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Exercícios complementares                                                     de células que se encontra a maior parte da ...
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Ensino medio livre_edicao_2012_unidade_01_biologia

  1. 1. biologia fundamentosCapítulo 1 15. d processo II é a respiração celular aeróbia, que produz gás OCiência da vida carbônico (A) e água (B), substâncias usadas na fotossíntese.Conexões O processo I é a fotossíntese, que produz glicose e gás oxigênio, usados na respiração celular aeróbia. 1. Pode-se estimular o debate em sala de aula, no qual diversas respostas são possíveis. Os cientistas devem assumir postura 1 6. a) O conjunto de todas as porções da Terra nas quais existe ética em suas pesquisas; além da honestidade na aplicação vida constitui a biosfera. do método científico, precisam estar atentos em desenvolver b) Trata-se da fotossíntese, processo metabólico pelo qual de- trabalhos que não reforcem preconceitos ou possam trazer terminados seres vivos (alguns tipos de bactérias, as algas e prejuízos à sociedade. No entanto, o uso das descobertas cien- as plantas) captam a energia luminosa, cuja principal fonte tíficas nem sempre é claramente previsto, o que pode levar a é o Sol, e a convertem em energia química, armazenada usos não adequados no futuro. A afirmação de Goldemberg primariamente em moléculas de carboidratos. reconhece que os cientistas, apesar de se sentirem proprietários c) O foco dos trabalhos de Charles Darwin foi a evolução dos das descobertas que fazem, não são capazes de controlar seu seres vivos. Darwin propôs uma explicação para o processo uso; é a sociedade que definirá as aplicações das conquistas evolutivo centrada na ideia de seleção natural. científicas e suas limitações de ordem ética. Tarefa proposta 2. Esta é mais uma questão que pode ser debatida com respostas di- versificadas. A aplicação dos conhecimentos científicos do ponto de 1. d vista do que é ou não ético pode variar em diferentes momentos da O termo cobaia é usado em referência aos animais usados para história da sociedade. A expressão alvo móvel reflete o dinamismo testes em pesquisas de laboratório. A charge refere-se, portanto, do comportamento social, de modo que o emprego de um conheci- à experimentação, durante a qual é testada uma hipótese. mento adquirido pode deixar de ser ético sob certas condições que 2. c refletem o momento histórico que se vive. O uso terapêutico das Organismos de diferentes espécies podem apresentar diferentes células-tronco embrionárias, por exemplo, é encarado de formas cores e formatos de bicos, viver em ambientes semelhantes, variáveis por diferentes pessoas, de acordo com suas concepções apresentar ancestrais comuns e desempenhar papéis ecológicos religiosas, científicas e sociais. A “solução nuclear” para a Segunda semelhantes em ambientes distintos. Apenas organismos da Guerra Mundial até hoje suscita debates acalorados. mesma espécie podem gerar descendentes férteis por meio da reprodução.Exercícios complementares 3. c 6. a) As plantas crescem no sentido da fonte de luz. Os vírus são seres acelulares e só manifestam atividade vital b) Uma das hipóteses poderia ser: “A luz inibe o crescimento e se reproduzem no interior de células dos organismos que da face iluminada e estimula o da face oposta”. parasitam. 7. Os seres vivos possuem algumas propriedades comuns que 4. b podem ser expressas por meio de verbos, tais como crescer, O procedimento com validade científica é o que emprega um desenvolver-se, manter-se em equilíbrio, reagir a estímulos, experimento controlado, no qual se compara o crescimento de regenerar-se, reproduzir-se e evoluir. espécies cultivadas sem a presença de extrato de bananeiras 8. a) A presença da valina na dieta é essencial para o desenvol- com o de espécies cultivadas na presença desse extrato. Se as vimento normal de larvas de moscas do gênero Heliothis. espécies apresentarem crescimento satisfatório somente quan- b) Servir como referência (grupo-controle) para comparação do o extrato de bananeiras não estiver presente, comprova-se com os grupos experimentais. o efeito inibidor das bananeiras sobre o crescimento de outras espécies de plantas.1 4. A reprodução sexuada favorece a variabilidade genética, o que, em ambiente desfavorável, aumenta a capacidade adaptativa 5. Os resultados corroboram a hipótese. Incapazes de liberar da população. Nessa situação, torna-se mais provável a sobre- nitratos, as bactérias, na condição A, não devem ter recebido vivência de ao menos alguns indivíduos, que, dessa forma, nutrientes das plantas e tiveram reduzida sua capacidade garantem a continuidade da espécie. proliferativa. 1
