REVISÃO EMESCAM. Continuação. BIOLOGIA - parte 01 EDUCANDO PARA SEMPRE

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1 REVISÃO EMESCAM Continuação BIOLOGIA - parte 01 EDUCANDO PARA SEMPRE

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3 BIOLOGIA Prof. Flávio 1. Composição química complexa: AULA 1 CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOS Os principais elementos constituintes da matéria viva são: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P), enxofre (S), sendo estes dois últimos em menor quantidade. Os principais compostos constituintes da matéria viva são: Compostos inorgânicos: água e sais minerais Compostos orgânicos: glicídios, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas. 2. Organização da matéria viva: Todo ser vivo apresenta alto grau de organização, não encontrado em unidades não-vivas, e em todos os seres vivos, as moléculas das substâncias orgânicas e as substâncias inorgânicas organizam-se em estruturas complexas, as células. Célula: são as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos, representando a menor porção de matéria viva. Tipos celulares: - Procariota: tipo celular mais simples que se caracteriza pela ausência de compartimentos ou estruturas membranosas; possui o material genético disperso no citoplasma, compondo o nucleóide. - Eucariota: tipo celular mais complexo que se caracteriza pela presença de compartimentos e estruturas membranosas relacionadas ao desempenho de funções fisiológicas específicas; possui o material genético alojado no interior de um núcleo delimitado por membrana. 3. Metabolismo: Conjunto de atividades químicas e biológicas que se desenvolvem no interior de uma célula viva. Anabolismo: todos os processos em que há produção de novas substâncias a partir de reações mais simples. Catabolismo: todos os processos em que há degradação de substâncias complexas em outras mais simples. Obs.: Reações metabólicas: Reações de síntese ou condensação: as moléculas de água são formadas a partir da união de outras moléculas, Reações de hidrólise: reações em que a molécula de água é quebrada e seus átomos de hidrogênio são adicionados a outras substâncias. 4. Homeostase: Propriedade do ser vivo de manter relativamente constante seu meio interno. O ser vivo não muda sua composição química e suas características físicas, com a homeostase conseguimosmanterconstantes, por exemplo, a temperatura, a quantidade de água no organismo e a concentração de diversas substâncias presentes no corpo. 5. Reação e movimento: Todos os seres vivos têm a capacidade de perceber e de reagir a estímulos do meio ambiente, sendo que a percepção e a reação desencadeiam nos seres vivos um movimento, ou seja, uma variação na posição de um corpo no decorrer do tempo em relação a um referencial. 6. Crescimento: Com exceção dos vírus, todo ser vivo cresce. O crescimento nos seres vivos decorre da incorporação e da transformação de energia, como consequência da nutrição e do metabolismo. O crescimento nos seres vivos pode ocorrer por aumento do volume nos unicelulares e aumento no volume e no número de células nos pluricelulares 1

4 7. Nutrição: Capacidade de abastecimento da célula ou do organismo com nutrientes. Nutrição autotrófica: o organismo é capaz de produzir todas as moléculas orgânicas do seu corpo a partir de substâncias inorgânicas que retiram do ambiente, como o gás carbônico, água e sais minerais. Nutrição heterotrófica: o organismo não é capaz de produzir as moléculas orgânicas de seu corpo, necessitando ingerir moléculas orgânicas prontas. 8. Reprodução: Característica geral dos seres vivos, essencial à vida, em que um ou mais indivíduos filhos são obtidos a partir de um ou mais parentais Reprodução assexuada: tipo de reprodução em que um novo ser surge a partir de uma célula ou grupo de células produzido por um único ser parental. Neste caso os indivíduos filhos possuem a mesma constituição genética do indivíduo parental. Reprodução sexuada: tipo de reprodução em que um novo ser surge a partir de uma única célula (zigoto) origanizado pela união de duas células sexuais (gametas), produzidos por um ou mais, comumente, por dois seres parentais. União dos gametas fecundação Se os gametas são provenientes do mesmo indivíduo parental autofecundação. Se os gametas forem provenientes de indivíduos parentais diferentes fecundação cruzada. 9. Hereditariedade: Característica essencial da vida, intimamente ligada à reprodução. Corresponde à capacidade de transferência do material genético dos indivíduos parentais aos indivíduos filhos. Material genético: representado pelos ácidos nucleicos (DNA, normalmente, e RNA). Obs.: O material genético controla o metabolismo celular e define as características típicas de cada célula e do conjunto de células que constituem o organismo multicelular. 10. Evolução: Capacidade que os seres vivos têm de sofrerem modificações ao longo das gerações, por meio de processos que levam a maior adaptação ao meio. Envolve três condições principais: variabilidade genética, seleção natural, adaptação. ÁGUA CONCEITO: É a substância que se encontra em maior quantidade no interior da célula. É considerada um solvente universal, atuando como dispersante de inúmeros compostos orgânicos e inorgânicos das células. ORIGEM: Endógena: Proveniente das reações químicas que ocorrem no próprio organismo, com liberação de água. Exógena:Proveniente da ingestão. QUANTIDADE: Varia em função de três fatores básicos: atividade de tecido ou órgão, idade do organismo e espécie estudada. 1) Atividade metabólica tecidual: normalmente, quanto maior a atividade metabólica de um tecido, maior é a taxa de água que nele se encontra. 2) Idade: geralmente, a taxa de água decresce com o aumento da idade. Ex.: feto humano de três meses tem 94% de água e um recém-nascido tem aproximadamente 69%. 3) Espécie: a taxa de água tende a ser constante em uma mesma espécie, podendo variar de espécie para espécie. PROPRIEDADES: Calor específico: Muito alto. É definido como a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1ºC sem que haja mudança de estado físico. O elevado calor específico atua no equilíbrio da temperatura dentro da célula, impedindo mudanças bruscas de temperatura, que afetam o metabolismo celular. Calor latente de vaporização: Elevado. É definido como a quantidade de calor absorvida durante a vaporização de uma substância em seu ponto de ebulição. O alto calor latente de vaporização é consequência da forte coesão entre suas moléculas, de modo que para que a água passe para o estado gasoso é necessário o rompimento das ligações de hidrogênio que mantém as moléculas unidas, o que demanda muita energia. A evaporação da água é um mecanismo importante para os seres vivos, uma vez que, graça a ela, os organismos terrestres evitam o superaquecimento. 2

