REVISÃO CONSULTEC ACESSO VESTIBULAR BIO - MOISÉS CITOLOGIA 01 EVOLUÇÃO CELULAR GABARITO COMENTADO

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1 REVISÃO CONSULTEC ACESSO VESTIBULAR BIO - MOISÉS CITOLOGIA 01 EVOLUÇÃO CELULAR GABARITO COMENTADO 01. Acredita-se que as células Eucarióticas evoluíram a partir de células ancestrais Procarióticas, a partir de processos de invaginações e evaginações da membrana plasmática que teriam resultado na compartimentação celular, como demonstra o esquema abaixo do cientista James D. Robertson. Com base nas informações apresentadas e em seus conhecimentos acerca da evolução celular, assinale alternativa correta. A) o processo de compartimentação reduziu a eficiência metabólica da célula, pois proporcionou uma divisão do trabalho celular; B) a formação de organelas celulares membranosas resultantes das invaginações e evaginações da membrana plasmática, facilitou a circulação de nutrientes e a divisão do trabalho celular, reduzindo assim, maior necessidade de energia; C) as células Eucarióticas, passaram a ter, com o surgimento da carioteca ou envoltório nuclear uma maior proteção do material genético, formado por um número de cromossomos lineares que varia de uma espécie para outra; D) as células procarióticas, apesar da simplicidade estrutural apresentam metabolismo complexo, devido principalmente ao maior número de cromossomos adquiridos ao longo de sua evolução. E) a presença de ribossomos nas células Eucarióticas, aquisição evolutiva não encontradas nas células Procarióticas, promoveu grande aumento da taxa metabólica dessas células devido à possibilidade de síntese de enzimas e proteínas reguladoras do metabolismo, ausentes nas Procarióticas. GABARITO COMENTADO A) a compartimentação aumentou a eficiência metabólica da célula, justamente por proporcionar a divisão de trabalho; B) com a compartimentação celular houve aumento da taxa metabólica, requerendo assim maior aporte energético, proveniente do próprio aumento metabólico e, posteriormente das endossimbioses; C) a carioteca protege química e fisicamente o material genético celular, fenômeno importante, principalmente pelo maior número de cromossomos / DNA S dos eucariontes) D) o metabolismo variado dos procariontes está mais relacionado à sua versatilidade genética, resultante principalmente da elevada taxa de mutações; cada procarionte

2 possui um cromossomo circular ou nucleóide e, às vezes um ou mais plasmídios, DNA S circulares pequenos, eucariontes é que possuem múltiplos cromossomos; E) ribossomos são organelas celulares universais, presentes portanto em ambos os padrões de organização celular. 02. Segundo a hipótese do cientista norte-americano James D. Robertson, a célula Eucariótica teria surgido, ao longo de milhares de anos, a partir da célula Procariótica, resultando de um gradual processo de dobramentos da membrana plasmática, que teria culminado no surgimento de compartimentos celulares, conforme esquematizado na figura. De acordo com a figura, baseada nos conhecimentos sobre a evolução da estrutura celular e suas repercussões, pode-se afirmar corretamente: A) a organização de colônias bacterianas, estruturas com muitas células na maioria dos casos, pode ser considerada evidência de uma tendência para a pluricelularidade, a despeito do fato de não existir compartimentação neste padrão celular. B) a formação de um complexo e dinâmico sistema de endomembranas, que resultou na formação do padrão procariótico, promoveu um maior rendimento metabólico impulsionado mais ainda pelas mitocôndrias primitivas das bactérias ancestrais. C) a compartimentação celular resultante dos dobramentos membranosos tornou prescindível um maior aporte energético, já que a divisão de trabalho promoveu também divisão do rendimento energético aos novos compartimentos celulares, em níveis satisfatórios. D) algumas evidências bioquímicas e estruturais da evolução da célula eucariótica a partir da procariótica reforçam essa hipótese, como a similaridade do material genético e dos ribossomos nos dois padrões celulares atuais. E) a presença de um sistema de endomembranas no padrão eucariótico de organização celular, evidencia um grau de desenvolvimento das funções metabólicas que, aliado às associações simbióticas posteriores, proporcionaram o surgimento dos seres pluricelulares. GABARITO COMENTADO A) só são considerados pluricelulares, organismos que possuem tecidos, ou seja divisão de trabalho celular e organização eucariótica B) As endomembranas surgiram durante a evolução das células eucarióticas. Células procarióticas não apresentam esse sistema; além do que bactérias não possuíam mitocôndrias, algumas delas originaram essas organelas nos eucariontes.