  2. 2. 6. e 1 2. Ambos executavam atividades graças a mecanismos internos. I. verificação de que a urina apresentava açúcar em excesso é A Percebe-se que o primeiro é mecânico e o segundo, um ser vivo, uma observação. pelo fato de este procurar alimento (“… dirige-se para um punha- II. A presença de açúcar na urina como sintoma de diabetes é um do de grãos, dos quais alguns são mordiscados e ingeridos…”), fato reconhecido. realizar atividades metabólicas (“… urina e defeca…”) e cuidar III. A relação entre pâncreas e diabetes é uma hipótese que pode de sua prole (“… volta para junto de seus filhotes…”). explicar o fato de que o animal sem esse órgão apresenta 1 3. b excesso de açúcar na urina. O hábitat equivale ao “endereço” da espécie (onde vive), en- IV. A injeção de secreção do pâncreas nos cães diabéticos pela quanto o nicho ecológico corresponde à sua “profissão” (o que remoção desses órgãos e posterior análise dos resultados é um faz, que atividades realiza). experimento realizado para testar a hipótese. 1 4. Apenas as capivaras do pantanal constituem uma população, 7. b pois compõem um grupo de organismos da mesma espécie Além da vitamina em questão, os alimentos retirados da dieta que habitam um mesmo ambiente. Os peixes da Amazônia não dos ratos continham outras substâncias que também podiam ser formam uma população porque compreendem diversas espécies importantes para o crescimento e a manutenção dos pelos. Como diferentes. As abelhas de uma colmeia também não constituem há diversas variáveis envolvidas e nenhum padrão de comparação, uma população porque, embora sejam da mesma espécie, não o experimento não foi controlado e não tem valor científico. O pro- vivem restritas ao espaço da colmeia. A delimitação de uma cedimento adequado seria dividir os ratos em dois grupos, fornecer população de abelhas deve levar em conta toda a área em que a um dos grupos a dieta completa e, do outro, suprimir exclusiva- vivem e obtêm alimento, incluindo a colmeia e arredores. mente a vitamina em teste, comparando-se os resultados a seguir. 1 5. a) Organismo e) Órgão 8. As aves, embora muito parecidas, pertenciam a espécies distin- b) Órgão f) População tas. Pode ser ainda que fossem da mesma espécie, porém do c) Órgão g) Biosfera mesmo sexo. Outra possibilidade é que alterações hormonais e d) Célula h) Comunidade comportamentais, comuns em animais mantidos em cativeiro, 1 6. b inviabilizaram sua reprodução. Cada tipo de organismo (espécie) do aquário constitui uma 9. As semelhanças existentes entre as diversas formas de vida — população. O conjunto das seis populações é a comunidade evidenciadas principalmente pela organização celular e pelas de seres vivos do aquário. principais atividades metabólicas — refletem o grande elo que 1 7. d une todos os organismos: a ancestralidade comum. A partir dos Um rato branco é um indivíduo de determinada espécie usada mesmos ancestrais remotos, todas as espécies atuais surgiram, no laboratório de fisiologia. O termo Rattus norvegicus designa em um longo processo evolutivo. uma determinada espécie de rato. Todas as ratazanas de uma 1 0. O gráfico mostra o aumento da expectativa de vida ao longo cidade compõem uma população, ou seja, seres da mesma da história da humanidade, certamente como resultado da espécie que vivem em um mesmo ambiente. melhoria das condições de vida proporcionada pelo desen- 1 8. d volvimento da ciência: habitação, saneamento, alimentação, A existência de muitos nichos ecológicos em um ecossistema abre prevenção, diagnóstico e cura de doenças e outras. maiores possibilidades de exploração ambiental para as espécies 11. Uma hipótese que pode explicar o súbito apagamento da lâm- da comunidade, contribuindo para o aumento da diversidade. pada do quarto é que houve interrupção do fornecimento de energia elétrica. O teste dessa hipótese é feito por meio de um 1 9. b experimento simples: acender as lâmpadas de outros cômodos Tanto a reprodução sexuada como a assexuada asseguram a da casa. Se as lâmpadas não se acenderem, a hipótese pode ser perpetuação da espécie. A reprodução sexuada, por favore- considerada correta. Caso as demais lâmpadas se acendam, a cer a variabilidade genética, gera descendentes com maior hipótese será inválida e deverá ser substituída por outra; por quantidade de diferenças entre si e em relação aos pais, o que exemplo, a lâmpada do quarto pode ter queimado. Para testar representa vantagem adaptativa para a população em ambien- essa hipótese, pode-se providenciar a substituição da lâmpada tes instáveis. A reprodução assexuada, que tende a produzir que não se acende por outra; se esta se acender, conclui-se que a grande quantidade de descendentes muito semelhantes ao nova hipótese é a correta. Caso ela não se acenda, a nova hipótese genitor, é interessante para a população quando o ambiente também será invalidada e nova hipótese deverá ser formulada é mais estável. Os processos sexuados ocorrem em quase todas (pode ser um problema no soquete, por exemplo) e testada. as formas de vida.2
  3. 3. 2 0. d 2. A observação ao microscópio óptico comum não permite a III. As espécies 2 e 3 apresentarão alguma semelhança, como visualização da ultraestrutura celular, ou seja, organoides de resultado de terem um ancestral comum. tamanho reduzido não podem ser analisados. O que se observa é a delimitação externa da célula (a membrana plasmática,2 1. O crescimento do salgueiro ocorreu pela produção de matéria or- muito delgada, não é vista) e o núcleo, com coloração mais gânica na fotossíntese. Portanto, além da água, havia de se consi- escura. Entre as células da mucosa bucal (célula animal) e a derar todo o carbono incorporado pela planta durante cinco anos. da epiderme de cebola (célula vegetal), podem-se verificar, ao Ele “se esqueceu” do gás carbônico que a planta absorvia do ar. microscópio óptico, a diferença no formato (a célula vegetal22. Todas as características citadas são adaptativas, ou seja, facili- é mais rígida e alongada) e a existência da parede celular, tam a sobrevivência de seus portadores no ambiente em que bastante espessa, apenas na célula vegetal. vivem e por isso foram preservadas pela seleção natural: a) a tromba alongada do elefante facilita a manipulação e a Exercícios