biologia
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BIOLOGIA PRÉ-VESTIBULAR LIVRO DO PROFESSOR Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br © 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor] 764 p. ISBN: 978-85-387-0578-9 1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título. CDD 370.71 Disciplinas Autores Língua Portuguesa Literatura Matemática Física Química Biologia História Geografia Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima Bezerra Fábio D’Ávila Danton Pedro dos Santos Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba Costa Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. Saquette Edson Costa P. da Cruz Fernanda Barbosa Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério Fernandes Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa Silva Duarte A. R. Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Fisiologia comparada: sistemas integradores Sistema nervoso O primeiro sistema nervoso dos animais aparece nos cnidários de forma difusa e sem uma região controladora. Cada célula nervosa responde diretamente ao estímulo, que se espalha por toda a rede. A partir dos platelmintos, o sistema nervoso, por mais primitivo que seja, já apresenta uma região centralizadora, capaz de integrar os estímulos recebidos com a resposta que deve ser gerada. IESDE Brasil S.A. Gânglios EM_V_BIO_012 Cordões nervosos Existem animais em que as concentrações nervosas, denominadas de gânglios nervosos, Gânglio cerebral IESDE Brasil S.A. Sistemas integradores encontram-se espalhadas pelo corpo e observamos que na região da cabeça do animal esses gânglios são mais desenvolvidos, comunicando-se com os outros através de cordões nervosos. Podemos citar como exemplo a planária. Em outros, como os anelídeos, que são segmentados, cada segmento do animal possui um par de gânglios que se comunicam através de uma cadeia ganglionar ventral, que se liga aos gânglios cerebrais. Essa integração permite um maior controle das respostas nervosas aos estímulos externos. 1 2 Gânglios ventrais 3 Nos vertebrados, a grande concentração de células nervosas encontra-se na cabeça, formando o encéfalo, que se liga à medula espinhal ou raquidiana. Devemos ter em mente que o sistema nervoso dos invertebrados é ventral, enquanto nos vertebrados ele passa a ser dorsal. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 1 Vamos estudar cada parte do sistema separadamente. Encéfalo O encéfalo dos vertebrados está alojado na caixa craniana e pode ser de dois tipos: lissencéfalo ou girencéfalo. O encéfalo, independente do tipo, é dividido em uma região externa, denominada de córtex cerebral ou massa cinzenta, onde encontramos os corpos dos neurônios (área de processamento) e a região interna ou massa branca, formada pelos dendritos e axônios, que transportam o impulso nervoso. Em peixe, anfíbios, répteis e aves, o encéfalo é do tipo lissencéfalo, ou seja, o córtex é liso, o que reduz a área de processamento. Já nos mamíferos, o encéfalo é do tipo girencéfalo, com sulcos e circunvoluções. Isso permitiu o aumento da área de processamento, sem que a área ocupada tivesse que aumentar na mesma proporção. O encéfalo é formado a partir de uma vesícula primitiva que surge no tubo neural. Essa vesícula se divide em três: prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. O prosencéfalo origina o telencéfalo e o diencéfalo, que irão originar o cérebro e as regiões do tálamo e hipotálamo, respectivamente. O mesencéfalo não se divide e origina o lobo óptico. O rombencéfalo origina mais duas vesículas: o metencéfalo e o mielencéfalo. O primeiro origina o cerebelo e o segundo o bulbo. O cérebro é a parte mais desenvolvida do sistema de aves e mamíferos. É o centro da inteligência e da aprendizagem, assim como as ações voluntárias e dos sentidos. É dividido em dois hemisférios, direito e esquerdo, que controlam situações diferentes do cotidiano. O tálamo é responsável pelo recebimento dos impulsos nervosos que chegam ao encéfalo, retransmitindo-os ao córtex cerebral. Já o hipotálamo é responsável pelo controle das atividades de 2 Fórnix Sulco central Lobo parietal Sulco parietoccipital Cérebro Corpo caloso Tálamo Corpo pineal Hipotálamo Mesencéfalo Lobo frontal Lobo occipital Quiasma óptico Quarto ventrículo Hipófise (glândula pituitária) Cerebelo Medula espinhal Ponte Medula oblonga (bulbo) Medula espinhal ou raquidiana A medula espinhal apresenta constituição nervosa semelhante ao encéfalo, porém com a diferença de que a massa cinzenta é interna e a branca é externa. A medula funciona como uma região transmissora de impulsos do encéfalo para o corpo e vice-versa. Além disso, participa de respostas involuntárias denominadas de atos reflexos, que permitem a reação rápida a um estímulo sem a intervenção direta do cérebro. Mais adiante falaremos mais sobre isso. Meninges O sistema nervoso central é revestido por um conjunto de tecidos conjuntivos denominados de meninges. Na realidade, as meninges são três: •• dura-máter – é a mais externa. Possui uma resistência maior, pois é a mais fibrosa. •• aracnoide – é a intermediária. Apresenta vascularização intensa. •• pia-máter – é a mais interna. Está firmemente aderida ao encéfalo e à medula, sendo também ricamente vascularizada. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 Sistema nervoso central homeostase, integrando o funcionamento nervoso e endócrino, bem como o controle da temperatura corporal, e está envolvido também nas emoções e comportamento sexual. O cerebelo é responsável pela manutenção do equilíbrio corporal. Recebe informações de todo o encéfalo e de uma região do ouvido interno denominada de labirinto, que o mantém informado da posição do corpo, permitindo o controle. Mantém também o controle sobre a tonicidade muscular, que permite o funcionamento correto da musculatura esquelética. O bulbo está ligado à coordenação cardio-respiratória, bem como ao controle da musculatura digestiva. Atua nas ações de deglutição, vômito e tosse. IESDE Brasil S.A. O sistema nervoso dos vertebrados é denominado genericamente de sistema nervoso cérebroespinhal, que se divide em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico. O sistema nervoso central (SNC) é constituído pelo encéfalo e pela medula espinhal ou raquidiana e o sistema nervoso periférico (SNP) pelos gânglios e os nervos. Substância branca Substância cinzenta Caixa craniana Pia-máter Raiz sensitiva (DORSAL) Substância branca Aracnoide Encéfalo Nervo Vasos sanguíneos CÉREBRO MEDULA ESPINHAL Sistema nervoso periférico O SNP é formado pelos nervos e gânglios. Os nervos são feixes de fibras nervosas envolvidas por tecido conjuntivo, formado pelos dendritos ou axônios. Os gânglios são formados pelos corpos celulares dos neurônios que não estão concentrados no sistema central. Os nervos podem ser classificados como sensitivos ou aferentes, motores ou eferentes ou mistos. Os sensitivos são os nervos que conduzem o impulso nervoso dos órgãos ao SNC e os motores transmitem do SNC para os órgãos. Os mistos apresentam fibras que conduzem os impulsos nos dois sentidos. Convém lembrar que as fibras conduzem o impulso apenas em um sentido. Os nervos mistos apresentam fibras que conduzem no sentido sensitivo e fibras que conduzem no sentido motor. Os nervos podem ter origem no encéfalo ou na medula. Quando nascem no encéfalo são denominados cranianos, que nas aves, répteis e mamíferos são 12 pares e nos peixes e anfíbios, 10 pares. Quando nascem na medula, são denominados raquidianos ou espinhais e são 31 pares. Eles se dispõem em pares e em cada vértebra nasce um par. Eles se ligam à medula por meio de duas raízes, uma localizada em posição ventral e uma em posição dorsal. A primeira é formada por fibras motoras e a segunda, por fibras sensitivas. Na raiz dorsal existe um gânglio espinhal no qual se localizam os corpos celulares dos neurônios sensitivos. Os corpos celulares dos neurônios motores estão localizados na substância cinzenta da medula. EM_V_BIO_012 Nervo Raiz motora raquidiano (VENTRAL) (MISTO) Funcionalmente, o sistema nervoso periférico é dividido em voluntário e involuntário. O voluntário está ligado diretamente às ações comandadas pelo cérebro em ações conscientes, como por exemplo as ações da musculatura esquelética. O involuntário ou autônomo refere-se às ações que comandam a musculatura lisa e a cardíaca e tem como função comandar e regular as ações internas do organismo. O SNP autônomo é dividido em simpático e parassimpático, que possuem propriedades