3 C) A divisão de trabalho celular resultante da compartimentação do citoplasma, aumentou a eficiência metabólica mas aumentou também o gasto energético do novo padrão celular. D) Os ribossomos realizam a mesma função, síntese protéica, entretanto possuem RNAr quimicamente diverso, possibilitando inclusive a classificação dos seres vivos em Domínios distintos, entre pro e eucariontes. Cromossomos procarióticos são circulares e únicos enquanto nos eucariontes são múltiplos e lineares. E) Além da compartimentação celular, geradora da divisão de trabalho e, portanto especialização celular, as simbioses com procariotos que originaram as mitocôndrias e os cloroplastos, impulsionaram a evolução dos eucariontes. 03. Observe o esquema, que representa algumas das etapas das hipóteses de que as células eucarióticas surgiram, em parte, como resultado evolutivo de compartimentação e, em parte, de um processo gradual de endossimbioses. Utilizando o esquema como base, assinale a afirmativa correta. A) A endossimbiose de um procariota fotossintético VI com um proeucariota originou as células eucarióticas autotróficas fotossintetizantes, como algas e vegetais. B) As invaginações da membrana plasmática aumentaram a superfície de contato, proporcionaram a divisão de trabalho no padrão procariótico, proporcionando o surgimento de eucariontes autótrofos. C) Uma célula procariótica aeróbia I associou-se a uma procariótica anaeróbica II, aumentando o potencial energético na síntese de moléculas orgânicas. D) Como resultado das endossimbioses com orgânulos membranosos, tornou-se possível a evolução dos grupos de eucariontes como protistas, fungos, vegetais e animais, todos possuidores de orgânulos de origem bacteriana universais. E) As aquisições simbióticas do procarionte ancestral, além de sua posterior compartimentação, possibilitaram o surgimento simultâneo dos fenômenos de respiração aeróbica e fotossíntese nos eucariontes recém estabelecidos. GABARITO COMENTADO: A) o procariota fotossintético, tipo de cianobactéria, originou, por endossimbiose nos eucariontes primitivos, o orgânulo denominado de Cloroplasto, atualmente presente nas algas e vegetais.

4 B) o surgimento de eucariontes autotróficos ocorreu a partir da simbiose com procariontes autotróficos primitivos. C) a célula procariótica aeróbica I, realiza respiração celular, ou seja, oxidação completa de moléculas orgânicas (tipicamente carboidratos) para a geração de energia. Oxidação=degradação e não síntese. D) inicialmente, os orgânulos membranosos são provenientes das invaginações e evaginações da membrana plasmática, não de endossimbioses. Alguns fungos e protistas, geralmente parasitas, são anaeróbios estritos, não possuindo mitocôndrias. E) as simbioses ocorreram com um eucarionte primitivo ou proeucarionte englobando procariontes primitivos. Procariontes não se compartimentaram após simbioses, fenômenos nunca verificados ou ocorridos. A fotossíntese surgiu anteriormente no mundo vivo. Nos eucariontes a respiração surgiu antes da fotossíntese. 04. A figura a seguir representa, de forma esquemática, padrões diferenciados de estruturas celulares. Uma característica que pode ser considerada comum aos dois padrões celulares apresentados é a: A) capacidade de organização tissular, mesmo que primitiva nas colônias bacterianas, como evidência da universalização da estrutura pluricelular como atributo dos seres vivos. B) expressão da informação genética a partir dos processos de replicação, transcrição e tradução, que ocorrem simultaneamente nos dois padrões celulares, resultando na especialização de cada célula. C) existência inevitável de múltiplos cromossomos que regulam a informação genética presente na célula, diferenciando-se estruturalmente pelo fato de serem lineares nos procariontes e circulares nos eucariontes. D) decodificação da informação genética de modo semelhante, resultando na síntese de proteínas pelos ribossomos, fenômeno preservado ao longo da história da vida. E) capacidade autotrófica restrita à fotossíntese, presente nos dois padrões de organização celulares distintos. GABARITO COMENTADO: A) A pluricelularidade é um atributo de eucariontes pluricelulares, pois o nível tissular / tecidual resultou, primordialmente, da divisão de trabalho interno de cada célula, logo, bactérias coloniais ou não, não possuem tecidos.