complementares coleta do alimento; 6. Por mais diferentes que sejam, todos os seres vivos, exceto os vírus, b) o perfume da flor atrai animais polinizadores; são constituídos por células com estrutura e composição química c) as manchas da pelagem do leopardo favorecem sua camuflagem, semelhantes, dentro das quais se realizam os processos vitais. permitindo que se aproxime das presas sem ser percebido; d) a casca espessa protege as árvores da desidratação e das 7. a) A pequena espessura do material permite a passagem da luz, variações de temperatura; que formará a imagem ampliada ao passar pelo conjunto e) o longo bico permite ao beija-flor sugar o néctar que usa de lentes. Se o objeto apresentar grande espessura, não será como alimento. atravessado pela luz e a imagem não será formada. b) Não. A cortiça é um tecido vegetal morto. O que Hooke observou23. a) A reprodução sexuada favorece a variabilidade genética na foram as cavidades deixadas pelas células mortas. Daí vem o descendência, da qual pode ser selecionada a variedade termo célula, que, em latim, significa “pequena cavidade”. que apresenta as características desejadas. b) O interesse do agricultor é obter descendentes que preser- 8. A imagem, com ampliação de 400 vezes em relação ao tamanho vem as características selecionadas existentes na geração pa- original, apresenta 0,9 mm de diâmetro. Dessa forma, o tama- rental. Dessa forma, é interessante proliferar essa variedade nho real da imagem (1 vez) é 0,00225 mm ou 2,25 · 10–3 mm. por processo assexuado, que não favorece a variabilidade. Como 1 mm contém 106 nm, o tamanho da imagem será de 2,25 · 10–3 · 106, que equivale a 2,25 · 103 nm ou 2.250 nm.2 4. a) As características dos organismos são determinadas por seu material genético e pela ação de fatores ambientais. 1 4. b b) Mudas obtidas de uma mesma planta-mãe — portanto, ge- Os vírus não apresentam células; nas plantas, semente e tronco neticamente idênticas —, quando se desenvolvem ao nível do são multicelulares; as leveduras são fungos unicelulares. mar, geram plantas semelhantes em altura, demonstrando o 15. F – F –F –V –F papel do material genético. Entretanto, mesmo sendo cópias I. As células não surgem por geração espontânea, e sim a partir genéticas da planta-mãe, tornam-se diferentes dela e desen- da divisão de outra célula. volvem características distintas (por influência ambiental) II. Embora pequenas, as células podem ser visualizadas ao mi- quando cultivadas em locais de maior altitude. croscópio óptico. III. A parede celular não existe em células animais e de protozoários.Capítulo 2 V. As características de uma célula são transmitidas às suas descendentes porque o material genético é transferido durante a divisão celular.Organização celular 1 6. a) Os erros cometidos foram os seguintes: (1) a membranaConexões plasmática existe em todos os tipos celulares, inclusive nos 1. O debate acerca da criação da célula artificial pode envolver procariontes; (2) o complexo golgiense existe em todas as argumentos variados, que passam pelas aplicações benéficas células eucarióticas, inclusive nas animais; (3) os centríolos da técnica, como a programação genética de microrganismos não estão presentes em células de vegetais com flores; para favorecer a execução de atividades úteis, como a geração (4) as mitocôndrias estão presentes em células eucarióticas, de combustíveis e a retirada do excesso de gás carbônico da inclusive nas de vegetais com flores. atmosfera (citadas no texto), além da produção de vacinas. Entre b) A permeabilidade seletiva é característica da membrana os aspectos negativos, pode ser citada a questão ética envolvida plasmática, o que permite a manutenção da composição na manipulação genética (ficará restrita aos microrganismos?) química celular. Os centríolos participam ativamente da e o temor de uso para criação de armas biológicas. divisão celular nas células animais. 3
  4. 4. Tarefa proposta cortes finos são transparentes; logo, o emprego dos corantes permite destacar certas estruturas. Os corantes artificiais são 1. Os dois pontos não serão vistos de forma distinta, e sim como anilinas, obtidas em uma enorme variedade de cores e que se um único ponto, pois sua distância é menor que o limite de classificam em básicas, ácidas e neutras. Uma característica resolução do microscópio. Para que pudessem ser vistos como importante dos corantes é a seletividade, ou seja, a afinidade pontos distintos, deveriam estar distantes 0,5 µm ou mais. Quan- específica por determinadas estruturas ou substâncias. to menor o limite de resolução de um microscópio, tanto maior será seu poder de resolução, ou seja, a capacidade de permitir a 9. a visualização de pontos que estejam muito próximos no objeto. A membrana plasmática está presente em todos os tipos celulares. 