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1º biologia
 

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    1º biologia 1º biologia Document Transcript

    • Biologia Origem e manutenção da vida 1Capítulo 1material genético: estrutura e funçãoConexõesPágina 71. O interesse de Calvin associa-se à possibilidade de obter ganhos econômicos com as formas de vida que vier a desenvolver. Isso fica evidente quando ele afirma que “Deus nunca pensou em patentear seus inventos”.2. Resposta pessoal, que deve abranger a discussão ética com base na manipulação do material genético dos organismos.Página 151. Não. Todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo conjunto de genes; porém, cada tipo de célula transcreve apenas parte desses genes em moléculas de RNA mensageiro, de acordo com as funções dela no organismo, produzindo proteínas específicas.2. O segmento de DNA apresentado é transcrito em uma molé- cula de RNAm primário com a seguinte sequência de bases nitrogenadas: AUGGUCUUCAAUGUUGGUAGCUUACCCGUUCACAAGUGARemovendo-se os íntrons (sequências não codificantes), que, neste filamento, sempre começam e terminam por UU, tem- se o seguinte RNAm codificante: AUG GUC AAU GGU AGC CCC CAC AAG UGADe acordo com o código genético (tabela 3, página 13), os códons correspondentes aos éxons obtidos têm os seguintes significados: AUG w metionina, GUC w valina, AAU w aspargina, GGU w glicina, AGC w serina, CCC w prolina, CAC w histidina, AAG w lisina, UGA w Stop (códon de parada). Dessa forma, a sequência de aminoácidos do oligopeptídio traduzido será: Met – Val – Asn – Gly – Ser – Pro – His – LysExercícios complementares6. cO DNA contém as informações que determinam as caracte- rísticas do vírus; assim, os descendentes apresentarão DNA e cápsula típicos de T2.7. Na dupla-hélice do DNA, em razão do pareamento entre citosina e guanina, suas quantidades são iguais; dessa forma, a porcentagem de guanina equivale também a 18%. Se 36% das bases são citosina e guanina, os restantes 64% estão distribuídos entre adenina e timina, cujas quantidades, em razão do pareamento, são iguais. Assim, há 32% de adenina e 32% de timina. 8. b Bactérias apresentam cromossomo formado por uma única molécula de DNA, que é duplicada antes de sua reprodução. Cada nova molécula resultante da primeira
    • duplicação, que é semiconservativa, apresenta umfilamento de DNA da molécula original (com timinaradioativa) e um filamento recém-sintetizado (sem timinaradioativa). As duas duplicações seguintes geramfilamentos sem timina radioativa; no entanto, os 200filamentos derivados das 100 moléculas iniciais, queestão marcados, são conservados. Ao final de trêsduplicações, as 100 moléculas iniciais terão gerado 800novas moléculas, tendo 200 delas seu DNA marcado. O RNA,que não apresenta timina, não terá marcação radioativa.14. bDiferentes células de um mesmo organismo carregam amesma informação genética e produzem suas proteínaspor meio de um único processo, que envolve transcrição,tradução e uso de moléculas de RNA transportador paracarrear aminoácidos. O que diferencia essas células sãoos tipos de genes que se expressam em cada uma delas,isto é, os segmentos de suas moléculas de DNA queefetivamente são ativos na síntese das proteínas.15. Porque, havendo a inclusão de um nucleotídio, toda a“leitura” da molécula do RNAm a partir do ponto dainserção será alterada. Ocorrendo a substituição, apenasum códon é modificado, o que pode mesmo não representaralteração do aminoácido codificado, visto que o códigogenético é degenerado.16. A linhagem I só cresce se o meio de cultivo ésuplementado com ornitina, o que revela problemas naprodução dessa substância, que é catalisada pela enzima1. Nessa linhagem, portanto, sofreu mutação o gene quecodifica a enzima 1. A linhagem II apresenta mutação nogene responsável pela produção da enzima 2, pois seucrescimento não acontece após o fornecimento deornitina, mas passa a ocorrer se há suplementação comcitrulina, cuja produção é catalisada pela enzima 2. Alinhagem III tem problema com o gene da enzima 3, poiscresce com fornecimento de arginina, mas não comsuplementação de citrulina, mostrando que esta não estásendo convertida em arginina, que é tarefa da enzima 3.