5 Calor latente de fusão: Elevado. É a quantidade de calor necessária para transformar um grama de uma substância em estado sólido para o estado líquido, na temperatura de fusão. Para se solidificar, a água precisa liberar muito calor, o que requer exposição a temperaturas inferiores a 0ºC por tempo prolongado. O alto calor de fusão da água protege os organismos vivos dos efeitos danosos do congelamento, de modo que, se a água presente nas células congelasse facilmente, os seres vivos morreriam devido aos cristais formados dentro delas, o que causaria danos às membranas celulares. Coesão: União estabelecida entre as moléculas de água devido às ligações de hidrogênio. Tensão superficial: Grande. Moléculas com cargas aderem fortemente às moléculas de água, o que permite a manutenção da estabilidade coloidal. Adesão: Tendência que as moléculas de água têm de aderir a superfícies polarizadas. É o que faz com que a água molhe superfícies polares. Capilaridade: Tendência que a água apresenta de subir pelas paredes de tubos finos ou de se deslocar por espaços estreitos existentes em materiais porosos. É consequência das propriedades de coesão e de adesão. Poder de dissolução: Muito grande. É considerada o solvente universal. Essa propriedade está relacionada a polaridade da molécula de água e seu grande poder de adesão. Essa propriedade é muito importante, pois todas as reações químicas celulares ocorrem em solução,além disso, a água é importante meio de transporte de substâncias dentro e fora das células. Obs.: Substâncias que se dissolvem em água: hidrofílicas. Substâncias que não se dissolvem em água: hidrofóbicas. FUNÇÕES: Solvente universal, transporte substâncias dentro ou fora das células, via de excreção, termorregulação, papel lubrificante, matéria prima para ocorrência de reações, atuante em reações de hidrólise. SAIS MINERAIS CARACTERIZAÇÃO: São compostos inorgânicos não produzidos pelo organismo, havendo a necessidade de serem obtidos junto aos alimentos, necessários em pequena quantidade e grande variedade, atuando como reguladores de vias metabólicas, constituintes de moléculas diversas e constituintes de estruturas esqueléticas. OCORRÊNCIA: Sob forma iônica (dissolvidos) ou sob fórmula integral (insolúveis). CLASSIFICAÇÃO: 1) Macrominerais: Necessários em quantidade relativamente grande (100mg por dia). Ex.: cálcio, fósforo, cloro, magnésio e enxofre. 2) Microminerais ou oligoelementos: Necessários em quantidade relativamente baixa (inferior a 20mg por dia). Ex.: ferro, flúor, iodo, zinco, cobre, cromo, selênio, cobalto, manganês, molibdênio, vanádio, níquel, estanho e silício. Sal mineral Função Fontes Cálcio Cobalto Fósforo Ferro Iodo Cloro Potássio Atua na formação de tecidos, ossos e dentes; age na coagulação do sangue, necessário para o funcionamento normal de nervos e músculos. Componente da vitamina B12. Essencial para a produção das hemácias. Atua na formação de ossos e dentes; indispensável para o sistema nervoso e o sistema muscular; junto com o cálcio e a vitamina D, combate o raquitismo, constituinte de ácidos nucleicos e ATP Componente da hemoglobina, mioglobina e enzimas respiratórias. Fundamental para a respiração celular. Componente de hormônios da tireóide, que estimulam o metabolismo. Principal ânion extracelular. Importante no balanço de líquidos corpóreos. Constituinte do suco gástrico. Principal cátion intracelular. Influencia a atividade dos nervos (impulsos nervosos) e a contração muscular. 3 Queijo, leite, nozes, uva, cereais integrais, nabo, couve, chicória, feijão, lentilha, amendoim, castanha de caju Está contido na vitamina B 12 e no tomate Leite e derivados, carnes, aves, peixes, cereais, leguminosas. Carnes, fígado, vegetais verdes escuros, leguminosas. Peixe, frutos do mar, sal iodado. Sal comum de cozinha Verduras, frutas, leguminosas, carnes, leite.