2. O estudante anotou aumentos de 40 vezes, 100 vezes e 400 Carioteca e mitocôndrias não existem em células procarióticas. vezes, respectivamente. O aumento total é dado pelo produto do aumento proporcionado pela lente ocular e do aumento 1 0. Os componentes existentes em todos os tipos celulares são: fornecido pela lente objetiva. membrana plasmática (envoltório que garante a manutenção da composição química da célula, o que é essencial para seu 3. c metabolismo), citosol (preenchimento celular, composto por A ampliação de 1.000 vezes deixará a imagem com diâmetro de água e outras substâncias, que garante um meio ideal para a 10.000 µm (104 µm). Como 1 µm equivale a 10–3 mm, o diâmetro ocorrência de reações metabólicas), material genético (substân- da imagem será de 104 · 10–3, ou seja, 10 mm ou 1 cm. cia química — DNA — que contém as informações necessárias 4. Microscópio é um aparelho que permite observar estruturas para controlar a atividade celular) e ribossomos (organoides muito pequenas, como as células. O microscópio óptico possui, responsáveis pela produção de proteínas, que estruturam os em geral, dois conjuntos de lentes: a ocular e a objetiva. O feixe componentes celulares). de luz atravessa o material biológico que está sendo examina- 1 1. e do e sofre desvios ao atravessar essas lentes, provocando um Sendo um organismo procarionte, a bactéria não apresenta aumento aparente da imagem. Já no microscópio eletrônico, carioteca em sua célula única. o material é atravessado por um feixe de elétrons, que sofre desvios ao atravessar campos elétricos, acarretando um efeito 1 2. b análogo ao que ocorre quando a luz atravessa as lentes. A parede celular, composta por celulose, é espessa, resistente e pouco elástica; com isso, impede que a célula vegetal receba 5. O micrótomo é um equipamento que se assemelha funcional- água em excesso, a ponto de provocar sua ruptura. mente ao cortador de frios das padarias. A navalha de aço do micrótomo corta, em fatias muito finas, o bloco de parafina 1 3. a) As células A e B são eucarióticas, enquanto a célula C é em que o material biológico está incluído. É fundamental procariótica. que a navalha esteja bem afiada, para fazer cortes finos, sem b) A célula A é típica de animais, pois é eucariótica, mas não deformidades ou riscos. apresenta parede celular nem cloroplastos. A célula B é 6. e tipicamente vegetal porque é eucariótica e possui parede A teoria celular enuncia que todos os seres vivos são formados por celular e cloroplastos. A célula C é característica de bactérias, células (hoje, sabe-se que os vírus constituem uma exceção). uma vez que é procariótica. 7. a) Neurônios (células nervosas) têm a recepção e a transmissão 1 4. a de estímulos facilitada por sua forma alongada e ramificada. Células eucarióticas caracterizam-se por apresentarem compar- b) Células musculares são alongadas e flexíveis, o que favorece timentação interna determinada pela presença de organoides as mudanças de formato que sofrem a contração muscular, membranosos, como retículo endoplasmático, complexo responsável pelos movimentos do organismo. golgiense e mitocôndrias. Parede celular existe em células c) As hemácias (glóbulos vermelhos) associam pequeno volume eucarióticas (algas e plantas, por exemplo) e procarióticas (bac- a uma grande superfície de membrana, o que favorece a térias). Membrana plasmática, ácidos nucleicos e ribossomos entrada e a saída de oxigênio da célula. estão presentes em qualquer tipo celular. d) As células da pele, achatadas e justapostas, cumprem a 1 5. c função de revestir e proteger o organismo. Todas as células possuem DNA (material genético), membrana 8. A fixação inibe a degeneração dos tecidos, além de endurecê- plasmática e ribossomos. Parede celular é encontrada em -los e facilitar o posterior manuseio. São exemplos de fixadores bactérias e células vegetais, mas não em células animais. Mi- o formaldeído, o etanol e o ácido acético. A importância da tocôndrias não existem em células procarióticas, como as das coloração deve-se ao fato de que os materiais biológicos em bactérias.4
  5. 5. 1 6. a 2 4. a) I é uma célula animal, II é uma célula vegetal e III é uma A estrutura I é uma mitocôndria, organoide no qual ocorre a célula bacteriana. respiração celular aeróbia. A estrutura II é um centríolo, que par- b) As células vegetais, por meio da fotossíntese, fornecem o ticipa da divisão celular e da origem de cílios e flagelos em certas gás oxigênio necessário para a respiração celular aeróbia células. A estrutura III é o complexo golgiense, que toma parte das demais células, inclusive a célula animal. no processo de secreção celular concentrando e “empacotando” c) Células vegetais e bacterianas apresentam parede celular. Além substâncias que a célula sintetiza e destina ao meio externo. disso, certas bactérias são autótrofas, como o são os vegetais. d) Os vírus (IV) não apresentam estrutura celular e dependem17. d das células que parasitam (animais, vegetais ou bacterianas) I. Os vacúolos das células vegetais são estruturas de armazena- para se reproduzirem. mento e controle hídrico. III. Os centríolos, comuns nas células animais, não estão presentes em células de vegetais superiores. Capítulo 3 V. A membrana plasmática está presente em todos os tipos Composição química das células celulares.1 8. b Conexões O ergastoplasma também é conhecido como retículo endoplas- 1. O soro caseiro contém sal de cozinha (cloreto de sódio) e açúcar (sa- mático granuloso. O cloroplasto é um tipo de plasto que contém carose, que se desdobra em frutose e glicose, esta útil na absorção de clorofila e é o local da fotossíntese. Outros tipos de plastos são sódio). O soro para reidratação oral (SRO) é usado em situações mais especializados em armazenar substâncias, como o amido. graves, sendo apresentado na forma de pequenos pacotes (cada um1 9. d deve ser dissolvido em um litro de água filtrada) contendo cloreto Células vegetais e animais apresentam núcleo diferenciado, de sódio, citrato de sódio, cloreto de potássio e glicose. A reposição mitocôndrias e complexo golgiense. Células animais não pos- dos sais perdidos na desidratação é mais eficaz com o