antagônicas, ou seja, apresentam ações contrárias. A própria estruturação do sistema é feita de maneira diferente. Enquanto o sistema simpático apresenta os seus gânglios próximos da medula e distantes dos órgãos em que atua, o parassimpático apresenta seus gânglios próximos do órgão e distante do SNC. Justamente por apresentarem ações contrárias de funcionamento, mantêm o organismo em equilíbrio. Assim, temos como exemplo, a ação cardíaca. Enquanto o simpático estimula o aumento do batimento cardíaco (taquicardia), o parassimpático provoca o seu relaxamento (braquicardia). Nervo raquidiano Vértebras Cadeia de gânglios do sistema nervoso autônomo Nervos do sistema simpático Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Medula raquidiana Raiz posterior Raiz anterior IESDE Brasil S.A. Dura-máter IESDE Brasil S.A. Substância cinzenta Nervo raquidiano Gânglio nervoso Canal central IESDE Brasil S.A. Entre a aracnoide e a pia-máter existe o chamado espaço subaracnoideo, preenchido pelo líquido céfalo-espinhal, cefalorraquidiano ou líquor, que preenche todos os espaços internos do encéfalo. Esse líquido amortece os choques mecânicos contra os ossos do crânio e da coluna vertebral. Nervo raquidiano saindo pelo espaço entre duas vértebras Nervo raquidiano com suas ramificações 3 IESDE Brasil S.A. Pupila Glândulas salivares Coração Vesícula biliar Estômago Intestino Bexiga Genitais PARASSIMPÁTICO Principais doenças do sistema nervoso central SIMPÁTICO Atos reflexos 1. Mal de Alzheimer neurônio motor neurônio sensitivo neurônio associativo ESTÍMULO RESPOSTA Reflexo condicionado O fisiologista russo Pavlov formulou a teoria dos reflexos condicionados. Segundo o cientista, o Essa doença ataca principalmente os nervos do hipocampo, onde as recordações estão armazenadas. Provoca a formação de lesões chamadas placas neuríticas. Também ocorre a morte de neurônios e consequente atrofia dos lobos frontal, parietais e temporais do cérebro. A pessoa acometida desse mal tem danos na memória, perde progressivamente a capacidade de falar, de ler, andar e de reconhecer os locais e as pessoas. 2. Mal de Parkinson Essa doença se caracteriza por redução do nível de dopamina (neuro-hormônio) por parada na sua produção, além da degeneração progressiva de neurônios dos centros motores do cérebro. Os neurônios deixam de fazer as trocas eletroquímicas e os doentes apresentam tremores e perda de movimentos. 3. Esclerose múltipla A doença é caracterizada pelo dano na bainha de mielina, que é constituída por proteínas e gorduras. A bainha de mielina isola o axônio, o que permite o fluxo do impulso nervoso de maneira rápida e eficiente. Os sintomas da doença são debilidade de braços e pernas e falta de coordenação motora geral, mas a doença também pode afetar outras funções, como a visão e a própria pressão. 4. Derrame e isquemia O AVC (acidente vascular cerebral) compreende o derrame (ruptura de uma vaso sanguíneo) e a isquemia cerebral (redução do fluxo sanguíneo por redução da luz do vaso sanguíneo). Os neurônios são privados de oxigênio e nutrientes e morrem, o que provoca a sua morte e, portanto, prejudica as funções controladas por eles. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 corpos celulares dos neurônios IESDE Brasil S.A. São respostas involuntárias produzidas pela medula ou pelo bulbo a um estímulo, sem interferência cerebral. O trajeto do impulso nervoso forma o chamado arco reflexo, que pode ser simples ou composto. No simples, participam apenas dois neurônios: o sensitivo e o motor. Temos como exemplo desse arco o reflexo patelar (a pancadinha que o médico dá no joelho). O composto, além dos dois citados, apresenta o neurônio associativo, situado na medula, que permite o controle relativo do SNC. Note que isto ocorre no que se refere ao reflexo e não à consciência, pois o ato ocorre sem que o cérebro tenha interferência, como por exemplo, quando puxamos o pé ao pisar em um prego. 4 organismo pode desenvolver um tipo de resposta constante sempre que for exposto a um fator altamente repetitivo ou de grande expressão. Ele descobriu o reflexo condicionado trabalhando com cães. A experiência consistia em tocar uma sineta toda vez que oferecia alimento para os cães. Após vários períodos de repetição, ele observou que toda a vez que tocava a sineta os cães começavam a salivar e produziam secreção gástrica. A partir dessas experiências, Pavlov lançou as bases da psicologia fisiológica. Os experimentos demonstraram que os reflexos condicionados são reflexos adquiridos através de um processo de aprendizagem. O aneurisma é a dilatação da parede de uma artéria por fragilidade da estrutura muscular arterial. Essa dilatação provoca a formação de uma bolha e seu consequente rompimento, o que pode causar a morte. Sistema endócrino É formado pelo conjunto de glândulas denominadas de endócrinas, ou seja, aquelas que lançam suas secreções diretamente na corrente sanguínea. Essas secreções são denominadas de hormônios. Mesmo sendo lançado na corrente sanguínea, atingindo todas as células do corpo, o hormônio só irá atuar em determinadas células. Isto ocorre devido ao fato de que as células, para responderem à ação do hormônio, precisam possuir na membrana plasmática ou no citoplasma determinadas proteínas denominadas de receptores hormonais. Essas células são denominadas de células-alvo. Porém é conveniente lembrar que a receptividade do órgão-alvo ou célula-alvo pode estar alterada em função de determinadas situações. Assim, por exemplo, a prolactina, hormônio que atua na produção do leite materno, só estimulará as mamas por ocasião da gravidez. Quando uma mulher não está grávida ou até nos homens, a produção de prolactina existirá em concentrações que não provocarão a estimulação das células mamárias. A natureza química dos hormônios pode variar. Encontramos hormônios de natureza proteica, como a insulina, o glucagon, secretina e o ACTH; e os esteroides, nos quais o constituinte básico de composição é o colesterol, como os hormônios sexuais e do córtex da suprarrenal. O controle de funcionamento hormonal geralmente obedece a um mecanismo denominado de feedback ou retroalimentação, que pode ser negativo ou positivo. No negativo (mais comum), o produto final produzido pela ação do hormônio inibe a ação da glândula produtora do hormônio. Ou seja, a glândula reduz a produção desse hormônio quando o objetivo já foi atingido. À medida que estudarmos a ação das glândulas e de seus respectivos hormônios, observaremos a ação dos processos de retroalimentação. EM_V_BIO_012 Principais glândulas endócrinas Hipófise Também é denominada de pituitária. Está localizada em uma região do osso esfenoide, denominada de cela túrcica ou turca. Liga-se ao hipotálamo por estruturas neuronais. Dessa forma, é constituída por uma região posterior ou neuro-hipófise e uma porção anterior denominada de adeno-hipófise. Nos vertebrados mais primitivos (peixes, anfíbios) existe uma região intermediária atuante denominada de porção intermediária, que fabrica um hormônio denominado de intermedina (melanotrófico) atuante nos cromatóforos da pele. Nos mamíferos, essa parte é funcional no feto, mas torna-se muito reduzida no adulto. Os hormônios produzidos pela adeno-hipófise são controlados por hormônios liberadores de origem hipotalâmica. Já a neuro-hipófise não produz hormônios, armazena os hormônios produzidos pelos neurônios secretores do hipotálamo. IESDE Brasil S.A. 5. Aneurisma HIPÓFISE Lobo anterior Lobo posterior Hormônios da adeno-hipófise Os hormônios produzidos pela adeno-hipófise podem atuar de duas maneiras: diretamente sobre o organismo ou estimulando outras glândulas a funcionar (tróficos). Os que atuam diretamente são: a)Hormônio do crescimento ou somatotrofina (STH ou GH) Estimula o crescimento do organismo, através da síntese de proteínas nas células, principalmente do tecido cartilaginoso (disco epifisário), muscular e ósseo. Durante o desenvolvimento, se ocorrer a deficiência na produção desse hormônio (hipofunção), a criança não irá se desenvolver, provocando o nanismo. Ao contrário, se ocorrer uma produção exagerada (hiperfunção), ocasionará o gigantismo. Ao final da puberdade, esse hormônio tem a sua secreção reduzida, o que determina o final do crescimento. Porém, em determinados casos, o hor- Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 5 Estimula a produção de leite nas glândulas mamárias no pós-parto. Os que atuam estimulando outras glândulas, ou seja, os hormônios tróficos são: a)Tireotrófico (TSH) – estimula o funcionamento da tireoide. b)Adrenocorticotrófico (ACTH) – estimula o funcionamento do córtex das suprarrenais. c) Folículo estimulante (FSH) – estimula as gônadas masculinas e femininas. d)Luteinizante (LH) – estimula as gônadas masculinas e femininas. Hormônios da neuro-hipófise Tireoide Lobo esquerdo Cartilagem tiroidea Artéria carótida Veia jugular interna Glândula tireoide Traqueia 6 IESDE Brasil S.A. Está localizada no pescoço, em uma região abaixo da glote. Possui duas regiões secretoras, ligadas por um istmo gelatinoso. Istmo HIPOTÁLAMO 1 2 HIPÓFISE maior secreção de TSH menor secreção de TSH Tireoide Ocitocina – provoca as contrações uterinas durante o parto e a contração da musculatura lisa das glândulas mamárias durante o aleitamento. Antidiurético (ADH) – aumenta a permeabilidade do túbulo renal para a absorção de água. Essa reabsorção pode aumentar a pressão nos vasos sanguíneos, por isso, o ADH é também denominado de vasopressina. A deficiência desse hormônio provoca uma perda considerável de água, o que aumenta a concentração sanguínea. Essa deficiência provoca a diabete insípida, que acaba provocando desidratação, podendo levar à morte. O ADH é inibido com a ingestão de álcool, o que costuma aumentar a diurese. Lobo direito A tireoide produz três hormônios: a triiodotironina (T3), a tetraiodotironina ou tiroxina (T4) e a calcitonina. O T3 e o T4 são produzidos a partir da associação do aminoácido tironina, frações proteicas (globulina) e três ou quatro átomos de iodo. Eles atuam na produção de enzimas de oxirredução da respiração celular, ativando os processos metabólicos celular e orgânicos. A produção desses hormônios é estimulada e controlada pelo hormônio hipofisário TSH através do processo de feedback negativo. Observe o esquema abaixo: maior secreção de T3 e T4 Tireoide menor secreção de T3 e T4 maior concentração menor concentraçã­o de T3 e T4 no sangue de T3 e T4 no sangue 1 – Via de estimulação de produção de T3 e T4 2 – Via de inibição – feedback negativo Distúrbios de funcionamento da tireoide podem provocar algumas alterações de funcionamento orgânico que são: •• hipotireodismo – redução no funcionamento da tireoide, provocando a queda nos hormônios que ocasiona uma redução no metabolismo, causando a obesidade, pele seca e fria. Nas crianças em fase de desenvolvimento, o hipotireoidismo provoca um quadro de retardamento mental e físico denominado de cretinismo. O exame denominado de PKU (teste do pezinho) é obrigatório por lei em recém-natos, justamente para detectar a ausência desses hormônios e permitir o início do tratamento, evitando as sequelas provocadas pela ausência dos mesmos. •• Hipertireoidismo – aumento na atividade da tireoide. Apresenta como quadro clínico um indivíduo magro, agitado e de grande apetite, ocasionando também o crescimento anormal da tireoide, denominado de bócio. Ele provoca uma alteração ocular que se caracteriza pelos olhos arredondados, saltando das órbitas, denominado de exoftalmia. Esse bócio é conhecido como bócio exoftálmico. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 mônio volta a ser produzido (hiperfunção no adulto), provocando deformidades nos ossos das mãos, pés e cabeça, situação conhecida como acromegalia. b)Prolactina •• Bócio endêmico – é provocado pela deficiência de iodo no organismo de indivíduos de uma região. A glândula entra num quadro de crescimento na tentativa de compensar a produção de hormônio que está deficitária devido à falta de iodo. No Brasil, o Ministério da Saúde obriga a adição de iodo ao sal de cozinha a fim de prevenir essa doença. O outro hormônio produzido pela tireoide é a calcitonina que atua diminuindo o nível de cálcio no sangue, que será armazenado nos ossos. Paratireoides IESDE Brasil S.A. São em número de quatro, situadas na região posterior da tireoide. Produzem o paratormônio, que é responsável pelo aumento no nível de cálcio no sangue. Ele atua estimulando a reabsorção do cálcio nos túbulos renais, além de estimular os osteoclastos em sua função desmineralizadora. Sua deficiência pode provocar a redução de cálcio no sangue, o que ocasiona alterações na contração da musculatura esquelética, provocando convulsões, quadro conhecido como tetania, que se não for tratado é letal. A calcitonina (tireoide) e o paratormônio (paratireoides) têm funcionamento antagônico, contribuindo para a manutenção dos níveis de cálcio no sangue. Suprarrenais ou adrenais Pâncreas Como já vimos no processo digestivo, o pâncreas possui função mista, ou seja, uma área exócrina e outra endócrina. Na área endócrina existe um conjunto de células denominadas de ilhotas pancreáticas. Esse aglomerado de células é dividido em dois tipos: alfa e beta. EM_V_BIO_012 IESDE Brasil S.A. São duas glândulas endócrinas situadas na região súpero-lateral dos rins e apresentam duas áreas secretoras: o córtex e a medula. O córtex produz hormônios que têm como base química o colesterol, conhecidos como corticosteroides. Eles são os glicocorticoides e os mineralacorticoides. O primeiro atua na síntese de glicose a partir de proteínas e lipídios, aumentando o nível de glicose para os mecanismos de produção de energia. O mais conhecido glicocorticoide é o cortisol, também chamado de hidrocortisona. Esse hormônio possui uma propriedade de reduzir a permeabilidade dos vasos sanguíneos, o que o faz um potente anti-inflamatório, principalmente em reações alérgicas. Os mineralocorticoides atuam na regulação da água e de sais, mantendo o equilíbrio do organismo. A aldosterona, por exemplo, atua na absorção de sais pelos rins, o que provoca o aumento da pressão sanguínea, pois esse fenômeno ocasiona a retenção de água. Além desses hormônios, o córtex produz também hormônios sexuais masculinos e femininos, sendo que as taxas hormonais são baixas após o início da produção pelas glândulas sexuais (testículos e ovários). Como as glândulas produzem hormônios masculinos e femininos, podemos observar que ambos os sexos sempre terão hormônios do sexo oposto. A região medular das adrenais produzem a adrenalina ou epinefrina e a noradrenalina ou nerepinefrina (em menor escala). A noradrenalina tem a função de manter a pressão sanguínea em níveis normais e a adrenalina provoca várias alterações no organismo, quando este se encontra em situação de estresse. Ela eleva o nível de glicose na corrente sanguínea, aumenta o batimento cardíaco (taquicardia), eleva a pressão sanguínea e cria maior excitabilidade do sistema nervoso. Essas reações colocam o organismo em estado de alerta, para reagir rápido a uma situação de emergência. Ambas fazem parte do mecanismo do sistema nervoso simpático. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 7 Fígado IESDE Brasil S.A. Vesícula biliar Conduto hepático Conduto cóledoco Conduto cístico Esfíncter de Oddi Pâncreas Conduto pancreático Duodeno 8 As gônadas são as glândulas sexuais, que nos machos são os testículos e nas fêmeas, os ovários. Os testículos produzem a testosterona, que durante o desenvolvimento embrionário, induz a diferenciação do sexo do embrião; e, na puberdade, estimula o aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, como timbre de voz, pelos no corpo e produção dos espermatozoides. Os ovários produzem os estrógenos, um grupamento hormonal responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias femininas, como desenvolvimento das mamas, distribuição de gordura e de pelos no corpo etc. A progesterona promove a proliferação de vasos sanguíneos no útero, preparando-o para o desenvolvimento embrionário em caso de gravidez. Hormônios liberados por células não-glandulares Existem hormônios que são produzidos por células especiais localizadas em tecidos, como estômago, duodeno e rins. Células estomacais e duodenais Na mucosa gástrica existem células produtoras de gastrina, o hormônio que vai estimular a produção de suco gástrico. No duodeno encontramos células produtoras da enterogastrona, secretina e colecistocinina. Existe uma discussão sobre a possibilidade de que a colecistocinina seja a própria secretina, porém, manteremos a nomenclatura das duas, pois os vestibulares continuam cobrando as duas nomenclaturas. Células renais A pressão sanguínea é importante para a manutenção do processo de filtração renal. Se a pressão cai, as células renais liberam um hormônio denominado de renina. A renina atua sobre o angiotensionogênio (zimogênio produzido pelo fígado), transformando-o em angiotensina. EM_V_BIO_012 As alfa produzem o glucagon, que