas. Estas duas condições são necessárias para que elas possam produzir muitos ovos. 36. d 37. c Comentário: Espécies monóicas ou hermafroditas são as que apresentam ambos os sexos funcionais no mesmo indivíduo. As espécies nas quais existe uma fase larval são ditas de desenvolvimento indireto. Animais de vida livre não são parasitas, isto é, não dependem de hospedeiros aos quais causem prejuízos. 38. a. Alguns exemplos de adaptações estruturais que contribuíram para o sucesso evolutivo dos insetos: • presença de exoesqueleto quitinoso, conferindo maior proteção e menor perda d’água; • presença de asas, possibilitando o deslocamento rápido, a fuga de predadores, a obtenção de novas fontes de alimento e outras atividades que envolvem a capacidade de vôo; • metamorfose (incompleta ou completa), possibilitando a sobrevivência em condições adversas e a exploração de novos nichos em diferentes estágios da vida do inseto. As formas jovens não competem com os adultos por alimento ou habitat; • corpo segmentado que pode ser modificado e especializado de acordo com os nichos. b. Alguns exemplos de doenças humanas transmitidas por insetos vetores de protozoários: • Doença de Chagas Protozoário: Trypanosoma cruzi (flagelado) Inseto(s): gen.Triatoma, Panstrongylus, Rhodnius. Modo de transmissão: – transferência da forma infectante do protozoário ao homem por meio das fezes do inseto na região da picada ou mãos contaminadas pelas fezes, em contato com mucosas. • Malária Protozoário: Plamodium sp. (esporozoário) Inseto: Anopheles sp. Modo de transmissão: – Picada de mosquitos fêmeas que inoculam no homem a forma infectante (esporozoítos) do protozoário. • Leishmaniose Protozoário: Leishmania brasiliensis (flagelado) Inseto: Lutzomyia sp. (flebótomo) Modo de transmissão: – Picada do inseto que inocula no homem as formas infectantes do protozoário. 39. a. A mãe revelou ao filho o fenômeno da metamorfose, comum na classe dos insetos. 17 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO 18 CAPÍTULO 13 EQUINODERMOS Desafio 1. A existência de um sistema hidrovascular, dotado de inúmeros pés ambulacrários que possibilitam, entre outras coisas, a locomoção e a fixação dos animais em substratos sólidos. 2. d 3. a. E; b. E; c. C; d. C; e. C 4. As letras a, b e c, mostram, na ordem, ampola, canal radial e pé ambulacrário. O sistema ao qual pertencem é o sistema ambulacrário, também chamado de sistema hidrovascular, a serviço da locomoção do animal. Os pés ambulacrários, porém, exercem outras funções, como efetuar trocas gasosas e permitir a percepção sensorial de estímulos ambientais. 5. Em estrelas-do-mar, a capacidade de regeneração é muito grande. Cada um de seus cinco braços, se cortado, é capaz de formar um novo animal inteiro. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. b 3. b 4. d 5. a. Filo dos poríferos: esponjas. Filo dos artrópodes: cracas e caranguejos. Filo dos moluscos: gastrópodes e mexilhões. Filo dos equinodermos: ouriços-do-mar e estrelas-do-mar. b. De acordo com a mobilidade: • fixos: esponjas, cracas e mexilhões; • móveis: gastrópodes, caranguejos, ouriços-do-mar e estrelas-do-mar. De acordo com o modo de obter alimentação: • filtradores: esponjas, cracas e mexilhões; • predadores: caranguejos e estrelasdo-mar; • herbívoros: gastrópodes e ouriçosdo-mar. c. Clorofíceas. 6. c 7. d 8. Porque, na fase larval, ela apresenta simetria bilateral, “voltando” a ter simetria radial na fase adulta. 9. Soma = 01+ 08 = 09 10. d 11. F F V V F V F ou soma = 04 + 08 + 32 = 44 12. a © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. b. O sapo é um vertebrado possuidor de fase larval, representada pelo girino. 40. a. As formigas são insetos sociais, tendo sua “sociedade” dividida em castas: a rainha, os soldados, e as operárias, que se encarregam de todo o trabalho, como, por exemplo, o cultivo de fungos para a alimentação de todo o formigueiro. b. O “canto” das cigarras, emitido somente pelo macho, atua na atração sexual, na época do acasalamento, de modo semelhante ao canto dos pássaros machos e o coaxar dos sapos. c. As exúvias são os exoesqueletos quitinosos deixados pelas ninfas na ocasião das mudas ou ecdises para a fase adulta. 41. a 42. Rainha: 32 cromossomos; operárias: 32 cromossomos; zangões: 16 cromossomos. Zangões são derivados de óvulos não-fecundados (partenogênese) e, portanto, desenvolvem-se como indivíduos haplóides. Rainhas e operárias derivam de óvulos fecundados, sendo, portanto, indivíduos diplóides. A diferenciação das rainhas é devida a uma alimentação especial baseada em geléia real, produzida por glândulas específicas e fornecida ainda na fase larval. Já as futuras operárias são alimentadas com substâncias contidas no néctar obtido de flores. 44. b 43. b 45. c 46. Os animais A e M pertencem à classe dos aracnídeos; L pertence à classe dos crustáceos. As três espécies de insetos representadas são: mariposa ( B – larva, C – pupa, D – adulto); fêmea e macho de um tipo de gafanhoto (I, J) e cupim, representado por quatro castas (E, F, G, H). 47. d 48. b 49. O animal deve pertencer à classe dos aracnídeos que, em geral, têm oito patas articuladas (quatro pares). Portanto, o animal encontrado devia estar mutilado ou ser produto de mutação casual. 50. a. Classe dos aracnídeos. b. Corpo dividido em cefalotórax e abdômen; quatro pares de patas articuladas; ausência de antenas; presença de quelíceras e pedipalpos. 51. b 52. a 53. a Manual do Professor 13. a Observação: Estatocistos são estruturas relacionadas ao equilíbrio postural, encontradas, por exemplo, em crustáceos. Para maiores informações a esse respeito, consulte a página 509 desse volume, item Proprioceptores. 14. b 15. Soma = 01 + 02 + 04 + 32 = 39 17. a 18. c 16. a 19. d 20. a © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. CAPÍTULO 14 CORDADOS I INTRODUÇÃO Desafio 1. b 2. a: tubo nervoso dorsal; b: notocorda; c: fendas faringianas. 3. c 4. I-d, II-a, III-b, IV-g, V-h, VI-e, VII-i, VIII-c, IX-f 5. d 6. d 7. V F F V V 8. c 9. b 10. a Nos vestibulares, tem sido assim 1. e 2. d 3. e 4. d 5. a 6. c 7. a. Ágnatos (ciclostomados), que incluem atualmente as lampreias e as feiticeiras (peixes-bruxas) não existentes no Brasil. b. Permitiu aos peixes o hábito de vida livre, podendo atuar como predadores, o que aumentou a probabilidade de sobrevivência. 9. c 8. a 10. a. A epiderme uniestratificada, apontada em I, é típica de invertebrados. 11. a. Todos, exceto os equinodermos (exclusivamente marinhos). b. Artrópodes e cordados podem ser aquáticos, terrestres e representados, respectivamente, por insetos e aves, animais voadores. 13. V V V V V 14. a 12. b 15. e 16. a 17. e 18. a, e 19. a 20. d 21. d 22. c 23. Corretas: 02, 04, 08, 16, 64; portanto, soma = = 94 24. b. A alternativa corresponde ao que se acredita, hoje, tenha ocorrido na evolução dos vertebrados. 25. a. Todos os cordados apresentam, pelo menos em uma fase da vida: • uma estrutura cilíndrica com função de sustentação, a notocorda; • fendas na região da faringe; • tubo nervoso em posição dorsal; • cauda pós-anal. b. Poderiam ser citadas as seguintes novidades evolutivas no retângulo II: • presença de patas, o que favorece a locomoção em meio terrestre; • respiração pulmonar na fase adulta, permitindo a troca de gases respiratórios com o ar; • circulação dupla, levando a uma maior eficiência metabólica. Com relação ao retângulo III, poderiam ser citadas as seguintes aquisições evolutivas: • epiderme com grande quantidade de queratina, diminuindo a desidratação; • fecundação interna, favorecendo o encontro dos gametas sem a necessidade de água ambiental; • presença dos seguintes anexos embrionários (ou membranas extra-embrionárias): âmnio, cório e alantóide. Observação: O saco vitelínico já existe em peixes. CAPÍTULO 15 CORDADOS II PEIXES Desafio 1. 4. 5. 6. 10. c 2. a 3. d I-c, II-b, III-b, IV-a, V-c, VI-c VFVFV e 7. b 8. d 9. c d. Para o peixe se manter em equilíbrio em relação ao meio em que se encontra, deve ter uma densidade idêntica à do meio. O peixe de água salgada, parado a um metro de profundidade, deverá ter a densidade da água salgada – que é maior do que a da água doce; para isso, o volume de sua bexiga natatória deverá ser menor do que o da bexiga natatória do peixe de água doce, parado à mesma profundidade. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 4. a 7. a 2. d 5. b 8. d 3. d 6. c 19 9. a, b, c, d, e 10. a. A estrutura – presente em alguns peixes –, que possibilita a respiração aérea, é uma vesícula gasosa (ou bexiga natatória), com características de pulmão primitivo. Uma segunda função dessa estrutura relacionase ao equilíbrio hidrostático, isto é, ela permite que o peixe permaneça estabilizado em uma certa profundidade, igualando sua densidade à da água. b. O peixe mais imediatamente afetado seria o boari. Isso porque a película de óleo na água afeta a penetração de luz, prejudicando a fotossíntese realizada pelos autótrofos, o que reduz a taxa de oxigênio dissolvido na água. (Observação: o pirarucu não é pulmonado, como quer sugerir a expressão “respiração aérea obrigatória”.) 11. Nos peixes do grupo A, que não possuem bexiga natatória (peixes cartilaginosos), a natação constante é fundamental para a manutenção do organismo em determinadas profundidades, evitando que afundem. Nos peixes do grupo B, existe uma bexiga natatória. É um órgão de equilíbrio hidrostático que auxilia o ajuste da posição do peixe em diferentes profundidades, ao igualar a densidade do animal à da água. Os peixes do grupo B1 têm um duto de comunicação da bexiga natatória com o esôfago (fisóstomos), eliminando bolhas de gás pela boca ao passarem para profundidades onde a pressão é maior. Os do grupo B2 não apresentam comunicação com o esôfago (fisoclistos); os gases da bexiga não saem pela boca, devendo ser absorvidos diretamente para a rede de vasos que a irriga. 12. 1. C; 2. E; 3. E; 4. C 13. d 14. e 15. V F F V F V 16. a CAPÍTULO 16 CORDADOS III ANFÍBIOS Desafio 1. e 4. d 8. b 2. e 5. b 9. d 3. V V F V V 6. c 7. d 10. b Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. b 3. b 4. b 5. a. A estrutura é a pele. b. A pele fina, quase sem queratina e dotada de inúmeras glândulas mucosas deve 20 6. 10. 11. 12. 16. 17. ser mantida sempre úmida, favorecendo a troca de gases respiratórios. No entanto, esta pele está sujeita a desidratação em ambientes secos. Por isso os sapos se adaptaram a ambientes úmidos, fato que dificulta a evaporação da água do corpo. d 7. b, c 8. c 9. c FVVV Soma = 002 + 008 = 10 b 13. e 14. d 15. a VFVFVF a. Nas florestas. b. Os anfíbios possuem pele fina, úmida e permeável, e necesssitam da água para a sua reprodução. Dentre os biomas citados, as florestas, por serem dotadas de elevado teor de umidade, são as que oferecem as condições mais favoráveis para a sobrevivência desse animais. CAPÍTULO 17 CORDADOS IV RÉPTEIS Desafio 1. 4. 5. 7. 9. 10. e 2. c 3. b VFVVVF c 6. d a 8. c I-b e I-e/II-c/III-d/IV-e/V-a I-c/II-a/III-d/IV-b Nos vestibulares, tem sido assim 1. d 2. c. Anfíbios adultos excretam, geralmente, uréia, como os mamíferos. 3. • ovo com casca calcária, âmnio e cório, bem como o alantóide e o saco vitelínico. • fecundação interna e desenvolvimento direto. 5. b 6. V F V F 4. e 7. e 8. c 9. Corretas: 01, 04 e 08; portanto, soma = 13 10. a. Ovos de répteis apresentam casca protetora coriácea, flexível, ou calcária, e o desenvolvimento do embrião conta com o auxílio de anexos embrionários como o âmnio, a alantóide, o cório e o saco vitelino. b. Tartarugas marinhas apresentam os apêndices locomotores largos e achatados como remos, adaptados para a natação. Nos jabutis, as patas são aproximada- © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 11. 12. 13. 14. 15. 16. mente cilíndricas e adaptadas a sustentálos em meio terrestre. c. A extinção de uma espécie pode ocorrer por meio de fatores bióticos como degeneração genética e incapacidade reprodutiva ou relações ecológicas desarmônicas como competição, predatismo e parasitismo. Alterações abióticas tais como glaciações, regressões marítimas, secas prolongadas, vulcanismo, terremotos, incêndios, tempestades de areia etc, também podem causar extinções naturais. b b. O animal pertencente ao grupo VI é dotado das seguintes características: não tem pêlos nem penas, apresenta mandíbula, não tem nadadeiras pares e possui escamas córneas. A descrição aplica-se ao grupo dos répteis, representado, na questão, pela cobra. a a. Serpentes peçonhentas percebem a radiação infravermelha (calor) emitida por homeotermos graças à termopercepção das fossetas loreais. Além disso, possuem dentes inoculadores de veneno que deixam marcas características no local da picada. Estes répteis apresentam também, em geral, a cabeça triangular, escamas ásperas, pupilas verticais e cauda que termina abruptamente. b. O soro contém anticorpos específicos para neutralizar o veneno da cobra. Em institutos especializados, cavalos, bois ou cabras recebem pequenas doses do veneno e passam a produzir ativamente os anticorpos que constituirão o soro antiofídico. b a. É o grupo dos peixes cartilaginosos (condrictes). São animais que possuem endoesqueleto cartilaginoso. b. Os sapos pertencem à classe dos anfíbios, enquanto os lagartos, à dos répteis. Poderia ser citada qualquer uma das seguintes características diferenciais: • Fecundação: externa, no sapo; interna, no lagarto. • Ovo: sem casca, no sapo; com casca, no lagarto. • Anexos embrionários: ausentes, no sapo; presença de âmnio, cório, alantóide e saco vitelínico, no lagarto. • Estágio larval: presente, no sapo; ausente, no lagarto. • Pele: permeável, no sapo; impermeável (queratinizada), no lagarto. • Trocas gasosas: por brânquias na fase larval, e através da pele e pulmões no sapo adulto; exclusivamente por pulmões no lagarto. c. As aranhas inoculam o veneno através das quelíceras, situadas na parte anterior do cefalotórax. Os escorpiões injetam seu veneno pelo télson, apêndice situado na extremidade do abdômen posterior (pós-abdômen). CAPÍTULO 18 CORDADOS V AVES Desafio 1. 4. 7. 9. d c a d 2. 5. 8. 10. d d c a 3. e 6. d Nos vestibulares, tem sido assim 1. 1 – penas, sacos aéreos, ossos pneumáticos, glândula uropigiana, aorta voltada para o lado direito. 2 – presença do manto, pé musculoso (pode ser reduzido), massa visceral e rádula (exceto nos bivalves). 2. b 3. a 4. a. A denominação “dinossauros com penas” procede, uma vez que o surgimento desses anexos está associado com a capacidade de regulação térmica, típica da endotermia (homeotermia), característica ausente nos répteis. Os anexos embrionários (âmnio, cório, alantóide e saco vitelínico) são comuns aos répteis e às aves. 5. a. Animal A: homeotermo; animal B: heterotermo. b. Tipo A: canário, rato; tipo B: lagarto, sapo. 6. a. São endotérmicos (ou homeotérmicos) e, portanto, capazes de manter a temperatura corporal elevada e constante, favorecendo também a atividade de vôo. b. As cobras podem ingerir animais de diâmetro maior que o de seu corpo porque podem afastar os ossos que constituem sua mandíbula (não são unidos no “queixo”) e as costelas (não há osso esterno unindo-as ventralmente). 7. 01-F, 02-V, 04-V, 08-V, 16-V 8. a. Classes dos mamíferos e dos anfíbios. b. I (ave) c. O esqueleto do organismo III (tubarão) é cartilaginoso. 21 d. II. Répteis crocodilianos possuem coração tetracavitário. Os não crocodilianos apresentam coração tricavitário. 9. F F V V F F F 10. a. Animais heterotermos (ectotermos ou pecilotermos), como os répteis, apresentam taxas metabólicas inferiores às das aves, que são homeotermos (endotermos). Sendo a demanda energética das cobras mais reduzida, sua digestão e seu aproveitamento alimentar mais lentos acarretam uma liberação menor de energia. 11. a 12. b 13. e 14. b CAPÍTULO 19 CORDADOS VI MAMÍFEROS Desafio 1. 4. 5. 8. 9. a 2. c 3. c VVFFVV b 6. e 7. d I-g, II-f, III-b, IV-j, V-e, VI-c, VII-a, VIII-d, IX-h, X-i d Nos vestibulares, tem sido assim 1. cobra-cega: anfíbios carrapato: aracnídeos golfinho: mamíferos tubarão: peixes cartilaginosos (condrictes) morcego: mamíferos 2. b 3. b 4. a 5. a. Impermeabilização do tegumento, pele queratinizada nos vertebrados, exoesqueleto quitinoso ou calcário nos invertebrados, eliminação de ácido úrico como excreta, respiração por pulmões (ou traquéias nos artrópodes), fecundação interna, ovos com casca protetora, presença de âmnio, cório e alantóide no desenvolvimento embrionário, ausência de fase larval aquática dos vertebrados. b. Platelmintos, nematelmintos, anelídeos, moluscos e artrópodes. c. Presença de hipoderme (camada de gordura subcutânea) bem desenvolvida, formato hidrodinâmico; nadadeiras. 