Questão 13 Questão 14

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1 Questão 13 Questão 14 No futuro, pacientes com deficiência na produção de hormônios poderão se beneficiar de novas técnicas de tratamento, atualmente em fase experimental, como é o caso do implante das células β (beta) das ilhas pancreáticas (ilhotas de Langerhans). a) Qual a conseqüência da deficiência do funcionamento das células β (beta) no homem? Explique. b) Além das secreções de hormônios (endócrinas), o pâncreas apresenta também secreções exócrinas. Dê um exemplo de secreção pancreática exócrina e sua função. c) Por que neste caso a secreção é chamada exócrina? a) As células β das ilhotas de Langerhans do pâncreas produzem insulina. A insulina é um hormônio de natureza protéica que facilita a entrada de glicose nas células hepáticas e musculares, principalmente. Assim, a deficiência do funcionamento dessas células no homem provoca uma queda na taxa de produção de insulina. Com isso, a taxa de glicose na corrente sangüínea se eleva. Os rins não conseguem absorvê-la totalmente e uma parte dessa glicose aparece na urina. Isso caracteriza a diabetis melito. b) Um exemplo de secreção exócrina do pâncreas é o suco pancreático que contém NaHCO 3 e enzimas variadas, como amilases, lipases e proteases. O NaHCO 3 é lançado no duodeno e sua função é diminuir a acidez do quimo que vem do estômago. As amilases agem na quebra do amido em maltose; lipases, na quebra de lipídeos; e proteases, na quebra final de proteínas. c) A secreção é denominada exócrina neste caso, pois o produto das células secretoras é lançado para dentro de uma cavidade, o duodeno. A utilização e manipulação de materiais produzidos com amianto foram proibidas, pois esta substância é prejudicial à saúde das pessoas que trabalham na produção de caixas de água, telhas e revestimentos. As fibras de amianto, por serem finíssimas, quando inaladas penetram, por exemplo, nos pulmões, alojando-se nas estruturas responsáveis pelas trocas gasosas. a) Em que estrutura dos pulmões se alojam as fibras de amianto? Explique como se realizam as trocas gasosas. b) Além do pulmão, que outras estruturas permitem trocas gasosas nos animais? a) As finíssimas fibras de amianto se alojam nos alvéolos pulmonares. As trocas gasosas (ou hematose) ocorrem ao nível dos alvéolos por um processo de difusão. O ar que chega aos alvéolos é rico em O 2, o qual por difusão passa pela parede alveolar, que é delgada e ricamente vascularizada, e chega ao sangue onde se prende à hemoglobina. O sangue que chega aos alvéolos é rico em CO 2, o qual por difusão passa para dentro dos alvéolos, e será eliminado pelo ar expirado. b) As trocas gasosas em animais, além de nos pulmões, podem ocorrer através de brânquias, traquéias ou mesmo pelo epitélio quando delgado e vascularizado, como por exemplo em anelídeos e anfíbios adultos. Questão 15 Frutos carnosos imaturos são na maioria verdes e duros. Durante o amadurecimento, ocorre a decomposição da clorofila e a síntese de outros pigmentos, resultando em uma coloração amarelada ou avermelhada. Com o amadurecimento também ocorre o amolecimento devido à degradação de componentes da parede celular e aumento nos níveis de açúcares.