5 B) Os fenômenos envolvendo o fluxo da informação genética são, de fato, universais no mundo vivo, entretanto, a compartimentação celular dos eucariontes promoveu a separação espacial da replicação (processos nucleares) e transcrição (processo citoplasmático). A especialização celular, ocorre em eucariontes pluricelulares. C) Nos procariontes normalmente existe UM cromossomo CIRCULAR principal, às vezes outros menores chamados de plasmídeos, com informação extra. Nos eucariontes são MÚLTIPLOS CROMOSSOMOS LINEARES. D) O fluxo da informação genética obedece aos mesmos estágios básicos nos seres vivos, evidência direta de ancestralidade comum no mundo vivo e, culmina, com a síntese protéica dos ribossomos. E) Nos procariotos, ainda ocorre fotorredução ou fotossíntese bacteriana e quimiossíntese. QUESTÕES 05, 06 e 07. A figura representa, de forma esquemática, processos coevolutivos existentes entre diferentes seres ao longo da evolução da célula eucariótica. AMABIS, J.L.; MARTHO, G.R., Biologia da célula. 2. ed. São Paulo: Moderna v. 1, p A respeito desse tema, é correto afirmar: A) Relações de endossimbiose deram origem a toda diversidade de organelas existente no ambiente citoplasmático da célula eucariótica. B) A primeira endossimbiose representada, que ocorreu com bactérias aeróbicas, foi responsável pelo aumento da eficiência da célula de padrão eucarionte, na obtenção de energia, a partir da oxidação de compostos orgânicos. C) As relações de endossimbiose aumentaram o nível de dependência parasitária dos seres fagocitados e não digeridos pelos seres de padrão eucarionte. D) O advento da fotossíntese no mundo vivo ocorreu a partir da união de uma cianobactéria ancestral com uma célula eucariótica aeróbia primitiva. E) Fragmentos de membrana presentes no citoplasma estabeleceram as condições adequadas para a formação dos primeiros cloroplastos e mitocôndrias. GABARITO COMENTADO A) mitocôndrias e cloroplastos, apenas.

6 B) a combustão ou oxidação completa proporcionada pelas atuais mitocôndrias, oriundas da referida simbiose, impulsionaram substancialmente o rendimento energético dos eucariontes. C) SIMBIOSE: associação entre seres; benéfica ou não; obrigatória ou não; inter ou intraespecífica. No caso, mutualismo e não parasitismo. D) isto ocorreu no surgimento da fotossíntese nos EUCARIONTES. No mundo vivo, a fotossíntese surgiu mesmo antes da respiração aeróbia. E) fragmentos de membrana citoplasmáticos podem ter originado orgânulos membranosos, como retículo, lisossomos e aparelho golgiense. Mitocôndrias e plastos, surgiram de endossimbioses. 06. O esquema evidencia alguns dos prováveis fenômenos que propiciaram a evolução dos seres vivos a partir de um ancestral comum e que apesar da multiplicidade de formas e níveis de organização, tem-se a preservação de fenômenos e vias metabólicas, sobre os quais pode-se afirmar corretamente: A) a universalidade do DNA como molécula informacional e hereditária em todos os grupos celulares; B) presença de um núcleo celular como componente essencial da vida; C) ocorrência universal de organelas com seu próprio material genético com poder de replicação; (apenas mitocôndrias e cloroplastos, que não são universais) D) existência de um elaborado e dinâmico sistema de endomembranas que possibilitou a compartimentação celular e consequente divisão de trabalho; E) presença de pares de cromossomos em todas as células dos eucariontes pluricelulares. (existem eucariontes haploides, como abelhas e pólipos de corais, dentre outros, além de triploides, tetraploides, como milho e soja) 07. A respeito desse tema, é correto afirmar: A) Relações de endossimbiose deram origem a toda diversidade de organelas membranosas existentes no ambiente citoplasmático da célula eucariótica. (apenas mitocôndrias e cloroplastos) B) A primeira endossimbiose representada foi responsável pelo aumento da eficiência da célula de padrão eucarionte, na obtenção de energia, a partir da degradação anaeróbica de compostos orgânicos. (Primeira simbiose com bactéria AERÓBICA, promovendo a oxidação total de moléculas orgânicas) C) As relações de endossimbiose aumentaram o nível de dependência parasitária dos seres mutualistas fagocitados e não digeridos pelos seres de padrão eucarionte. (mutualismo) D) O advento da fotossíntese no mundo vivo ocorreu anteriormente ao surgimento dos eucariontes primitivos, mas partir da união de uma cianobactéria ancestral com uma célula eucariótica aeróbia primitiva, estabeleceu-se um padrão eucariótico autotrófico fotossintetizante. E) Fragmentos de membrana presentes no citoplasma estabeleceram as condições adequadas para a formação dos primeiros cloroplastos e mitocôndrias, que apresentam