é um hormônio que eleva o nível de glicose no sangue, através da quebra de moléculas de glicogênio em glicose no fígado e na síntese de glicose a partir de outras moléculas orgânicas. As beta produzem a insulina, que aumenta a permeabilidade da membrana plasmática à glicose, aumentado a entrada de glicose nas células musculares, gordurosas e do fígado. Com isso, diminui a concentração de glicose no sangue. A deficiência de insulina provoca uma doença denominada de diabete mellitus, que é caracterizada pela elevação constante do nível de glicose no sangue. A diabete melito pode ser de dois tipos: I e II. A do tipo I também é conhecida como diabete juvenil e é provocada pela destruição das células beta pelo sistema imunológico. Isso ocasiona a dependência à insulina, por isso denominada de insulino-dependente. Na do tipo II ou tardia, a pessoa apresenta o nível de insulina normal, porém sofre da redução dos receptores à insulina nas células-alvo, o que provoca o não-funcionamento da insulina, pois não ocorre a combinação do hormônio com os receptores. Uma das características da diabete é o grande volume de urina, pois a elevação do nível de glicose dificulta a reabsorção de água pelos túbulos renais. É comum uma sede muito intensa devido à perda de água pelos rins, emagrecimento, pois o organismo começa a degradar proteínas e gorduras para produzir energia, já que as células não conseguem glicose. Além disso, a diabete pode provocar problemas na retina e necrose em tecidos. Gônadas Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br A angiotensina estimula o córtex da suprarrenal a liberar uma quantidade maior de aldosterona. A aldosterona aumenta a reabsorção de sódio, o que provoca o aumento do volume circulatório dentro dos vasos, pois ao aumentar a concentração de sódio no sangue faz com que a reabsorção de água por osmose aumente consideravelmente. A consequência final será a elevação da pressão saguínea. c) Piscar com a aproximação brusca de um objeto. d) Retirar bruscamente a mão ao tocar um objeto muito quente. e) Preencher uma ficha de identificação. `` Todos os itens anteriores apresentam respostas de arcos reflexos. A letra e apresenta o funcionamento do sistema nervoso central, envolvendo a ação do cérebro em diversas áreas (identificação, coordenação motora). Hormônios em invertebrados Os animais invertebrados possuem hormônios que controlam as atividades fisiológicas, tais como o balanço hídrico, a reprodução etc. Um exemplo muito comum é o hormônio que controla a fase de muda ou ecdise. Essa fase consiste na troca do exoesqueleto devido ao crescimento do animal. O hormônio denomina-se ecdisona e é produzido em glândulas torácicas. Quando a quantidade de ecdisona na hemolinfa aumenta, as células epidérmicas começam a produzir outro exoesqueleto. Porém, a ação desse hormônio é influenciada pela ação de outro, o denominado de hormônio juvenil que, quando se encontra em doses elevadas na hemolinfa, estimula a ecdisona a produzir o exoesqueleto de larva e, quando em níveis baixos, o exoesqueleto de adulto. Solução: E 3. O sistema nervoso funciona a base a energia elétrica. Consideremos que a voltagem que existe no neurônio é de 70mV. Se a corrente elétrica for de 4 x 10–6 qual a resistência do axônio desse neurônio? `` Solução: Para calcularmos a resistência, podemos usar a Lei de Ohm. Assim, temos: R = V ⇒⇒ 7 x 10-3 ⇒⇒ 1,75 x 103 i 1. (Fatec) Uma doença degenerativa do cerebelo humano provocará alterações, provavelmente: 4. (Uneb) Um déficit de água no sangue estimula certas células no hipotálamo que, por sua vez, levam a hipófise a liberar: a) movimentos respiratórios. a) ocitocina. b) equilíbrio do corpo. b) adrenalina. c) memória e no raciocínio. c) secretina. d) visão e na audição. d) hormônio antidiurético. e) batimentos cardíacos. `` Solução: B O cerebelo é responsável pela coordenação do equilíbrio e da tonicidade muscular. 2. (Fuvest) Qual dos seguintes comportamentos envolve maior número de órgãos do sistema nervoso? a) Salivar ao sentir o aroma de uma comida gostosa. EM_V_BIO_012 4 x 10–6 b) Levantar a perna quando o médico toca com o martelo no joelho do paciente. e) hormônio luteinizante. `` Solução: D O aumento da concentração sanguínea, faz com que a neuro-hipófise libere o ADH (antidiurético) a fim de aumentar a permeabilidade dos túbulos renais à água, reabsorvendo-a. 5. (UFES) Qual das glândulas endócrinas, citadas abaixo, não possui atividade controlada por hormônios hipofisários? Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 9 a) Testículos. d) ligam-se aos receptores de acetilcolina, inibindo a enzima acetilcolinesterase e, consequentemente, a transmissão dos impulsos nervosos. b) Tireoide. c) Paratireoide. e) ligam-se aos receptores de acetilcolina, bloqueando a ação do sistema nervoso simpático. d) Ovários. 2. (Fuvest) A figura a seguir mostra os componentes de um arco reflexo. e) Suprarrenal. `` Solução: C As paratiroides produzem o paratormônio que é estimulado pela ação da concentração de cálcio no sangue. Dado: massa atômica do cálcio = 40. `` Solução: → Se 40g de Ca → cálcio 100g de Ca → Logo: x = 100 40 1 mol de moléculas de → x mol de moléculas de Ca →→ X = 2,5 mol de átomos de Ca. 1. (UFF) Na doença miastenia grave, o corpo humano produz anticorpos contra suas próprias moléculas de receptores de acetilcolina. Esses anticorpos ligam-se e bloqueiam os receptores de acetilcolina da membrana plasmática das células musculares. À medida que a doença progride, a maioria dos músculos enfraquece, e o doente pode apresentar dificuldades para engolir e respirar. Esses anticorpos: 10 No esquema anterior, o neurônio de associação e o corpo celular do neurônio sensorial estão localizados, respectivamente, a) na substância cinzenta e no gânglio. b) na substância cinzenta e na raiz ventral. c) no gânglio e na raiz ventral. d) no gânglio e na substância cinzenta. e) na raiz ventral e no gânglio. 3. (Unirio) Estão numeradas de I a III, no esquema a seguir as partes fundamentais do neurônio, que são, respectivamente, a) I - axônio; II - dendritos; III - corpo celular. b) I - axônio; II - corpo celular; III - dendritos. a) atuam como a acetilcolina, provocando permanente contração, fadiga e fraqueza muscular. c) I - dendritos; II - axônio ; III - corpo celular. b) impedem que a contração muscular seja estimulada pela acetilcolina. e) I - corpo celular; II - impulso nervoso; III – sinapse. c) promovem a destruição dos receptores da sinapse elétrica, bloqueando a via aferente. d) I - corpo celular; II - axônio; III - dendritos. 4. (UFMG) Observe o quadro que contém a representação do sistema nervoso e do coração de alguns grupos de Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 6. O hormônio da tireoide denominado de calcitonina é capaz de aumentar a fixação de cálcio nos ossos. Esse processo é essencial para várias funções orgânicas. Quando temos deficiência de cálcio, recomendam a ingestão de casca de ovo triturada. Considerando que três ovos triturados possuam 100 gramas de cálcio, calcule a quantidade de mols correspondentes. vertebrados. Essa representação foi feita de forma aleatória, não mostrando correspondência entre sistema nervoso e coração para cada grupo nem apresentando sequência evolutiva. todas as células que fazem parte de seu corpo. Quanto mais eficiente for esta sinalização de acontecimentos, melhor a resposta do indivíduo e melhor deve ser sua adaptação ao meio. Quais os sistemas envolvidos diretamente nesse processo de sinalização? a) Nervoso, respiratório e circulatório. b) Respiratório, digestório e locomotor. c) Respiratório, excretor e digestório. d) Nervoso, hormonal e circulatório. e) Respiratório, hormonal e locomotor. 7. A alternativa que apresenta a associação correta encontrada em peixes é: a) I - 4 (UERJ) Podemos analisar a organização morfofuncional do sistema nervoso dos vertebrados quando observamos a reação do indivíduo ao tocar com a mão um objeto muito quente: a musculatura do esqueleto é estimulada e ele retrai a mão da fonte de calor. c) III - 2 Esse fenômeno pode ser explicado pela atuação dos componentes da seguinte estrutura: a) arco reflexo. d) III - 4 b) cordão nervoso ventral. e) IV – 1 c) eixo hipotálamo - hipófise. b) II - 3 5. (UERJ) Segundo a revista britânica New Scientist, a doença da “vaca louca”, que se acreditava acometer apenas bovinos, atinge também habitantes da Papua, na Nova Guiné, afetando células do cérebro e causando descontrole motor. d) rede nervosa epidérmica. 