6 Sódio Magnésio Enxofre Cobre Zinco Selênio Principal cátion extracelular. Importante no balanço de líquidos corpóreos. Essencial para a condução do impulso nervoso. Componente de muitas coenzimas. Necessário para o funcionamento normal de nervos e músculos. Constituinte de muitas proteínas. Essencial para atividade metabólica normal Componente de enzimas diversas. Essencial para formação da hemoglobina. Componente de dezenas de enzimas, como as envolvidas na digestão. Cofator enzimático. Ligado à prevenção do câncer. Sal comum de cozinha Frutas cítricas, leguminosas, gema de ovo, salsinha, agrião, espinafre, cebola, tomate, mel Carnes, legumes Fígado, peixe, ovos, trigo integral, feijão. Carne, fígado, ovos, mariscos, cereais. Carne, moluscos, fígado e leguminosas. Molibdênio Cofator enzimático Cereais integrais, leite e leguminosas. GLICÍDIOS ELEMENTOS CONSTITUINTES: São moléculas orgânicas constituídas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Podem ter fósforo, nitrogênio ou enxofre. SINONÍMIA: Açúcares, sacarídeos (do grego sakharon, açúcar), carboidratos ou hidratos de carbono. OCORRÊNCIA: São as biomoléculas mais abundantes na natureza. FUNÇÕES: Ampla variedade de funções, entre elas: fonte de energia, reserva de energia, estrutural, matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas. QUIMICAMENTE: São definidos comopoli-hidróxi-cetonas (cetoses) ou poli-hidróxi-aldeídos (aldoses), ou seja, compostos orgânicos com, pelo menos três carbonos em que todos os carbonos possuem uma hidroxila, com exceção de um, que possui a carbonila primária (grupamento aldeídico) ou a carbonila secundária (grupamento cetônico). ORIGEM: Fotossíntese nos vegetais, ingestão nos animais. CLASSIFICAÇÃO: Monossacarídeos (oses): São os carboidratos mais simples, dos quais derivam todas as outras classes. Fórmula geral (CH 2 O) n. O valor de n pode variar de 3 a 7, e, de acordo com ele, os monossacarídeos são chamados respectivamente de trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses. Mais importantes são as pentoses e as hexoses. As pentoses mais importantes são: Ribose carboidrato constituinte do RNA (ácido ribonucléico); desoxirribose carboidrato constituinte do DNA (ácido desoxirribonucléico). As hexoses mais importantes são: glicose papel energético; galactose papel energético; frutose papel energético. Oligossacarídeos (osídeos): São glicídio formados pela associação de 2 a 10 monossacarídeos por meio de ligações glicosídicas. Os mais importantes são os dissacarídeos. Dissacarídeos:Moléculas formadas pela união de dois monossacarídeos por meio de ligações glicosídicas.a reação de formação de um dissacarídeo é uma síntese por desidratação.os principais dissacarídeos são:sacarose - açúcar de cana, formado pela união de uma molécula de glicose e uma de frutose; lactose - açúcar do leite, constituído por uma glicose ligada a uma galactose; maltose - açúcar típico dos vegetais é um dissacarídeo formado por duas moléculas de glicose. Polissacarídeos(osídeos): Moléculas grandes, formadas a partir da união de mais de dez monossacarídeos, no geral, centenas ou milhares. A fórmula geral dos polissacarídeos é (C 6 H 10 O 5 ) n, mas não é válida para todos, pois alguns apresentam nitrogênio e enxofre em sua fórmula. Os polissacarídeos são insolúveis em água e podem ser desdobrados em açúcares simples por hidrólise.sua insolubilidade é vantajosa para os seres vivos por dois motivos: permite que eles participem como componentes estruturais da célula ou que funcionem como armazenadores de energia. Os principais polissacarídeos são: amido, glicogênio, celulose e quitina. 4

7 Amido: É a principal forma de armazenamento de glicídios nos vegetais. Ocorre principalmente nas sementes, nos caules e nas raízes de plantas. Formado apenas por moléculas de glicose. É a principal reserva energética dos vegetais. Glicogênio: Encontrado em fungos e animais. Representa a forma de armazenamento de glicídios nesses organismos (reserva energética). Ocorre intracelularmente como grandes agregados ou grânulos, sendo constituído por subunidades de glicose unidas por meio de ligações glicosídicas. O glicogênio é especialmente abundante no fígado(glicogênio hepático)e pode ser encontrada ainda nas células musculares(glicogênio muscular).o glicogênio hepático, que chega a 150 g, é degradado no intervalo das refeições mantendo constante o nível de glicose no sangue ao mesmo tempo em que fornece este metabólito às outras células do organismo. O glicogênio muscular, ao contrário, só forma glicose para a contração muscular Celulose: Polímero de "cadeia longa" composto de um só monômero, a glicose. É o componente estrutural da parede celular das células vegetais. Não é digerível pelo homem, sendo que alguns animais, particularmente os ruminantes, podem digerir celulose com a ajuda de microrganismos simbiônticos, que produzem a celulase, enzima responsável pela sua digestão. Quitina: Polissacarídeo, insolúvel e córneo formado por unidades de N-acetilglicosamina (açúcares com grupos amina em sua estrutura). É o constituinte principal dos exoesqueletos dos artrópodes, e está presente, com menor importância, em muitas outras espécies animais. É, também, o constituinte principal das paredes celulares nos fungos. LIPÍDIOS CARACTERIZAÇÃO: Abrangem uma classe de compostos com estrutura muito variada e que exercem diferentes funções biológicas, cuja principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em solventes orgânicos. São moléculas apolares. ELEMENTOS CONSTITUINTES: C, H, O, podem ter P e N. QUIMICAMENTE: muitos lipídios são compostos orgânicos formados da união de ácidos graxos e álcool, por meio de uma reação de esterificação, ou seja, são ésteres de ácido graxo e álcool. PRINCIPAIS REPRESENTANTES: Óleos, gorduras, ceras, os lipídios compostos (fosfolipídios, por exemplo) e finalmente os esteroides, que, apesar de estruturalmente diferentes dos outros lipídios, ainda assim são considerados lipídios. CLASSIFICAÇÃO: Lipídios simples: Possuem apenas C, H, O em sua composição Lipídios complexos: Possuem P e N, além de C, H, O em sua composição PRINCIPAIS LIPÍDIOS: Glicerídeos: Lipídios que possuem em sua composição uma molécula de álcool glicerol ligado a uma, duas ou três moléculas de ácidos graxos, neste último caso sendo conhecido como triglicerídeo ou triacilglicerol. Representados por compostos conhecidos como óleo e gordura. Óleos são líquidos a temperatura ambiente, possuindo um ou mais ácidos graxos insaturados em sua composição. Gorduras são sólidas em temperatura ambiente, possuindo todos ácidos graxos saturados em sua composição. Os glicerídeos, principalmente os triglicerídeos, constituem a maneira mais eficiente de reserva de energia nos seres vivos. Seres humanos e outros mamíferos armazenam a gordura em células adiposas, especialmente sob a pele, formando o panículo adiposo, nesse casso, além de reserva de energia, esse tecido adiposo funciona como isolante térmico e como proteção contra choques mecânicos. Importante: Lipídios na dieta! O excesso de alimentos gordurosos na dieta oferecem riscos:ácidos graxos insaturados podem levar a deposição de lipídios na parede das artérias levando a perda de sua elasticidade (aterosclerose), o que pode resultar em doenças cardiovasculares, causar infarto e acidentes vasculares cerebrais (AVCs). A presença de óleos e gorduras na dieta é importante, pois os mesmo são necessários para o organismo absorver as vitaminas lipossolúveis. Existem certos ácidos graxos que não são produzidos pelo organismo (lipídios essenciais), havendo assim, a necessidade de serem obtidos junto aos alimentos. Esses lipídios são poli-insaturados e estão presentes em diversos óleos vegetais e em peixes marinhos, e são importantes para a construção das membranas celulares e para a síntese de prostaglandinas. Cerídeos: Representados pelas ceras, são misturas complexas de ésteres de ácidos graxos com alcoóis de cadeia longa (variam em comprimento de cadeia de 16 a 30 átomos de carbono, geralmente). Atuam como impermeabilizadores de superfícies corporais, em alguns casos como reserva de energia. As ceras biológicas encontram uma variedade de aplicações na indústria farmacêutica, de cosméticos e outras (Ex.: lanolina, cera de abelha, cera de carnaúba, entre outras são usadas em loções e pomadas). 5