6. A principal característica foi a homeotermia, capacidade de manter a temperatura corporal elevada e constante, para a qual concorrem os pulmões mais eficientes para as trocas gasosas e a circulação dupla (maior pressão arterial na grande circulação) e completa (separação dos sangues arterial 22 e venoso no coração; melhor oxigenação dos tecidos). As estruturas (pêlos, penas, gordura isolante subcutânea) e os mecanismos fisiológicos e comportamentais que contribuem para a regulação térmica, também fazem parte do sucesso adaptativo dessas duas classes em ambientes terrestres variados (muito frio ou muito quente). 7. a. Notocorda, fendas faríngeas, cordão nervoso dorsal e cauda pós-anal, pelo menos na fase embrionária. b. Retângulo II: desenvolvimento de patas (melhor locomoção em ambiente terrestre); respiração pulmonar (captação do O2 atmosférico); excreção de uréia ou ácido úrico (economia de água). Retângulo III: ovo com casca, cório, âmnio e alantóide, fecundação interna (independente do meio aquático), desenvolvimento direto (ausência de larvas aquáticas). 8. c 9. d 10. a. Os morcegos que se alimentam de néctar de flores contribuem para a polinização. As espécies frugívoras dispersam sementes. Os insetívoros controlam as populações de insetos dos quais de alimentam. b. São características exclusivas dos animais da classe dos mamíferos: • pêlos • glândulas mamárias, sebáceas e sudoríparas • músculo diafragma • placenta (nos placentários) • hemácias anucleadas 11. d 12. a. Presença de mamas. b. Pertencem à classe dos répteis, filo dos cordados. c. Tufos de pêlos, crias mamam leite. 13. Corretas: 01, 64, portanto, soma = 65 14. a 15. e 16. c 17. e 18. b 19. Por apresentarem grande superfície relativa irrigada, os chifres funcionam como irradiadores de calor. A queda destas estruturas no inverno reduz a perda de calor. 20. c. No esquema, (2) indica o aparecimento da circulação dupla a partir de anfíbios, pois nesse grupo passa a existir a circulação pulmonar. 21. Soma = 02 + 32 = 34 22. b 23. F F F V F V © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor 24. a. Animal A: homeotermo; animal B: heterotermo. b. Tipo A: canário, rato; tipo B: lagarto, sapo. 25. e 26. O fato de o urso polar ser mais gordo que o pardo permite uma melhor manutenção de sua temperatura, pois a gordura é um ótimo isolante térmico, reduzindo a perda de calor. Quanto maior o volume corporal, menor a superfície relativa; logo, a dissipação de calor para o meio, através dessa superfície, também é menor. Essa economia de calor reflete-se na taxa metabólica menor e, portanto, em menor necessidade de oxigênio e alimentos. 27. a 28. F V V V F 29. c 30. e 31. b 32. d Observação: a placenta é impropriamente chamada de anexo embrionário; há uma parte fetal desse órgão, formada por tecidos de anexos do embrião, e há uma parte materna formada pelo endométrio. 33. e Observação: veja o comentário da resposta à questão 32, a respeito da placenta. 35. d 36. b 37. d 34. c 38. c 39. V F V V F V 40. a. Porque o gambá é um marsupial e, portanto, não se forma a placenta durante sua gestação. O feto sai precocemente do corpo materno e termina seu desenvolvimento no marsúpio (bolsa abdominal) onde se nutre do leite produzido pelas glândulas mamárias que aí existem. b. Placenta. Permite a passagem de água, nutrientes e oxigênio (além de hormônios e anticorpos) para o embrião, vindos do sangue materno, e a saída de CO 2 e excretas nitrogenadas, entre outras substâncias, em sentido contrário. Observação: leia o comentário da resposta à questão 32, a respeito da placenta. 41. a. Os marsupiais não têm útero desenvolvido, portanto não há neles formação de placenta. Os filhotes terminam seu desenvolvimento protegidos em uma bolsa abdominal, o marsúpio, onde mamilos lhes fornecem alimento. b. Poderiam ser citadas duas dentre as características abaixo: • Em ambos, a pele é queratinizada, portanto impermeabilizada, e seca, por praticamente não apresentar glândulas. • Em ambos, os ovos têm casca protetora e anexos embrionários – âmnio, cório, alantóide e saco vitelínico –, que favorecem o desenvolvimento fora do corpo materno. • O ácido úrico é o produto de excreção nitrogenada, nos dois grupos. c. O ambiente deveria ser semelhante ao de uma savana. Duas características desse ambiente: vegetação composta, principalmente, por gramíneas e árvores esparsas; temperaturas médias elevadas; chuvas distribuídas em algumas estações do ano. Unidade 4 Fisiologia Animal CAPÍTULO 20 SISTEMA DIGESTIVO (OU DIGESTÓRIO) E NUTRIÇÃO Desafio 1. Processo de transformação de moléculas de grande tamanho, por hidrólise enzimática, liberando unidades menores que possam ser absorvidas pelas células. 2. Digestão intracelular é a que ocorre no interior da célula. Digestão extracelular é a que ocorre fora das células, podendo acontecer externamente ao organismo ou dentro de uma cavidade digestiva. 3. A digestão química dos alimentos, no homem, é iniciada na boca e termina no intestino delgado. 4. Na boca, a saliva é aproximadamente neutra (pH ≅ 7,0); no estômago, o pH do suco gástrico é ácido (pH ≅ 2,0); no duodeno, o pH das secreções que o atingem é alcalino (pH ≅ 8,0), devido, principalmente, ao bicarbonato da secreção pancreática e aos sais existentes na bile. 5. d 6. b 7. d 8. a 9. A deficiência de secreção de ácido clorídrico dificulta a ação da pepsina. Anomalias do retículo endoplasmático das células principais resultaria em deficiência de síntese de pepsinogênio, impedindo o início da digestão das proteínas no estômago. 10. A porção exócrina do pâncreas é responsável pela secreção de suco pancreático cons- 23 tituído de substâncias alcalinas e enzimas digestivas. 11. O fígado é o órgão produtor da bile, uma solução alcalina de sais biliares fundamentais para a digestão de lipídios pelas lipases produzidas no pâncreas. 12. A ação da bile é física e promove a emulsificação das gorduras, fragmentando-as em pequenas gotículas. 13. d 14. c Nos vestibulares, tem sido assim 1. c 2. e 3. e 4. b 5. F V V F F 6. d 7. c 8. e Resolução: na célula animal, existe somente a membrana plasmática, de composição lipoprotéica. A célula vegetal tem, por sua vez, além da membrana plasmática, uma parede celular externa de celulose (carboidrato). Assim, no tubo 1, com células animais, usaremos enzimas que digerem lipídios (L) e proteínas (P). No tubo 2, que contém células vegetais, além das duas enzimas já citadas, deveremos ainda utilizar enzimas que digerem carboidratos (C). 9. a. Pepsina. O processo de ativação do pepsinogênio inicia-se pela presença de acidez (HCl do suco gástrico). b. Lipase. Os sais biliares encontrados na bile produzida pelo fígado são os principais responsáveis pela emulsificação das gorduras a serem digeridas. 10. c 11. a. Pâncreas. b. Aumento da concentração de glicose (ou sua presença na urina de um animal em jejum), caracterizando o “diabetes mellitus”, já que o pâncreas também secreta insulina, hormônio essencial para a manutenção da glicemia (taxa de glicose no sangue) e da glicosúria (taxa de glicose na urina) normais. c. Amido, por meio da ação da enzima amilase pancreática. 12. a. A secreção foi retirada do duodeno, onde ocorre digestão do amido (cor amarela no tubo Z em t2) devido à amilase pancreática. b. A coloração continuaria azul devido à presença de amido, já que este não seria digerido pela amilase, que teria sido desnaturada pelo calor e perdido sua atividade catalítica. 24 13. b 14. c 15. a. À medida que o amido (III) é digerido pela amilase (II) – cuja concentração se mantém constante, já que não é consumida na reação –, aumenta a concentração de maltose (I). 16. A boca, o estômago, o pâncreas e o duodeno, pois na boca a amilase salivar iniciaria a digestão do amido da farinha de trigo, que continuaria no duodeno, onde seria completamente transformado em maltose pela amilase pancreática, e daí transformado em glicose pela maltase entérica; tanto o açúcar (sacarose), como a manteiga (lipídio) seriam digeridos no duodeno, respectivamente, pela sacarase (entérica) e pelas lipases lingual, gástrica, pancreática e entérica, depois que os lipídios da manteiga fossem emulsificados pelos sais biliares (do fígado). 17. Soma = (008) + (032) = 40 18. • Linha I – filé de frango. É rico em proteínas. As enzimas pepsina, tripsina e peptidases são as responsáveis pela digestão, sendo que a primeira atua no estômago e as duas últimas no duodeno. • Linha II – batata frita, rica em amido. A enzima salivar (boca) e a maltase (duodeno) são as responsáveis pela digestão. 20. c 21. b 22. b 19. b 23. b 24. a. O gráfico I corresponde aos resultados obtidos após a introdução do óleo de milho e o gráfico II após a introdução da solução ácida. Quando se introduz o óleo de milho, a gordura presente no duodeno estimula a liberação do hormônio colecistoquinina, que estimula o pâncreas a secretar o suco rico em enzimas. Já a presença do ácido promove a liberação do hormônio secretina, que estimula o pâncreas a secretar o suco rico em NaHCO3, essencial para a neutralização do suco ácido que chega ao duodeno. b. Na situação onde há a introdução do óleo de milho, pois o hormônio colecistoquinina também estimula a contração da vesícula biliar, o que promove a liberação de bile no duodeno. 25. d 26. c 27. Soma = 02 + 08 + 16 = 26 28. e. A secreção adicionada ao tubo foi a bile, que realiza o fenômeno físico da emulsificação das gorduras. A bile foi retirada da vesícula biliar, onde fica armazenada. 29. a. A bile é produzida no fígado e reabsorvida no intestino delgado. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor b. As fibras vegetais, ao arrastarem a bile com as fezes, impedem sua reabsorção, levando o fígado a retirar colesterol do sangue para a produção de mais bile. Essa seria uma das formas de reduzir os níveis de colesterol do organismo. 30. d. A absorção do aminoácido ocorre no intestino materno, de onde é transportado pela circulação da mãe até a placenta. Em seguida, esse aminoácido passa para a circulação do feto, atingindo, por fim, suas células. 31. d 32. e. O organismo humano é incapaz de sintetizar a enzima celulase; dessa forma, o polissacarídeo celulose passa sem alterações pelo tubo digestório e é eliminado pelas fezes. 33. e 34. e 35. a 36. d 37. 0-0 V, 1-1 V, 2-2 V, 3-3 F, 4-4 F 38. d 39. a 40. a. Proposta IV. O ferro é essencial para a produção de hemoglobina – pigmento vermelho presente nas hemácias – que realiza o transporte de oxigênio dos pulmões aos tecidos do corpo. b. Proposta I. O cálcio presente no leite e seus derivados é fundamental para os processos de calcificação óssea, mineralização dos dentes e coagulação sangüínea. 41. c 42. b 43. e 44. a. Quando nasce um bebê, seu irmão mais velho perde a amamentação, que se constituía na única fonte de proteína para esta criança, ficando, então, com severa desnutrição protéica (kwashiorkor). b. Porque as proteínas são essenciais para a construção de novas células e, portanto, tecidos, necessários ao crescimento e ao desenvolvimento, que dependem não só de uma boa oxigenação, feita pela hemoglobina (proteína), mas também de certos hormônios, enzimas e anticorpos, que são também proteínas. c. A dieta pobre em carboidratos causa a utilização de gorduras como fonte de energia. Se houver falta de gorduras, o organismo desnutrido passa a utilizar proteínas para liberar energia. 45. b 46. Anomalias do desenvolvimento físico e mental; disfunções hormonais (concentração baixa de insulina, hormônio de crescimento e outros hormônios protéicos); deficiência imunológica (concentração baixa de anticorpos); anemia (deficiência de hemoglobina); dificuldade de cicatrização etc. 47. e 48. b 49. a CAPÍTULO 21 SISTEMA CIRCULATÓRIO (OU CARDIOVASCULAR) Analise seus resultados 1. O ponto de referência são as paredes ventriculares. O átrio direito é relacionado ao ventrículo direito, de parede mais delgada, e o átrio esquerdo é relacionado ao ventrículo esquerdo, de parede mais espessa. 2. A parede ventricular esquerda é mais espessa. Deve bombear sangue com maior pressão para todo o corpo; a distância percorrida pelo sangue e a resistência ao fluxo são maiores. 3. Na contração atrial, abrem-se as valvas atrioventriculares. Na contração sistólica dos ventrículos, fecham-se as valvas atrioventriculares e abrem-se as valvas pulmonar e aórtica. O refluxo de sangue para os ventrículos é evitado pelo fechamento das valvas pulmonar e aórtica. 4. Veja a questão 4 do Desafio. Desafio 1. No sistema circulatório aberto, a circulação é lenta e o sangue banha lacunas corporais. No sistema circulatório fechado, o sangue circula rapidamente e sempre no interior de vasos e, nesse caso, há leitos capilares por ele percorridos. 3. c 2. d 4. a. veia cava superior; b. ramos da artéria pulmonar direita; c: veias pulmonares direitas; d. átrio direito; e. ventrículo direito; f. veia cava inferior; g. septo; h. ventrículo esquerdo; i. veias pulmonares esquerdas; j. átrio esquerdo; l. artéria pulmonar esquerda; m. aorta. 5. Aves e mamíferos possuem coração com quatro cavidades, dois átrios e dois ventrículos. A pequena circulação envolve o trajeto coração-pulmão-coração. A grande circulação envolve o trajeto coração-corpo-coração. 6. A existência de quatro cavidades permite a separação dos sangues rico e pobre em oxigênio. Isso garante envio constante de sangue ricamente oxigenado aos tecidos, o que envolve liberação de muita energia para células, mantendo a homeotermia. 7. b 25 8. Por meio de veias dotadas de válvulas, impulsionado pela musculatura existente nos membros. 9. O sangue permanece no interior de vasos e circula rapidamente. 10. Hemácias: transporte de oxigênio e gás carbônico; leucócitos: defesa fagocitária e imunitária do organismo; plaquetas: atuam na coagulação do sangue. 11. b 12. 1: d; 2: c; 3: a; 4: e; 5: b 13. Vantagens: substituição do sangue verdadeiro em emergências. 14. Consulte o item “Coagulação: impedindo a fuga do sangue”, página 494. 15. Sistema auxiliar do sistema circulatório. Linfa é líquido residual que permanece nos tecidos após as trocas sangüíneas que ocorrem entre os capilares sangüíneos e os tecidos. Funções do sistema: drenagem de linfa e retenção de microrganismos. 16. Com a retirada de vasos linfáticos, fica prejudicada a drenagem da linfa. Isso resulta em edema (inchaço). 17. e 18. Em função de pequena pressão parcial de oxigênio existente naquele ambiente, atletas originários de regiões pouco elevadas não são adaptados a ele. Assim, é preciso dar um tempo para que a medula óssea produza mais glóbulos vermelhos, possibilitando a adaptação temporária à nova situação. 19. d 20. O transporte de oxigênio se dá a partir da associação do gás à hemoglobina existente nas hemácias, formando-se a oxiemoglobina. O transporte principal de gás carbônico se dá com a formação dos íons bicarbonato. 14. 15. 16. 17. 18. Nos vestibulares, tem sido assim 1. b 2. c 3. b 4. d 5. a 6. a. B – átrio esquerdo b. A – átrio direito c. III – artéria pulmonar d. IV – veia pulmonar 7. c 8. a 9. a 10. b 11. b 12. a. O cateter seguiu o seguinte caminho: átrio direito, ventrículo direito e pulmões, através das artérias pulmonares. b. Sístole do ventrículo direito ou sístole ventricular. O sangue presente é venoso. 13. a. O sangue que está nas cavidades do coração só pode atingir os tecidos, inclusive 26 19. o músculo cardíaco através de artérias e capilares; não há vasos que comuniquem diretamente o interior das cavidades cardíacas, com o músculo cardíaco. b. A irrigação do músculo cardíaco se dá através das artérias coronárias, que se originam da base da artéria aorta e envolvem todo o coração, oxigenando-o por meio de suas ramificações capilares. c. A má circulação sangüínea no músculo cardíaco leva à falta de oxigenação, que acarreta a morte do músculo em certas regiões, diminuindo sua função e, portanto, seu poder de bombeamento do sangue. Isso é o que chamamos de insuficiência cardíaca, que provoca má irrigação sangüínea em todos os outros tecidos, evidenciada pela fraqueza, tonturas, falta de ar e outros sintomas mais ou menos graves. 