    • 2Tarefa proposta1. O DNA do feto é resultado da combinação do DNA do gameta masculino com o DNA do gameta feminino. Dessa forma, representa uma nova combinação de genes, única e individual (exceto no caso de gêmeos idênticos, que são oriundos do mesmo zigoto e apresentam a mesma composição genética).2. As moléculas de DNA contêm informações que determinam a produção de proteínas específicas. Assim, constituem “instruções” genéticas que controlam o funcionamento e a arquitetura dos seres vivos. Transmitidas aos descendentes, essas instruções transferem características de uma geração para outra.3. a) A duplicação do DNA permite que cópias idênticas do material genético sejam transferidas de uma geração para outra, o que explica as semelhanças entre genitores e sua prole. A análise das semelhanças e diferenças entre indivíduos de uma mesma espécie e de espécies diferentes permite traçar seu caminho evolutivo.b) O processo é a síntese de proteínas, como as enzimas que catalisam as reações metabólicas por meio das quais é mantida a vida das células e são definidas suas características morfológicas e fisiológicas.4. a) A: DNA (possui timina), B: DNA (possui timina), C: RNA (possui uracila), D: DNA (possui timina).b) A: dois filamentos (obedece às relações de Chargaff), B: um filamento (não obedece às relações de Chargaff), C: um filamento (é RNA), D: dois filamentos (obedece às relações de Chargaff).5. Como adenina e timina estão pareadas, suas quantidades se equivalem e, portanto, a quantidade de timina é 35%. Se a quantidade combinada de adenina e timina é 70%, então a quantidade combinada de citosina e guanina é 30%. Como essas bases também estão pareadas, apresentam a mesma quantidade, ou seja, 15% para cada uma. Portanto, os nucleotídios com citosina perfazem 15% do total.6. É a incapacidade de ocorrer o estabelecimento de pontes de hidrogênio e o emparelhamento entre as bases nitrogenadas de cadeias oriundas de moléculas A com cadeias oriundas de moléculas B, cujas sequências são distintas.7. A sequência 2 tem maior quantidade de pareamentos entre G (guanina) e C (citosina), que se mantêm unidas por três ligações de hidrogênio (entre adenina e timina são apenas duas). Como é maior o número de ligações de hidrogênio a serem desfeitas, será necessária temperatura de desnaturação mais elevada.8. cNa duplicação ou replicação do DNA, cada nova molécula conserva metade (um filamento ou hélice) da molécula original. Como cada nova molécula conserva metade da molécula que lhe deu origem, fala-se em duplicação semiconservativa. 9. b
    • Após a separação dos filamentos do DNA, cada um dosnucleotídios de ambos os filamentos é pareado com novosnucleotídios (sempre de acordo com a combinação A/T e G/C), que se unem, produzindo duas novas moléculasidênticas à original. 10. a) Como a duplicação do DNA é semiconservativa, cada uma das moléculas da amostra B terá um filamento da molécula original, que possui nitrogênio pesado ( 15N) e um filamento recém-sintetizado, que possui nitrogênio normal (14N). Por isso, a densidade dessas moléculas é intermediária. b) A quantidade de DNA na faixa superior é equivalente à da faixa inferior, ou seja, X. Isso acontece porque, na amostra C, metade das moléculas terá um filamento de cada tipo, e a outra metade, apenas filamentos com nitrogênio pesado. No entanto, a quantidade de DNA com cada densidade é a mesma.11. dA duplicação é o processo em que o DNA origina novasmoléculas idênticas. Na transcrição, o DNA origina RNA. Natradução, o RNA é usado na produção de proteínas.Enquanto duplicação e transcrição ocorremprincipalmente no núcleo, a tradução é um eventocitoplasmático. 12. a) O RNAm transcrito do DNA ativado apresentará 12 uracilas e 10 guaninas. As 12 timinas e 10 guaninas da cadeia inativa do DNA devem estar pareadas com 12 adeninas e 10 citosinas da cadeia ativa, que, na transcrição, produzirá uma molécula de RNA com 12 uracilas e 10 guaninas. b) A cadeia ativa do DNA apresentará 72 nucleotídios (30 timinas, 12 adeninas, 20 guaninas e 10 citosinas). Como cada 3 nucleotídios codificam um aminoácido, haverá 24 aminoácidos na cadeia polipeptídica sintetizada.13. bA tetraciclina bloqueia a síntese de proteínas; portanto,deve atuar nos ribossomos, que são os organoides nosquais essa atividade ocorre. A mitomicina impede a ação daDNA-polimerase, responsável pela duplicação do DNA, queé um evento que ocorre no núcleo. A estreptomicinaimpede a tradução dos códons do RNAm, que ocorre nosribossomos.14. dA tabela mostra organismos relativamente simples, comoa ameba, com quantidade de pares de bases superior à deorganismos mais complexos, como os seres humanos. Comoé pouco provável que as amebas apresentem maior quanti-dade de genes que os seres humanos, supõe-se queexistam sequências de pares de bases que não codifiquemproteínas; elas, na verdade, servem como elementosreguladores da ação gênica.