8 Esteróides: Grupo particular de lipídios. Caracterizam-se pela presença de átomos de carbono interligados formando quatro anéis carbônicos aos quais se ligam outras cadeias carbônicas, grupos hidroxila e átomos de oxigênio. O colesterol é o principal e o mais conhecido esteroide. Importância do colesterol: Participa da composição química da membrana plasmática das células animais, diminuindo a fluidez da membrana. É precursor de hormônios sexuais (testosterona, estrógeno, progesterona), dos sais biliares e da vitamina D. Excesso de colesterol: contribui para a arteriosclerose. Transporte do colesterol: O colesterol pode ser transportado no sangue humano associado a lipoproteínas plasmáticas. Essas lipoproteínas podem ser de baixa densidade, identificadas pela sigla LDL (do inglês: LowDensityLipoprotein), ou de alta densidade, identificada pela sigla HDL (do inglês: High DensityLipoprotein). A lipoproteína LDL-colesterol fornece colesterol aos tecidos, sendo por isso chamada de mau colesterol; já a HDL-colesterol, chamada de bom colesterol, remove o excesso de colesterol das células transportando-o para o fígado. O colesterol degradado no fígado é excretado na forma de sais biliares. Fosfolipídios: são lipídios constituídos por uma molécula de glicerol, duas cadeias de ácidos graxos (uma saturada e uma insaturada), um grupo fosfato e uma molécula polar ligada a ele. São moléculas anfipáticas. Os fosfolipídios são os constituintes principais das membranas celulares Carotenóides:Pigmentos lipídicos de cor vermelha, laranja ou amarela, insolúveis em água e solúvel em óleos e solventes orgânicos. Estão presentes nas células de todas as plantas nas quais desempenham papel na fotossíntese. Matéria prima para produção de vitamina A em animais. QUESTÕES OBJETIVAS 1. Nos axônios dos neurônios o componente de natureza lipídica, responsável por atuar como isolante elétrico é denominado: a) lâmina basal. d) plasmalema. b) axolema. e) sarcolema. c) bainha de mielina. 2. A homeostase é o processo pelo qual uma célula ou um organismo é capaz de manter um balanço constante, estável e equilibrado do meio interno. Qual desses fenômenos pode ser considerado como um evento homeostático? a) espirrar durante um episódio de resfriado. b) eliminar suor durante um exercício físico. c) apresentar dor de cabeça após ingerir excesso de álcool. d) tossir durante uma manifestação de bronquite. e) sofrer distensão muscular após um exercício físico mal orientado. 3. Os aminoácidos são moléculas orgânicas constituídas pela união de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Em alguns aminoácidos, além dos elementos químicos já citados, pode também ser encontrado o: a) enxofre. d) cálcio. b) fósforo. e) magnésio. c) zinco. 4. Assinale o composto que é essencial para a síntese da maioria dos fosfolipídios da membrana celular: a) esfingosina. d) colesterol. b) ceramida. e) inositol. c) glicerol. 5. Se uma variedade de enzima B requer a participação do íon Mg 2+ para catalisar a conversão do substrato X, pode-se considerar que o metal age como um (a): a) cofator. d) apoenzima. b) coenzima. e) holoenzima. c) substrato. 1. Qual a função do colesterol na membrana? QUESTÕES DISCURSIVAS 6

9 2. Observe as formulas moleculares de dois glicídios, representadas a seguir; um deles é um monossacarídeo e o outro é um dissacarídeo. Acerca desses compostos orgânicos,responda:: 1) C7H14 O7 2) C12H 22O 11 a) Qual é o monossacarídeo e o dissacarídeo, respectivamente? Qual é o nome genérico do monossacarídeo? b) Como é denominada a ligação química que une os monossacarídeos para formar a molécula do dissacarídeo? c) Qual é a denominação da reação química que resultou na formação do dissacarídeo? d) Dê dois exemplos de monossacarídeo e dois de dissacarídeo. 3. Descreva e desenhe um fosfolipídio típico. 4. A espécie humana apresenta modalidade de nutrição heterotrófica e onívora. A ampla diversidade de alimentos que se pode ingerir contém os vários nutrientes que compõem a dieta do dia-a-dia. Acerca do exposto: a) Cite dois nutrientes considerados como energéticos. b) Por que as proteínas são consideradas como nutrientes plásticos? c) Onde tem início a digestão do amido e quais são os produtos da sua digestão inicial (parcial)? d) O amido e a celulose são polissacarídeos formados pela polimerização de moléculas de glicose. No tubo digestório humano o amido é digerido e a celulose não. Que diferença bioquímica existe entre esses dois polissacarídeos? e) Por que é prejudicial para o organismo a ingestão excessiva de gordura de origem animal rica em ácidos graxos saturados? 5. Quando são adicionados a um meio aquoso, os lipídios anfipáticos tendem a agrupar-se, organizando-se espontaneamente em estruturas plurimoleculares, como ocorre com os ácidos graxos. A figura a seguir relaciona o tipo de estrutura formada com a geometria da molécula do lipídio anfipático. Lipídios com uma única cadeia carbônica, como sabões de detergentes, constituem, preferencialmente, micelas. Já os lipídios, com duas cadeias apolares, associam-se formando uma bicamada lipídica. Explique, para cada tipo de lipídio(uma ou duas cadeias apolares), porque ocorrem tais arranjos moleculares,considerando-se as regiões de solubilidade da molécula. PROTEÍNAS AULA 2 CONCEITO: São compostos orgânicos de alto peso molecular, são formadas pelo encadeamento de aminoácidos unidos por meio de ligações peptídicas. CARACTERIZAÇÃO: Natureza macromolecular. Elevado peso molecular. Composto orgânico mais abundante da matéria viva. Anfóteras. Formam, na água, uma solução coloidal. AMINOÁCIDOS: Caracterização: São ácidos orgânicos que encerram em sua molécula um ou mais grupamentos amina (NH 2 ). Qualquer molécula de aminoácido tem um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina ligados a um átomo de carbono. Nesse mesmo carbono ficam ligados ainda um átomo de hidrogênio e um radical (R). O radical (R) representa um radical orgânico, diferente em cada molécula de aminoácido encontrado na matéria viva,possuem caráter anfótero. 7