8. (PUC-Campinas) As figuras a seguir esquematizam o sistema nervoso de uma hidra e de uma planária. As figuras numeradas a seguir indicam relações das células do sistema nervoso com outras estruturas. Com base nesses esquemas, fizeram-se as afirmações a seguir. I. O sistema nervoso da planária pode ser considerado mais evoluído que o da hidra. EM_V_BIO_012 A relação existente entre as células do sistema nervoso central e aquelas responsáveis pela atividade motora, prejudicada quando a referida doença ocorre, está representada na figura de número: a) 1 II. A hidra possui um centro nervoso, que envia ordens para todas as partes do corpo, enquanto a planária não apresenta centralização do sistema nervoso. III. O sistema nervoso da hidra é difuso e o da planária é ganglionar. b) 2 Dessas afirmações, somente: a) I é correta. c) 3 b) II é correta. d) 4 c) III é correta. 6. (PUC-Rio) Um organismo pluricelular necessita transportar, de forma eficiente e rápida, informações para d) I e III são corretas. e) II e III são corretas. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 11 9. (Unirio) O vestibular é um momento decisivo na vida do estudante, o qual pode apresentar uma certa ansiedade antes e durante as provas. Nesse momento, o organismo sofre intensas alterações fisiológicas. Como um exemplo de alteração estimulada pelo sistema nervoso simpático, pode-se citar a(o): a) contração da bexiga. b) contração da pupila. c) diminuição da pressão sanguínea. Que alternativa apresenta a sequência temporal correta desses eventos? a) V - III - I - IV - II. b) I - IV - V - III - II. c) I - IV - III - II - V. d) II - I - IV - III - V. e) II - III - I - IV – V. 13. (PUC-SP) Os esquemas a seguir mostram, de forma simplificada, a condução do impulso nervoso. d) aumento da frequência cardíaca. e) aumento da peristalse intestinal. 10. (Fuvest) Qual dos seguintes comportamentos envolve maior número de órgãos do sistema nervoso? a) Salivar ao sentir o aroma de comida gostosa. b) Levantar a perna quando o médico toca com martelo no joelho do paciente. c) Piscar com a aproximação brusca de um objeto. e) Preencher uma ficha de identificação. 11. (UFF) A análise da contaminação de alimentos por pesticidas tem mostrado a presença de compostos organofosforados. Tais substâncias são tóxicas, principalmente, por alterarem a fisiologia normal do sistema nervoso, interferindo na degradação do mediador químico do sistema nervoso autônomo parassimpático. O mediador mencionado e uma de suas ações são, respectivamente: a) adrenalina / estímulo da frequência cardíaca. b) acetilcolina / contração da musculatura esquelética. c) serotonina / inibição da percepção sensorial. d) noradrenalina / relaxamento da musculatura lisa. b) Esse mecanismo depende do processo de respiração celular para se realizar. e) dopamina / controle central dos movimentos. c) Nesse mecanismo, está envolvido movimento de entrada e de saída de íons do neurônio. 12. (Fuvest) Examine a seguinte lista de eventos que ocorrem durante a propagação de um impulso nervoso: d) Nesse mecanismo, constata-se a existência de transporte ativo de íons. I. Neurotransmissores atingem os dendritos. II. Neurotransmissores são liberados pelas extremidades do axônio. III. O impulso se propaga pelo axônio. IV. O impulso se propaga pelos dendritos. V. O impulso chega ao corpo celular. 12 Sabe-se que, no neurônio em repouso, há grande quantidade de íons sódio no meio externo e de potássio no meio interno (1). No momento em que o estímulo nervoso se propaga (2), ocorre alteração de permeabilidade da membrana com intensa entrada de Na+ e discreta saída de K+, o que leva o meio interno a ficar “positivo” e o meio externo a ficar “negativo”. Após a passagem do estímulo (3), normaliza-se a permeabilidade da membrana e a situação inicial é retomada. Assinale a alternativa incorreta com relação ao mecanismo acima descrito. a) Esse mecanismo não depende de consumo de ATP (energia) para se realizar. e) Nesse mecanismo, constata-se inversão do estado elétrico da membrana do neurônio. 14. (Fuvest) A figura representa um arco-reflexo: o calor da chama de uma vela provoca a retração do braço e o afastamento da mão da fonte de calor. Imagine duas situações: em A seria seccionada a raiz dorsal do nervo e em B, a raiz ventral. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 d) Retirar bruscamente a mão ao tocar um objeto muito quente. a) muita urina, com alta concentração de excreções. b) muita urina, com baixa concentração de excreções. c) pouca urina, com alta concentração de excreções. d) pouca urina, com baixa concentração de excreções. e) quantidade normal de urina, com alta concentração de excreções. Considere as seguintes possibilidades relacionadas à transmissão dos impulsos nervosos neste arcoreflexo: I. A pessoa sente a queimadura, mas não afasta a mão da fonte de calor. II. A pessoa não sente a queimadura e não afasta a mão da fonte de calor. III. A pessoa não sente a queimadura, mas afasta a mão da fonte de calor. Indique quais dessas possibilidades aconteceriam na situação A e na situação B, respectivamente: a) A - I; B - II. b) A - I; B - III. c) A - II; B - I. d) A - II; B - III. 17. (Unirio) Se um extrato fresco, proveniente de um macerado de tecido adrenal, for injetado em ratos anestesiados, constata-se um grande aumento de reabsorção de sódio pelos néfrons. Como consequência direta deve-se esperar que ocorra: a) a maior formação de urina. b) redução da reabsorção de água. c) diminuição da pressão arterial. d) aumento da pressão osmótica sanguínea. e) perda de solutos do sangue. 18. (Fuvest) No esquema a seguir, (I) indica a passagem de glicose do sangue para o fígado e (II) a passagem de glicose do fígado para o sangue. Os hormônios que controlam as passagens I e II são, respectivamente: (II) fígado →→ sangue (I) sangue → fígado a) adrenalina; aldosterona. b) insulina; aldosterona. e) A - III; B - II. c) insulina; glucagon. 15. (UFF) O gráfico representa o mecanismo de ação de um determinado hormônio no néfron. d) glucagon; insulina e) aldosterona; adrenalina. 19. (UERJ) Em um animal, antes de injetar um extrato de porção medular de glândula suprarrenal, foram medidos sua pressão arterial e o número de batimentos cardíacos por minuto, representados pelo ponto P no gráfico a seguir; alguns minutos após a injeção, foram repetidas essas mesmas medidas. Verifica-se, pela análise do gráfico, que este hormônio é: a) a vasopressina. b) o calcitriol. c) a tiroxina. d) o paratormônio. EM_V_BIO_012 e) a aldosterona. 16. (Fuvest) O hormônio ADH atua sobre os túbulos renais, promovendo absorção de água do filtrado glomerular. A deficiência na secreção desse hormônio faz com que a pessoa produza: O único ponto do gráfico que pode representar as medidas feitas após a injeção é o de número: a) 1 b) 2 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 13 c) 3 d) 4 20. (Unirio) São exemplos de glândulas exócrinas e endócrinas, respectivamente, a(s): a) tireoide e as paratireoides. b) hipófise e as sebáceas. c) salivares e a tireoide. d) sudoríparas e as mamárias. e) adrenais e a tireoide. 21. (Unirio) Produzido pelo hipotálamo e eliminado na circulação sanguínea pelo lobo posterior da hipófise, o hormônio ADH irá atuar: a) na bexiga. b) na uretra e na bexiga. c) no bacinete. d) nos ureteres e na uretra. e) nos túbulos contornados distais. 22. (PUC-Minas) A remoção de um tumor no pescoço de um paciente provocou hipofunção da glândula tireoide. Dentre os sintomas decorrentes dessa hipofunção, podemos encontrar, exceto: a) emagrecimento. b) cansaço (letargia). c) edema de pele. d) redução do metabolismo basal. e) A diminuição da concentração plasmática de cálcio é um fator de estímulo para a liberação de adrenalina pela medula das adrenais. 24. (UFMG) Sabe-se que populações de regiões do Brasil central têm como principal fonte de iodo o sal de cozinha. Amostras de sal refinado, analisadas recentemente pelo Instituto Adolfo Lutz de São Paulo, mostraram índices de iodo muito inferiores aos exigidos pela legislação brasileira. Entre os distúrbios provocados pela utilização prolongada desse tipo de sal pela população não se inclui: a) A deficiência mental nas crianças. b) O aumento do metabolismo. c) O atraso do crescimento das crianças. d) O crescimento excessivo da tireoide. 