    • 315. dO material genético está representado pelo DNA. As informações genéticas contidas na sequência de nucleotídios do DNA são transcritas para a sequência de nucleotídios do RNAm, que determina o tipo de proteína a ser produzido. Dessa forma, a sequência de aminoácidos será característica do doador do RNAm, que é o macaco.16. O aminoácido substituído foi a valina. A 10 base a nitrogenada pertence ao quarto códon, correspondente ao quarto aminoácido, que é a valina.17. a) O RNAm descrito foi transcrito de uma cadeia ativa de DNA com a sequência AAT AAA GAA CAA AGA CCG, que codifica a seguinte cadeia polipeptídica: leucina – fenilalanina – leucina – valina – serina – glicina.b) Os anticódons dos RNA transportadores estabelecem pareamento com os códons do RNAm; dessa forma, os anticódons dos RNA transportadores de leucina serão AAU (complementar ao códon UUA) e GAA (complementar ao códon CUU).18. a) A fita ativa de DNA é TAC TCA ACC GGA C, pois é aquela em que a primeira trinca codifica o aminoácido metionina. O RNAm transcrito a partir dela terá sequência inicial AUG AGU UGG CCU G.b) Os três aminoácidos seguintes à metionina, de acordo com a tabela do código genético fornecida, são: serina, triptofano e prolina.c) Nesse caso, a fita ativa de DNA passaria a ser TAC TCA CCG GAC. O RNAm transcrito será AUG AGU GGC CUG, que codifica a sequência de aminoácidos: metionina – serina – glicina – leucina.19. a) Deve ser inserido no núcleo, onde está o DNA, que regula a produção de proteínas pela célula.b) Três tipos de RNA participam da síntese de proteínas: mensageiro, transportador e ribossômico.c) AUG CUC GGA UUG UAGd) Metionina – Leucina – Glicina – Leucinae) A proteína será alterada porque o segundo códon do RNAm mudará para CAC, que codifica o aminoácido histidina. Dessa forma, a proteína terá a sequência: metionina – his- tidina – glicina – leucina.20. As alterações mais prováveis são a modificação de GAA para GUA e de GAG para GUG. Tais alterações resultam de uma única substituição de base nitrogenada. Outras alterações dependem de maior quantidade de substituições.21. Trata-se de um procarionte, uma vez que a transcrição e a tradução ocorrem no mesmo compartimento celular, isto é, não há carioteca isolando um núcleo organizado.22. eO código genético é universal. Salvo poucas exceções, é exatamente o mesmo em todas as formas de vida. 23. d Como o código genético é universal, o RNAm viral foi interpretado pelos ovócitos dos anfíbios.
    • 24. A mudança 2 traz mais risco para a atividade biológica, pois promove a troca do aminoácido arginina pelo aminoácido serina. Com a modificação da estrutura primária do peptídio, sua função pode ficar comprometida. Pelo fato de o código genético ser degenerado, a mudança 1 não altera o peptídio produzido.Capítulo 2Bioenergética Conexões 1. A razão disso é a periodicidade da oferta de luz. Se as plantas dependessem do ATP gerado na própria fotossíntese, não teriam com que contar durante os períodos de obscuridade. 2. No inverno, a necessidade de calor para manter a temperatura corporal é maior, pois é grande a diferença térmica entre o organismo e o ambiente exterior, e a perda de calor se intensifica. Isso obriga as células a usar mais alimentos, preferencialmente aqueles mais energéticos, como chocolates e alimentos gordurosos. É comum, na ceia natalina, o consumo de nozes e castanhas, que são oleosos e ricos em energia. Essa tradição vem da Europa, onde, em dezembro, é pleno inverno. Exercícios complementares 6. Iluminada exclusivamente por luz verde, a planta não conseguiria realizar fotossíntese porque a clorofila não absorve esse tipo de comprimento de onda, apenas o reflete; dessa forma, é um tipo de energia que não pode ser empregada na atividade fotossintética. 7. d Os processos descritos correspondem aos que, na fotossíntese natural, ocorrem na etapa fotoquímica, que acontece nos tilacoides do cloroplasto: fotofosforilação, que gera ATP, e fotólise da água, que libera oxigênio. 8. b Levando-se em conta que a planta I atinge seu ponto de compensação (fotossíntese = respiração) mais rápido e sua saturação fotossintética é mais ampla, espera-se que tenha maior eficiência na produção de alimento, o que possibilitará maior crescimento (tamanho e biomassa, correspondente à matéria orgânica acumulada). 14. a) Trata-se da principal fonte de energia química para as células do levedo. b) Em condição aeróbia (na presença de oxigênio), a oferta de energia é maior, pois o rendimento energético da respiração