10 Síntese e classificação: Existem vinte aminoácidos diferentes que fazem parte das proteínas e peptídeos. Os vegetais têm a capacidade de fabricar os vinte aminoácidos necessários para a produção de suas proteínas, já as células animais não sintetizam todos eles, sendo que alguns devem ser ingeridos com o alimento. Assim, os aminoácidos podem ser classificados em dois tipos: 1- Essenciais: são aqueles que não podem ser sintetizados pelos animais. 2- Não essenciais ou naturais: são aqueles que podem ser sintetizados pelos animais. Não Essenciais Glicina, Alanina, Serina, Cisteína, Tirosina, Arginina, Ácido aspártico, Ácido glutâmico,histidina, Asparagina, Glutamina, Prolina Essenciais Fenilalanina, Valina, Triptofano, Treonina, Lisina, Leucina, Isoleucina, Metionina Importância dos aminoácidos: São unidades estruturais dos peptídeos e das proteínas. Funcionam como sistema tampão, ou seja, atuam no controle do ph das células. Podem ser usados em vias metabólicas para produção de energia. PEPTÍDEOS Caracterização:São compostos resultantes de união entre dois ou mais aminoácidos, por meio de ligações peptídicas. Ligação peptídica: Ligação de união entre dois aminoácidos. Estabelece-se entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina do outro aminoácido, ocorrendo liberação de uma molécula de água (Reação de Condensação). O número de ligações peptídicas será sempre o número de aminoácidos que formam a cadeia, menos 1. Após a realização da ligação peptídica o peptídeo formado apresentará sempre um grupamento amina terminal e um grupamento carboxila terminal.a cada ligação peptídica realizada, uma molécula de água é formada. Classificação dos peptídeos: É feita de acordo com o número de aminoácidos. E.: 2 aminoácídos dipeptídeo; 3 aminoácídos tripeptídeo; 4 aminoácidos tetrapeptídeo; n aminoácidos polipeptídeo. lmportância: Constituem um sistema tampão (impedem grandes variações de ph). Alguns funcionam como hormônios. Exemplos: oxitocina e vasopressina ou ADH (hormônio anti-diurético). Proteínas: Geralmente, usamos o termo proteína para designar certas moléculas com um número superior a 100 aminoácidos. CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS: 1- Proteínas simples: São também denominadas de homoproteínas e são constituídas, exclusivamente por aminoácidos. Pode-se mencionar como exemplo: 1. Albuminas São as de menor peso molecular São encontradas nos animais e vegetais. São solúveis na água. Ex.: albumina do plasma sanguíneo e da clara do ovo. 2. Globulinas Possuem um peso molecular um pouco mais elevado. São encontradas nos animais e vegetais São solúveis em água salgada. Ex.: anticorpos e fibrinogênio. 8

11 3. Escleroproteínas ou proteínas fibrosas Possuem peso molecular muito elevado. São exclusivas dos animais. São insolúveis na maioria dos solventes orgânicos. Ex.: colágeno, elastina e queratina. 2- Proteínas Conjugadas: São também denominadas heteroproteínas. As proteínas conjugadas são constituídas por aminoácidos mais outro componente não-protéico, chamado grupo prostético. Proteínas conjugadas Grupo prostético Exemplo Cromoproteínas pigmento hemoglobina, hemocianina e citocromos Fosfoproteínas ácido fosfórico caseína (leite) Glicoproteínas carboidrato mucina (muco) Lipoproteínas lipídio encontradas na membrana celular Nucleoproteínas ácido nucléico ribonucleoproteínas e desoxirribonucleoproteínas Proteínas Derivadas: As proteínas derivadas formam-se a partir de outras por desnaturação ou hidrólise. Podem-se citar como exemplos desse tipo de proteínas as proteoses e as peptonas, formadas durante a digestão. ESTRUTURA PROTEICA: Primária - representada pela sequência de aminoácidos unidos através das ligações peptídicas.secundária - representada por dobras na cadeia que apresentam aspecto helicoidal (alfa-hélice) ou pregueado (cadeia beta), que são estabilizadas por ligações de hidrogênio. Terciária-se caracteriza pela ocorrência de dobras da estrutura secundária sobre si mesma levando a proteína a um maior grau de enrolamento. Mantida pelas pontes de dissulfeto. Quaternária - ocorre quando cadeias polipeptídicas se associam. IMPORTÂNCIA DA ESTRUTURA PROTEICA: A forma das proteínas é um fator muito importante em sua atividade, pois se ela é alterada, a proteína torna-se inativa. DESNATURAÇÃO: Processo de alteração da estrutura característica e funcional de uma proteína, levando à perda de suas propriedades e funções. FATORES DESNATURANTES: Altas temperaturas, Alterações de ph e salinidade entre outros fatores. DIFERENÇAS ENTRE PROTEÍNAS: 1) Pelo número de aminoácidos, 2) Pelo tipo de aminoácidos, 3) Pela sequência dos aminoácidos, 4) Pelo formato da molécula. FUNÇÕES: As proteínas podem ser agrupadas em várias categorias de acordo com a sua função. De uma maneira geral, as proteínas desempenham nos seres vivos as seguintes funções: estrutural, enzimática, hormonal, de defesa, nutritiva, coagulação sanguínea e transporte. ENZIMAS CONCEITOS GERAIS E FUNÇÕES: As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas. Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem, no entanto participar dela como reagente ou produto. As enzimas atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações. MECANISMO DE AÇÃO: As enzimas aceleram a velocidade de uma reação por diminuir a energia livre de ativação da mesma, sem alterar a termodinâmica da reação, ou seja: A energia dos reagentes e produtos da reação enzimática e de sua equivalente não enzimática são idênticas. As enzimas atuam diminuindo a energia de ativação necessária para ocorrência das reações. 9