2 biologia 2 a) Qual a vantagem adaptativa das modificações que ocorrem durante o amadurecimento dos frutos carnosos? b) De que estrutura da flor se origina a porção carnosa de um fruto verdadeiro? c) A maçã, apesar de carnosa, não é fruto verdadeiro. Explique de que estrutura ela se origina. a) A coloração amarelada ou avermelhada e o aumento dos níveis de açúcares atraem os mais diversos tipos de animais, que dos frutos se alimentarão. Assim, esse fato propicia uma chance maior de as suas sementes serem espalhadas por esses animais, em regiões distantes da planta que as produziu. Isso garante a conquista de novos habitats pela espécie vegetal. b) A porção carnosa de um fruto verdadeiro se origina da hipertrofia do ovário. c) A maçã não é um fruto verdadeiro porque a sua porção carnosa não se origina do ovário, mas do receptáculo floral hipertrofiado. Questão 16 Um agricultor decidiu produzir flores em sua propriedade, localizada perto da cidade de Fortaleza (CE). Devido à sua proximidade com a linha do Equador, nesta cidade os dias mais longos do ano (janeiro) são de 12:30 horas de luz, e os mais curtos (julho) são de 11:30 horas de luz. O agricultor tem dúvida sobre qual flor deve cultivar: uma variedade de crisântemo, que é uma planta de dia curto e tem um fotoperíodo crítico de 12:30 horas, ou uma variedade de brinco de princesa (Fucsia sp.), que é planta de dia longo e tem fotoperíodo crítico de 13:00 horas. a) Qual espécie de planta o agricultor deveria escolher? Justifique. b) Com relação à floração, o que aconteceria com a espécie de dia curto (crisântemo) se fosse dado um período de 15 minutos de luz artificial no meio da noite ( flash de luz )? Explique. a) O agricultor deve escolher o crisântemo. Isso porque se trata de uma planta de dia curto cujo fotoperíodo crítico é de 12h30min, ou seja, floresce em dias com até 12h30min de luz. Na região citada nunca haverá mais de 12h30min de luz. Assim, o "brinco de princesa", que é uma planta de dia longo com fotoperíodo crítico de 13:00 horas, não conseguirá florescer. b) Se ocorrer um flash de 15 minutos no meio da noite com a espécie de dia curto (crisântemo), esta não floresce. Isso porque o fator preponderante é a não interrupção do período escuro, este deve ser contínuo. Uma planta de dia curto é, na verdade, uma planta de noite longa. Questão 17 Uma das hipóteses mais aceitas para explicar a origem das mitocôndrias sugere que estas organelas se originaram de bactérias aeróbicas primitivas, que estabeleceram uma relação de simbiose com uma célula eucarionte anaeróbica primitiva. a) Dê uma característica comum a bactérias e mitocôndrias que apoie a hipótese acima. b) Qual seria a vantagem dessa simbiose para a bactéria? E para a célula hospedeira? c) Que outra organela é considerada também de origem simbiótica? a) Há várias características que apóiam a hipótese citada. Entre elas, a principal é a presença de mesossomos nas bactérias, dobras de membrana que contêm enzimas da cadeia respiratória. Essas estruturas são análogas às cristas mitocondriais, que também são dobras de membrana com enzimas da cadeia respiratória. Alguns autores afirmam que os mesossomos são "mitocôndrias primitivas". Além dessa característica há outras: presença de DNA e RNA, presença de ribossomos, etc. b) A bactéria obtém alimento da célula hospedeira, moléculas orgânicas passíveis de serem oxidadas para produzirem energia. Em troca, a bactéria fornece energia para que a célula hospedeira realize as reações químicas do seu metabolismo. c) Outra organela que é considerada também de origem simbiótica é o cloroplasto. Questão 18 Nos animais a meiose é o processo básico para a formação dos gametas. Nos mamíferos há diferenças entre a gametogênese masculina e a feminina.