    • celular aeróbia é superior ao da fermentação; com isso, o levedo prolifera mais rapidamente.15. eA transferência de elétrons entre as moléculas participantes das diferentes etapas da respiração celular aeróbia, realizada por aceptores como o NAD +, é fundamental para a geração de ATP.16. A respiração celular aeróbia libera seis moléculas de CO2 para cada molécula de monossacarídio degradada, ao passo que a fermentação alcoólica libera duas moléculas de CO2, e a fermentação láctica não libera nenhuma. Logo, se as bactérias aeróbias do frasco 1 liberaram um volume V de CO2, no frasco 2 deve ter sido liberado um volume igual a V3, enquanto, no frasco 3, não deve ter havido liberação desse gás.Tarefa proposta1. Nos ambientes marinhos em que as águas são transparentes, é maior a incidência de luz, necessária para a realização de fotossíntese pelas algas zooxantelas. Estas compartilham com os pólipos de corais a matéria orgânica que sintetizam, cuja degradação na atividade respiratória fornece a energia necessária para o crescimento e a manutenção da vida.2. Os pigmentos fotossintetizantes estão em organoides denominados cloroplastos (estruturas microscópicas), no interior de tilacoides (estruturas ultramicroscópicas). Na planta, a maior quantidade se encontra em células das folhas (órgãos), no parênquima clorofiliano (tecido). Essa localização é particularmente vantajosa porque as folhas, com pequena massa de tecidos, conseguem grande área de exposição à luz solar.3. aOs dois tipos de clorofila absorvem principalmente os com- primentos de onda correspondentes à luz azul e, em menor intensidade, vermelha. Dessa forma, a fotossíntese será mais intensa se a planta for iluminada com luz azul.4. eAs regiões da alga filamentosa iluminadas com luz azul e vermelha realizam fotossíntese mais intensamente, pois são estes os comprimentos de onda que a clorofila melhor absorve. Há maior liberação de oxigênio nessas regiões, o que atrai bactérias aeróbias.5. No interior dos cloroplastos, os elétrons excitados pela luz deixam as moléculas de clorofila e passam por aceptores, liberando energia química, fixada em moléculas de ATP. Dessa forma, quando retornam às moléculas de clorofila, os elétrons já liberaram energia e não emitem fluorescência.6. eNos tilacoides do cloroplasto ocorre a etapa fotoquímica da fotossíntese, da qual participam luz e água (1), e ocorre liberação de O2 (2). ATP e NADPH gerados nessa etapa são empregados na etapa química, que ocorre no estroma, usa CO2 (4) e gera glicose (3). 7. a) A fotossíntese é o processo que converte energia luminosa em energia química, que fica armazenada em
    • moléculas de glicose. Estas, sintetizadas pelos organismos autotróficos, serão empregadas pelos seres heterotróficos na liberação de energia graças às relações alimentares (ou tróficas) que ocorrem na natureza. b) O uso de moléculas de água como doadoras de elétrons é vantajosa porque se trata de um recurso abundante e origina moléculas de oxigênio, que são empregadas nos processos respiratórios da maioria dos seres vivos. A respiração aeróbia, que emprega o oxigênio oriundo da água, é um processo bastante eficiente em termos de fornecimento de energia. Além disso, a presença de gás oxigênio na atmosfera possibilitou a formação da camada de ozônio, que protege o planeta da radiação ultravioleta proveniente do Sol. 8. V – V – F – V – V III. Cada molécula de ácido fosfoglicérico recebe um grupo fosfato, proveniente de uma molécula de ATP, e átomos de hidrogênio, provenientes do NADPH, convertendo-se em gliceraldeído-3-fosfato. 9. a) A folha deve corar-se de violeta em toda a sua extensão, exceto na área que permaneceu coberta com a cartolina. As demais áreas, expostas à luz, fizeram fotossíntese e acumularam amido, o que não deve ter ocorrido na área coberta, que não recebeu luz. b) Se a planta tivesse permanecido no escuro, toda a folha não iria se corar de violeta, depois da adição do lugol, pois não teria realizado a fotossíntese e, portanto, não teria armazenado amido. 10. As árvores usaram o gás carbônico na fotossíntese. Não foram consideradas, na estimativa feita, as perdas de matéria orgânica ao longo do tempo: a que foi degradada pela respiração celular aeróbia, que fornece energia para a manutenção da vida; a que foi usada na produção de flores, sementes e frutos; a que foi perdida com a queda de ramos e folhas. 11. A amostra 2 apresentou coloração amarela graças à maior acidez do meio, determinada pelo acúmulo de CO2 proveniente da respiração celular aeróbia e não consumido pela fotossíntese, que não aconteceu no ambiente sem iluminação. O CO2 combina-se com a água, formando ácido carbônico (H2CO3), responsável pelo aumento da acidez. 12. c Enquanto a fotossíntese é um processo exclusivamente diurno, a respiração ocorre também à noite. No entanto, a maior parte do CO2 assimilado fica retida na biomassa (matéria orgânica) da planta.4