12 MODELO DE REAÇÃO: 1- Modelo chave-fechadura. 2- Modelo do ajuste induzido. Modelo chave-fechadura: Prevê um encaixe perfeito do substrato no sítio de ligação, que seria rígido como uma fechadura. Modelo do ajuste induzido: Prevê um sítio de ligação não totalmente pré-formado, mas sim moldável à molécula do substrato; a enzima se ajustaria à molécula do substrato na sua presença. PROPRIEDADES DAS ENZIMAS: São catalisadores biológicos extremamente eficientes e aceleram muito a velocidade de uma reação. Atuam em concentrações muito baixas e em condições suaves de temperatura e ph. Possuem todas as características das proteínas. Podem ter sua atividade regulada. Estão quase sempre dentro da célula e compartimentalizadas. As enzimas são específicas aos substratos sob os quais atuam. As enzimas realizam reações reversíveis. As enzimas participam das reações, mas não fazem parte das reações, ou seja, a enzima não é consumida na reação. FATORES EXTERNOS QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO ENZIMÁTICA: 1) Temperatura: Toda enzima possui uma temperatura ideal de ação, na qual a velocidade de reação enzimática é máxima. Acima ou abaixo da temperatura ideal a velocidade de reação enzimática diminui gradualmente. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação, até se atingir a temperatura ótima; a partir dela, a atividade volta a diminuir, por desnaturação da molécula. 2) ph: Idem à temperatura. Toda enzima possui um ph ideal de ação, no qual a velocidade de reação enzimática é máxima. Acima ou abaixo do ph ideal, a velocidade de reação enzimática diminui gradualmente. Existe um ph ótimo, no qual a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise. Ácidos e bases fortes levam à desnaturação. 3) Concentração de substrato:toda enzima possui uma concentração ideal de substrato, na qual a velocidade de reação enzimática é máxima, acima dessa concentração de substrato a velocidade de reação enzimática permanece constante, abaixo da concentração ideal a velocidade de reação enzimática diminui. NOMENCLATURA DAS ENZIMAS: 1- Nome Recomendado: Mais curto e utilizado no dia a dia de quem trabalha com enzimas; utiliza o sufixo "ase" para caracterizar a enzima. Ex: Urease, Hexoquinase, Peptidase, etc. 2- Nome Sistemático: Mais complexo, nos dá informações precisas sobre a função metabólica da enzima. Ex: ATP-Glicose-Fosfo-Transferase. 3- Nome Usual: Consagrados pelo uso. Ex: Tripsina, Pepsina, Ptialina. CLASSIFICAÇÃO ENZIMÁTICA: Quanto à composição:enzimas simples - Possuem apenas aminoácidos em sua composiçãoenzimas conjugadas - Possuem uma parte proteica e uma parte não proteica (coenzima ou cofator). Cofatores: São pequenas moléculas orgânicas ou inorgânicas que podem ser necessárias para a função de uma enzima. Estes cofatores não estão ligados permanentemente à molécula da enzima, mas, na ausência deles, a enzima é inativa.a fração proteica de uma enzima, na 10