25. (UERJ) O balanço de cálcio é a diferença entre a quantidade de cálcio ingerida e a quantidade excretada na urina e nas fezes. É usualmente positivo durante o crescimento e a gravidez; e negativo na menopausa, quando pode ocorrer a osteoporose, uma doença caracterizada pela diminuição da absorção de cálcio pelo organismo. A baixa concentração de íon cálcio (Ca++) no sangue estimula as glândulas paratireoides a produzirem hormônio paratireoideo (HP). Nesta situação, o hormônio pode promover a remoção de cálcio dos ossos, aumentar sua absorção pelo intestino e reduzir sua excreção pelos rins. (ALBERTS, B. et al. Urologia Molecular da Célula. Porto Alegre: e) retardamento do desenvolvimento físico e mental. 23. (UFF) O cálcio desempenha papel importante em vários processos fisiológicos do homem. Por isso, é indispensável a manutenção dos níveis plasmáticos de cálcio em estreitos limites, o que ocorre com a participação de alguns hormônios. Acerca do exposto acima, pode-se afirmar: ArtMed, 1997. Adaptado.) O gráfico que melhor pode expressar a relação entre a produção do hormônio pelas paratireoides e a concentração de íon cálcio no sangue, é: a) A diminuição da concentração plasmática de cálcio é um fator de estímulo para a liberação de calcitonina pelas células parafoliculares da tireoide. b) A diminuição da concentração plasmática de cálcio é um fator de estímulo para a liberação do paratormônio pelas paratireoides. d) A elevação da concentração plasmática de cálcio é um fator de estímulo para a liberação de aldosterona pelo córtex das adrenais. 14 26. (PUC-Minas) Interpretando a figura a seguir que representa a regulação da secreção e ações do hormônio antidiurético (ADH), assinale a afirmativa incorreta. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 c) A elevação da concentração plasmática de cálcio é um fator de estímulo para a liberação de triiodotironina e tiroxina pela tireoide. a) Qual a diferença entre o sistema nervoso do animal A em relação aos outros? b) E do animal B em relação ao animal C? E do animal C em relação ao animal D? a) A liberação de ADH no sangue estimula os rins a reterem mais água, diminuindo o volume urinário. b) A pressão osmótica elevada estimula a liberação de ADH e reduz a perda de água por transpiração. c) As arteríolas sofrem vasoconstrição, elevando a pressão arterial em resposta à liberação de ADH. d) Com a ingestão e absorção de grande quantidade de água, a pressão osmótica do plasma sanguíneo irá aumentar, inibindo a secreção de ADH. 27. (Unirio) Associe os hormônios da coluna da esquerda com as glândulas que os produzem, apresentadas na coluna da direita. I. paratirina (paratormônio) ( ) hipófise II. aldosterona ( ) tireoide III. glucagon ( ) paratireoides IV. ocitocina ( ) suprarrenais V. somatotrófico ( ) pâncreas c) Dê uma vantagem proporcionada pelo tipo de sistema nervoso encontrado no animal D. 2. (UFF) Os anfíbios têm sido amplamente utilizados para o estudo da fisiologia do sistema nervoso periférico. Sabe-se que a administração de um anestésico local, aplicado em nervo periférico de uma perna de rã, evita a geração e a transmissão do impulso nervoso. a) Assinale, nos parênteses correspondentes, toda opção que indica uma alteração produzida pela atuação de um anestésico local, se aplicado da forma considerada acima. (( ) Diminuição da contração muscular. (( ) Estímulo à liberação de noradrenalina pela terminação nervosa. (( ) Diminuição da liberação de acetilcolina pela terminação nervosa. b) Explique cada escolha feita no item anterior. 3. (Unicamp) Considere o esquema de arco-reflexo a seguir, e responda: VI. triiodotironina A sequência correta da coluna da direita é: a) I - II - III - IV - V. b) IV - VI - I - II - III. c) V - VI - I - II - III. d) V - VI - I - IV - III. e) VI - V - IV - III - II. a) Qual o efeito de uma interrupção no ponto indicado pela letra A? b) Que estrutura é indicada pela letra B? c) Como se denomina a região indicada pela letra C? EM_V_BIO_012 1. (Unicamp) Os esquemas a seguir mostram a crescente complexidade evolutiva do sistema nervoso em quatro grupos de invertebrados: Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 15 4. (UFMG) Observe o esquema. Esse esquema representa o registro da atividade elétrica das células de dois importantes tecidos corporais, efetuado pelos aparelhos I e II. Essa atividade é expressa em milivolts (mV) e registrada como potenciais elétricos negativos (de 0 a -100 mV), situados nas regiões A e C, ou como potenciais positivos (de 0 a +100 mV), localizados nas regiões B e D, dos aparelhos mencionados. Suponha que se faça o registro da atividade elétrica dos dois tecidos durante a realização do movimento do antebraço da posição 1 para a posição 2. Com base no esquema e em seus conhecimentos sobre o assunto: a) Cite os nomes dos tecidos conectados aos aparelhos I e II e as principais funções das células desses tecidos. b) Cite as regiões (A, B, C e D) dos aparelhos (I e II) onde se encontrará o ponteiro quando o antebraço estiver em repouso na posição 1. E quando o antebraço realizar o movimento da posição 1 para a posição 2. c) Cite o aparelho (I e II) que registrará primeiro um potencial elétrico. Justifique sua resposta. d) Cite o nome da estrutura celular diretamente envolvida na obtenção dos potenciais mencionados e os dois íons mais importantes na gênese dos potenciais. 5. (UFRJ) No século XIX, Hermann von Helmholtz realizou um experimento usando o seguinte dispositivo: estimulado eletricamente na posição S1. O movimento da contração muscular foi então registrado no tambor giratório, gerando a curva 1. Em seguida, o nervo foi estimulado com a mesma intensidade na posição S2 sendo este estímulo aplicado no momento em que a pena coincidia com o início da curva 1. Esse segundo estímulo gerou a curva 2. Qual a característica do impulso nervoso medida neste experimento? 6. (Fuvest) O esquema representa dois neurônios contíguos (I e II), no corpo de um animal, e sua posição em relação a duas estruturas corporais identificadas por X e Y. a) Tomando-se as estruturas X e Y como referência, em que sentido se propagam os impulsos nervosos através dos neurônios I e II? b) Considerando-se que, na sinapse mostrada, não há contato físico entre os dois neurônios, o que permite a transmissão do impulso nervoso entre eles? c) Explique o mecanismo que garante a transmissão unidirecional do impulso nervoso na sinapse. 7. (UERJ) Alguns órgãos de imprensa têm levantado a hipótese do uso de armas químicas em diversos conflitos recentes. Os chamados “gases dos nervos”, o VX e o sarin, compostos organofosforados, são os principais representantes desse arsenal químico. Outros organofosforados, como, por exemplo, malation e fenitrotion, menos tóxicos que aqueles, estão sendo usados como inseticidas na agricultura, provocando intoxicação em trabalhadores do campo. Tais compostos interferem na transmissão do impulso nervoso nas sinapses neuromusculares, provocando contratura do músculo esquelético, o que pode levar à morte por paralisia respiratória. a) Explique a ação dos organofosforados nas sinapses neuromusculares, indicando por que essa ação acarreta contratura muscular. 16 Uma preparação de músculo de rã com o nervo ainda conectado a este foi montada, de forma que uma das extremidades do músculo ficasse presa a um suporte fixo e a outra a uma alavanca com uma pena que tocava num tambor giratório. Assim, a pena poderia registrar o movimento do músculo. Num primeiro momento o nervo do músculo foi 8. (UFV) O esquema abaixo exemplifica um dos tipos de transporte de membrana cuja função é fundamental para o metabolismo celular. No esquema está indicado que a concentração de K+ é maior no meio interno da célula e, ao contrário, a concentração de Na+ é maior no meio externo. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 b) Cite dois tipos de sinapses do sistema nervoso periférico, além da neuromuscular, que também são afetadas pelos organofosforados. 12. (Unicamp) O locutor, ao narrar uma partida de futebol, faz com que o torcedor se alegre ou se desaponte com as informações que recebe sobre os gols feitos ou perdidos na partida. As reações que o torcedor apresenta ao ouvir as jogadas são geradas pela integração dos sistemas nervoso e endócrino. De acordo com o esquema, responda: a) Que tipo de transporte permite à célula manter a diferença de concentração desses íons em relação aos meios? b) Cite o nome do principal componente químico da membrana responsável por esse tipo de transporte. c) O que poderia acontecer com esse tipo de transporte, se a respiração celular fosse bloqueada? d) Se a permeabilidade dessa membrana fosse aumentada, permitindo o livre transporte de Na+ e K+, qual seria a diferença de concentração desses íons, entre os dois meios, após um certo tempo? e) Para que o esquema representasse o transporte em um neurônio em repouso, como ficaria a concentração de K+ no meio interno em relação ao externo? 