    • 13. a) Foi a fotossíntese, liberação máxima de processo em que há oxigênio resultante desse quebra da molécula de processo. água e liberação de 17. a) O maior consumo de ATP oxigênio. será observado nasb) Depende do valor do células musculares, cuja ponto de compensação contração requer mais luminosa dessa planta. energia. As mitocôndrias, Se for igual à locais de ocorrência da intensidade de iluminação respiração celular do tubo 4, o tubo 5 aeróbia, serão os produzirá tanto oxigênio organoides presentes em quanto o tubo 4. Se o maior quantidade. ponto de compensação b) As células musculares, luminosa for superior à porque o CO2 é um dos intensidade de iluminação resíduos da respiração do tubo 4, o tubo 5 celular aeróbia. poderá liberar mais 18. Na fabricação da cachaça: oxigênio que o tubo 4. etanol; na fabricação do14. b pão: gás carbônico.A elevação da concentração 19. d de CO2 fornecido à planta, O fermento biológico, tipo de bem acima da normalmente fungo unicelular também existente na atmosfera, conhecido como levedura, eleva a capacidade degrada o carboidrato fotossintetizante, existente na massa na mostrando que o CO2 é um ausência de oxigênio, fator limitante da gerando etanol, que fotossíntese dessa evapora, e gás carbônico, espécie. que faz a massa crescer.15. e 20. Fungos, como as levedurasA planta B é umbrófila, pois unicelulares, são capazes seu ponto de compensação de degradar o açúcar luminosa ocorre em baixa existente em cereais (como intensidade luminosa. A a cevada e o trigo) e planta A, que tem ponto frutos (como a uva), de compensação luminosa obtendo energia e em intensidade mais liberando álcool, que elevada, é heliófila. No resulta na produção de ponto X, a taxa de bebidas como a cerveja e o respiração da planta A vinho. supera sua taxa de 21. a) O termômetro do frasco fotossíntese, o que leva I. ao maior consumo de oxi- b) No frasco I, havia água, gênio. Na mesma situação, a açúcar (substrato) e planta B se encontra em fermento (células e seu ponto de compensação enzimas), condições luminosa, no qual a necessárias para a produção de oxigênio na ocorrência da fermen- fotossíntese equivale ao tação, que libera calor. seu consumo na No frasco II, havia água e respiração. fermento, mas não o16. b açúcar; logo, não ocorreuEm dias frios e chuvosos, fermentação. com muitas nuvens, a taxa 22. No tubo que permaneceu de fotossíntese no lago na temperatura de 30 °C, deve diminuir, o que ocorreu fermentação e provoca a redução na
    • liberação de gás realizada, em certos tiposcarbônico, que inflou a de bactérias, pelo enxofrebexiga. Já no tubo mantido e pelo nitrato, em umem geladeira, a baixa processo que dispensatemperatura inibiu a oxigênio e é conhecido comoocorrência da respiração celularfermentação. Como não anaeróbia.ocorreu fermentação, não 27. Soma = 51 (01 + 02 + 16 +houve liberação de gás 32)carbônico e a bexiga deve (04) A respiração celularter permanecido vazia. O aeróbia é mais eficienteprocesso envolvido é a que a fermentação, quefermentação. também utiliza glicose.23. c (08) Os centríolos nãoProcessos: 1 – participam da respiraçãofermentação alcoólica, 2 – celular aeróbia.respiração celular 28. caeróbia, 3 – fermentação IV. Inicialmente, aláctica. fermentação láctica24. A produção do iogurte a produz uma quantidadepartir do leite ocorre adicional de ATP. Ograças à fermentação acúmulo de ácido láctico,láctica, realizada por no entanto, prejudica ocertos tipos de fungos e funcionamento muscular,bactérias, na qual a que reduz a produção dedegradação do açúcar do ATP.leite gera energia para o 29. O cianeto combina-se comorganismo fermentador e o último citocromo daácido láctico. A maior cadeia respiratória,acidez desnatura as interrompendo aproteínas do leite, que se transferência dosprecipitam, originando o elétrons para o oxigênio, oiogurte. O uso de uma qual é responsável pelapequena porção do iogurte liberação da energia queindustrializado se deve ao gera a maior parte do ATPfato de conter bactérias produzido na respiraçãovivas que se reproduzirão celular aeróbia. É umano leite e realizarão a forma de asfixia celular,fermentação. O aquecedor que pode ser fatal.proporciona a 30. ctemperatura ideal para Na equação I, queque o processo ocorra. representa a fotossíntese,25. F – V – V – V – V o oxigênio liberado para a I. O ciclo de Krebs atmosfera na forma de O2 é ocorre na matriz proveniente da água (rea- mitocondrial. gente e produto do26. b processo). Há organismosA função do oxigênio na fotossintetizantes no reinorespiração celular Plantae (plantas), no reino Moneraaeróbia é a de atuar como (cianobactérias) e no reinoaceptor final de elétrons Protista (algas).na cadeia respiratória. 5Essa mesma função é