13 ausência do seu cofator, é chamada de apoenzima. Enzima + Cofator, chamamos de holoenzima. Coenzimas: São compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, que atuam em conjunto com as enzimas. Podem atuar segundo 3 modelos: 1. Ligando-se à enzima com afinidade semelhante à do substrato. 2. Ligando-se covalentemente em local próximo ou no próprio sítio catalítico da apoenzima. 3. Atuando de maneira intermediária aos dois extremos acima citados. As enzimas podem ser classificadas de acordo com o local de ação: Endoenzimas - atuam no interior de células. Ex.: enzimas relacionadas à respiração celular. Exoenzimas - atuam fora de células. Ex.: enzimas componentes dos sucos digestivos. INIBIÇÃO ENZIMÁTICA: Os inibidores enzimáticos são compostos que podem diminuir a atividade de uma enzima. A inibição enzimática pode ser reversível ou irreversível; 1) Inibição Enzimática Reversível Competitiva: Quando o inibidor se liga reversivelmente ao mesmo sítio de ligação do substrato. O efeito é revertido aumentando-se a concentração de substrato. Este tipo de inibição depende das concentrações de substrato e de inibidor. 2) Inibição Enzimática Reversível Não-Competitiva: Quando o inibidor liga-se reversivelmente à enzima em um sítio próprio de ligação, podendo estar ligado à mesma ao mesmo tempo que o substrato. Este tipo de inibição depende apenas da concentração do inibidor. 3) Inibição enzimática irreversível: há modificação covalente e definitiva no sítio de ligação ou no sítio catalítico da enzima. REGULAÇÃO ENZIMÁTICA: Algumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulação é essencial na coordenação dos inúmeros processos metabólicos pela célula. Além dos mecanismos já citados de modulação de atividade enzimática - por variação da concentração do substrato, ou por inibição enzimática, por exemplo - existem 2 modelos de regulação enzimática mais conhecidos: 1) Modulação Alostérica: Ocorre nas enzimas que possuem um sítio de modulação, ou alostérico, ligando-se de forma não-covalente um modulador alostérico que pode ser positivo (ativa a enzima) ou negativo (inibe a enzima). A ligação do modulador induz a modificações conformacionais na estrutura espacial da enzima, modificando a afinidade desta para com os seus substratos. Um modelo muito comum de regulação alostérica é a inibição por "feed-back", em que o próprio produto da reação atua como modulador da enzima que a catalisa. 2) Modulação Covalente: Ocorre quando há modificação covalente da molécula da enzima, com conversão entre formas ativa/inativa. O processo ocorre principalmente por adição/remoção de grupamentos fosfato de resíduos específicos de serina. VITAMINAS CONCEITO: são compostos orgânicos de natureza e composição variada, necessárias em pequenas quantidades, porém, essenciais para o metabolismo dos organismos vivos e que não são sintetizadas por ele. IMPORTÂNCIA: algumas atuam como coenzimas de muitas enzimas. Outras delas são precursores de hormônios. NECESSIDADES: Variam de espécie para espécie, com a idade e com a atividade. As vitaminas são substâncias lábeis, alterando-se facilmente por mudanças de temperatura, ph e também por armazenamento prolongado. OBTENÇÃO: Vegetais, fungos e microrganismos são capazes de sintetizá-las. Animais, salvo algumas exceções, não possuem essa capacidade, motivo pelo qual devem obtê-las a partir dos alimentos da dieta. Em alguns casos, os animais obtêm algumas vitaminas através de suas paredes intestinais, cuja flora bacteriana simbionte as produzem. Algumas vitaminas são obtidas na forma de provitaminas (precursores), devendo ser ingeridas na alimentação, no caso de animais superiores. CLASSIFICAÇÃO: De acordo com a solubilidade 1) Hidrossolúveis: Se dissolvem em água. Normalmente não são armazenadas no organismo. Requer ingestão diária. São elas: Vitamina C (ácido ascórbico) e vitaminas do complexo B - B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B3 (niacina), B5 (ácido pantotênico), B6 (piridoxina), B8 (biotina), B9 (ácido fólico), B12 (cobalamina). 11

14 2) Lipossolúveis: Dissolvem-se em lipídios. São absorvidas junto à gordura. Podem se acumular no organismo (tecido adiposo e fígado). Não necessária ingestão diária. São elas: Vitamina A, vitamina D, vitamina E, vitamina K. QUESTÕES OBJETIVAS 1. Os compostos orgânicos mais abundantes nas células eucariotas são os (as): a) lipídios. d) açúcares. b) ácidos nucleicos. e) ácidos graxos. c) proteínas. 2. Os hormônios de natureza lipídica, como a testosterona, são transportados na corrente sanguínea ligados a moléculas de proteínas. Essas proteínas através de uma região apolar se ligam ao hormônio e por sua parte polar ligam-se à água do plasma. Em virtude do comportamento descrito, essas proteínas são denominadas: a) amorfas. d) albuminas. b) catalíticas. e) plasminas. c) anfipáticas. 3. Durante a síntese de uma proteína no retículo endoplasmático granular e após ocorrer a sua glicosilação inicial, as chaperones moleculares se encarregam de promover a facilitação dos dobramentos da cadeia polipeptídica, de acordo com a sequência dos aminoácidos, e asseguram que as pontes de dissulfeto sejam estabelecidas corretamente. As referidas pontes ocorrem entre dois aminoácidos: a) metionina. b) cisteína. c) histidina. d) cistina. e) isoleucina. 12

15 4. Observando-se o padrão de coloração da pelagem nos gatos siameses, nota-se que as patas, o focinho e o pavilhão auricular do animal possuem pele escura, enquanto no restante do corpo a pele é clara. As regiões escuras são mais frias e, nesses locais, a substância que controla a produção do pigmento responsável pela cor da pelagem escura encontra-se ativa. Nas áreas claras, que são quentes, essa substância é inativa. Pela sua ação, determinando ou não o escurecimento da pelagem do animal, conclui-se que essa substância é um (a): a) glicídio. d) enzima. b) lipídio. e) glicosaminoglicana. c) vitamina. 5. Um estudante procurou um posto de saúde queixando-se de fraqueza, cansaço, palidez e dificuldade de concentração ao estudar. Após o exame do hemograma, foi constatada uma anemia que sugeria uma deficiência no processo de maturação das hemácias na medula óssea. Ao paciente, o médico deverá receitar uma vitamina, não produzida no reino vegetal, denominada: a) B1. b) B2. c) B12. d) B6. e) C. 6. Na época do descobrimento do Brasil, os marujos da esquadra de Pedro Álvares Cabral recebiam, mensalmente, para suas refeições, 15 kg de carne salgada, cebola, vinagre, azeite e biscoitos. O vinagre era utilizado nas refeições e para desinfetar os porões dos navios, nos quais se acreditava estar escondida a mais terrível das enfermidades. A partir do século XVIII essa doença foi evitada introduzindo-se frutas ácidas na alimentação da tripulação. Na realidade, a temível doença era causada pela deficiência de um nutriente essencial na dieta dos marinheiros. Pergunta-se: a) Que nutriente era esse? b) Qual é o nome da doença causada pela falta desse nutriente? c) Cite duas manifestações visíveis ou sintomas dessa doença. d) Quanto à sua solubilidade, como é classificado esse nutriente? e) Que tipo de relação existe entre esse nutriente e a função dos fibroblastos do tecido conjuntivo? 7. Observe a reação metabólica, simplificada, representada a seguir: A reação ocorre em duas etapas: Erepresenta a molécula da enzima. a) Que variedade de reação enzimática ocorreu no processo apresentado? b) Como é denominada, genericamente, a enzima que catalisou a reação? c) Qual é o papel funcional do piridoxal fosfato na reação apresentada? d) De qual vitamina deriva a molécula do piridoxal fosfato? e) Como é denominada a manifestação relativa à carência da vitamina citada acima, que se caracteriza por dor, vermelhidão e inflamação das extremidades das mãos e dos pés? 8. Diferencie proteína canal de transportadora. 9. Diferencie proteína integral de periférica. Proteína integral: proteína intimante ligada à membrana por sua porção apolar. Proteína periférica: proteína fracamente ligada à membrana por sua porção polar, facilmente removível. 10. Explique como varia a atividade enzimática em função da temperatura, do ph e da concentração de substrato. 13