1-F, 2-V, 3-F, 4-F a. Palpamos uma artéria para verificar a pulsação de uma pessoa. A pulsação é o resultado da dilatação arterial em conseqüência da sístole do ventrículo esquerdo do coração. b. As veias possuem um epitélio interno chamado “endotélio”, que é envolvido por uma camada de tecido muscular liso (menos espessa do que nas artérias) auxiliado pelos músculos estriados das regiões por onde passa, e pelas válvulas existentes em todas as veias, que impedem o refluxo sangüíneo, facilitando o retorno do sangue ao coração. a FFFVFFF 1. Nos cnidários, a cavidade gastrovascular é local de circulação de água e diversas substâncias nela dissolvidas. A circulação de materiais pelas células do corpo é facilitada pela existência de uma camada gelatinosa. 2. O líquido bombeado pelo coração abandona os vasos e cai em lacunas corporais, onde as trocas de substâncias com as células são lentas. Assim, essa circulação limita o tamanho dos animais. Artrópodes e maioria dos moluscos. 3. Peixes: bicavitário; anfíbios: três cavidades. Nos répteis começa a divisão ventricular. Nas aves e mamíferos, quatro cavidades completamente separadas, sem mistura de sangue. e © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor 20. a. número de câmaras do coração ANFÍBIOS (ADULTOS) RÉPTEIS NÃO CROCODILIANOS 3 (2 átrios e 1 ventrículo) 3 (2 átrios e 1 ventrículo, parcialmente dividido pelo septo interventricular) AVES MAMÍFEROS 4 (2 átrios e 2 ventrículos) 4 (2 átrios e 2 ventrículos) © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. b. Em aves e mamíferos, que são endotérmicos, os ventrículos direito e esquerdo estão completamente separados, o que impede a mistura de sangue venoso e arterial, elevando a oxigenação dos tecidos. Uma maior quantidade de oxigênio chegando às células permite uma taxa metabólica mais elevada, o que garante a manutenção de uma temperatura corpórea constante, independente da temperatura ambiental. 21. a. • Esquema A: circulação fechada, simples e completa. Existe nos peixes. • Esquema B: circulação fechada, dupla e incompleta, com coração de três câmaras. Existe nos anfíbios. • Esquema C: circulação fechada, dupla e completa. Sem levar em conta a curvatura da aorta, o esquema poderia valer tanto para as aves (em que a aorta é curvada para a direita) quanto para os mamíferos (aorta curvada para a esquerda). b. • Vaso 1: artéria aorta. Esse vaso parte do coração; assim, a pressão sangüínea e a velocidade de condução são maiores. • Vaso 2: veia cava. Esse vaso recolhe sangue dos tecidos e retorna ao coração; dessa forma, a pressão sangüínea e a velocidade de condução do sangue são menores. 22. Corretas: 02, 04, 08, 16, 64 23. V V F F V 24. a. É o fato de as duas cavidades do lado direito (átrio e ventrículo) serem completamente separadas das duas cavidades do lado esquerdo. b. As aves. c. Átrio esquerdo → ventrículo esquerdo → → átrio direito → ventrículo direito. 25. d 26. Paciente X. A quantidade de plaquetas é menor que a normal, e essas células são essenciais para a coagulação sangüínea. 27. c 28. a 29. A amostra 3. A menor quantidade relativa de oxigênio nas grandes altitudes ativa um processo fisiológico compensatório que leva ao aumento do número de hemácias, daí o elevado hematócrito dessa amostra. 30. d 31. A mulher grávida possui uma demanda maior de oxigênio devido à presença do feto. O ferro é matéria-prima para a síntese de hemoglobina, proteína presente em nossas hemácias cuja função é transportar gases, principalmente o oxigênio; assim uma dose extra de ferro, leva à maior concentração de hemoglobina e conseqüentemente maior oxigenação dos tecidos, diminuindo a sensação de “falta de ar”. 32. O aumento do número de glóbulos vermelhos, provocados pela EPO, leva ao aumento de moléculas de O 2 efetivamente transportadas pelo sangue até as células, onde este gás é utilizado no processo de oxidação da glicose (respiração aeróbica), ocasionando maior síntese de ATP, fornecedor de energia para todo o organismo. 33. a 34. a 35. A rádio e a quimioterapia não distinguem células cancerosas de células normais, atingindo igualmente ambas; quando as atingidas, por acaso, forem as hemácias ou mesmo a medula óssea que as produz, a quantidade destas células transportadoras de oxigênio, no sangue, diminui muito, caracterizando um quadro clínico de anemia, com fraqueza generalizada, tonturas e falta de ar. 36. c 37. e 38. c 39. a 40. a 41. d 42. a 43. d 44. a 45. b. Nos capilares pulmonares ocorre a reação do íon bicarbonato (HCO-3) com o próton (H+), formando-se ácido carbônico (H2CO3), que se dissocia em água (H 2O) e gás carbônico (CO2), eliminado para o ar. 46. c 47. c 48. a. 1. desestimula o sistema circulatório, dificultando o desenvolvimento dos desvios (vias colaterais), 27 2. nicotina tem ação vasoconstritora, 3. retenção de líquido, aumentando o volume sangüíneo circulante, 4. reação do sistema nervoso autônomo, aumentando a taxa de substâncias que causam hipertensão e alterações no ritmo cardíaco. b. O colesterol contribui na formação das placas de ateroma (gordura que estreita o calibre das artérias), reduzindo o fluxo sangüíneo. Propicia a formação de coágulos determinando tromboses e infartos. CAPÍTULO 22 SISTEMA RESPIRATÓRIO 4. 5. 6. 7. 8. Analise seus resultados 1. As bexigas internas se distendem (enchem de ar). 2. As bexigas internas murcham (esvaziam-se). 3. Tubo em Y: traquéia; parede do recipiente: parede torácica; bexigas internas: pulmões; bexiga grossa: diafragma. 4. Ao puxar para baixo a bexiga grossa, o volume interno aumenta, diminui a pressão interna e o ar entra nas pequenas bexigas, distendendo-as. 5. Ao empurrar a bexiga grossa para o interior do recipiente, diminui o volume interno, a pressão aumenta e o ar é forçado a sair das bexigas internas. 6. Estão ausentes a musculatura intercostal e as costelas. A musculatura intercostal, contraindo-se, afasta as costelas para frente, ampliando o volume da caixa torácica, o que conduz à diminuição da pressão interna e o ingresso de ar nos pulmões. O inverso ocorre na expiração. 9. 10. 11. Desafio 1. Respiração celular diz respeito à série de reações químicas energéticas que ocorrem dentro de uma célula, correspondentes à oxidação da glicose com liberação de energia. Respiração orgânica é a que acontece em órgãos respiratórios, responsáveis pelas trocas gasosas respiratórias. 2. Pele (respiração cutânea), traquéias (de insetos e outros artrópodes), brânquias e pulmões. 3. As trocas gasosas em uma minhoca ocorrem pela superfície do corpo (cutícula e 28 12. epiderme). No sapo, além da pele, ocorrem trocas gasosas nos pulmões e no epitélio da boca e da faringe. Através do sistema traqueal. O oxigênio penetra por orifícios localizados no corpo e, por meio de uma série de túbulos ramificados (traquéia e traquéolas), atinge as células, sem a participação do sistema circulatório. Anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Boca, fossas nasais, faringe, laringe, traquéias, brônquios, bronquíolos e alvéolos. É o fenômeno de oxigenação que ocorre nos alvéolos, em que moléculas de oxigênio atravessam a parede alveolar e se dirigem às hemácias, onde se ligarão a moléculas de hemoglobina. O sangue participa do transporte de gases nos anelídeos, moluscos, crustáceos e todos os vertebrados. Não participa na maioria dos artrópodes (insetos, alguns aracnídeos e miriápodes). Com a ruptura dos alvéolos, ficam prejudicadas as trocas gasosas respiratórias. Com isso, sofrem todos os tecidos, que necessitam de suprimento constante de oxigênio. O esquema superior esquerdo ilustra parte do sistema traqueal de um inseto. É um sistema que conduz gases, independente do sistema circulatório. No esquema superior direito, representa-se o sistema pulmonar, no qual as trocas de gases ocorrerão nos alvéolos, com a participação do sistema circulatório. No inferior, vê-se o sistema branquial, que conta com a participação do sistema circulatório para a condução de gases, obtidos da água. A característica comum aos três mecanismos respiratórios é a ocorrência de difusão de gases em direção às células do corpo. A: coluna vertebral; B: pulmão; C: músculo intercostal; D: costela; E: diafragma. Na inspiração, o diafragma se contrai e desce, ao mesmo tempo que a contração da musculatura intercostal faz as costelas se dirigirem para a frente. Isso provoca o aumento do volume torácico, o que faz a pressão interna cair. O ar, então, penetra nos pulmões. O inverso ocorre durante a expiração. Consulte o item Ventilação pulmonar humana: a ação do diafragma, página 524, para mais detalhes. Nota-se a ocorrência de hematose (ingresso de oxigênio no sangue) nos alvéolos. Associado à hemoglobina contida nas hemácias, o oxigênio é conduzido aos tecidos, © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor aos quais é cedido por simples difusão. Nos tecidos, o gás carbônico ingressa no sangue e, principalmente na forma de íons bicarbonato, é conduzido aos alvéolos, onde novamente se desfaz e é liberado. 13. Os movimentos respiratórios do homem são regulados por um centro nervoso localizado no bulbo, um órgão do encéfalo. Esse centro é sensível a aumentos na taxa de gás carbônico do sangue, enviando estímulos à musculatura respiratória toda vez que a taxa desse gás atinge valores críticos. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a. A respiração pulmonar fornece o oxigênio (O2) necessário às células, por meio do aparelho respiratório (brônquios, alvéolos etc.) e do circulatório (capilares nos alvéolos, capilares nos tecidos em geral e demais componentes deste aparelho), bem como elimina para o meio externo o gás carbônico (CO2) produzido pelas células e transportado pelo sangue até os pulmões. b. O O2 fornecido às células é utilizado na respiração celular para a liberação de energia, através da oxidação da glicose (proveniente do aparelho digestório), que forma, como resíduo, o gás carbônico (CO2), que é então conduzido aos pulmões, de onde é eliminado. 2. c 3. Nos mamíferos, o sistema circulatório transporta oxigênio até os tecidos. Nos insetos, túbulos delgados transportam o O2; portanto, sem participação do sistema circulatório. 5. a 4. b 6. d 7. d 8. V F V V V F 9. Os insetos oxigenam suas células, de modo muito eficiente, por meio da respiração traqueal, em que traquéolas finíssimas levam o O2 diretamente aos tecidos, sem relação com o sistema circulatório, que, por sua vez, transporta nutrientes, hormônios e excretas. 10. a. Captam oxigênio dissolvido na água os animais que respiram por brânquias (a) e através da superfície do corpo (d). Captam oxigênio do ar os animais que respiram por pulmões (b), traquéias (c) e através da superfície do corpo (d). b. Minhoca (d); barata (c); camarão (a); medusa (d). c. Pela pele. 12. e 13. d 14. b 11. b 15. a 16. a. Porque as reações metabólicas necessitam, em sua grande maioria, da energia do ATP, produzido, quase que exclusivamente, pela respiração aeróbia, que consome O2; portanto, a medida do consumo de O2 é uma medida indireta do consumo de energia pelos organismos. b. Se houver diminuição de temperatura ambiental, a curva poderia ser a A, já que os mamíferos são homeotermos e, portanto, devem aumentar o seu metabolismo para assim manterem constante suas temperaturas, com maior consumo de O2 e glicose. c. Poderia; já que os peixes são pecilotermos, variando sua temperatura com a do ambiente, sua taxa metabólica pode ser menor que a dos mamíferos. 18. Corretas: 01, 04, 16 17. b 19. c 20. a. As fibras de amianto alojam-se na luz dos alvéolos pulmonares. O oxigênio que chega à cavidade alveolar difunde-se para os capilares sangüíneos, enquanto o dióxido de carbono contido nos capilares sangüíneos difunde-se à cavidade alveolar. Conseqüentemente, o sangue venoso é transformado em arterial, fenômeno denominado hematose. b. Brânquias (na lagosta, nos peixes e anfíbios jovens), bexiga natatória (nos peixes fisóstomos), filotraquéias (em aranhas e escorpiões), traquéias (nos insetos), superfície do corpo (nas esponjas, águasvivas, planárias, lombrigas e minhocas), placenta (nos embriões de mamíferos) etc. 21. c 22. 1. a. Insetos: traquéias. b. Aracnídeos: traquéias e filotraquéias (pulmões foliáceos). c. Crustáceos: brânquias. 2. Exoesqueleto quitinoso; apêndices articulados, sistema circulatório aberto; sistema nervoso ventral. 23. F V V F 24. d 25. a 26. d 27. a 28. b 29. c 30. V V F F V 31. c 32. V V F V F 33. a 34. e 35. d 36. a. O abaixamento do pH reduz a capacidade de a hemoglobina ligar-se ao oxigênio. b. Levando em consideração os dados apresentados pelo gráfico, a porcentagem de saturação da hemoglobina, nas condi- 29 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO HCO3− + H+ → <H2CO3> → H2O + CO2 b. De acordo com o sentido da equação acima, quando a respiração é forçada, a grande eliminação de H+ produz um estado de alcalose sangüínea, isto é, aumenta o pH do sangue. c. O ritmo respiratório diminui. O bulbo é a parte do Sistema Nervoso Central que controla o ritmo respiratório, por ser sensível às variações de pH do sangue. Assim, com a diminuição da acidez, o bulbo envia impulsos menos freqüentes aos músculos respiratórios (diafragma e músculos intercostais). 41. c 42. b 43. a. A curva 1 (tracejada) indica um mamífero que vive em altitudes mais elevadas que aquelas em que vive o mamífero representado na curva 2 (linha cheia). b. A curva 1 representa maior formação de oxiemoglobina em função da pressão de oxigênio, isto é, numa pressão mais baixa de oxigênio, existe maior porcentagem de HbO2 no sangue do mamífero 1 do que no organismo do mamífero 2, evidenciando que o primeiro é mais adaptado do que o segundo a altitudes elevadas, onde há menor concentração de oxigênio na atmosfera (rarefeita). 44. b 45. O indivíduo residente na cidade montanhosa é o indivíduo B, pois ele apresenta pressões de oxigênio mais baixas, que as do indivíduo A, no ar traqueal e no ar alveolar, principalmente. 46. d 30 CAPÍTULO 23 SISTEMA EXCRETOR Analise seus resultados 1. De modo geral, o rim de um boi adulto possui cerca de 19 cm de comprimento por 9 cm de largura. 2. O rim não é, normalmente, uma víscera rígida. Do mesmo modo que o fígado, é um órgão de consistência mole. 3. O rim de boi possui pregueamentos, correspondentes aos lobos renais. A cor era vermelha (às vezes, marrom, dependendo do estado de conservação do rim). 4. Normalmente a artéria renal ocupa posição superior em relação à veia renal. 5. A região amarelada corresponde à gordura renal, componente do tecido adiposo. 6. As regiões distinguíveis são o córtex, de coloração avermelhada, e a medula, de coloração amarelada. 7. O rim, assim como muitas vísceras de um animal, possui, por exemplo, proteínas (entre elas a hemoglobina do sangue), ácidos nucléicos (componentes das células renais) e lipídios. Entre os elementos inorgânicos, pode-se citar o ferro, componente das moléculas de hemoglobina. Aliás, você deve ter observado grande quantidade de líquido avermelhado, correspondente ao sangue, que se acumula no recipiente utilizado para a observação desse órgão. Esse fato evidencia a atividade do rim na fisiologia de um vertebrado, ou seja, um órgão que recebe grande quantidade de sangue para a execução de sua atividade fisiológica. Desafio 1. Homeostase é o equilíbrio do meio interno. Esse equilíbrio é mantido à custa de diversos mecanismos, dentre os quais se destacam os mecanismos excretores. A água do organismo deve-se manter dentro de níveis constantes. Os órgãos excretores, ao reabsorverem água e outras substâncias, ajudam a manter a homeostase. 2. Excreta é resto celular produzido no metabolismo. Excremento é resto alimentar resultante do trabalho digestivo realizado no tubo intestinal. Secreção é a eliminação de substâncias produzidas pelas células, que serão utilizadas em outros locais do organismo. Excreção é a eliminação de excretas. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. ções propostas, será de aproximadamente 10%. c. O processo é a respiração celular, que produz gás carbônico. A reação desse gás com a água leva ao abaixamento do pH. d. O efeito benéfico é o de favorecer a liberação de oxigênio pela hemoglobina para os tecidos. 37. a 38. d 39. b 40. a. Chegando aos pulmões, o íon bicarbonato (HCO3−) transportado pelo plasma penetra nas hemácias, onde se combina com o íon H+, formando o ácido carbônico (H2CO3), que se dissocia em H2O e CO2, eliminado pelos pulmões, segundo a equação a seguir: © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor 3. e 4. a 5. a. fígado; b. néfron; c. bexiga urinária; d. uretra. 6. d 7. As organelas celulares são as mitocôndrias. A energia para o transporte ativo é liberada a partir do processo de respiração aeróbia, realizada em grande parte no interior das mitocôndrias. 