uso do SRO. suem plastos nem parede celulósica. Uma solução polieletrolítica de administração endovenosa é reco- mendada em casos de desidratação pronunciada e pode apresentar20. d molibdato de sódio, selenito de sódio, cloreto de ferro, cloreto de Algas são organismos autótrofos. Musgos são plantas e, como tais, zinco, cloreto de manganês, cloreto de cobre, cloreto de cromo, são seres pluricelulares. Cogumelos são fungos e, portanto, são fluoreto de sódio e iodeto de potássio. Os elementos encontrados eucariontes. Platelmintos são animais; logo, são heterótrofos. nesses sais atuam como cofatores enzimáticos e são fundamentais2 1. a) I – retículo endoplasmático granuloso; II – complexo para manter o funcionamento metabólico, bastante prejudicado golgiense. pelas perdas decorrentes da desidratação. b) A estrutura III é uma mitocôndria, sede da respiração celular 2. Por ser um trabalho de pesquisa, admite múltiplas respostas e aeróbia, enquanto a estrutura IV, os centríolos, participam resultados, assim como variadas formas de apresentação. da divisão celular e, em certas células, da formação de A título de exemplo, uma conhecida marca de água mineral estruturas locomotoras, como cílios e flagelos. traz, em sua composição (valores em mg/L): bicarbonato2 2. Soma = 30 (02 + 04 + 08 +16) (218,77), potássio (25,50), sódio (24,70), cálcio (24,44), magnésio (01) Células procarióticas não possuem mitocôndrias. (9,48), sulfato (2,80), cloreto (2,01), nitrato (1,90), fluoreto (0,11), lítio (0,025). A pesquisa deve mostrar ainda que as composi-2 3. A entrada de substâncias (matéria-prima) e a saída de subs- ções quantitativa e qualitativa variam de acordo com a marca tâncias (produtos) são controladas pela membrana plasmática, de água mineral, o que está relacionado com sua fonte de graças à sua permeabilidade seletiva. O projeto de conversão origem. Uma bebida isotônica de grande aceitação comercial de matéria-prima em produtos celulares está inscrito no DNA (embalagem de 500 mL) contém carboidratos (30 g), sódio dos cromossomos, localizados no núcleo. As informações co- (225 mg), potássio (60 mg) e cloreto (210 mg). Observa-se que dificadas são usadas para produzir proteínas específicas nos a diversidade de minerais na água é bem maior que no isotô- ribossomos do citoplasma. Algumas dessas proteínas são segre- nico. Em compensação, a quantidade de cada tipo de mineral gadas e armazenadas em cavidades do retículo endoplasmático no isotônico é significativamente maior que na água. Além e, em seguida, transferidas para o complexo golgiense, que as disso, a presença de carboidratos no isotônico faz com que embala — geralmente depois de modificá-las — em vesículas seja uma bebida calórica (120 kcal por 500 mL na amostra que eliminam seu conteúdo no meio extracelular, quando da já citada). A existência de elevada concentração de minerais secreção celular. As atividades celulares consomem energia, no isotônico recomenda que seja ingerido com moderação e que é gerada nas mitocôndrias. em situações específicas. 5
  6. 6. Exercícios complementares de células que se encontra a maior parte da água existente no organismo humano. 6. c Composição química da bactéria Escherichia coli: 1 – água (70%), 2. b 2 – proteínas (15%), 3 – ácidos nucleicos (7%), 4 – carboidratos A água não tem poder catalítico, ou seja, não é capaz de acelerar (3%), 5 – lipídios (2%), 6 – sais minerais (2%), 7 – outros (1%). a velocidade das reações químicas. 7. a Seres aquáticos usam o gás oxigênio dissolvido na água. 3. a A água é importante para seres terrestres, assim como para seres Tecidos metabolicamente ativos apresentam maior quanti- aquáticos, e participa diretamente de atividades metabólicas, dade de água, cujo teor diminui com o envelhecimento do como as reações de hidrólise. O elevado calor específico da organismo. água relaciona-se com sua estabilidade térmica; ao evaporar, 4. c o suor absorve o excesso de calor do corpo e ajuda a manter a O cálcio está presente em estruturas esqueléticas e participa temperatura corporal. da coagulação do sangue. O sódio é mais abundante no meio 8. e extracelular. O magnésio é componente da clorofila. O teste da hipótese deve ser feito por meio de um experimento 5. a controlado, no qual uma única variável diferencia dois grupos de plantas: o grupo controle, que recebe todos os sais minerais, e o Sementes em vida latente podem ser estocadas durante longos grupo experimental, que recebe os mesmos sais, com exceção do períodos e germinam somente em condições favoráveis porque magnésio. Se os dois grupos apresentarem folhas com a mesma apresentam reduzido teor de água, que mantém o metabolismo aparência, a hipótese estará errada, pois a ausência do magnésio delas deprimido. não afetou as plantas. Caso as plantas tratadas sem magnésio apre- sentem folhas amareladas, conclui-se pela correção da hipótese. 6. Soma = 1 (01) (02) O cloreto participa da composição do suco gástrico. 1 4. a) Possuem carbono e hidrogênio em suas moléculas e, em (04) O ferro é componente da hemoglobina. geral, armazenam grande quantidade de energia em suas (08) O iodo é componente dos hormônios tireodianos; a ligações químicas. hemocianina tem cobre em sua composição. b) Em geral, elas possuem, em uma extremidade, um radical (16) O magnésio compõe a clorofila. —H e, na extremidade oposta, um radical —OH. Esses (32) Os sais minerais frequentemente estão dissolvidos em radicais reagem entre si, formando uma molécula de água água. (reação de condensação por desidratação), que é liberada. Em seguida, as extremidades das moléculas orgânicas se 7. a unem, num verdadeiro “engate” químico. O magnésio é componente da clorofila. O cálcio é importante na coagulação sanguínea. 