3 biologia 3 a) Nos machos, a partir de um espermatócito primário obtêm-se 4 espermatozóides. Que produtos finais são obtidos de um oócito primário? Em que número? b) Se um espermatócito primário apresenta 20 cromossomos, quantos cromossomos serão encontrados em cada espermatozóide? Explique. c) Além do tamanho, os gametas masculinos e femininos apresentam outras diferenças entre si. Cite uma delas. Em um frasco (Fig. I) contendo uma cultura estável (clímax) de uma comunidade constituída de 6 espécies de organismos microscópicos planctônicos (ver legenda) foi acrescentada uma certa quantidade do mesmo meio de cultura, dando início a uma nova sucessão ecológica. Após 7, 15 e 22 dias (Figs. II, III e IV respectivamente) foram analisados o número de indivíduos de cada espécie, a produção líquida por biomassa (P/B) e a diversidade de espécies. (Obs: espécies com número menor que 100 indivíduos não estão representadas nas figuras dos frascos). a) Se houver fecundação a partir de um oócito primário, são obtidos um óvulo e três corpúsculos polares. Se não houver fecundação, o processo é bloqueado na meiose II, resultando em um oócito secundário e dois corpúsculos polares. b) Se um espermatócito primário apresentar 20 cromossomos, cada espermatozóide apresentará 10. Isso porque a produção de espermatozóides ocorre através de uma meiose completa. c) Além do tamanho, há várias diferenças, por exemplo, o espermatozóide é móvel (presença de flagelo) e o óvulo não. O espermatozóide praticamente não possui citoplasma; no óvulo há um grande acúmulo de vitelo no citoplasma. O óvulo possui grande quantidade de mitocôndrias no citoplasma; no espermatozóide as mitocôndrias estão acumuladas na peça intermediária, próximas ao flagelo. Questão 19 (Adaptado de E. P. Odum, Ecologia, São Paulo. Livraria Pioneira Editora/Edusp, 1969.) a) Que curva do gráfico acima representa a relação P/B e que curva representa a diversidade de espécies? Explique. b) Indique uma situação possível de ocorrer na natureza que corresponda a este experimento. a) A curva que representa a relação P/B é a curva B. Isto porque na cultura estável clímax (figura I) há uma certa quantidade de algas verdes, menor do que na figura II. Assim, de I para II há um aumento sensível da produtividade. Esta produtividade tende a diminuir ao longo do tempo (I, III e IV). Essa queda está representada no gráfico. A curva que representa a diversidade de espécie é A. Isto se conclui pela simples observação das figuras I, II, III e IV. Na figura I, a diversidade em espécies é grande. Em seguida cai na figura II e tende a aumentar novamente com a sucessão que ocorre no meio de cultura. b) Na natureza, esta situação pode ser representada, por exemplo, na derrubada de uma floresta (que é uma comunidade clímax) para a formação

4 Alguns moluscos têm importância sanitária. Um exemplo comprovado é o do planorbídeo Biomphalaria glabrata, que está relacionado ao ciclo de uma doença que atinge os humanos. Por outro lado, ainda não foi comprovado se Acathina fulica está relacionada com a inbiologia 4 de um campo de cultura. Após a colheita, o campo é abandonado. Aí se inicia uma nova sucessão, que através dos estágios serais atinge novamente a comunidade clímax. Questão 20 Em um canavial foi aplicado um inseticida organoclorado. Pesquisadores preocupados com o meio ambiente rapidamente iniciaram uma avaliação periódica deste composto nos tecidos de animais presentes no canavial. Foram coletados, com intervalos regulares de tempo, exemplares da mesma espécie de lagarto, cigarrinha, aranha, gafanhoto, cobra e libélula. Os resultados da concentração do inseticida nos tecidos de cada espécie estão representados no gráfico abaixo. Questão 21 Considere duas linhagens homozigotas de plantas, uma com caule longo e frutos ovais e outra com caule curto e frutos redondos. Os genes para comprimento do caule e forma do fruto segregam independentemente. O alelo que determina caule longo é dominante, assim como o alelo para fruto redondo. a) De que forma podem ser obtidas plantas com caule curto e frutos ovais a partir das linhagens originais? Explique indicando o(s) cruzamento(s). Utilize