9. (Unesp) Quando um neurônio é estimulado, várias alterações elétricas ocorrem em sua membrana (axônio), as quais são basicamente comandadas pelos movimentos de íons. Quando o nível do estímulo é suficiente forma-se o impulso nervoso. a) Quais são os íons que comandam estas alterações elétricas que formam o impulso nervoso? b) Que nome se dá à região entre os neurônios, onde ocorre a transmissão do impulso? 10. (UFV) Com relação ao sistema nervoso humano, resolva os seguintes itens: a) Além dos neurônios, o tecido nervoso apresenta outras células fundamentais para o seu funcionamento. Como se denominam, em conjunto, essas células? EM_V_BIO_012 b) Na sinapse química, a transmissão do impulso nervoso ocorre pela liberação de mediadores químicos. Cite dois exemplos desses mediadores. a) A vibração do torcedor ao ouvir um gol é resultado da chegada dessa informação no cérebro através da interação entre os neurônios. Como se transmite a informação por meio de dois neurônios? b) A raiva do torcedor, quando o time adversário marca um gol, muitas vezes é acompanhada por uma alteração do sistema cardiovascular resultante de respostas endócrinas e nervosas. – Qual é a alteração cardiovascular mais comum nesse caso? – Que fator endócrino é o responsável por essa alteração? 13. (Unicamp) Os fumantes causam maiores danos às suas vias respiratórias ao introduzir nelas partículas de tabaco e substâncias como nicotina em concentrações maiores do que as existentes no ar. Estas substâncias inicialmente paralisam os cílios na traqueia e brônquios e posteriormente os destroem. Além disso, a nicotina provoca a liberação excessiva de adrenalina no sangue aumentando o risco de acidentes vasculares. a) A que tipo de tecido estão associados os cílios? b) Qual é a consequência da paralisação e destruição dos cílios das vias respiratórias? c) Explique como os efeitos fisiológicos da liberação da adrenalina podem aumentar os riscos de acidentes vasculares. d) Onde é produzida a adrenalina? 14. (UFRJ) Os hormônios são substâncias lançadas no sangue que controlam diversas atividades do organismo. A maior parte dessas substâncias é fabricada por agrupamentos de células epiteliais, as glândulas endócrinas. Cada hormônio age como um mensageiro químico, atuando em determinados tecidos do corpo, os tecidos-alvo. Por que os hormônios, uma vez lançados no sangue, só atuam nos tecidos-alvo, e não em todos os tecidos do corpo? 15. (UERJ) O esquema abaixo representa a ação de alguns hormônios na captação ou na liberação de glicose pela célula hepática. 11. Um axônio tem a forma aproximada de um cilindro. Sendo sua resistividade igual a 2,0 .m, determine a resistência elétrica de um axônio com 1,0cm de comprimento e raio de 2,0 m. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 17 Cite: a) um hormônio que atua como mostrado em A e a molécula que, após decomposta, resulta no liberação da glicose; (( ) aumento da utilização de glicose pelas células musculares, com estímulo da síntese de glicogênio. b) um hormônio que atua como mostrado em B e a alteração no sangue que estimula a secreção deste hormônio pela glândula endócrina. (( ) redução da utilização de glicose pelas células musculares, com estímulo da síntese do glicogênio. 16. (UFRJ) A diabete é uma doença que resulta da falta de produção da insulina, um hormônio produzido no pâncreas. A insulina, um hormônio proteico, é necessária para o transporte da glicose para o interior das células, onde é eventualmente catabolizada. Frequentemente utiliza-se o teste de tolerância à glicose para diagnosticar a diabete. Neste teste, o paciente ingere uma solução açucarada e, a intervalos regulares de tempo, é medida a concentração de glicose sanguínea. As curvas a seguir mostram o teste realizado em um indivíduo normal e outro diabético. a) Qual das curvas representa o indivíduo diabético, A ou B? Justifique sua resposta. b) Por que este hormônio é necessariamente injetado na corrente sanguínea e não administrado por via oral? (( ) redução da utilização de glicose pelas células musculares, com diminuição da síntese de glicogênio. b) Explique cada escolha feita no item anterior. 18. (UERJ) Já no início do século passado, demonstrava-se, experimentalmente, que a retirada do pâncreas alterava o metabolismo dos glicídios em animais, provocando hiperglicemia não-reversível, mesmo com a administração de extratos integrais pancreáticos. Os cientistas Banting e Best realizaram, em 1921, uma experiência que consistiu em obstruir o duto excretor principal do pâncreas de um cão. Tal manobra destrói a parte exócrina do órgão, mas não altera as ilhotas pancreáticas responsáveis pela atividade endócrina dessa glândula. Semanas após, os cientistas retiraram o pâncreas, assim degenerado, e injetaram seu extrato integral em um outro cão pancreatectomizado, medindo suas alterações glicêmicas ao longo de três dias. No gráfico abaixo, elaborado pelos próprios cientistas, as setas indicam os momentos das injeções. Observe que o extrato de pâncreas de uma das injeções foi previamente incubado com suco pancreático. Variação da glicemia de cão pancreatectomizado após injeções de extrato de pâncreas degenerado 17. O aloxano, um derivado do ácido úrico, é uma substância que provoca graves lesões nas células beta das ilhotas pancreáticas de Langerhans. Animais de laboratório, quando tratados com aloxano, apresentam alterações no metabolismo de células de diversos tecidos. (BARRINGTON, E. J. W. The Chemical Basis of Physiological a) Assinale, nos parênteses correspondentes, toda alternativa que corresponde a alterações ocorridas no metabolismo de células de animais tratados com aloxano. 18 (*) extrato de pâncreas degenerado previamente incubado com suco pancreático. a) Explique as causas das alterações da glicemia notadas no cão após as injeções de extrato de pâncreas e a injeção de extrato de pâncreas previamente incubado com suco pancreático. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 Regulation. Glenview: Scott, Foresman and Company, 1968. Adaptado.) b) Indique a consequência da ação do hormônio pancreático envolvido neste experimento, tanto sobre a síntese quanto sobre a degradação de gorduras. 19. (UERJ) Algumas etapas metabólicas encontradas no citoplasma das células hepáticas de mamíferos 23. (UnB) Um estudante leu uma reportagem a respeito de uma mulher norte-americana que cometeu um crime, mas foi absolvida por apresentar tensão prémenstual (TPM). Interessado no assunto, o estudante leu que a TPM afeta 35% das mulheres em idade reprodutiva e que seus sintomas mais frequentes são irritabilidade, ansiedade, tensão, depressão, fadiga, choro fácil, cansaço e dor nas mamas. Os sintomas psíquicos da TPM parecem estar relacionados a uma diminuição da serotonina, uma substância neurotransmissora, em resposta às alterações dos hormônios sexuais. O aumento da serotonina, por sua vez, pode acontecer pela prática de exercícios físicos. Os sintomas físicos da TPM parecem estar relacionados com as alterações hormonais típicas da segunda metade do ciclo menstrual. Cite as duas etapas, dentre as representadas, que são estimuladas pela ação da insulina. 20. (UFRJ) Até recentemente, a terapia para os diabéticos dependentes de insulina (DDI) dependia da injeção de doses de insulina suína, que possui uma estrutura muito parecida com a insulina humana. Um problema associado com essa terapia era usar a dose correta, pois o tratamento crônico obrigava os diabéticos a aplicar doses crescentes da insulina suína, para compensar o aumento da reação do organismo contra o hormônio. Atualmente, com as técnicas de engenharia genética, é possível obter insulina humana para o tratamento dos DDI. No entanto, para os DDI que mudaram da insulina suína para a insulina humana, doses menores do hormônio foram suficientes. Explique por que são administradas doses menores de insulina humana em relação à insulina suína. 