8. b 9. d 10. d 11. d 12. a. Cerca de 70 litros. b. Cerca de 1 litro. c. Néfron é a unidade excretora de um rim de vertebrado. Componentes: cápsula de Bowman, túbulo contorcido proximal, alça de Henle e túbulo contorcido distal. O ducto coletor não é componente do néfron. d. O sangue é filtrado no glomérulo. O filtrado glomerular, plasma modificado, passa por inúmeras reabsorções, além de haver secreção de células tubulares distais. O líquido resultante, encaminhado ao ducto coletor, é a urina. e. O outro rim passa a ser sobrecarregado. A vida, porém, segue normalmente. A pessoa deverá ser submetida a diálises (hoje, preferencialmente, à diálise sangüínea, com aparelhos dialisadores). A solução definitva é o transplante de rim. 13. a. Caranguejo Maria Santola. b. Caranguejo Guaiamu. c. Em ambientes diluídos, as brânquias podem secretar sal ativamente na água por transporte ativo. Em ambientes muito salinos, as brânquias podem secretar sal para o sangue por transporte ativo. 14. a. O peixe que perderá água para o meio é o salmão. A condição que justifica a ocorrência de perda de água é a existência de diferença de concentração de solutos entre a água do mar e o corpo do peixe. A perda ocorre por osmose. b. Por meio da ingestão de água do mar e da água contida nos alimentos. Os rins e as brânquias deverão eliminar – por transporte ativo – os sais que foram ingeridos juntamente com a água e os alimentos. c. O tubarão. O equilíbrio é conseguido por meio da retenção de uréia no sangue, o que o torna isotônico em relação o meio. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a. Os vacúolos pulsáteis (ou contráteis) são observados em protistas de água doce tais 2. 3. 4. 5. 6. 9. 11. 12. 14. 16. 18. como amebas euglenas etc. Têm por funções realizar a excreção e a regulação osmótica nestes microrganismos. b. Em meio hipotônico, os vacúolos pulsáteis entram em atividade para eliminar o excesso de água que penetra na célula, passivamente, por osmose. a. Osmorregulação. b. Tende a explodir, pois a água penetra pela membrana plasmática por osmose. c. O meio deve estar isotônico ou hipertônico em relação ao citoplasma das amebas. c a a. Esponjas e hidras são animais desprovidos de estruturas excretoras especializadas. A eliminação dos catabólitos é realizada exclusivamente por difusão simples entre as células do corpo e o meio líquido circundante. b. Os túbulos de Malpighi desempenham função excretora em baratas e borboletas. Nos insetos, os produtos de excreção são conduzidos, pelos túbulos de Malpighi, do celoma para o interior do intestino, de onde são eliminados para o meio. b 7. e 8. b b 10. e O ácido úrico é menos solúvel e menos tóxico, quando em concentrações maiores, do que outras excretas nitrogenadas. Portanto, para um animal que tem dificuldades na obtenção de água, a excreta nitrogenada mais adequada ao seu metabolismo seria o ácido úrico, que pode se acumular no seu sangue em maiores concentrações, sem causar danos ao organismo, e por ser menos solúvel, utiliza menos água para ser eliminado pelo sistema excretor (a “urina” dos répteis e aves, é uma pasta rica em ácido úrico, eliminada juntamente com as fezes, conhecida como “guano”, de cor esbranquiçada). a 13. d b 15. e b 17. c a. Nestes animais ocorre intensa perda de água por osmose, principalmente pela superfície corporal, visto que suas células são hipotônicas em relação ao meio, havendo ainda tendência ao acúmulo de sais, já que bebem água do mar. b. Eles compensam a perda de água por meio da ingestão de água com sais (água do mar); estes sais devem então ser ex- 31 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO 32 CAPÍTULO 24 SISTEMA NERVOSO Analise seus resultados I 1. Pancadas no joelho acionam o reflexo medular responsável pelo deslocamento da perna para cima. 2. As diferenças estão relacionadas à distribuição dos corpúsculos de percepção tátil na pele. Na extremidade dos dedos, por exemplo, são tantos que permitem identificar duas pontas muito próximas. Relacione este resultado com o método Braille. Analise seus resultados II 1. De início, não se sente o sabor doce. O açúcar precisa ser diluído em água e, assim, ser percebido pelas papilas gustativas. À medida que a língua vai sendo molhada pela saliva, passa-se a sentir o sabor doce. 2. Cabe ao aluno registrar os pontos de intersecção de sabores da língua. 3. Fazer soluções progressivamente mais concentradas da substância e testar, iniciando com a menos concentrada. Desafio 1. a. No animal A, existe apenas um tecido nervoso, organizado em uma rede difusa de neurônios. No animal B, o sistema nervoso apresenta um princípio de cefalização, no qual se notam massas globosas, os gânglios cerebróides, responsáveis pelo controle das atividades do animal. Dois cordões nervosos laterais, interconectados por curtos nervos, dirigem-se para a região posterior. No animal C, o sistema nervoso é mais complexo e formado por gânglios cerebróides conectados com um cordão nervoso ganglionar, segmentar e ventral. b. Ambos possuem sistema nervoso do tipo ganglionar, segmentar e ventral. c. Execução de maior número de atividades, regulação mais completa das atividades do organismo, exploração mais eficiente do meio de vida. 2. Dendritos, corpo celular e axônio. Consulte o tópico Neurônio: a unidade do sistema nervoso, na página 563. 3. Neurônio: célula nervosa; nervo: órgão correspondente a conjunto de axônios (fibras © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. cretados ativamente pelas brânquias, ao mesmo tempo que eliminam pequenas quantidades de urina isotônicas (pobres em sal), de modo a equilibrar a quantidade de água e de sais. 19. a. A vive provavelmente em ambientes de pequena variação de salinidade – por exemplo, a água doce. B é adaptado à vida em ambientes em que há grande variação de salinidade – por exemplo, em regiões de manguezais. b. A partir de I, o inseto A perde a capacidade de regular a salinidade da hemolinfa; possivelmente morre. c. Isso é conseguido através de transporte ativo de íons, processo que consome energia. 20. d 21. a. capilar aferente b. glomérulo de Malpighi ou renal c. filtrado glomerular 22. a. néfron renal b. VIII (túbulos renais, localizados na medula renal) c. VII (cápsulas de Bowman, localizadas no córtex renal) d. uréia e. ureter 23. c Resolução: A seta III aponta a região do néfron chamada túbulo contorcido proximal, na qual ocorre tanto difusão quanto transporte ativo de substâncias para o sangue. 24. b 25. d 26. b 27. e 28. d 29. e 30. d 31. A reabsorção de água pelos rins está sob controle do hormônio antidiurético, também conhecido pela sigla ADH. Esse hormônio atua sobre os túbulos renais, provocando aumento da reabsorção de água do filtrado glomerular. A ingestão de álcool inibe a ação desse hormônio, que atua aumentando a permeabilidade dos túbulos para que a água seja reabsorvida. Em conseqüência, é produzido maior volume de urina mais diluída. 32. a. HAD ou ADH (hormônio antidiurético ou vasopressina). Produzido no hipotálamo, armazenado e liberado pela neurohipófise (hipófise posterior). b. Aumenta a reabsorção de água nos túbulos renais. c. É a uréia. Essa substância é produzida pelo fígado a partir da amônia, derivada do metabolismo de aminoácidos. 34. d 35. d 33. b 36. d 37. e © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor nervosas); gânglio: reunião de corpos celulares de neurônios; fibra nervosa: axônio. 4. O principal sintoma é a descoordenação motora. 5. Chama-se ato reflexo, possibilitado pela existência do chamado arco reflexo, do qual participam o receptor de temperatura existente na pele, o neurônio sensorial, o interneurônio e o neurônio motor. Este último é o responsável pelo afastamento do dedo da fonte de calor. 6. A: pele, com receptores; B: neurônio sensorial e gânglio dorsal; C: substância cinzenta da medula espinhal, onde se localiza o interneurônio; D: medula espinhal; E: neurônio motor; F: órgão efetor (músculo). 7. Sinapse é a região de contato entre dendrito de um neurônio e axônio de outro. Também se considera sinapse a região de contato entre a terminação de um axônio e a membrana plasmática de uma célula muscular. 8. c 9. Veja a Figura 24-8, página 571. 10. Porque interfere na condução do impulso nervoso ao longo do axônio, paralisando-o. 11. c 12. d 13. É o sistema responsável pelo controle de órgãos cuja fisiologia é independente de controle voluntário. 14. b 15. O sistema nervoso dos vertebrados é dividido em sistema nervoso central (encéfalo e medula) e sistema nervoso periférico (receptores e nervos cranianos e medulares). 16. Segundo o critério funcional, o sistema nervoso dos vertebrados é constituído do sistema nervoso somático, responsável pelo controle da vida de relação do organismo com o seu meio, e do sistema nervoso autônomo, responsável pelo controle dos órgãos vegetativos (coração, estômago, intestino, bexiga urinária, vasos sangüíneos etc.). 17. c 18. a. cerebelo, nadam, voam b. batimentos cardíacos, movimentos respiratórios c. coração, estômago, intestino, bexiga urinária, vasos sangüíneos d. sistema nervoso autônomo, dois, simpático, parassimpático, antagônicas e. acetilcolina, noradrenalina 19. O organismo de um animal é dotado de receptores sensoriais, que captam mensagens provenientes do meio. Assim, a frase: 20. 21. 22. 23. 24. 25. “nenhum animal fica isolado do meio”, indica a interação do ser vivo com o ambiente. Receptores de contato, receptores de distância e proprioceptores. Na verdade, a gustação e a olfação são sentidos que interagem na determinação do sabor de um alimento. A: doce; B: amargo; C: azedo; D: doce e salgado É comum o animal permanecer parado, até que a nova vesícula, com nova pedrinha, seja constituída. Detectar sons e variação de pressão na água. O olho é composto de inúmeros omatídios. Cada omatídio é uma formação tubular, responsável pela elaboração de um pedaço da imagem que o inseto enxerga. O inseto vê uma imagem composta de inúmeros pontos, referente ao objeto que dele se aproxima. Nos vestibulares, tem sido assim d 2. e 3. b FVFFVF b 6. d 7. a a 9. d a. O sentido de propagação é de Y para X. b. A transmissão é feita por neurotransmissores liberados na sinapse pelas terminações do axônio do neurônio II. c. Os neurotransmissores são secretados apenas pelas terminações dos axônios, nunca pelos dendritos. 11. d 12. c 13. b 14. b 15. a. Diminuição da contração muscular. Diminuição da liberação de acetilcolina pela terminação nervosa na placa motora (ou sinapse neuromuscular). b. Como há o bloqueio do impulso nervoso em nervos motores, não ocorre liberação de acetilcolina na placa motora o que inibe, portanto, a contração do músculo. 16. e 17. F V V V F 18. V F F V F 19. c 20. d 21. c 22. c 23. b 24. d Resolução: O cerebelo (5) é o responsável pelo controle da coordenação motora e do equilíbrio. O controle da tireóide é realizado pela hipófise (2), enquanto os ritmos cardíaco e respiratório ficam a cargo do bulbo (3). 25. a 1. 4. 5. 8. 10. 33 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO CAPÍTULO 25 SISTEMA ENDÓCRINO E CONTROLE HORMONAL DA REPRODUÇÃO Desafio 1. Glândulas endócrinas são as que produzem secreções que serão lançadas diretamente na corrente sangüínea. São glândulas sem ducto secretor. Glândulas exócrinas são as que produzem secreções que serão lançadas para o meio externo ou para o interior de uma cavidade, por meio de um ducto secretor. 2. Hormônios são substâncias produzidas pelas glândulas endócrinas. De natureza química variável, são lançados na corrente sangüínea e por essa via atingem órgãosalvo que sofrerão a ação controladora dessas substâncias. Os hormônios atuam como mensageiros químicos. Por meio deles, as glândulas que os produzem controlam a atividade de outras glândulas ou órgãos. 34 3. a. O hipotálamo produz os chamados “fatores de liberação”, que estimulam a produção de hormônios pela porção anterior da hipófise (adenoipófise). b. Veja a Tabela das páginas 622 a 624. 4. c 5. hipófise − tiroxina TSH + tireóide 6. Bócio endêmico é provocado pelo crescimento exagerado da glândula tireóide. Ocorre como conseqüência da falta de iodeto (iodo) na alimentação. A prevenção é feita com a ingestão de sais contendo iodeto (iodeto de potássio), normalmente adicionados ao sal de cozinha. 7. Nas pessoas diabéticas, a produção de insulina é deficiente ou ausente. A insulina é o hormônio que favorece o ingresso de glicose nas células. Sua ausência faz aumentar o teor de glicose no sangue. A anormalidade é corrigida pela injeção de insulina no sangue ou por medicamentos que estimulam a produção de insulina pelo pâncreas. 8. Em uma pessoa não-diabética, pode surgir glicose no sangue como conseqüência da ingestão excessiva de alimentos que contenham carboidratos (massas, por exemplo). Em um diabético, o surgimento de glicose na urina é conseqüência da ausência de insulina. Veja a resposta à questão 7. 9. A hipófise produz os hormônios FSH e LH, estimulantes da atividade do ovário, levando-o a produzir, respectivamente, estrógeno e progesterona. O aumento dos teores desses últimos hormônios, porém, inibe a produção de mais FSH e LH, caracterizando o mecanismo de feedback (retroalimentação) negativo. O estrógeno atua favorecendo o crescimento do endométrio e a progesterona atua mantendo esse crescimento, o que, como conseqüência, permite a manutenção da gravidez. 10. Após a fecundação, que ocorre no terço distal da tuba uterina, o zigoto inicia a série de segmentações que culminará na formação do embrião humano que, no estágio de blastocisto, inicia a implantação no endo- © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 26. V F V F V Observação: Existem atos reflexos cerebrais. 27. b 28. d 29. c 30. a 31. a. I – Ramo do SNA simpático, suas fibras pós-ganglionares liberam o neurotransmissor adrenalina. II – Ramo do SNA parassimpático, suas fibras liberam acetilcolina. b. A estimulação do ramo simpático provoca taquicardia, ou seja, aumento da freqüência cardíaca. O ramo parassimpático causa bradicardia, ou seja, redução do ritmo cardíaco. 32. b 33. V V V F V V F 34. c 35. b 36. Soma = 01 + 02 + 04 + 16 = 23 37. b 38. a. Ouvido externo (pavilhão auditivo e conduto auditivo externo), ouvido médio e ouvido interno. As células lesadas pelo excesso de ruído se situam no ouvido interno. b. Ouvido externo: captação das ondas sonoras. Ouvido médio: transmissão do som, para o ouvido interno, por meio do tímpano e dos ossículos (martelo, bigorna e estribo). Ouvido interno: transformação dos estímulos recebidos em impulsos nervosos, enviados ao cérebro pelo nervo auditivo. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor métrio. Nota-se a liberação do futuro óvulo, por ruptura folicular no ovário, o encontro dos gametas, as segmentações e a implantação do blastocisto. 11. No primeiro gráfico, ilustra-se a ação do FSH e do LH. O FSH é o hormônio da maturação folicular, o que permite o desenvolvimento do ovócito. O LH é o hormônio que desencadeia a ruptura folicular e a liberação do futuro óvulo, evento conhecido como ovulação. O segundo gráfico relaciona as curvas do estrógeno e da progesterona. O primeiro hormônio é fabricado pelo folículo em crescimento, em resposta à ação do FSH, e atua no endométrio, fazendo-o crescer. A progesterona é produzida pelo mesmo folículo, agora corpo lúteo, e atua também no endométrio, favorecendo a proliferação glandular e de vasos. A progesterona é o hormônio de manutenção da gravidez. O último esquema mostra as alterações sofridas pelo endométrio em resposta às ações do estrógeno e da progesterona. Note a grande proliferação do endométrio justamente no período de aumento da progesterona. laringe tireóide traquéia 6. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a. O sistema endócrino é constituído por células que secretam hormônios diretamente para o sangue. Os hormônios deslocam-se pelo organismo atuando como mensageiros para outras glândulas endócrinas ou órgãos. b. Os neurônios, assim como os hormônios, são os controladores dos diferentes aparelhos do nosso organismo em função dos “acontecimentos” do ambiente. O neurônio conduz a mensagem por um processo semelhante a um fio condutor de eletricidade, portanto muito mais rápido que o hormônio, visto que este circula pelo sangue. 2. d 3. a 4. a. Não. O bócio endêmico é causado pela falta de iodo na alimentação, um elemento necessário à síntese de hormônios tireoidianos. b. A conseqüência é a redução da taxa metabólica. c. Os órgãos de saúde brasileiros tornaram obrigatório o acréscimo de iodo ao sal de cozinha (sal iodado). 