    • 31. a sua capacidade deO processo I é a absorção. fotossíntese; o processo 7. a) O experimento está II é a respiração celular relacionado à osmose. aeróbia. b) Quando, entre dois meios32. Em condição anaeróbia separados por uma (ausência de oxigênio), o membrana semipermeável fungo realiza a ou seletivamente fermentação, muito menos permeável, existe diferen- rentável que a respiração ça de concentração. celular aeróbia em c) A diferença deve-se à termos de quantidade de presença, na célula moléculas de ATP pro- vegetal, de uma parede duzidas por molécula de celular rígida e glicose consumida. Logo, permeável, localizada para gerar a mesma externamente à membrana quantidade de moléculas plasmática. de ATP, o fungo consome d) Em água destilada (meio muito mais moléculas de hipotônico), as células glicose. absorvem água, mas a parede celular impede aCapítulo 3Compartimentos celulares ruptura da célulaConexões vegetal, ao passo que a célula animal se rompe.1. Há genes responsáveis Em solução concentrada pela expressão de (meio hipertônico), as proteínas na estrutura células perdem água e dos lisossomos ou na reduzem seu volume. A confecção particular de célula animal “encolhe” suas enzimas. completamente, mas a2. As células lesadas célula vegetal mantém liberam grande quantidade seu formato, em razão da da enzima catalase, capaz resistência da parede de converter a água celular. Seu citoplasma, oxigenada (H2O2) em água no entanto, fica menos (H2O) e oxigênio (O2), que se volumoso, o que leva a desprende, formando as membrana plasmática a bolhas características. afastar-se da parede Muitas das bactérias que celular, situação invadem o organismo pelos conhecida comoplasmólise. ferimentos são anaeróbias 8. e obrigatórias, ou seja, não A célula A ficou túrgida sobrevivem na presença de por causa da entrada de oxigênio. O desprendimento água, pois foi colocada em do oxigênio da água solução hipotônica. A oxigenada elimina essas célula B ficou murcha pela bactérias e evita saída de água porque foi potenciais infecções. posta em soluçãoExercícios complementares hipertônica. A célula C está em equilíbrio dinâmico6. b com o meio, ganhando eAssim como o papel dobrado perdendo água; está, exposto à água, as portanto, em solução microvilosidades isotônica. Se a célula A for representam uma forma de colocada no meio em que se a célula expor maior encontra a célula C, este superfície ao ambiente será, em relação a ela, um externo, o que aumenta
    • meio hipertônico; a célula, b) Os lisossomos realizamentão, perderá água até a digestão de substânciasque sua concentração englobadas pela célulafique igual à do meio. Se a ou já existentes no seucélula B for colocada no interior.meio em que está a célula c) As mitocôndriasC, este representará um fornecem a energiameio hipotônico e a célula necessária para asreceberá água até que sua atividades realizadasconcentração fique igual à pelos diversosdo meio. Assim, as três organoides.células ficarão com a Tarefa propostamesma concentração.14. Trajeto do aminoácido: 1. a) X w Camadaretículo endoplasmático bimolecular degranuloso w complexo fosfolipídios; Y w moléculagolgiense w vesículas de de proteína.secreção. A leucina segue b) A secreção celularesse trajeto porque, pode ocorrer por meio dasendo um aminoácido, é ligação de uma moléculaincorporada em moléculas de proteína (constituintede proteínas, sintetizadas da membrana plasmática)pelos ribossomos, junto a uma substânciaao retículo encontrada no meioendoplasmático granuloso. intracelular;No complexo golgiense, as posteriormente, aproteínas sofrem conformação espacial datransformações pós- proteína se altera de taltraducionais e, a seguir, forma que a substância àsão armazenadas em qual ela estava ligada évesículas de secreção. lançada no meio extracelular. Pode15. Enzimas sintetizadas no também ocorrer fusão deretículo endoplasmático vesículas membranosasgranuloso são (que contêm o materialtransferidas para o secretado) com acomplexo golgiense e membrana plasmática, oempacotadas em vesículas que permite a expulsão demembranosas, os seu conteúdo para o meiolisossomos, que participam extracelular.da digestão intracelular. 2. dEm geral, a digestãointracelular ocorre Células que não possuemquando as enzimas quantidade suficiente delisossômicas atuam sobre proteínas receptoras departículas englobadas insulina não sofrem seuspela célula, por efeitos, podendo levar afagocitose ou pinocitose. pessoa a um quadro de diabetes. Se o problema 16. a) Os lisossomos são for com vesículas membranosas 6 contendo enzimas digestivas que brotam do complexo gol-giense.