as letras A, a para comprimento do caule e B, b para forma dos frutos. b) Em que proporção essas plantas de caule curto e frutos ovais serão obtidas? a) Plantas de caule curto e frutos ovais podem ser obtidos em F 2. Veja esquema: a) Explique por que as espécies representadas pelas curvas I e II foram as primeiras a apresentar os compostos nos seus tecidos. Quais dentre as espécies estudadas podem corresponder a estas curvas? b) Explique por que as espécies representadas pelas curvas V e VI apresentaram as maiores concentrações nos seus tecidos. Identifique dentre as espécies coletadas quais podem corresponder a estas curvas. a) As espécies I e II foram as primeiras por se tratarem de insetos herbívoros, assim, são consumidores primários na cadeia alimentar. Dentre as espécies estudadas, podem corresponder a elas cigarrinhas e gafanhotos. b) As espécies V e VI apresentam as maiores concentrações por se tratarem de carnívoros e ocuparem níveis tróficos elevados nas cadeias alimentares. Uma vez que os inseticidas organoclorados possuem efeitos cumulativos nas cadeias alimentares, esses animais tendem a apresentar concentrações elevadas em seus organismos. Entre as espécies coletadas, lagartos e cobras podem representar as espécies V e VI. b) Plantas de caule curto e frutos ovais serão obtidos na proporção de 1. Veja o esquema 16 do item a. Questão 22

5 biologia 5 cidência de meningoencefalite. Este gastrópode foi introduzido no Brasil, sem estudos prévios, visando substituir com vantagens o escargot (molusco utilizado como alimento). a) A qual doença os caramujos Biomphalaria estão relacionados? Qual o papel dos caramujos no ciclo desta doença? Em que ambiente ocorre a contaminação dos humanos? b) Acathina fulica está aumentando rapidamente e está destruindo a vegetação de algumas regiões. Dê uma explicação possível, do ponto de vista ecológico, para esta proliferação. a) Os caramujos Biomphalaria estão relacionados à esquistossomose. Os caramujos são os hospedeiros intermediários do parasita (Schistosoma mansoni). O homem se contamina quando entra em contato com reservatórios de água (lagoas, por exemplo) contaminados com larvas cercárias. Essas larvas penetram ativamente através da pele. b) Uma explicação possível do ponto de vista ecológico para a proliferação do molusco Acathina fulica é a falta de predadores, por se tratar de espécie exótica. Questão 23 Os invertebrados como, por exemplo, borboletas, planárias, esponjas, minhocas, baratas, hidras e estrelas-do-mar, podem ser agrupados de acordo com características relativas à excreção. a) Dentre os animais citados, quais não apresentam estruturas especializadas para a excreção? Explique como é realizada a excreção nestes casos. b) Os Túbulos de Malpighi têm função excretora. Indique em quais dos animais citados eles ocorrem e explique o mecanismo de excreção nestes animais. a) Não apresentam estruturas especializadas para excreção as esponjas e hidras. Nesses invertebrados a excreção é realizada diretamente pelas células para o meio ambiente, por um processo de difusão. b) Os túbulos de Malpighi ocorrem em borboletas e baratas. São finos tubos ligados à porção final do intestino, que recolhem os resíduos diretamente da hemocele e os lançam no intestino e daí serão eliminados. Questão 24 Alguns hidrozoários coloniais, como a Obelia sp., ocorrem na natureza sob a forma de pólipos e medusas. a) Como uma colônia destes hidrozoários se origina? E como esta colônia dá origem a novas colônias? b) Que estrutura comum aos pólipos e medusas é encontrada somente neste filo? Qual a sua função? a) A partir de uma larva plânula, formada por um processo de reprodução sexuada, após se fixar num substrato, inicia-se a formação de uma colônia de hidrozoários. Certos indivíduos dessa colônia produzem medusas por um processo de reprodução assexuada. A partir dessas medusas, novas plânulas são formadas, dando origem a novas colônias. Esse cnidário possui um ciclo de vida alternante (metagênese). b) Os cnidócitos são estruturas encontradas exclusivamente no filo Cnidários (celenterados) e estão relacionados com a defesa e a captura de alimentos.