5. a. O folheto embrionário é a mesoderme. O esquema é o seguinte: 7. 8. 9. 10. 13. b. O bócio é uma doença que indica uma ingestão deficiente do elemento químico IODO. Nesta doença, a tireóide aumenta muito de tamanho (hipertrofia), pois a hipófise passa a mandar quantidades excessivas do hormônio TSH, devido à produção deficitária de tiroxina (a glândula produz grande quantidade de secreção coloidal – daí o aumento de tamanho – contendo pouco hormônio). Há uma falha na chamada alça de feedback negativo entre a tireóide e a hipófise. Então, a doença não é hereditária. a. O iodo é encontrado nos alimentos de origem marinha, como, por exemplo, nos “frutos do mar” e algas. O iodo faz parte dos hormônios tireoidianos, que estimulam o metabolismo celular. Caso ocorra uma deficiência alimentar deste elemento durante a infância, haverá um retardamento físico e mental. b. 1 – Raquitismo: carência de vitamina D. 2 – Escorbuto: carência de vitamina C. 3 – Beribéri: carência de vitamina B1. FVFVV b a. As células β (beta) das ilhotas de Langerhans produzem e secretam a insulina, hormônio que reduz a taxa de glicose sangüínea, facilitando a entrada desse carboidrato nas células para uso energético ou armazenamento (glicogênio). A deficiência desse hormônio causa o diabetes melito (glicemia elevada). b. O pâncreas secreta o suco pancreático. Este suco possui várias enzimas digestórias que são lançadas no duodeno. Entre elas pode-se citar a tripsina, que age na digestão de proteínas. c. A secreção é exócrina (externa) porque o suco pancreático é lançado na cavidade entérica. e 11. a 12. c a. Após as injeções de extrato de pâncreas degenerado, a glicemia foi mantida baixa 35 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO 36 ção e reposição de tecidos (multiplicação celular), enzimas e hormônios. 25. a 26. c Resolução: Os esteróides anabolizantes, utilizados indevidamente por alguns atletas e jovens, aumentam a massa muscular por estimulação da síntese de proteínas. No entanto, têm efeitos indesejáveis, como disfunções sexuais – impotência e esterilidade – e problemas cardiovasculares. 27. e Resolução: A menstruação ocorre ao final do ciclo, quando a taxa de progesterona atinge os níveis mais baixos (período E). A ovulação, por sua vez, é decorrente da taxa mais elevada de LH (período A). 28. a Resolução: O corpo amarelo (ou lúteo), formado pelo folículo rompido após a expulsão do ovócito, secreta principalmente progesterona, cuja ação impede a descamação do endométrio durante a gravidez. 29. a 30. Corretas: 02, 04, 08, 64 31. F F F F F F V 33. d 34. b 35. b 32. c 36. Correta: 02 37. a Resolução: As substâncias presentes na pílula anticoncepcional inibem a produção de certos hormônios hipofisários – FSH e LH – relacionados à estimulação dos ovários, bloqueando a ovulação. Por sua vez, a ligadura ou laqueadura das tubas uterinas impede que os espermatozóides cheguem até o óvulo. 38. a 39. Se a proteína CatSper é responsável pela formação de canais de Ca++ na cauda dos espermatozóides, e espermatozóides sem esta proteína (de camundongos transgênicos) apresentam, como vimos no 2.o gráfico, velocidade de movimentação baixa, o que é incompatível com a capacidade de fecundação de um espermatozóide, um composto que inibisse essa proteína poderia ser um bom dispositivo anticoncepcional, por provocar baixa velocidade de movimentação da cauda dos espermatozóides. 40. c Resolução: • Impedem o encontro de gametas: camisinha (masculina e feminina), coito interrompido, diafragma, vasectomia e laqueadura tubária. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. durante algum tempo, por ação da insulina. Quando, porém, foi injetado extrato de pâncreas degenerado pré-incubado com suco pancreático, a insulina, sendo um hormônio polipeptídico, foi degradada pela ação das enzimas proteolíticas (tripsina e peptidases) deste suco, não havendo resposta hipoglicêmica. b. Aumento da síntese e diminuição da degradação de gorduras. 14. a. A, porque o nível de glicose no plasma permaneceu alto mesmo após 4 horas da ingestão de glicose, evidenciando a falta de insulina. b. Administrada por via oral, a insulina, hormônio de natureza protéica, seria digerida no tubo digestivo sob a ação de enzimas proteolíticas, perdendo seu efeito. 15. c 16. c Resolução: No esquema, temos: I = hipófise (produtora do hormônio LH, que provoca a ovulação); II = tireóide (que, por meio do hormônio tiroxina, regula o metabolismo); III = adrenais (que produzem a adrenalina, substância que acelera os batimentos cardíacos); e IV = pâncreas (produtor dos hormônios insulina e glucagon, que regulam a quantidade de glicose no sangue). 17. d 18. V F F F V 20. d 19. d 21. a. A transmissão da informação através de dois neurônios dá-se na região da sinapse, onde o axônio do primeiro neurônio libera substâncias neurotransmissoras que geram um novo impulso nervoso no neurônio seguinte. b. A alteração cardiovascular mais comum, nesse caso, é o aumento da freqüência cardíaca e da pressão arterial. O fator endócrino responsável por essa alteração é a liberação de adrenalina pelas glândulas supra-renais. 22. e 23. Corretas: 02, 16, 64 24. a. Até os 4 anos. b. A partir dos 14 anos, quando a curva referente ao sistema reprodutivo demonstra um rápido crescimento desta parte do organismo. c. A desnutrição pode alterar não só o crescimento mas também o desenvolvimento de todas as partes do organismo, por falta de nutrientes básicos para a confec- Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. • Impedem a implantação do embrião: DIU e pílula-do-dia-seguinte. • Previne a ovulação: pílula comum. Logo, I e III são as relações corretas, expressas na alternativa c. 41. b 42. e 43. a. Acreditava-se que a reposição hormonal prevenisse doenças cardiovasculares. O aumento na incidência de câncer de mama vem sendo associado a essa terapia. b. Os hormônios administrados são o estrógeno e a progesterona, produzidos, no corpo humano, pelos ovários. CAPÍTULO 26 SISTEMA ESQUELÉTICO E MUSCULAR Desafio 1. c 2. d 3. F V V V F F 4. e 5. a. Esqueleto cefálico, seios paranasais, coluna vertebral e caixa torácica. b. Membros superiores e sua cintura; membros inferiores e sua cintura e pelve. c. Esqueleto cefálico: proteção do encéfalo; seios paranasais: câmara de ressonância para o som; coluna vertebral: proteção da medula espinhal; caixa torácica: proteção dos órgãos torácicos. 6. d 7. d 8. Corretas: 01, 02, 04 e 64 (soma = 71) 9. Consulte o item De olho no assunto!: Principais problemas relacionados com os tecidos musculares, na página 662, para elaborar a sua resposta. 10. a. Músculo agonista é o que causa a ação desejada. O músculo antagonista é o que se opõe à ação do músculo agonista. b. O tendão é o responsável pela inserção do músculo ao osso. c e d. consulte o item De olho no assunto!: Os principais músculos do corpo, na página 664, e cite dois dos músculos relacionados na ilustração. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. d 3. d 4. b 5. a. Colágeno e cálcio. b. Colágeno. c. Reabsorver o excesso da matriz óssea. d. Perda de cálcio, raquitismo. e. Vitamina D. 6. e 7. d 8. d 9. d 10. a. Microtúbulos são filamentos microscópicos responsáveis pela construção do chamado citoesqueleto (esqueleto celular). São constituídos da proteína tubulina. b. Microtúbulos também atuam na formação do fuso de divisão observado na divisão celular: são responsáveis pelo envolvimento dos cromossomos durante a divisão e pelo seu deslocamento durante a anáfase. c. A mudança de cor é uma adaptação à cor apresentada pelo ambiente. Agregandose ou dispersando-se os pigmentos pela célula, a coloração muda, ajustando-se à do meio. Esse mecanismo camufla o peixe no ambiente, protegendo-o contra predadores ou disfarçando-o para capturar suas presas. 11. e 12. a, b 13. 0-0 C, 1-1 E, 2-2 C, 3-3 E, 4-4 C 14. 0-0 E, 1-1 C, 2-2 E, 3-3 C, 4-4 C 15. d 16. e 17. e 18. 0-0 F, 1-1 V, 2-2 F, 3-3 V, 4-4 F 19. b Unidade 5 O reino Plantae CAPÍTULO 27 AS PLANTAS E A CONQUISTA DO MEIO TERRESTRE Desafio 1. O surgimento de um eficiente mecanismo de condução de água pelo corpo, por meio de vasos condutores. 2. Traqueófitas são as plantas dotadas de vasos condutores e incluem: pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. A caracterização das briófitas como talófitas foi utilizada por muito tempo e é correta, já que esses vegetais possuem o corpo organizado em um talo, não possuem raízes, caules e folhas. 3. As plantas vasculares, por terem os melhores recursos, invadiram com mais eficiência o meio terrestre. 4. Esporo é uma célula que, sozinha, é capaz de gerar um novo organismo. Gameta é uma célula que, de modo geral, necessita 37 de outra, equivalente, para gerar um novo organismo. 5. b 6. e 7. a. gametófitos: 1 e 4 b. gametas: 3 e 6 c. mitose para confecção de gametas: 2 e 5 d. mitose de crescimento: 14, 15 e 16 e. esporófito: 9 f. meiose: 10 e 11 g. esporos: 12 e 13 8. a. A fase adulta duradoura. b. Ciclo A: algas; B: algas, briófitas e traqueófitas. C: algas e animais. c. Ciclo A: zigótica (porque é executada pelo zigoto); B: intermediária (porque ocorre no meio do ciclo) ou espórica (porque leva à produção de esporos); C: gamética (porque leva à produção de gametas). d. Note que tanto a meiose como a fecundação, eventos antagônicos, ocorrem nos três tipos de ciclo. Lembrar que a meiose é uma divisão celular reducional, isto é, a quantidade de cromossomos de uma célula é reduzida à metade. Na fecundação, ocorre o encontro de gametas, restabelecendo a diploidia típica de cada espécie. e. Tanto a meiose quanto a fecundação são geradoras de muita variabilidade. Na meiose, a distribuição casual de cromossomos durante a formação de gametas e esporos, além do crossing-over, gera variabilidade. Na fecundação, há mistura de genes provenientes de gametas diferentes, garantindo a geração de variabilidade. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. a. Eficientes tecidos condutores de água pelo corpo e mecanismos de sustentação do corpo no meio aéreo. b. Deve-se à existência de tecidos condutores de água, que garantem o envio de nutrientes minerais a todas as células do corpo. 3. b 4. Corretas: 01 e 04 5. A reprodução sexuada é geradora de muita variabilidade genética nos descendentes. Isso favorece a adaptação a meios em contínua modificação. Por meio do processo de seleção natural, são favorecidas as variedades que possuam características adaptativas aos novos meios. 38 6. É possível, porque o ciclo reprodutivo executado por essa espécie de alga é o haplodiplobionte. Nota-se a existência de uma geração, certamente haplóide, possuidora de 30 cromossomos em suas células. Já a geração adulta diplóide possui o dobro do número de cromossomos, ou seja, 60. A meiose, nesse tipo de ciclo reprodutivo, é espórica ou intermediária. É o ciclo reprodutivo executado por certas espécies de algas e por todos os componentes do reino Plantae. 7. b 8. Seres vivos haplobiontes são os que executam ciclos reprodutivos nos quais a geração duradoura é a haplóide – caso de muitas algas. Diplobiontes são os seres em que a geração duradoura no ciclo reprodutivo é a diplóide – é o caso de algumas algas e de todos os animais. Seres haplodiplobiontes são os que executam ciclos reprodutivos nos quais há duas gerações adultas: uma haplóide e outra diplóide. São seres haplodiplobiontes algumas algas e todos os componentes do reino Plantae. CAPÍTULO 28 BRIÓFITAS E PTERIDÓFITAS Analise seus resultados 1. Protalos são pequenos e esverdeados, não passam de 1 cm de comprimento de lado a lado, têm forma de coração. 2. Protalos de samambaias fixam-se ao xaxim por meio de finíssimos rizóides. 3. Os protalos não possuem vasos condutores. A lâmina que representa o corpo dessa geração é extremamente delgada e, em ambientes secos, sujeita a perdas de água. 4. Protalos de samambaias são hermafroditas. Na face ventral, que se apóia no xaxim, estão localizados os anterídios e os arquegônios. Deslocando-se pela água existente no xaxim e que banha a face ventral do protalo, anterozóides atingem oosferas, fecundando-as. Somente um zigoto se desenvolve e origina um jovem esporófito, que cresce apoiado, inicialmente, no protalo que o formou. 5. Das causas, a mais freqüente é a não-formação de esporos, ou seja, os soros não estavam ainda na fase de liberação de esporos. Outras causas são possíveis: luminosidade ou umidade não adequadas, por exemplo. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Desafio 1. Nas briófitas, presença de tecidos organizados, órgãos reprodutores, gerações alternantes no ciclo reprodutivo morfologicamente diferentes, gametas morfologicamente diferentes (fecundação por oogamia, ao contrário das algas, em que predomina a isogamia), entre outras. 2. Porque, como os anfíbios, as briófitas necessitam da água ambiental para sobreviver (não possuem vasos condutores e o revestimento é delgado) e para se reproduzir (o encontro de gametas depende da água ambiental). Ambos podem ser considerados grupos de transição do meio aquático para o terrestre. 3. a. haste (componente do esporófito): 40 cromossomos b. esporo (célula proveniente da meiose): 20 cromossomos c. oosfera (gameta): 20 cromossomos d. zigoto (célula resultante da fusão de gametas): 40 cromossomos 4. BRIÓFITAS PTERIDÓFITAS tamanho pequeno variável, até cerca de 2 m habitat aquático ou terrestre úmido aquático ou terrestre úmido vaso s ausentes presentes transporte lento, por difusão de célula a célula rápido, pelo interior de vasos 5. A necessidade de viver em ambientes dotados de umidade é relacionada ao protalo, geração haplóide avascular, produtora de gametas, cujo encontro depende da água ambiental (fecundação por oogamia). 6. O procedimento adotado permite a liberação dos esporos contidos nos esporângios. A finalidade da prática é a obtenção de protalos. Nos vestibulares, tem sido assim 1. Briófitas e anfíbios são considerados grupos de transição do meio aquático para o terrestre. Em ambos, a água ambiental é fundamental tanto para a sobrevivência quanto para a reprodução. A pele dos anfíbios é delgada e deve ser mantida úmida, o que dificulta as perdas de água. Do mesmo modo, nas briófitas, a ausência de vasos condutores dificulta a reposição da água perdida na evaporação, uma vez que o transporte de água é lento e ocorre por difusão célula a célula. Assim, perdas intensas de água não seriam compensadas pela absorção e condução. Quanto à reprodução, tanto em anfíbios (fecundação externa), como nas briófitas, o encontro dos gametas depende da existência de água ambiental. 2. d 3. As plantas são os musgos, pertencentes ao filo das briófitas. O fator que limita o seu tamanho é a falta de vasos condutores. A fase transitória no ciclo reprodutivo é o esporófito, que depende do gametófito, mais duradouro. 4. c 5. a. Briófitas – vegetais de pequeno porte, cujo transporte de líquidos em seu interior ocorre por difusão célula a célula. Pteridófitas – vegetais de maior porte, sendo o transporte de líquidos realizado por meio de vasos condutores. b. Briófitas – vegetais que atuam como um dos grupos de organismos pioneiros no processo de sucessão ecológica em ambientes úmidos, possibilitando: • aumento da umidade local; • instalação e sobrevivência de plantas herbáceas; • maior disponibilidade de matéria orgânica (alterações ambientais); • estabelecimento (gradativo) de outras espécies vegetais e animais. 6. O ambiente mais comum em que são encontrados musgos e samambaias são locais úmidos do ambiente terrestre, como matas fechadas, beiras de córregos etc. As samambaias, ao contrário dos musgos, possuem vasos condutores que permitem maior crescimento. 7. Briófitas são plantas que não possuem vasos condutores de seiva. Desse modo, o transporte de água ao longo do corpo ocorre lentamente, por difusão de célula a célula. Pteridófitas são plantas vasculares, isto é, o corpo é dotado de vasos condutores que tornam rápido o transporte de água no interior do organismo. 8. a 9. A diferença é a existência de vasos condutores nas pteridófitas e a ausência de vasos nas briófitas. A existência de vasos permite o deslocamento rápido de água pelo corpo, repondo rapidamente a que é perdida por 39 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO CAPÍTULO 29 GIMNOSPERMAS Analise seus resultados 1. Consulte a página 705 e veja a foto que mostra os componentes da semente. 