7 portanto duas membranas: uma própria da bactéria ancestral e outra do eucarionte que os englobou. (apesar das mitocôndrias e cloroplastos possuírem de fato uma membrana externa de origem eucariótica, fagossomo, ambas as organelas têm origem bacteriana e não por organização de membrana do próprio eucarionte primitivo) 08. A noção de que as células de animais e plantas tiveram origem por meio da simbiose não é mais motivo de controvérsia. A biologia molecular, incluindo o sequenciamento gênico, reivindicou esse aspecto de minha teoria da simbiose celular. Mas o verdadeiro impacto da visão simbiótica da evolução ainda está para ser sentido. E a ideia de que novas espécies surgem de fusões entre membros de espécies antigas ainda não é sequer debatida na sociedade científica respeitável. MARGULIS, Lynn. O planeta simbiótico: Uma nova perspectiva da evolução. Rio de Janeiro: Rocco, pg.14. A respeito dos processos endossimbióticos propostos pela pesquisadora Lynn Margulis que hoje são amplamente aceitos pela ciência, é possível afirmar: A) Relações de fusões citoplasmáticas entre seres eucariontes ancestrais teriam aperfeiçoado a capacidade dos seres atuais na realização de suas funções metabólicas. (EUCARIONTES teriam englobado PROCARIONTES) B) A capacidade fotoautotrófica presente em alguns eucariontes atuais é necessariamente depende de uma relação simbiótica anterior que englobou, a esse padrão de organização, determinadas cianobactérias ancestrais. ( a fotossíntese nos EUCARIONTES surgiu com a simbiose destes com cianobactérias primitivas) C) A presença da mitocôndria é considerada como resultado de uma relação endossimbiótica por apresentar no seu interior todas as informações genéticas presentes no DNA das atuais bactérias anaeróbias. (apesar da origem bacteriana, mitocôndrias derivam de bactérias aeróbicas e não anaeróbicas, logo, PARTE da sua informação genética é distinta destes outros seres) D) A formação dos cloroplastos nas células eucarióticas primitivas precedeu a formação das mitocôndrias já que para ocorrer a respiração celular é necessário a presença do O 2 produzido pela fotossíntese. (de fato a fotossíntese surgiu anteriormente à respiração aeróbica, entretanto, a simbiose com bactérias aeróbicas que originaram as mitocôndrias, precedeu a simbiose com as cianobactérias) E) Englobamentos primitivos entre seres unicelulares distintos geraram relações parasitárias que interferiram de forma significativa na história da vida no planeta. (o parasitismo, assim como o mutualismo e demais simbioses, impulsionaram diversos ramos da evolução biológica, mas a teoria em questão, depende de simbiose mutualista) 09. O longo processo evolutivo da célula procariótica ancestral resultou na formação da grande diversidade de formas de vida atuais, procarióticas e eucarióticas.