1 5. b II. A parede das células vegetais é formada pela celulose, um 8. Soma = 7 (01 + 02 + 04) polissacarídio. (08) É aceita a hipótese de que os primeiros seres vivos eram IV. Garras e unhas são compostas de queratina, uma proteína. heterótrofos e, portanto, incapazes de sintetizar seu pró- prio alimento. 16. a) O glicogênio é encontrado no fígado e nos músculos dos (16) O ATP também está presente em procariontes, como animais, enquanto o amido está presente em raízes, caules, molécula distribuidora de energia. frutos e sementes dos vegetais. (32) Os minerais que ocorrem em percentuais relativamente b) O glicogênio armazenado pode ser convertido em glicose, elevados variam de um tipo de organismo para outro; empregada no metabolismo energético. Graças aos estoques por exemplo, o percentual de magnésio, componente de glicogênio, os animais podem passar determinados pe- da molécula de clorofila, é elevado em autótrofos ríodos sem se alimentar, podendo fazê-lo apenas algumas fotossintetizantes, quando comparado ao dos hete- vezes por dia. rótrofos. 9. c Tarefa proposta Nitrogênio e fósforo compõem ácidos nucleicos (material gené- 1. a tico). Nitrogênio também compõe aminoácidos das proteínas. Embora líquidos circulatórios e secreções apresentem grande Potássio regula a quantidade de água das células (equilíbrio conteúdo hídrico em sua composição, é no interior dos trilhões osmótico) e atua na permeabilidade das células.6
  7. 7. 1 0. a 1 9. a) O colesterol é componente estrutural da membrana plasmá- Conforme o enunciado, os três tipos de água descritos podem tica das células animais e precursor de hormônios sexuais, ser consumidos, ou seja, são potáveis. como estrógenos e progesterona. b) O colesterol sanguíneo é produzido pelo fígado e também1 1. A presença do feto exige na gestante maior captação de oxigê- é fornecido pela alimentação. nio. Dieta rica em ferro favorece a formação de hemoglobina, o que incrementa o transporte de oxigênio e reduz os sintomas 2 0. a) Silicone e outras substâncias apolares são hidrofóbicas, ou da anemia, como a “falta de ar”. seja, têm aversão pela água, repelindo-a.1 2. a) Em relação às recomendações da Organização Mundial da b) A camada oleosa e impermeabilizante evita que as penas Saúde: (1) o soro caseiro possui baixa concentração de po- encharquem; do contrário, as aves não conseguiriam se tássio e excesso de carboidratos; (2) o chá de funcho possui manter na superfície da água. Por isso, quando há vaza- baixa concentração de sódio, de cloreto e de carboidratos; mento de petróleo nos oceanos, detergentes não devem (3) a água de coco possui baixa concentração de sódio e de ser usados para solubilizá-lo, pois também removem a cloreto e excesso de carboidratos e de potássio. camada impermeabilizante das penas das aves, dificultando b) Não, porque, ao receber sal de cozinha (cloreto de sódio, a flutuação. NaCl), continuaria deficiente em potássio. c) O chá de funcho, por acréscimo de açúcar e sal de cozinha. 2 1. a) Os seres humanos não são capazes de sintetizar carotenoi- des, que são obtidos na alimentação (em vegetais amarelos1 3. a) O monossacarídio é a molécula C7H14O7, que obedece à e vermelhos). O betacaroteno é convertido no fígado e no fórmula geral CnH2nOn (trata-se de uma heptose, na qual intestino delgado em vitamina A, que, modificada, é um n = 7). O dissacarídio é a molécula C8H14O7, que obedece à dos componentes da rodopsina, um pigmento fotossensível fórmula geral CnH2n – 2On – 1 (na qual n = 8). encontrado em células da retina. A deficiência de vitamina b) Foram duas moléculas do monossacarídio C4H8O4, pois a A provoca a cegueira noturna. fusão de duas delas (C4H8O4 + C4H8O4) resulta em C8H14O7, b) Estrutura das membranas celulares e controle hormonal. com perda de uma molécula de água (H2O). Um exemplo é o colesterol, encontrado nas membranas1 4. a celulares em animais. A quitina que compõe a cobertura exterior dos insetos é um c) Em animais: tecido adiposo (sob a pele e entre os ór- exemplo de carboidrato de sustentação encontrado em animais. gãos). Em vegetais: sementes (amendoim, soja) e frutos (azeitona).1 5. a) Os carboidratos são gerados pelo processo de fotossíntese. b) Porque os carboidratos são os principais fornecedores de 22. a) A sacarose (dissacarídio) é digerida em glicose e frutose energia para o metabolismo, além de participarem da cons- (monossacarídios), que são assimiladas e distribuídas para tituição de moléculas essenciais, como os ácidos nucleicos. as células do corpo, onde, por meio da respiração celular aeróbia, fornecem energia para as atividades vitais.1 6. a) Glicose e frutose são monossacarídios, enquanto o amido é b) A água do suor evapora na superfície do corpo, retirando dele polissacarídio. o excesso de calor, o que contribui para manter constante b) Os monossacarídios, que apresentam moléculas de tama- a temperatura corporal. nho reduzido, são absorvidos diretamente; os polissaca- rídios, que são grandes moléculas, precisam ser digeridos 2 3. a) A glicose excedente, isto é, não empregada diretamente e convertidos em monossacarídios para que possam ser na respiração celular aeróbia, com a função de fornecer assimilados. energia para as atividades vitais, nem armazenada na forma de glicogênio (polissacarídio), é convertida em gorduras1 7. a (triacilgliceróis), acumuladas no tecido adiposo. O acúmulo O gasto energético em uma partida de futebol é bastante ele- de grande quantidade de gordura leva à obesidade. vado; por isso, é interessante que a dieta do atleta contenha b) Não havendo glicose ou glicogênio disponível, as gorduras, grande quantidade de carboidratos, que apresentam fácil e até mesmo as proteínas, são mobilizadas para fornecer digestão e fornecem grande quantidade de energia. energia. O emagrecimento é consequência da redução das reservas lipídicas, o que ocorre no processo II.18. e I. De acordo com os dados da tabela, a carne branca de frango 2 4. d possui mais colesterol que o toucinho. O gráfico mostra forte correlação entre ingestão de gordura II. O contrafilé cru apresenta 51 mg de colesterol em cada 100 g, e mortalidade por câncer de próstata, como demonstram as o que não corresponde a 50% da massa total. posições de Suécia, Dinamarca e Holanda. 7
  8. 8. Capítulo 4 8. c O animal B morto no teste I, a lâmina A com resultado posi- Proteínas tivo para a presença de anticorpos no teste II e a ausência de Conexões digestão por proteases (às quais os príons são resistentes) no gel B do teste III revelam a presença de príons patogênicos. Página 65 1 4. d 1. Com o nascimento do segundo filho de um casal pobre, o Na reação representada, X é o substrato, Y é a enzima, Z e M são os primeiro bebê, até então saudável, perde seu lugar no seio produtos. A substância N é molecularmente semelhante ao subs- da mãe e, consequentemente, sua cota de leite materno, trato da enzima Y (X) e compete com ele pela vinculação ao cen- principal fonte de aminoácidos, e passa para uma dieta tro ativo da enzima, o que pode reduzir a ocorrência da reação. baseada em amido. Dessa forma, o primeiro filho passa a sofrer de desnutrição proteica após o nascimento de seu 1 5. a irmão. Beribéri é um tipo de polineurite associada à deficiência de vitamina B1; como o abacate apresenta quantidade reduzida 2. Os aminoácidos essenciais não são sintetizados pelo organis- dessa vitamina, não é o alimento mais adequado para prevenir mo; dessa forma, têm maior valor os alimentos ricos em pro- a doença (grão-de-bico teria melhor efeito). Couve é rica em teínas nas quais esses aminoácidos são abundantes. Ingerir cálcio (que previne a osteoporose) e vitamina A (que evita a proteínas com grande quantidade de aminoácidos naturais xeroftalmia). Goiaba apresenta muita vitamina C, que previne o não é tão vantajoso porque essas moléculas já são sintetizadas escorbuto. Grão-de-bico é rico em ferro, que previne a anemia. pelo organismo. 1 6. a) É a água oxigenada (peróxido de hidrogênio, H2O2). 3. Essa questão pode fomentar uma discussão da qual muitas b) Dióxido de manganês e alguma substância (enzima) presente conclusões podem ser obtidas. Não há, portanto, uma única no fígado. resposta correta. Podem ser explorados aspectos como: a c) Desnaturação da enzima presente no fígado, pela elevação importância da alocação de recursos para as campanhas, da temperatura. a necessidade de engajamento de toda a sociedade no proces- d) O fígado triturado tem maior superfície de exposição entre so, a exploração eleitoral das campanhas assistencialistas, a a enzima e a água oxigenada, o que favorece a velocidade eventual acomodação das pessoas que recebem passivamente da reação química. os benefícios. Página 73 Tarefa proposta 1. iferentemente dos antibióticos, as sulfas não resultam do D 1. Soma = 85 (01 + 04 + 16 + 64) metabolismo de microrganismos. (02) Os sais minerais são compostos inorgânicos. (08) Água é um composto inorgânico. 2. A pesquisa pode resultar em diversas respostas. As guerras, (32) Enzimas são compostos orgânicos. principalmente as generalizadas, são forte estímulo à pesquisa e à experimentação, sempre tendo como meta a superação 2. c do inimigo. Assim, o emprego de antibióticos e outras drogas As células assimilam apenas moléculas de tamanho reduzi- farmacológicas e o desenvolvimento da tecnologia nuclear do, como aminoácidos e monossacarídios. Proteínas, ácidos ocorreram em tempos de conflitos mundiais. Como diz o ditado, nucleicos e carboidratos mais complexos (dissacarídios e po- “a necessidade é mãe da invenção”. lissacarídios) não são assimilados pelas células sem que sejam digeridos em moléculas menores. Exercícios complementares 3. d 6. c Galinha tem quantidade satisfatória de proteínas (17,8%) e peixe Aminoácido essencial é aquele que o organismo não produz. tem pouco lipídio (0,7%). Leite tem quantidade relativamente Triptofano é aminoácido essencial para cães e seres humanos, pequena de proteínas. Carne de porco, queijo e manteiga enquanto arginina só é essencial para cães. apresentam elevado teor de lipídio. 7. c 4. a Enzimas promovem a conversão da glicose do milho em A fenilalanina é um aminoácido componente de certas proteí- amido, que não apresenta sabor adocicado. O aquecimento nas da nossa dieta. O acúmulo de fenilalanina no organismo desnatura essas enzimas, o que impede a conversão da glicose dos fenilcetonúricos pode acarretar diversos distúrbios, como e mantém o sabor adocicado do milho verde. problemas no desenvolvimento neurológico.8