21. (UFF) Informe com relação a cada glândula, dois hormônios que ela produz, explicitando, também, a função de cada hormônio mencionado. a) Adeno-hipófise. b) Pâncreas. c) Ovários. Figura I – Alterações hormonais hipofisárias e ovarianas no decorrer do ciclo menstrual. Figura II – Concentração relativa dos hormônios excretados na urina da mulher no decorrer da gravidez (Figuras adaptadas de Amabis; Martho. Biologia e Saúde Humanas. p. 101-3.) Com o auxílio das informações obtidas pelo estudante, julgue os itens abaixo, assinalando V para verdadeiro e F para falso. (( ) Logo após a ovulação, ocorre um aumento dos níveis de progesterona. (( )As alterações dos níveis de estrógenos que ocorrem antes da menstruação ou logo após o parto, ilustradas nas figuras I e II, podem levar a mulher a estados de depressão. (( )A reposição hormonal pode aliviar problemas de depressão para a mulher em menopausa. (( )Os níveis de hormônios produzidos pelos ovários são controlados pelo sistema nervoso. d) Córtex adrenal. EM_V_BIO_012 e) Tireoide. 22. Existe um grupamento hormonal produzido nas glândulas suprarrenais que apresentam como base química o colesterol. Sabemos que o colesterol é um esterídeo, de fórmula molecular C25H45O. Calcule a massa molecular dessa molécula. (( ) Inexiste correlação entre a produção de substâncias neurotransmissoras e a produção do hormônio LH. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 19 16. B 17. D 1. B 2. A 3. D 4. B 5. B 6. D 7. A 8. D 9. D 10. E 18. C 19. B 20. C 21. E 22. A 23. B 24. D 25. C 26. B 27. B 11. B 13. A 14. C 15. E 20 1. a) O animal A é um celenterado com sistema nervoso difuso, em rede, enquanto os outros apresentam sistema nervoso centralizado na cabeça. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 12. B b) B é um platelminto que possui os gânglios nervosos no mesmo plano do corpo. Nos Anelídeos (animal C) aparecem no dorso anteriormente e no ventre. O artrópode (animal D) possui os gânglios nervosos muito mais ramificados mostrando uma evolução em relação aos Anelídeos. c) Controle maior sobre as atividades motoras, sensitivas e vegetativas. b) Tipos de sinapses: – Entre neurônios pré e pós-ganglionares do sistema nervoso periférico autônomo (simpático e parassimpático). – Entre neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso parassimpático e os órgãos efetuadores. 8. a) A diferença de concentração iônica entre os dois meios é mantida através do transporte ativo, com consumo energético. 2. a) Diminuição da contração muscular. b) Proteínas. Diminuição da liberação de acetilcolina pela terminação nervosa. c) As concentrações iônicas se igualariam. b) Como há o bloqueio do impulso nervoso em nervos motores, não ocorre liberação de acetilcolina na placa neuromuscular o que inibe, portanto, a contração do músculo. 3. a) Bloqueio do ato reflexo e perda da percepção sensorial. d) Nenhuma. e) Em repouso, a membrana plasmática do neurônio encontra-se polarizada. Nestas condições a concentração de K+ é maior no meio intracelular. 9. a) Sódio (Na+) e Potássio (K+). b) Via eferente, motora, de um nervo raquidiano. c) Região de contiguidade entre dois neurônios chamada sinapse neural. b) Sinapse neural. 10. a) Glia. 4. a) I = córtex motor do cérebro, responsável pela transmissão dos impulsos nervosos. II = músculo esquelético flexor do antebraço (bíceps) responsável pela contração muscular b) Ex.: adrenalina, dopamina, acetilcolina, serotonina. 11. Inicialmente, determinemos a área da seção transversal do axônio. A = π r2 → A = 3,14 . (2,0 . 10-6)2 → A ≅ 1,3 . 10-11 m2 A resistência elétrica é dada por: L 10.10-2 R=P R = 2,0 R 1,6 . 109 1,3.10-1 A b) Em repouso o aparelho I estará na posição A e o II na posição C. Durante o movimento o aparelho I passa de A para B e o II passa da região C para D. c) Aparelho I, de onde parte o impulso nervoso que determina o movimento do músculo esquelético. d) Neurônios que transmitem impulsos elétricos graças à despolarização de membrana, seguida de repolarização, envolvendo a “bomba de Na+ (sódio) e K+ (potássio) 5. Mediu-se a velocidade de propagação do impulso nervoso ao longo da fibra nervosa. 6. a) O sentido de propagação é de II para I. EM_V_BIO_012 b) A transmissão é feita por neurotransmissores. 12. a) Transmitida pelos neurotransmissores na sinapse. b) Taquicardia pela liberação da adrenalina. 13. a) Os cílios são prolongamentos celulares do epitélio cilíndrico pseudoestratificado que revestem o aparelho respiratório humano. b) A paralisação ou destruição dos cílios acarreta o acúmulo de impurezas inaladas com o ar nas vias respiratórias. c) Os neurotransmissores são secretados pelas terminações dos axônios. c) A adrenalina provoca vasoconstrição e, consequentemente, aumento da pressão arterial. Esse fato aumenta o risco de acidentes vasculares como a ruptura de vasos sanguíneos. a) Os organofosforados inibem a degradação do mediador químico acetilcolina, evitando o relaxamento muscular. d) A adrenalina é produzida pela medula da glândulas suprarrenais e pelas terminações nervosas do sistema nervoso autônomo simpático. 7. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 21 14. As células dos tecidos-alvo apresentam proteínas especiais, presentes geralmente na membrana das células: os receptores hormonais, onde se ligam as moléculas do hormônio. Cada tipo de hormônio adapta-se apenas aos tipos de células cujos receptores têm forma complementar à do hormônio. Desse modo fica garantida a especificidade da ação hormonal. 15. Assim, nos doentes crônicos, parte da dose injetada era neutralizada pelos anticorpos, o que os obrigava a aumentar a dose gradualmente. No entanto, ao mudar para a insulina humana era necessário diminuir a dose. Já na ausência de anticorpos bloqueadores, era possível administrar a dose fisiológica do hormônio. 21. a) Glândula adeno-hipófise: a) Glucagon ou Adrenalina (epinefrina) Glicogênio. b) Insulina. Aumento da taxa de glicose sanguínea circulante. 16. a) Curva A, porque a taxa de glicose no sangue permanece alta com o passar do tempo. b) A insulina é uma proteína e seria digerida pelas enzimas proteolíticas do suco gástrico e pancreático, antes de ser absorvida. 17. a) Redução da utilização de glicose pelas células musculares, com diminuição da síntese de glicogênio. b) A insulina é um hormônio sintetizado e liberado pelas células beta das ilhotas pancreáticas de Langerhans. Sua presença é fundamental para o transporte de glicose em células de diversos tecidos como, por exemplo, células musculares. Com a utilização do aloxano, haverá uma drástica queda da concentração de insulina na circulação, levando a uma redução da concentração e da utilização metabólica da glicose em diversos tecidos. Consequentemente, haverá uma diminuição da síntese de glicogênio, pois este polissacarídeo de reserva animal utiliza a glicose como substrato para sua síntese. 18. a) Após as injeções de extrato de pâncreas degenerado, a glicemia foi mantida baixa 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 degradado pela ação das enzimas proteolíticas deste suco, não havendo resposta hipoglicêmica. (SH) Somatotrofina – crescimento. (TH) Tireotrofina – estimula a produção de tiroxina pela glândula tiroide. (ACTH) Adrenocorticotrofina – estimula o córtex das glândulas adrenais a produzir corticoides. (FSH) Folículo estimulante – estimula o amadurecimento do folículo de Graaf e a produção de estrógeno pelos ovários. Estimula a produção de espermatozoides nos testículos. (LH) Luteinizante – determina a ovulação e estimula o corpo lúteo a produzir progesterona. Estimula os testículos a produzir testosterona. b) Pâncreas: produz insulina – hormônio hipoglicemiante e glucagon – hormônio hiperglicemiante. c) Ovários: produz estrogéno – determina as características sexuais femininas e estimula o útero a desenvolver o endométrio. Produz progesterona – mantém o endométrio uterino e prepara o corpo feminino para o parto e aleitamento. d) Córtex adrenal: produz corticoides – regulam o metabolismo dos açúcares e minerais, além de funcionarem como anti-inflamatórios. Produz também hormônios corticosexuais. e) Tireoide: produz tri e tetraiodotironina, hormônios que determinam a regulação do metabolismo basal do organismo. 22. C = 12 25 X 12 = 300 H = 1 45 X 1 = 45 O = 16 16 23. V, V, V, V, F Massa molecular = 361 b) Aumento da síntese e diminuição da degradação de gorduras. 20. Mesmo exibindo uma discreta diferença estrutural, a insulina suína não é reconhecida como uma molécula própria do organismo humano e, portanto, induzia a formação de anticorpos. 22 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_BIO_012 19. A insulina promove a diminuição da taxa de glicose circulante no sangue → estimula 1 e 3. EM_V_BIO_012 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 23 EM_V_BIO_012 24 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br