8 No esquema ao lado são evidenciadas simultaneamente duas das mais importantes teorias evolutivas para os padrões celulares: a teoria da formação da célula eucariótica a partir de invaginações da membrana da célula procariótica proposta por James D. Robertson e, a teoria endossimbiótica proposta pela cientista Lynn Margulis. Sobre os temas abordados no esquema, podemos afirmar corretamente: A) o advento da fotossíntese no mundo vivo foi posterior ao surgimento da respiração aeróbica, já que a fotossíntese depende da liberação do dióxido de carbono proveniente da oxidação total de moléculas orgânicas, o que só ocorre na respiração aeróbica. ( a respiração aeróbica depende do oxigênio desprendido na fotossíntese aeróbica. O dióxido de carbono, inicialmente foi fornecido por processos fermentativos. Outra fonte seria a respiração anaeróbica de algumas bactérias) B) a evolução do padrão eucarionte primitivo foi consequência direta das simbioses com organismos de padrão celular procariótico, que aumentaram a atividade metabólica da célula, independentemente da compartimentação celular. (os eucariontes primitivos surgiram a partir da compartimentação citoplasmática e sua consequente elevação metabólica e divisão do trabalho celular, com posterior associação a procariontes ) C) a obtenção de energia de forma mais eficiente a partir da oxidação mais completa da matéria orgânica nos eucariontes, resultou da simbiose com bactérias aeróbicas, hoje representadas pelas mitocôndrias. (bactérias aeróbica antigas e atuais, promovem a degradação completa das biomoléculas, com grande rendimento energético) D) a fotossíntese aeróbica, com liberação de oxigênio molecular, provavelmente foi o primeiro processo bioenergético autotrófico, que garantiu condições para o surgimento dos seres aeróbicos mas promoveu também grande extinção de procariontes anaeróbicos. (antes mesmo da fotossíntese, quimiossíntese em bactérias primitivas e mesmo a fotorredução já existiam. A fotossíntese anaeróbica, usando gás sulfídrico como doadora de hidrogênios para a glicose, precedeu imediatamente a fotossíntese utilizando água, para a mesma finalidade) E) o surgimento de mecanismos aeróbicos de obtenção mais eficiente de energia impactou de forma exclusivamente positiva a evolução da organização celular, tanto procariótica como eucariótica. ( para o surgimento de mecanismos aeróbicos de liberação de energia, foi necessário a disponibilidade atmosférica de oxigênio molecular, que provocou uma das maiores extinções em massa do planeta: holocausto do oxigênio ) 10. Como a simbiose, o sexo é uma questão de incorporação. O sexo pode ser compreendido como um acaso especial de simbiose cíclica: tanto o sexo (óvulos fecundados, os zigotos) como a simbiose, surgindo a partir de parceiros simbióticos, geram novos seres. O ato de acasalamento em geral é breve. Em incorporações de plantas e de animais, o novo ser é relativamente duradouro em relação ao próprio

9 momento de acasalamento. Mas a simbiose celular é um nível de fusão mais profundo, mais permanente e singular. Nas grandes simbioses celulares, aquelas do momento evolutivo que gerou as organelas, o ato de acasalamento é, em termos práticos, eterno. (MARGULIS, 2001, p. 100). A ciência perdeu nesta semana a mulher que ajudou a mostrar como pessoas, árvores e outros seres vivos complexos são criaturas híbridas, tão improváveis quanto centauros ou sereias. Durante toda a sua carreira científica, Lynn Margulis foi a principal defensora da teoria da simbiogênese, a ideia de que grandes transições da evolução envolveram a fusão de dois ou mais seres vivos completamente diferentes daí a analogia com centauros. (LOPES, 2011). LOPES, Reinaldo José. Folha de S. Paulo. Ciência e Saúde. Disponível em: < anos.shtml>. Acesso em: 24 nov Em relação à hipótese de endossimbiose sequencial (SET), proposta pela pesquisadora Lynn Margulis, é correto afirmar: A) A relação de endossimbiose que deu origem ao cloroplasto deve ter se estabelecido primeiro na história da vida preparando um ambiente oxidativo que permitisse o estabelecimento da respiração aeróbia realizado pelas mitocôndrias geradas em uma endossimbiose posterior. (mitocôndrias são praticamente universais nos eucariontes, cloroplastos são restritos a algas e vegetais, que também possuem mitocôndrias, evidência da primazia desta simbiose) B) Apesar de as relações de simbiose serem prejudiciais aos seus hospedeiros, as vantagens do estabelecimento da respiração celular e da fotossíntese no grupo dos eucariontes pelos procariontes parasitas favoreceram a evolução do grupo. C) O sucesso evolutivo do grupo dos eucariontes está intimamente ligado à evolução endossimbiótica de uma estrutura que aumentou a eficiência na obtenção de energia a partir de processos oxidativos. (mitocôndrias, derivadas de bactérias aeróbicas) D) O advento da endossimbiose com cianobactérias ancestrais estabeleceu um novo grupo dentro do padrão eucarionte detentor da capacidade quimioautótrofa de fixação de energia em compostos orgânicos. (fotoautotrófica) E) A fusão de dois ou mais seres vivos com o mesmo padrão de organização celular impulsionou a evolução da vida para uma hibridização favorável a uma melhor adaptação às exigências do ambiente. (seres eucarióticos fizeram simbioses com procarióticos englobados)