2. O embrião é dotado de radícula, caulículo e cotilédones. 3. Em ambos os casos a reação ao lugol é positiva, já que no endosperma existe amido. 4. Mantê-lo em ambiente umedecido, o que permite a hidratação do embrião e sua germinação. 5. O embrião é o esporófito jovem. 6. Sim. Isso é uma vantagem para uma conquista mais ampla do meio terrestre. Desafio 1. Realmente, no grupo das gimnospermas não se constata a existência de frutos. No entanto, sementes não representam cará- 40 ter exclusivo desse grupo, uma vez que as angiospermas também as possuem. 2. Estróbilos, micro e megasporângio, microprotalo (grão de pólen) e megaprotalo, polinização, independência de água para a fecundação, sementes. 3. Gimnospermas são encontradas nas florestas de coníferas localizadas em latitudes elevadas. No Brasil, são típicas das matas de araucária do sul do país, hoje muito reduzidas pela exploração e desmatamento. 4. SAMAMBAIA PINHEIRO caule rizoma (subterrâneo) tronco (aéreo) folhas amplas, com folíolos acículas ou escamas tamanho médio, máximo 2 m grande porte reprod u ção soros estróbilos 5. a. Semelhança: ciclo haplodiplobionte. Diferenças: a geração duradoura, nas briófitas, é a gametofítica e nas gimnospermas, a esporofítica. Não há grãos de pólen, nem estróbilos, nem sementes nas briófitas, o que ocorre nas gimnospermas. Além disso, a fecundação depende da presença de água ambiental nas briófitas, o que não ocorre com as gimnospermas. As briófitas são plantas isosporadas, ao contrário das gimnospermas, que são heterosporadas. b. Semelhanças: mesmo tipo de ciclo reprodutivo; duração da fase duradoura, esporófito em ambas. Diferenças: as estruturas reprodutoras (soros nas pteridófitas e estróbilos nas gimnospermas); isosporia nas pteridófitas e heterosporia nas gimnospermas; independência de água para a fecundação, nas gimnospermas; grãos de pólen, polinização e sementes nas gimnospermas. Nos vestibulares, tem sido assim 1. Produzem cones, estróbilos e sementes, ao contrário das pteridófitas. 2. Madeira utilizada na indústria de papel e celulose; consumo de pinhões como alimento pelo homem e outros animais. Exemplo: Araucaria angustifolia (o pinheiro-doParaná). 3. e 4. c 5. a 6. b © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. evaporação pela superfície corporal. No caso das briófitas, a lentidão do transporte de água dificulta a reposição das perdas que ocorrem por evaporação. Desse modo, as briófitas são encontradas sempre vivendo em locais dotados de razoável umidade ambiental, o que dificulta a ocorrência de perdas e compensa a lentidão do transporte de água ao longo do corpo. 10. c 11. d. A folha representada na figura é de samambaia, vegetal que pertence ao grupo das pteridófitas. Os pontos escuros existentes na folha são os soros, no interior dos quais existem esporângios, estruturas que produzem esporos por meiose. 12. d 13. a. Musgos e samambaias apresentam gametas masculinos flagelados (anterozóides), que dependem da água para se locomover até o gameta feminino (oosfera) e fecundá-lo. b. Os musgos não possuem tecidos condutores para conduzir água e nutrientes, como ocorre nas samambaias; por isso, seu transporte é mais lento e ocorre por difusão entre as células. 14. Sem resposta. O correto é: 2n, n e n. 15. b 16. c 17. e 18. b 19. b 20. b Manual do Professor 7. b 9. e 8. Corretas: 01, 02, 04 e 08 CAPÍTULO 30 ANGIOSPERMAS © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Analise seus resultados 1. A produção de pólen ocorre na antera, componente do estame. 2. Óvulos são formados no ovário, componente do pistilo. 3. Não. Grão de pólen é gametófito masculino jovem (também se diz microprotalo jovem). 4. Não. Óvulo é megasporângio. O gameta feminino é a oosfera. 5. O ovário é o responsável pela formação dos óvulos. 6. Sépalas protegem o botão floral. Pétalas atraem agentes polinizadores. 7. Tanto as flores de azaléia como as de patade-vaca são pentâmeras. 8. A subclasse é a das dicotiledôneas. Outras características: raiz axial (também se diz pivotante), folhas reticulinérveas, caule apresentando, muitas vezes, crescimento em espessura e dois cotilédones na semente. Desafio 1. a: Estigma; receptáculo de grãos de pólen. b: Estilete; percorrido pelo tubo polínico. c: Ovário; local de origem dos óvulos (após a formação das sementes, o ovário se transforma em fruto). d: Pedúnculo floral; ramo caulinar e eixo da flor. e: Receptáculo floral; local de inserção dos elementos florais. f: Sépala; proteção ao botão floral. g: Pétala; atração de agentes polinizadores. h: Filete. i: Antera, produtora de pólen. 2. a. Planta de feijão. b. Sementes se originam de óvulos. c. O feijão é importante fonte alimentar para os seres humanos. d. Fornecer reservas alimentares durante a germinação do embrião. e. Soja e amendoim. 3. A planta da esquerda pertence à subclasse das monocotiledôneas (folhas paralelinérveas e sistema radicular fasciculado). A planta da direita pertence à subclasse das dicotiledôneas (sistema radicular axial/pivotante e folhas reticulinérveas). 4. A planta da esquerda pertence à subclasse das monocotiledôneas e a planta da direita pertence à subclasse das dicotiledô-neas. A característica que permite a separação das plantas nessas duas subclasses é a morfologia externa dos sistemas radiculares. A da planta à esquerda é fasciculado e o da direita é axial/pivotante. 5. a. As duas células citadas possuem 2 n cromossomos, isto é, são diplóides. b. Meiose. c. Promover a ocorrência de fecundações sem necessidade de água ambiental. d. O primeiro núcleo gamético fecundará a oosfera; dessa fecundação resultará o zigoto, que originará o embrião. O segundo núcleo gamético fecundará dois núcleos polares isolados no centro do saco embrionário; desse encontro de núcleos, resultará um núcleo triplóide que será o gerador do tecido de reserva, conhecido como endosperma triplóide (ou albúmen). 6. a. Saco embrionário é megaprotalo (gametófito feminino). Grão de pólen é microprotalo (gametófito masculino). b. Porque são produzidos esporos de tamanhos diferentes. Micrósporo se desenvolve em microprotalo (grão de pólen) e megásporo se desenvolve em megaprotalo (saco embrionário, ou seja, gametófito feminino). c. Ocorrem por meio de um tubo polínico, que encaminha núcleos gaméticos para o encontro, respectivamente, de uma oosfera e de dois núcleos polares existentes no centro do saco embrionário. Costuma-se chamar a esse tipo de fecundação de sifonogamia, uma vez que é independente da existência de água ambiental. Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. d 3. b. Entre as características citadas, somente aquelas apontadas pela alternativa b (independência da água para reprodução e propagação por meio de sementes) são comuns às gimnospermas e às angiospermas, e representam adaptações desses grupos à vida em ambiente terrestre. 4. a. Fecundação por meio de tubo polínico e produção de sementes. b. Grupo das gimnospermas. c. O grupo das pteridófitas. 5. As angiospermas. As células sexuais das pteridófitas (anterozóides) são liberadas na água. Nas angiospermas, os gametas, na verdade núcleos gaméticos, são conduzi- 41 42 ção dos grãos de pólen maduros gera tubos polínicos. 17. d. Somente gimnospermas e angiospermas possuem sementes (frase l). Nas gimnospermas, não existe ovário (o que torna errada a frase ll). Nas monocotiledôneas, o cotilédone é uma estrutura responsável pela transferência de reservas alimentares do endosperma para o embrião (frase lll). Somente angiospermas possuem fruto (sendo incorreta a frase lV). 18. Corretas: 1, 3 19. a. Foi removido um cotilédone. O feijão possui dois. b. Cotilédones, no feijão, armazenam reservas alimentares. A remoção de um deles reduziu as reservas alimentares disponíveis para o crescimento do embrião que, assim, desenvolveu-se menos. 20. mg de proteína dos por um tubo polínico, independendo, portanto, da água ambiental para a realização da sua função. 6. Como integrante do grupo das angiospermas, a Arabidopsis thaliana apresenta flores e frutos e adaptações evolutivas que funcionam na reprodução e dispersão das sementes. Em função de mecanismos coevolutivos sofisticados, as angiospermas constituem o mais diversificado e bem distribuído grupo de plantas. A. thaliana é um organismo modelo para os biólogos porque, além de manter todas as características de uma angiosperma, apresenta ainda um pequeno tamanho, um curto ciclo vital e um genoma relativamente pequeno, possibilitando uma variedade ampla de ensaios experimentais, cujos resultados podem ser extrapolados para este grupo de plantas. 7. c. Plantas com qualquer um dos órgãos citados (caule, flor e semente) são vasculares, o que justifica a afirmação l. Tanto gimnospermas quanto angiospermas apresentam caule e semente, o que torna a frase ll correta. Modernamente, não se considera que os estróbilos das gimnospermas sejam flores, o que invalidaria a afirmação lll. Assim, somente as angiospermas apresentam flores, justificando a hipótese lV. 9. d 10. c 11. c 8. c 12. b 13. b 14. b. Se as flores da bananeira fossem polinizadas (e não, como diz o texto, “fecundadas”), e em seguida ocorressem as fecundações no interior dos óvulos, então as bananas (frutos) teriam sementes. 15. d 16. a. A leitura das informações do texto permite inferir a existência de gimnospermas e angiospermas, tais como, respectivamente, pinheiros e ipês, plantas produtoras de grãos de pólen. É possível que samambaias (plantas vasculares sem sementes) não tenham existido naquele ambiente, devido à ausência de registro fóssil de seus esporos. Quanto aos musgos, não há dados suficientes para se inferir sua ausência ou presença naquele ambiente. Observação: A inexistência de um registro fóssil num certo local não garante que determinado organismo não tenha existido ali. b. Os esporos das plantas vasculares sem sementes originam protalos. A germina- tempo (dias) O embrião consome as reservas protéicas existentes nos cotilédones durante sua germinação. Isso explica a queda do teor protéico nos cotilédones ao longo do tempo. 22. a 21. b 23. d. Cada grão de milho é um fruto produzido pela planta, que é uma angiosperma monocotiledônea. A espiga de milho é uma infrutescência. 24. c 25. 1: abertura do óvulo, também chamada de micrópila 2: oosfera 3. células antípodas 4: células ou núcleos polares do saco embrionário A primeira fecundação ocorre com o encontro do primeiro núcleo gamético do tubo polínico com a oosfera. Forma-se o zigoto, que originará o embrião. A segunda fecundação se dá por meio do encontro do segundo núcleo gamético do tubo polínico com os dois núcleos polares do centro do saco embrionário. Forma-se um núcleo triplóide que originará o tecido © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO de reserva embrionário conhecido como endosperma triplóide ou albúmen. 26. d. Oliveira, parreira e cajueiro são plantas angiospermas em que ocorrem as fecundações citadas no enunciado da questão. O pinheiro é uma gimnosperma na qual ocorre apenas uma fecundação, que resulta na formação do zigoto. 27. F F F F 28. b 29. V V F F V F 30. a 31. c. O tubo polínico de certos vegetais conduz, no momento de sua reprodução, o gameta masculino (núcleo gamético) até a oosfera (gameta feminino), o que permite que a fecundação independa da água. O órgão copulatório masculino dos animais (pênis) tem um papel semelhante, pelo fato de introduzir diretamente os espermatozóides no corpo da fêmea. 32. a 33. Corretas: c, d, e, f 34. V F V F V V 35. a. I, III e IV: dispersão de sementes. II e V: ocorrência de polinização. b. No primeiro caso, dispersão da espécie e invasão dos novos habitats. No segundo caso, favorecimento da ocorrência de reprodução sexuada e geração de variabilidade entre os descendentes. 36. % de colheita © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor ano da substituição dos mourões 37. c 38. Corretas: 02, 04, 08. 39. Formação de frutos, grande diversidade de agentes polinizadores, grande capacidade de propagação vegetativa e endosperma triplóide. Unidade 6 Morfofisiologia vegetal CAPÍTULO 31 ÓRGÃOS VEGETATIVOS Analise seus resultados 1. Banca das raízes: rabanete, batata-doce, mandioca, mandioquinha, cenoura, beterraba. Banca dos caules: palmito, batata comum, aspargos, cebola, alho. Banca das folhas: alface, couve-manteiga, almeirão, repolho, salsa, rúcula, escarola. Banca das flores (ou inflorescências): brócolis, couve-flor, alcachofra. Banca dos frutos: abacate, banana, pimentão, berinjela, jiló, tomate, laranja, pepino, uva, vagem, espiga de milho (infrutescência), limão, chuchu, azeitona, grãos de trigo integral. Banca das sementes: ervilha, feijão, arroz, amendoim sem casca. 2. Palmito: banca dos caules; ervilha: sementes; alface: folhas; azeitona e tomate: frutos; couve-flor: flores. 3. Massa, derivada da farinha de trigo, enriquecida com fermento, não pertence a nenhuma das bancas; escarola: banca das folhas; molho de tomate e azeitonas: banca dos frutos; cebola: bulbo (caule modificado), banca dos caules e das folhas. Desafio ano A substituição dos mourões de madeira por mourões de concreto prejudicou a confecção de ninhos pelas mamangavas, comprometendo a sua reprodução e diminuindo sua população. Assim, com a ausência de mamangavas, declina a polinização das flores de maracujá, impossibilitando a produção de frutos, o que explica o declínio da produção. 1. Deve-se preservar as pontas radiculares e as zonas pilíferas. Na ponta de uma raiz está localizada a região de crescimento (que inclui a zona meristemática) e a zona pilífera é dotada de pêlos responsáveis pela absorção de água e dos nutrientes minerais. A lesão dessas duas regiões compromete o crescimento e a sobrevivência do vegetal. Ao retirar a planta para o transporte, devese fazer a remoção de grande área, incluindo a terra em que está plantada. 2. Todas são raízes armazenadoras de reservas (tuberosas). 43 BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Nos vestibulares, tem sido assim 1. a Resolução: Os dois tipos de mandioca-brava – com o mesmo nome popular comum – pertencem ao mesmo gênero, que se expressa, na nomenclatura binominal, pela palavra Manihot. As espécies, no entanto, são distintas, o que se verifica pelas palavras utilissima e dulcis. 3. c 2. b 4. a. Batata inglesa é caule. Mandioca é raiz. Maçã é pseudofruto. Cebola é bulbo, derivado de caule e folhas. b. Os frutos verdadeiros são derivados do ovário. Os pseudofrutos relacionados derivam do receptáculo floral. 5. a 6. F V V F F 7. 0-0. Verdadeiro. São citados exemplos de raízes que servem de alimento ao homem. 1-1. Falso. A batatinha-comum (batata-inglesa) não é uma raiz tuberosa e, sim, um caule do tipo tubérculo. O mesmo é verdadeiro para o inhame. 2-2. Verdadeiro. O açúcar pode ser obtido de caule ou de raiz, como acontece com o açúcar proveniente da cana e o proveniente da beterraba. 3-3. Verdadeiro. Celulose, pectina e lignina são observadas em fibras vegetais; as fibras esclerenquimáticas são ricas em lignina e contêm celulose e pectina também. 4-4. Falso. A cebola é um tipo de caule denominado bulbo. O rabanete e a beterraba são raízes tuberosas. 44 8. d 9. b 10. c 11. a 12. Corretas: 04, 08 e 16 13. a 14. Pneumatóforos são raízes aéreas que emergem do solo (são ramos de raízes subterrâneas), dotadas de orifícios denominados de pneumatódios. Sua função está relacionada à troca de gases no meio aéreo. 15. b 16. e 17. b CAPÍTULO 32 NUTRIÇÃO: O FUNDAMENTO DA SOBREVIVÊNCIA Analise seus resultados 1. O crescimento foi desigual. A planta que recebeu adubo contendo todos os nutrientes, incluindo o nitrato, cresceu de modo saudável. A que não recebeu nitrato deve apresentar deficiência no crescimento. 2. A planta não adubada apresenta crescimento deficiente (pequeno tamanho). 3. O papel da planta adubada é o controle. A não-adubada é a planta-teste, também chamada de planta experimental. Desafio 1. 1: cutícula cerosa; 2: epiderme superior; 3: parênquima paliçádico; 4: parênquima lacunoso; 5: epiderme inferior; 6: estômato; 7: fenda estomática. 2. O experimento foi feito para esclarecer a origem do oxigênio liberado na fotossíntese. Fica claro que ele é proveniente da água. 3. a. Em III (R = F). O ponto de compensação da fotossíntese é a intensidade luminosa na qual as velocidades da fotossíntese e da respiração coincidem. b. Não poderia sobreviver. A respiração, nessa situação, sobrepujaria a fotossíntese. A planta viveria em permanente déficit de glicose e precisaria absorver oxigênio do meio para sobreviver. 