    • as proteínas de que o sódio seja absorvido reconhecimento da ativamente. membrana, um órgão 8. d transplantado pode ser Os íons mostrados no gráfico atacado por células tendem a se difundir imunológicas do receptor através da membrana por ser um elemento plasmática. Se as estranho ao organismo. concentrações dentro e3. a fora das célulasA existência do sal torna permanecem diferentes, hipertônico o meio externo significa que há aos microrganismos, o que investimento energético provoca a saída de água (ATP) para anular os por osmose, levando-os à efeitos da difusão. Trata- desidratação e morte. se, portanto, de um caso de4. a) Ao béquer 2. transporte ativo.b) A solução é hipotônica em 9. Está ocorrendo digestão de relação ao meio material englobado pela intracelular. célula por fagocitose,c) No béquer 1, em que as representada em A. células não sofreram 10. a alteração de volume. II. Não há participação de5. A elevada concentração de proteínas transportadoras manitol torna a luz de membrana na captura de intestinal um meio alimento por fagocitose. hipertônico, o que provoca 11. e o transporte de água para Para voltar ao normal, a o intestino e a célula deve ser colocada consequente diarreia. em solução hipotônica,6. b condição na qual volta aSe o meio de cultura receber água e sofre apresentava concentração deplasmólise. mais elevada que as 12. b células (hipertônico), a Em relação às células, a relação CE/CI era água de torneira é um meio inicialmente elevada. Com hipotônico. A maior o transporte passivo da concentração salina do substância para o interior meio intracelular estimula da célula, a concentração a entrada de água por interna se elevou, ao osmose, o que deixa as mesmo tempo que a células túrgidas e evita externa diminuiu, levando à que as folhas murchem. redução no valor da 13. a) Colocadas em relação CE/CI. Quando as solução de NaCl (meio concentrações das hipertônico), as células células e do meio de da batata perdem água cultura se igualaram por osmose, o que (isotonia), a relação CE/CI determina a redução de se estabilizou. massa da fatia. Colocadas7. A reposição das perdas em água (meio hipotônico), deve incluir o sódio porque as células recebem água sua absorção do intestino por osmose, o que eleva a para o sangue é massa da fatia. acompanhada de absorção b) As hemácias passiva de água por apresentariam osmose. A glicose fornece comportamento diferente, a energia necessária para pois, não possuindo parede
    • celulósica, podem de golgiense e depois receber água em expulsas da célula por excesso, quando em meio meio de vesículas de hipotônico, e sofrer lise secreção que se fundem à osmótica (ruptura da membrana plasmática. membrana plasmática). 16. a) A w retículo 14. a) 010203040506070654321Aresta (mm)Tempo (minutos) endoplasmático granuloso, B w complexo golgiense. b) Proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático granuloso são concentradas, modificadas e empacotadas em vesículas no complexo golgiense. Tais vesículas se movimentam até a membrana plasmática, fundem-se a ela e eliminam sua secreção no b) Em solução salina meio extracelular. (meio hipertônico), os 17. a) I – grânulos de cubos perdem água por secreção (ou de osmose. A partir de 50 zimogênio); II – mito- minutos, a solução salina côndria; III – complexo e o meio intracelular golgiense; IV – núcleo tornam-se isotônicos celular; V – retículo (igualdade de endoplasmático concentrações), e a granuloso. medida da aresta não b) V (síntese no retículo mais se altera. endoplasmático15. c granuloso) w IIIO retículo endoplasmático (concentração,granuloso contém modificação eribossomos e participa da empacotamento no com-síntese de proteínas de plexo golgiense) w Iexportação, que serão (exocitose a partir dosconcentradas e grânulos de secreção).modificadas no complexo 7
    • 18. a) O retículo que, no caso, é o meio endoplasmático contém extracelular. enzimas que atuam na 22. F – V – F – V – V metabolização da droga I. Células animais não recebida pelas células. possuem grandes Dessa forma, quanto vacúolos; estes são maior a concentração de típicos de células substância citotóxica, vegetais. tanto maior será a III. O complexo golgiense expansão da área do pode modificar as retículo endoplasmático. proteínas sintetizadas no Portanto, as células da retículo endoplasmático garrafa Y receberam 25 granuloso. μg/mL de droga, as 23. c células da garrafa Z O citoesqueleto não é receberam 50 μg/mL e as exclusivo de células células da garrafa X animais, pois está presente receberam 100 μg/mL. em todas as célulasb) A substância tóxica foi eucarióticas. colocada nas garrafas 24. O epitélio mucociliar, que no quarto dia, a partir do reveste internamente as qual se observou a vias aéreas, possui células expansão do retículo secretoras de muco e endoplasmático nas células com cílios, cujo células das garrafas X batimento impele o muco e Z. para a faringe, de onde éc) A expansão ocorreu no eliminado ou deglutido. retículo endoplasmático Caso os cílios não se não granuloso, que formem adequadamente, possui enzimas esse epitélio perde a relacionadas com a capacidade de remover desativação de partículas inaladas, o que substâncias tóxicas. acarreta infecções19. b respiratórias. Já aOs centríolos promovem o esterilidade deve-se ao desenvolvimento do distúrbio no flagelo (V), enquanto o desenvolvimento do complexo golgiense origina flagelo dos o acrossomo (III). Demais espermatozoides. estruturas: I – mitocôndria, II – núcleo, Capítulo 4origem da vida IV – cabeça.20. V – F – V – V ConexõesII. A estrutura I é um 1. As médias de temperatura fagossomo; o lisossomo na Terra são ideais para a primário é a estrutura II. atividade metabólica dos O vacúolo digestivo (III) seres vivos. Variações é também conhecido como bruscas de temperatura, lisossomo secundário. muito frio ou calor são21. F – V – V – V – V limitantes aoI. O mecanismo 1 é um desenvolvimento da vida. processo de difusão 2. Pelo crescente consumo feito passivamente de combustíveis fósseis, através de um canal de desmatamento e um estilo proteína. Na osmose, a de vida global que gera água se desloca para o poluição e desequilíbrios meio mais concentrado, ecológicos, o ambiente tem