  9. 9. 5. d 1 4. Podem-se preparar diversos tubos de ensaio contendo os Os aminoácidos são componentes das proteínas. seguintes materiais: (1) fragmentos de clara de ovo cozida; (2) solução da enzima pesquisada; (3) solução de pH conhecido. No 6. e tubo de ensaio em que o pH for ideal para a atuação enzimática, a As proteínas da dieta são digeridas e seus aminoácidos compo- digestão da clara do ovo vai ocorrer com maior velocidade. nentes são usados na produção de novas proteínas, no interior das células. 15. A enzima B tem maior afinidade pelo seu substrato. O gráfico mostra que a saturação dos centros ativos das moléculas da 7. a enzima B ocorre com concentrações menores do substrato. Os aminoácidos essenciais não são produzidos pelo organismo; A saturação dos centros ativos das moléculas da enzima A só por isso, precisam ser ingeridos com os alimentos, o que permite ocorre com maiores concentrações do substrato. sua participação nas proteínas sintetizadas. 8. d 16. a) A carne é amaciada pela ação de enzimas existentes nos A tabela mostra que a quantidade de carboidratos do feijão é amaciantes naturais (mamão e abacaxi) e industrializados. maior que a do arroz, mas não traz qualquer informação qua- Ocorre hidrólise das proteínas que compõem as fibras da litativa acerca dessas moléculas. Os dados informados mostram carne, o que se assemelha à ação das enzimas do tubo que uma colher de feijão é mais calórica que a mesma medida de digestório, como pepsina e tripsina. arroz. O enunciado mostra que existem diferenças na composição b) O aquecimento promove a desnaturação das enzimas do de aminoácidos das proteínas do arroz e do feijão. Levando-se amaciante, que perde seu efeito. em conta que uma colher de sopa de arroz contém 41 kcal e uma 1 7. c colher de feijão, 58 kcal, podem-se fazer os seguintes cálculos: No exemplo 1, a baixa temperatura inibe a ação das enzimas • duas colheres de arroz + três colheres de feijão = 2 · 41 + que degradam os alimentos. No exemplo 2, o cozimento é fa- + 3 · 58 = 256 kcal cilitado pelo aumento da superfície de contato com a elevada • três colheres de arroz + duas colheres de feijão = 2 · 58 + temperatura. No exemplo 3, as enzimas catalisam as reações + 3 · 41 = 239 kcal químicas que levam à produção do iogurte. Observa-se que a combinação duas colheres de arroz + três colheres de feijão é mais calórica. 1 8. e A, D, E e K são vitaminas lipossolúveis. Com menor absorção 9. d de lipídios, torna-se mais difícil assimilar tais vitaminas. O leite de cabra (6,2 g de lipídios em cada 100 mL) é o mais gorduroso. 1 9. a) A vitamina A é encontrada na forma de betacaroteno na cenoura, na abóbora, no mamão, no pêssego e na nectarina,1 0. a) São substâncias que podem auxiliar na captura de presas entre outros vegetais. A vitamina C existe, por exemplo, no (a crotamina), evitar a proliferação de microrganismos limão, na laranja, na acerola, no kiwi e na goiaba. competidores (toxina botulínica) ou atuar na defesa contra b) A ingestão de alimentos ricos em vitamina B1 previne a parasitas e predadores (ricina). ocorrência de beribéri, doença caracterizada por deficiência b) O camundongo que recebeu a toxina previamente aquecida cardíaca e inflamação nervosa. A vitamina K, que atua na não deve ter sofrido a ação lesiva de crotamina, que, por coagulação do sangue, previne hemorragias. ser uma proteína, é inativada pelo aquecimento. 2 0. a) É a vitamina C (ácido ascórbico).1 1. b b) Escorbuto. A inibição competitiva utiliza uma substância química que c) Sangramento nasal e gengival, queda dos dentes, lesões na apresenta estrutura espacial (forma tridimensional) semelhante pele a nas articulações. à do substrato que normalmente se encaixa na enzima. Se a enzima tiver seu centro ativo ocupado pelo inibidor, não poderá 2 1. Corretos: 0 e 2 catalisar a reação. 1. Os testes IV e V mostram que não há essa relação diretamente proporcional, pois, apesar da maior quantidade de enzima,1 2. Trata-se de uma enzima (catalisador biológico ou orgânico). a liberação de O2 foi a mesma. Isso ocorreu porque a quan- Justifica-se essa conclusão pelo fato de a substância X aumentar tidade de substrato não aumentou entre um teste e outro. a velocidade da reação (pelo que se nota no experimento II em 3. Os testes I e II funcionam como controles do experimento, relação ao experimento I) e ter sua ação bastante prejudicada uma vez que os resultados dos demais testes são com eles pelo aquecimento (experimentos III e IV). comparados.1 3. Soma = 29 (01 + 04 + 08 + 16) 4. Enzimas não são consumidas nas reações que catalisam. (02) Cegueira noturna está associada à carência de vitamina A. A liberação de O2 cessa porque o substrato é consumido. 9
  10. 10. 2 2. a) 100 90 % de amido ingerido 80 70 60 50 40 30 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 T (°C) b) A temperatura ótima de atuação da enzima está próxima de 37 °C. Em temperaturas menores ou maiores que essa, diminui a atividade da enzima. Em temperaturas superiores a 37 °C, pode ocorrer inativação enzimática irreversível. 2 3. a) 50 Consumo de lactose (mg/min) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Concentração de lactose (g/L) b) O consumo de lactose seria igual ou não muito superior àquele observado no tubo 6 (44 mg/min), pois a velocidade máxima da reação já teria sido alcançada. As moléculas da enzima estariam saturadas, ou seja, todos os seus centros ativos já estariam ocupados por moléculas do substrato (lactose). 2 4. Usados inadequadamente, os antibióticos podem alterar a população bacteriana do intestino, substituindo a flora bacteriana normal por outras espécies de microrganismos patogênicos, incapazes de sintetizar a vitamina K e as do complexo B.10

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