4. a. E; b. C; c. E; d. C 5. a. Os comprimentos de onda mais eficientes são diferentes nas duas algas. Na alga vermelha, o comprimento de onda mais eficiente é o que está situado na faixa de 600 µm, enquanto que na alga verde o mais eficiente é o comprimento de onda localizado na faixa de 700 µm. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 3. a. a: região de ramificação (zona suberosa); b: zona pilífera (região de absorção); c: zona lisa (região de crescimento ou de elongação); d: região meristemática (componente da região de crescimento); e: coifa (proteção da região meristemática). b. As estruturas apontadas são os pêlos absorventes. Sua origem é epidérmica e os pêlos são unicelulares, expansões de células epidérmicas. Sua função é ampliar a capacidade de absorção de água e sais minerais pela raiz. 4. O segmento é proveniente de caule. Notase a existência de gemas apicais (também chamadas de gemas terminais, inexistente na raiz) e de gemas laterais, uma característica praticamente exclusiva do caule. 5. b 6. a 7. a. E; b. E; c. E; d. E; e. C; f. C Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. b. Não. Os comprimentos de onda utilizados pelas algas com maior eficiência são diferentes. 6. a. Demonstrar o efeito provocado pela falta de determinado nutriente mineral (inorgânico) para o desenvolvimento vegetal. b. O controle é o vegetal do centro, o mais desenvolvido e saudável de todos, tendo recebido todos os nutrientes minerais (inorgânicos) relacionados no experimento. Note que, nos outros, a omissão de determinado nutriente provoca anomalia no crescimento, variável de nutriente para nutriente. 7. b Nos vestibulares, tem sido assim 1. a 2. F V F V V Ao professor: para compreender esta complexa questão – a nosso ver inadequada para estudantes do Ensino Médio, mas presente no vestibular da UFPE, com a qual há a possibilidade de o aluno voltar a depararse – e a razão das respostas acima, oferecemos o seguinte comentário auxiliar: O ciclo de Calvin A reação de fixação de CO 2 à ribulose difosfato é irreversível e ocorre com a participação da enzima ribulose difosfato carboxilase (rubisco), uma proteína muito abundante nas folhas (acredita-se que corresponda a cerca de 40% das proteínas totais solúveis das folhas de uma planta). O ciclo de Calvin ocorre no estroma do cloroplasto e consiste de três etapas: carboxilação, redução e regeneração (veja o esquema abaixo). A carboxilação envolve a adição de CO2 e H2O à ribulose difosfato, para formar duas moléculas de PGA (ácido 3-fosfoglicérico) que, quase na sua totalidade, permanece em sua forma ionizada, o 3-fosfoglicerato. Na redução, o grupo carboxila do PGA (3fosfoglicerato) é reduzido, formando-se o gliceraldeído 3-fosfato, que é o ponto de partida para a formação de diversos açúcares (amido, sacarose) e outros produtos. Esta etapa conta com a participação de ATP (fornecedor de energia) e de NADPH2 (substância redutora). Nesta etapa, são utilizados 2 ATP e 2 NADPH2. Na regeneração, uma molécula de ribulose difosfato é “regenerada”, para que uma nova rodada de reação de fixação de CO2 possa ocorrer. Nesta regeneração, “gasta-se” mais uma molécula de ATP. Assim, para cada volta do ciclo de Calvin, são consumidos, no total, 3 moléculas de ATP e 2 de NADPH2. Neste ponto, é preciso esclarecer que cada volta do ciclo de Calvin acontece três vezes (três rodadas, de modo que, em termos líquidos, ocorre a fixação de três moléculas de CO2 a três moléculas de ribulose difosfato, formando-se, ao final do processo, 6 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato. Fontes: SALISBURY, F; ROSS, C. W. Plant Physiology. 4. ed. California: Wadsworth Publishing, 1992. p. 227. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Plant Physiology . 3. ed. Massachusetts: Sinauer Associates, 2002. p. 146147. Agora, veja as respostas do gabarito oficial resumido e adaptado da UFPE: F – No ínicio do ciclo, ocorre a fixação de três moléculas de CO2 em três moléculas de ribulose difosfato, para então se formarem seis moléculas de gliceraldeído 3-fosfato. V – Na segunda série de reações da fotossíntese (ciclo de Calvin), não só o NADPH2, mas também o ATP – ambos produzidos na fase de claro – são utilizados na fixação e redução do CO2, para a síntese de açúcares simples. F – O PGA (ácido fosfoglicérico) é convertido, inicialmente, a 1-3 bifosfoglicerato que, então, é convertido a gliceraldeído 3-fosfato. Este, por sua vez, serve de ponto de partida para a síntese de amido, sacarose e outros produtos. V – Cinco das seis moléculas de PGA são combinadas e rearranjadas para formar 45 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 46 três moléculas de ribulose difosfato (contendo, cada uma, cinco carbonos). A outra molécula de aldeído fosfoglicérico é considerada o “lucro” do ciclo de Calvin. V – Não só a síntese de açúcares, mas, amido, aminoácidos e ácidos graxos, entre outros, são produzidos. d Resolução: O ciclo de Krebs é parte da respiração celular e ocorre em todos os organismos capazes de realizar esse processo (no caso, humanos, plantas, algas e lêvedos). Já o ciclo de Calvin-Benson, uma das fases do processo fotossintético – em que o carbono é fixado em moléculas orgânicas –, é característico de autótrofos clorofilados (no caso, algas e plantas). O intermediário é o 3-fosfoglicerato, única substância que deixa de ser degradada, aumentando de concentração enquanto houver ribulose 1,5-bifosfato. A ocorrência universal da clorofila a entre os fotoautótrofos está associada ao fato de que somente ela pode participar diretamente das reações luminosas, que convertem energia da luz solar em energia química, compondo os centros de reação dos fotossistemas. Outros pigmentos podem captar fótons e transferir energia para a clorofila a, que então inicia a série de reações luminosas. A ocorrência de tais pigmentos – acessórios – em um mesmo organismo amplia sua capacidade de absorção da energia luminosa, habilitando-o a absorver faixas do espectro de radiação não captadas pela clorofila a. Pode-se dizer que o aumento da taxa de fotossíntese nos pontos indicados pela setas deveu-se à absorção de luz por pigmentos acessórios, como, por exemplo, os carotenóides. Além da clorofila a, as plantas possuem a clorofila b, cujos máximos de absorção da luz do Sol ocorrem nos comprimentos de onda 450 a 500 nm e 625 a 650 nm. b Espalhando-se pela célula, os cloroplastos absorvem mais luz de baixa intensidade. Melhora a eficiência da fotossíntese por aumentar a superfície total de exposição dos cloroplastos. d b Resolução: A leitura do texto mostra que uma oferta maior de CO2 permitiu à planta aumen- tar sua produção de açúcares (graças a um aumento na intensidade de sua fotossíntese). Isso indica que a concentração de gás carbônico, em condições naturais, é um fator limitante ao processo fotossintético. 11. d 12. c Resolução: O aumento da temperatura interfere na taxa fotossintética até um certo valor, a partir do qual ocorre a desnaturação das enzimas envolvidas no processo. Tanto o aumento da taxa de gás carbônico quanto o da intensidade luminosa elevam a taxa de fotossíntese até um certo limite, a partir do qual o processo se estabiliza. 13. a 14. 0-0. Verdadeiro. Na intensidade de luz 2, o nível de consumo de oxigênio está maior que sua produção. 1-1. Verdadeiro. Na intensidade 3, a produção e o consumo de oxigênio são iguais. A intensidade luminosa em que tal fato ocorre é o ponto de compensação da fotossíntese. 2-2. Falso. A planta apresenta um balanço positivo de oxigênio, uma vez que a taxa de fotossíntese é maior que a de respiração. 3-3. Falso. A formação de glicose não depende diretamente da luz para ocorrer; no entanto, depende dos produtos formados na etapa fotoquímica e vai variar, portanto, em função da intensidade luminosa. 4-4. Falso. O processo de fotossíntese ocorre em todos os pontos de diferentes intensidades luminosas e não apenas na intensidade 3. 15. e 16. a. A taxa de fotossíntese foi maior no tubo A, mais próximo da luz. O fato de a solução, em A, ser arroxeada revela um pH alcalino e, portanto, uma baixa taxa de CO2, em razão de seu consumo pela fotossíntese. b. No tubo B, a solução amarela indica um pH ácido e, portanto, uma alta concentração de CO 2 no meio, sob a forma de H2CO3. Isso é compatível com uma taxa de respiração (que libera CO2) maior do que de fotossíntese (que consome CO2), na planta que ali se encontra. 17. e 18. a. O marcador do sistema fica parado. Isso porque o gás carbônico consumido na fotossíntese é equivalente ao liberado na © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor respiração. O oxigênio liberado na fotossíntese é equivalente ao consumido na respiração. Esses fatos conduzem à imobilidade do marcador. b. O gás que passa a ser liberado é o oxigênio. O processo metabólico responsável pela liberação é a fotossíntese. 19. d Comentário: Com a elevação da temperatura, atinge-se um valor que conduz à desnaturação enzimática, com a paralisação brusca do metabolismo do embrião e a sua conseqüente morte. 20. c Resolução: Os grãos de amido existentes no endosperma das sementes de arroz que ingerimos encontram-se, inicialmente, no interior de cloroplastos. Observação: Imaginamos que o autor da questão, ao utilizar o termo “inicialmente”, estivesse se referindo à produção de carboidratos e seu conseqüente armazenamento no interior de cloroplastos de tecidos clorofilados. 21. a. A região quadrada, que ficou exposta à luz, adquiriu coloração azul-violeta, o que não ocorreu no restante da folha. Nessa área iluminada, ocorreu fotossíntese, com produção de glicose, posteriormente armazenada sob a forma de amido, que reagiu com a solução de iodo. Na parte coberta da folha, não houve fotossíntese, e as células consumiram suas reservas de amido nos processos metabólicos. b. O amido é um carboidrato do grupo dos polissacarídeos. c. O amido é estocado com freqüência nas raízes e nos caules. Pode haver também reserva de amido em folhas, frutos e sementes. 22. a. O processo metabólico é a hidrólise do amido, com liberação de glicose e a posterior utilização desse monossacarídeo na respiração do embrião durante sua germinação. b. Após o quinto dia, o processo metabólico que provoca o aumento de glicose e amido é a fotossíntese. 23. a. No ponto de compensação fótico, a relação entre as quantidades de oxigênio absorvido e oxigênio produzido é igual a 1, ou seja, a quantidade de oxigênio que a planta absorve para a realização da respiração é igual à que ela produz na fotossíntese. b. Em intensidades luminosas superiores à do ponto de compensação, a taxa de fotossíntese supera a de respiração. Mais matéria orgânica é produzida, o que resulta em mais crescimento do vegetal. 24. O ponto x representa o ponto de compensação fótico do vegetal em que, sob determinada intensidade luminosa, coincidem as velocidades da fotossíntese e da respiração. A área hachurada A corresponde aos momentos em que a respiração supera a fotossíntese. A área hachurada B representa os momentos em que a fotossíntese supera a respiração. 25. a Resolução: No ponto 2, a planta encontrase no ponto de compensação luminoso e, portanto, a quantidade de oxigênio produzida e consumida é exatamente a mesma. Dessa forma, a relação O2/CO2 é igual a 1. No ponto 1, a relação é menor do que 1, já que a planta está abaixo do ponto de compensação. Em 3, a relação é maior do que 1, pois a planta está acima do seu ponto de compensação luminoso. 27. b 26. c 28. a. P corresponde aos carboidratos; Q, à água e Z, às fibras, b. A pequena quantidade de água existente na semente mantém o estado de dormência, até ocorrerem as condições ideais para a germinação. A proporção das demais substâncias garante, por ocasião da germinação, o fornecimento de energia (carboidratos e lipídios) e de material de construção (proteínas, carboidratos e lipídios). 29. Além dos sais minerais e da água (extra e intracelular), a planta utiliza, por meio da fotossíntese, gás carbônico e água para a síntese de moléculas orgânicas. 30. e Resolução: Em todo experimento científico devem existir o grupo experimental e o grupo controle. O grupo experimental, no caso, foi o que recebeu um adubo incompleto, ou seja, sem os sais de magnésio. O grupo controle, por sua vez, foi o que recebeu uma mistura completa de sais minerais, inclusive os de magnésio. 31. a. A região/zona pilífera. Os resultados mostram que a planta mutante tem menos fosfato na matéria seca do que a planta normal. A planta mutante, portanto, absorveu menos fosfato pelas raízes, pois a re- 47 gião responsável pela absorção de sais minerais e água foi afetada pela mutação. b. Foram perdidas a coifa, a região/zona de multiplicação celular (meristema) e a região/zona de alongamento ou distensão celular (zona lisa). Sem estas partes, a raiz não crescerá em extensão, pois perdeu as regiões que têm a capacidade de formar novas células para diferenciação e de crescer por alongamento celular. Entretanto, a raiz poderia continuar o processo de absorção de água e elementos minerais que ocorre, principalmente, na região/zona pilífera. 4. 5. 6. CAPÍTULO 33 AS TROCAS GASOSAS E O TRANSPORTE VEGETAL Analise seus resultados 1. Para evitar o ingresso de ar nos vasos do xilema, o que obstruiria a entrada de água nesses vasos. 2. O ventilador favorece a ocorrência de transpiração, ao remover vapor d’água da superfície das pétalas e sépalas. 3. As pétalas ficam coloridas por meio do envio de corante pela água que percorre os vasos lenhosos. Essa água sofre “sucção” pelas folhas componentes da flor, subindo através dos vasos lenhosos. 4. A água foi conduzida pelo xilema. Se o corte foi bem-sucedido, deve-se observar uma coloração mais intensa no interior do corte, correspondendo ao local em que estão os vasos de xilema. 5. Causas prováveis: corante não adequado, entupimento dos vasos lenhosos por ar e transpiração deficiente. Desafio 1. c 2. a. A estrutura é o estômato. Pertence ao tecido epidérmico, principalmente de folhas. b. Os estômatos favorecem a ocorrência de trocas gasosas entre a planta e o meio, além de regularem as perdas de água na transpiração. 3. Mantendo-se as folhas, durante o transplante, ocorre perda excessiva de água por transpiração. O vegetal está desconectado do solo e, assim, a água perdida não é re- 48 7. 8. 9. 10. posta. Por isso, a medida correta é retirar a maioria das folhas para diminuir as perdas transpiratórias. d a. A figura é relacionada ao xilema (lenho). b. No xilema, destacam-se os traqueídes representados à direita, e os elementos de vaso lenhoso vistos na figura do centro. c. O xilema é responsável pela condução de seiva inorgânica (seiva bruta ou mineral). d. A outra função desse tecido é a de sustentação do corpo do vegetal em função da lignificação das paredes celulares, que ficam enrijecidas. O elemento de vaso é menor e mais calibroso, além de possuir parede perfurada. O traqueíde é maior e menos calibroso, e possui parede divisória com pontuações. A condução da seiva lenhosa ocorre mais livremente em vaso composto de elementos de vaso. a: epiderme; b: córtex; c: endoderme; d: periciclo; e: xilema; f: floema (note que xilema e floema estão alternados, característica presente em raiz de dicotiledônea em estrutura primária); g: córtex; h: epiderme; i: endoderme; j: periciclo; l: xilema; m: floema (pertencentes à raiz de monocotiledôneas); n: medula radicular (raiz de monocotiledônea). d c a. A planta deve ser encontrada em ambientes semi-áridos, não providos de muita água. b. Podem ser citadas: epiderme com muitas camadas (pluriestratificada); estômatos localizados em cavidades (criptas da epiderme inferior; abundância de pêlos nas cristas estomáticas. c. As estruturas intensamente coradas são estômatos, localizados na cripta estomática. Nos vestibulares, tem sido assim 1. 1: cloroplastos; 2: ostíolo; 3: célula-guarda; 4: célula anexa; 5: câmara estomática; 6: célula de parênquima lacunoso. 2. 0-0. Falso. A epiderme é formada por células justapostas, geralmente aclorofiladas. Os estômatos são células clorofiladas. 1-1. Verdadeiro. Os parênquimas clorofilianos, assimiladores ou clorênquimas são abundantes nas folhas. 2-2. Verdadeiro. Na superfície externa da epiderme, pode haver deposição de © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. cutina ou de cera, substâncias impermeabilizantes. 3-3. Verdadeiro. Entre a epiderme superior e a inferior, existe o mesófilo, onde são observados os parênquimas clorofilianos (paliçádico e lacunoso); imersos no mesófilo ficam as nervuras, onde se localizam vasos condutores. 