    • sofrido duras entre organoides atuais einterferências. O microrganismos primitivos.aquecimento global é aconsequência imediata do Tarefa propostaexcesso de gás carbônico 1. catmosférico, ocasionando A abiogênese ou geraçãoalterações geoclimáticas espontânea era a crençae o rompimento do de que seres vivosequilíbrio ecológico. poderiam se originar de matéria bruta ou inanimada,Exercícios complementares desde que esta apresentasse certo6. a “princípio vital”.A existência da rolha nofrasco B impede a entrada 2. A hipótese reforçada pelade microrganismos, descoberta citada é a daevitando que o caldo de panspermia cósmica,carne fique contaminado. segundo a qual os primeiros seres vivos7. a teriam chegado à Terra em III. O experimento de fragmentos de corpos Redi demonstrou a celestes, como os impossibilidade do meteoritos e os cometas. surgimento de moscas diretamente do alimento 3. d em decomposição e, I. Microrganismos portanto, reforçou a provenientes do ar podem ideia da biogênese. eventualmente proliferar em soluções previamente8. V – V – F – F – V – V – F esterilizadas, porém o III. As bactérias e fungos que surgiram no 8 caldo provinham do ar. IV. O aquecimento eliminou bactérias e fungos previamente existentes no caldo. VII. A maioria das bactérias e todos os fungos são organismos heterotróficos.14. eFoi somente a partir daexistência de umatemperatura favorávelque moléculas eprocessos químicosessenciais à vida puderamocorrer em sua plenitude. 15. a) Algas pluricelulares e plantas sem flores (briófitas, pteridófitas e gimnospermas) b) Após o ponto I.16. bA existência de DNA próprioé a grande evidência de“parentesco” evolutivo
    • simples contato com o ar não garante isso. O experimento de Pasteur com os frascos “pescoço de cisne” mostrou que, mesmo recebendo ar, a solução esterilizada não se contaminava.4. bO trabalho de Pasteur com os frascos “pescoço de cisne” demonstrou que não havia “princípio ativo” no ar e que microrganismos só poderiam surgir de outros microrganismos.5. F – V – V – F – FI. A ideia de geração espontânea é conhecida como abiogênese.IV. Acredita-se que a formação de coacervatos tenha ocorrido antes do surgimento das primeiras células.V. Miller realizou seu experimento a partir do conhecimento da provável composição da atmosfera primitiva.6. bDe acordo com a hipótese autotrófica, as primeiras formas de vida seriam capazes de produzir alimento por quimiossíntese, usando energia liberada em reações intracelulares de oxidação de substâncias inorgânicas.7. aA energia liberada na reação descrita possibilita a produção de alimento; trata-se, portanto, de um processo de quimiossíntese.8. eDe acordo com a hipótese heterotrófica, as primeiras formas de vida seriam incapazes de produzir seu alimento (seres heterotróficos), conseguindo-o dos oceanos primitivos e degradando-o na ausência de oxigênio (fermentação).9. a) Miller e Urey testaram a hipótese de que, nas supostas condições da Terra primitiva, simuladas em seu aparelho, substâncias inorgânicas simples teriam se combinado e produzido substâncias orgânicas.b) Foram obtidos aminoácidos.c) A origem do O2 estaria vinculada ao aparecimento dos organismos fotossintetizantes, uma vez que o oxigênio é um produto da fotossíntese. 10. d O experimento de Miller demonstrou a possibilidade de combinação das substâncias existentes na atmosfera primitiva, gerando moléculas orgânicas, como aminoácidos. 11. b O surgimento da vida na Terra está relacionado com um processo de evolução química, envolvendo os elementos componentes das substâncias existentes na atmosfera, que originaram subs- tâncias mais complexas. Não há consenso sobre
    • como seriam as primeiras formas de vida, se autótrofas quimiossintetizantes ou heterótrofas. Além disso, temperaturas elevadas e ausência de oxigênio seriam condições plausíveis para a época. 12. d Esta seria a provável sequência de evolução dos sistemas energéticos, de acordo com a hipótese heterotrófica, defendida por Oparin. 13. c A sequência definida toma por base a hipótese heterotrófica. 14. A sequência correta é A w B, ou seja, foi somente após o surgimento dos organismos fotossintetizantes (A), que liberavam oxigênio para a atmosfera, que se tornou possível a proliferação dos organismos aeróbios (B). 15. Mitocôndrias e cloroplastos apresentam DNA e sintetizam proteínas em ribossomos internos. A origem desses organoides estaria associada à simbiose entre células primitivas e microrganismos. 16. a) São argumentos que fundamentam a teoria endossimbiótica: (1) mitocôndrias têm suas próprias moléculas de DNA, com organização semelhante à dos cromossomos bacterianos; (2) mitocôndrias possuem ribossomos e sintetizam proteínas; (3) mitocôndrias reproduzem-se por divisão binária, como os procariontes. b) A grande vantagem adaptativa das mitocôndrias é a de que as reações de degradação do alimento em presença de oxigênio (respiração celular aeróbia) são mais eficientes, permitindo a liberação de maior quantidade de energia, o que favorece a sobrevivência e a reprodução dos organismos.9