4-4. Verdadeiro. Duas células-guardas constituem um estômato; entre elas fica o ostíolo, que, quando fechado, impede a perda de vapor d’água e trocas gasosas. d Resolução: No verão, a maior pluviosidade faz com que as plantas fiquem bem hidratadas (maior absorção de água pelas raízes), o que se reflete na abertura de seus estômatos. Em conseqüência, haverá também uma maior captação de CO2, o que, junto com as altas temperaturas, eleva a taxa de fotossíntese. e Resolução: Alta intensidade luminosa, baixa concentração de gás carbônico e alto suprimento de água são as condições que, conjugadas, favorecem a abertura dos estômatos. a. O transporte ativo de potássio provoca a entrada de água e a turgescência das células-guardas, localizadas ao redor do orifício do estômato, acarretando sua abertura. b. Células-guardas (ou células estomáticas). b a. Porque as folhas da planta A transpiraram mais que as da B, que foram cobertas por vaselina, o que dificultou a saída de água. b. Os estômatos e a cutícula. c. Favorecem a ocorrência de trocas gasosas essenciais para a fotossíntese. a Na folha íntegra ocorreu transpiração normalmente, o que ajudou a manter a temperatura em nível constante. O mesmo não ocorreu com a folha B, que, por ter sido cortada, teve a transpiração prejudicada, o que favoreceu o aumento da temperatura. a. A planta 1 foi a que recebeu irrigação permanente. Embora os estômatos permanecessem abertos durante todo o período diurno, a intensidade da transpiração variou em função da temperatura. b. Os estômatos, no caso da planta que sofreu restrição hídrica, se fecharam por vol- ta das 10 horas, abrindo-se novamente ao redor das 15 horas. Por volta das 10 horas, a perda hídrica sem reposição levou a planta a fechar seus estômatos, economizando água. A queda da temperatura, a partir das 15 horas, favoreceu a reabertura parcial dos estômatos. 11. a. A menor absorção de água pela árvore ocorre no período A. b. A abertura máxima dos estômatos ocorre no período C. c. Em elevadas concentrações de CO2, os estômatos se fecham. Inversamente, quando a taxa de CO2 é baixa, eles se abrem. d. Os estômatos, de modo geral, abrem-se em presença de luz, fechando-se em sua ausência. 12. d 13. b 14. d 15. a. Na folha, principalmente o estômato favorece a ocorrência de transpiração. Na raiz, a região pilífera, dotada de pêlos absorventes epidérmicos, permite a entrada (absorção) de água. b. A transpiração pode ser evitada por meio do dobramento da folha ou pelo fechamento dos estômatos. c. Porque se a planta perder mais água por transpiração do que absorve na região pilífera, então a sua sobrevivência pode ser prejudicada. Por isso, em algumas circunstâncias os estômatos fecham no sentido de evitar perdas excessivas de água. 16. O fenômeno fisiológico que explica essa diferença é a ocorrência de fechamento estomático completo. 17. c Resolução: A retirada de um anel da casca deixa intacto o xilema, que é o tecido responsável pela condução da água e dos sais minerais até as folhas, onde a fotossíntese é realizada. 18. F F V V 19. a. Os pêssegos deverão ficar maiores e ter maior teor de açúcar (ficarão mais doces). b. Com a retirada do anel é removido o floema associado. Deixa de haver a descida dos açúcares para o tronco. Assim, eles ficam retidos nos pêssegos, que ficam maiores e mais doces. 20. a. Genoma é o conjunto de genes existente na célula de um organismo. No caso da bactéria do amarelinho, o reconhecimento dos genes desse microrganismo po- 49 21. 23. 24. 25. 26. 29. 30. 31. 34. 36. 50 derá conduzir a medidas do seu controle, o que propiciará a melhora da produção de frutos (laranja). b. Com o bloqueio do xilema, deixa de haver a condução da seiva bruta para as folhas. Sem água, não há fotossíntese, as folhas amarelecem, caem e não há produção de frutos. a 22. e a. Floema. Uma dentre as características: • é formado por células crivadas, • é composto por células vivas na maturidade, • é o tecido de condução dos açúcares formados pela fotossíntese, b. Ramo 1. Esse ramo teve seu xilema totalmente bloqueado. Como este tecido é responsável pela condução de água em direção às folhas, elas murcharão primeiro. e a. 1: elemento de vaso crivado; 2: célula companheira; 3: placa crivada; 4: solução de seiva orgânica. b. A célula 1 é anucleada e mantida pela célula 2, companheira, que é nucleada. c. Tornou-se anucleada, é dotada de um grande vacúolo e possui placas crivadas, que possibiltam o trânsito de seiva elaborada entre os elementos celulares crivados. b 27. b 28. c O destino do excedente de água é a atmosfera, o que ocorre através da transpiração vegetal. Trajetória: pêlos absorventes, epiderme, córtex, endoderme, periciclo, vaso de xilema da raiz, vaso de xilema do caule, vaso de xilema da folha, parênquima foliar, epiderme. a. Número 2 (xilema) b. Número 1 (floema) c. Número 2 (xilema) d. Numero 5 (epiderme) c 32. b 33. c b 35. e a. A: célula de parênquima foliar; B: célula de parênquima radicular; T: vaso de floema. b. O osmômetro A possui uma solução muito concentrada. Assim, a água contida em C entra no osmômetro A por osmose. c. Os pêlos radiculares, diferenciações da epiderme radicular, são mais concentrados que a solução existente no solo. Essa concentração decorre do transporte ativo de sais efetuado pelos pêlos absorven- tes. Ficando mais concentrados que a solução do solo, a água penetra neles por osmose. 37. Observação: O gráfico W é o de cima; o gráfico Z é o de baixo. a. Em ambos os gráficos, as curvas I representam as variações da velocidade de transpiração pelas folhas, enquanto as curvas II, a velocidade de absorção de água pela raiz. Os gráficos representam um dos principais mecanismos de transporte de água absorvida pela raiz até as folhas. Esse mecanismo depende, inicialmente, de uma perda de água pelas folhas através da transpiração que, associada ao fenômeno de capilaridade (dependente da força de coesão das moléculas de água), promove uma sucção de água da planta no sentido da folha. Isso acarreta, a seguir, absorção de água do solo, pela raiz. Conseqüentemente, à medida que a velocidade de transpiração varia, ela promoverá, após algum tempo, uma variação similar da velocidade de absorção de água pela raiz, o que explica a defasagem de tempo entre as curvas. b. Os gráficos W e Z mostram os resultados dos experimentos 2 e 1, respectivamente. No experimento 2, a umidade do ar era mais elevada do que no 1. Conseqüentemente, as taxas de transpiração diminuíram, acarretando, também, uma diminuição similar das taxas da absorção de água pela raiz. CAPÍTULO 34 CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Analise seus resultados 1. As folhas devem ter enraizado na porção em contato com água. 2. Na região do pecíolo cortado, que esteve em contato com a água, houve formação de células meristemáticas, por desdiferenciação celular, o que resultou na origem de raízes. Posteriormente, novas folhas deverão ser originadas. 3. O resultado poderá ser mais rápido se, na região do corte, pincelar-se uma solução de auxina, um hormônio vegetal. A auxina estimula o enraizamento em caules e algumas folhas cortadas. 4. Meristema. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO Manual do Professor 5. Dotado de gemas laterais, o caule é o melhor material para propagar plantas. Eventualmente, como no caso da violeta, as folhas podem ser utilizadas. © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Desafio 1. As regiões em que se encontra o tecido meristemático e a região de elongação da jovem raiz, junto à ponta. 2. Tal situação não poderia ocorrer. Quando ocorre o crescimento em comprimento de uma árvore, somente a ponta, dotada de tecido meristemático, é que se desloca. Tecidos já diferenciados, localizados abaixo do ápice, não se deslocam. Assim, o quadrinho estava errado. A pessoa deveria ser desenhada, vinte anos depois, na mesma altura em que estava há vinte anos. 3. O câmbio vascular é o responsável pela confecção anual de novos vasos de xilema e de floema, em substituição aos que serão perdidos (floema) ou postos fora de uso (xilema). É o meristema responsável pelo crescimento em espessura de uma árvore ou raiz. Os meristemas apicais de caule e raiz são responsáveis pelo crescimento em comprimento (longitudinal). 4. d 5. a. O esquema referente ao caule da dicotiledônea é o indicado em II. O esquema I representa caule de monocotiledônea. b. No caso II, notam-se feixes vasculares concêntricos, além de, no detalhe, notar-se a existência de câmbio vascular. No esquema I, nota-se que os feixes vasculares encontram-se dispersos pelo caule, quadro típico de caules de monocotiledôneas. c. Poderia crescer em espessura a planta cujo caule é esquematizado em II. Motivo: existência de câmbio. Nos vestibulares, tem sido assim 1. Meristemas são tecidos indiferenciados, responsáveis pela formação de todos os demais tecidos de um vegetal. A partir da ação deles ocorre o crescimento em espessura e em comprimento de uma planta. Entre os meristemas, podem ser citados: os apicais de caule e raiz, o câmbio vascular e o felogênio. 2. c 3. a 4. c 5. d 6. V V F F V 7. e 8. a 9. a. Células em divisão serão encontradas no câmbio e no felogênio (ambos meristemas). b. O tecido em que será encontrada seiva com maior concentração de substâncias orgânicas é o floema, tecido responsável pela condução de seiva orgânica (seiva elaborada). 12. c 13. a 10. c 11. b 14. a. Camada de células do câmbio. b. Presença de células meristemáticas, pequenas, isodiamétricas, em constante divisão. c. As estruturas são as cascas externa e interna. Motivo: retirando-se essas camadas, é removido o floema, tecido condutor de substâncias orgânicas (seiva elaborada) para a raiz. Deixando de receber alimento, a raiz morre, o que provoca a morte da árvore. d. Alburno, correspondente ao xilema. e. Seria impossível. Para retirar totalmente o cerne, confome se vê no esquema, seria necessário remover todos os demais envoltórios da árvore, o que a levaria à morte. 15. a. A retirada de um anel da casca de uma árvore implica a eliminação do floema e da periderme, constituída pelo conjunto: súber + + câmbio da casca (felogênio) + parênquima da casca (feloderme). A interrupção na condução da seiva elaborada que fluía em direção às raízes (através do floema) leva à morte da planta. 16. a. Os anéis são formados pela ação periódica do câmbio – um tecido meristemático –, cujas células, ao se dividirem por mitoses, geram o xilema componente dos anéis anuais, nas estações favoráveis do ano (primavera e verão). Os principais fatores que influenciam sua formação são a quantidade de água disponível e a temperatura. b. Não. Nas monocotiledôneas não existe câmbio. 17. c CAPÍTULO 35 OS CONTROLADORES VEGETAL DO CRESCIMENTO Analise seus resultados 1. A planta que teve o ápice removido deverá possuir mais ramos e apresentar menor tamanho. 51 2. A planta que não teve o ápice removido deverá ter menos ramos e apresentar maior tamanho. Essa planta é o controle. 3. Com a remoção do ápice, cessa a dominância apical. Sem o AIA produzido no meristema apical, deixa de haver inibição das gemas laterais. Desinibidas, as gemas laterais entram em atividade e possibilitam o surgimento de ramos. 4. A substância é o hormônio AIA, ácido indolilacético (uma auxina). 5. Porque, com a manutenção do ápice, ocorreu produção normal de AIA inibidor das gemas laterais que, permanecendo dormentes, não entram em atividade. Desafio 1. Batata é caule e possui gemas laterais. Para evitar a ocorrência de desenvolvimento das gemas e mantê-las dormentes, utiliza-se auxina. A utilização desse hormônio simula o efeito da dominância apical, impedindo a formação de ramos pela batata. 2. a. E; b. C; c. C; d. C; e. E 3. a. C; b. E; c. C 4. a. C; b. C; c. E 5. e 6. Retirar o limbo de uma folha e pincelar, no pecíolo seccionado, uma pasta de lanolina contendo auxina. O pecíolo não cairá, o que comprova que o limbo possui auxina necessária para a manutenção da folha na planta. 7. c 8. O movimento é uma modalidade de nastismo, devido à ocorrência de variação de turgor nas células de uma região específica que une o pecíolo ao limbo, e que é conhecida como pulvino. Esse tipo de nastismo também é observado na planta Mimosa pudica, conhecida popularmente como sensitiva, na qual o recolhimento dos folíolos ocorre a partir da variação do turgor das células existentes na região de articulação. Nos vestibulares, tem sido assim 1. 2. 6. 9. 52 Correta: 16 a 3. b 4. b 5. a d 7. b 8. c Os agricultores cortam a extremidade apical de certas plantas para permitir a ocorrência de ramificação. Cortando-se a extremidade apical, elimina-se o meristema produtor de AIA inibidor das gemas laterais. Desinibidas, as gemas laterais entram em atividade e promovem a formação de ramos. 10. c 11. a. No canavial, somente a “striga” é afetada. Na plantação de tomates, tanto plantas de tomate quanto as de “striga” são afetadas. O herbicida só atua em dicotiledôneas (folhas largas e nervuras reticuladas). Por isso, o milho não é afetado, por se tratar de uma monocotiledônea (folhas estreitas e nervuras paralelas). b. AIA (ácido indolilacético), uma auxina. Ações possíveis: alongamento celular, envolvimento na queda de folhas e frutos, promoção ou inibição do crescimento, de acordo com a dose. 12. d 13. a. O ovário da flor. b. À medida que as sementes se desenvolvem no interior do ovário, produzem auxinas e giberelinas que estimulam o desenvolvimento e o amadurecimento do fruto. Por isso, a aplicação desses hormônios em flores não polinizadas leva ao desenvolvimento do ovário, formando frutos sem sementes. 14. a. Algumas estruturas foliares que participam do processo de trocas gasosas entre as plantas e o meio: • estômatos – constituídos por duas células estomáticas reniformes, capazes de movimentos que, ao favorecerem a abertura do ostíolo, possibilitam as trocas gasosas com o meio, dependendo da disponibilidade de água e de luminosidade; • cloroplasto – pelo processo da fotossíntese, captam gás carbônico e liberam oxigênio; • mitocôndrias – pelo processo de respiração celular, captam oxigênio e liberam gás carbônico. b. Alguns exemplos da ação dos hormônios vegetais na propagação vegetativa: • auxinas (ácido indolacético) – indução do crescimento das células vegetais; • citocininas – ativação de divisão mitótica em células meristemáticas caulinares. 15. a 16. V V F V F 17. e Resolução: A queda das folhas em plantas de região temperada é provocada pela diminuição do teor do hormônio auxina, que desencadeia a síntese do etileno, substância gasosa de ação hormonal. 18. b 19. a © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. BIOLOGIA 2 3.a EDIÇÃO © editora HARBRA. Direitos Reservados. Reprodução proibida. Manual do Professor 20. Podemos associar a floração de todas as plantas à circulação, através dos enxertos, de uma substância com as características de hormônio, produzida pela folha submetida a curtos períodos de exposição solar. 21. a 22. a. O experimento I revela que, por ser a planta de dia curto, ela necessita de longos e contínuos períodos de escuridão para florir. No caso, o fotoperíodo crítico é de 14 horas de luz. b. A interrupção do período contínuo de escuridão interferiu no processo de floração. A proteína é o fitocromo. 23. Trata-se de uma planta de dia curto (ou de noite longa) que só floresce ao ser submetida a períodos de escuridão contínua. 24. Tomate: o ano inteiro. Trigo: abril a junho (outono e inverno). Soja: outono a janeiro. Justificativa: Tomate é, em termos de fotoperíodo, uma planta neutra (indiferente). O trigo é planta de dia curto e a soja, de dia longo. 25. O que ocorreria: provavelmente não floresceria. Justificativa: não haveria tempo para a produção do provável florígeno após a estimulação do fitocromo. 26. 1. Aceleração da gravidade, luz e água. 2. Gema apical do caule. 3. Com a poda, retiram-se as gemas apicais, o que faz cessar a dominância apical. Com isso, as gemas laterais entram em atividade, o que faz surgirem os ramos. 28. d 27. e 29. Porque haverá distribuição igual de auxina para todas as células da região de crescimento, o que resulta em crescimento horizontal, retilíneo. Se não houvesse rotação, haveria aumento do teor de auxina no lado inferior e as células desse lado cresceriam mais, provocando, como resposta, o curvamento do caule para cima (geotropismo negativo). 30. V V F F F 31. V F V V F 32. e 53