16 AULA 3 ÁCIDOS NUCLEICOS CARACTERIZAÇÃO: Os ácidos nucleicos são macromoléculas responsáveis pelo armazenamento e transmissão da informação genética entre as células, bem com responsáveis pelo controle e execução da síntese proteica. A sequência de aminoácidos de cada célula e a sequência de nucleotídeos de cada molécula de RNA são especificadas pela sequência de bases do DNA da célula. Um segmento de DNA que contém as informações necessárias para a síntese de um produto biológico funcional, seja proteína ou RNA, é referido como um gene. REPRESENTANTES: Existem dois tipos de ácidos nucleicos: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA) COMPOSIÇÃO: São constituídos pela polimerização de nucleotídeos NUCLEOTÍDEOS: Cada nucleotídeo é composto por um grupo fosfato, um açúcar (pentose) e uma base nitrogenada. A molécula sem o grupamento fosfato é denominada nucleosídeo. PENTOSES: A pentose presente no DNA é a desoxirribose enquanto que no RNA encontramos a ribose. Esses açúcares possuem cinco carbonos em sua estrutura e se diferenciam pela ausência de um grupo hidroxila (-OH) no carbono 2 da desoxirribose, fato que confere à molécula de DNA uma maior estabilidade em relação ao RNA RADICAL FOSFATO: O grupo fosfato é um derivado do ácido fosfórico. Se liga ao carbono 5 da pentose e atua na união de dois nucleotídeos em uma mesma cadeia do DNA ou do RNA. BASES NITROGENADAS: As bases nitrogenadas que compõem os ácidos nucleicos podem ser de dois tipos: purinas ou púricas, compostas por dois anéis aromáticos, e pirimidinas ou pirimídicas, compostas por apenas um anel aromático. As bases adenina (A) e guanina (G) são purinas enquanto que as bases citosina (C), timina (T) e uracila (U) são pirimidinas. As bases A, T, C e G são encontradas no DNA e no RNA; a base T é substituída pela U, ou seja, no RNA encontramos A, U, G e C. TIPOS DE NUCLEOTÍDEOS:1) Desoxirribonucleotídeos são os nucleotídeos que entram na composição do DNA. Se caracterizam por apresentar a pentose desoxirribose, o radical fosfato e as bases A, G, C, T. 2). Ribonucleotídeos são os nucleotídeos que entram na composição do RNA. Caracterizam-se por apresentar a pentose ribose, o radical fosfato e as bases nitrogenadas A, G, C e U. Obs.: Alguns nucleotídeos não têm por finalidade entrar na composição dos ácidos nucleicos, como, por exemplo, o ATP (adenosina-tri-fosfato nucleotídeo de armazenamento e transferência de energia). ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS: As cadeias de ácidos nucleicos são formadas a partir da união de nucleotídeos por uma ligação fosfosdiéster estabelecida entre o grupo fosfato e o grupo hidroxila (- OH) do carbono 3 de nucleotídeos adjacentes. Os nucleotídeos componentes de uma cadeia têm sempre a mesma orientação, ou seja, se o carbono 5 da pentose estiver voltado para cima, os demais nucleotídeos desta cadeia estarão voltados para a mesma posição. Consequentemente, uma extremidade terá um grupo fosfato presente (extremidade 5 ) e a outra extremidade terá um grupo hidroxila presente (extremidade 3 ). 14

17 A estrutura primária de um ácido nucleico é a estrutura covalente e a sequência de nucleotídeos. Qualquer estrutura regular, estável, adotada por alguns ou todos os nucleotídeos de um ácido nucleico pode ser referida como estrutura secundária. O enovelamento complexo dos cromossomos dentro da cromatina eucariótica é geralmente considerado estrutura terciária. ESTRUTURA DO DNA: Representada pela Dupla-Hélice, descrita por Watson e Crick, em A molécula de DNA é composta por duas cadeias antiparalelas de nucleotídeos, sendo que em cada cadeia os nucleotídeos mantêm-se unidos entre si pelas ligações fosfodiéster. Essas cadeias antiparalelas estão em direções opostas, ou seja, uma fita está orientada na direção 5 3 enquanto que a outra fita está no sentido 3 5. As duas fitas antiparalelas são unidas por ligações de hidrogênio, as quais são estabelecidas entre as bases nitrogenadas das cadeias opostas de modo que na molécula de DNA, entre as cadeias antiparalelas, são observadas duas ligações de hidrogênio no pareamento A e T e três pontes de hidrogênio no pareamento G e C. Graças ao pareamento, as cadeias da molécula de DNA são ditas complementares e, conhecendo-se uma delas, é possível a construção da cadeia complementar. ESTRUTURA DO RNA: Normalmente, a molécula de RNA é fita simples, porém, pareamentos podem ocorrer formando estruturas importantes na função do RNA. ORIGEM DO DNA: A molécula de DNA se forma a partir de uma outrapré-existente por replicação semiconservativa. 15

18 REPLICAÇÃO: Processo em que uma molécula de DNA serve de molde para formação de duas novas moléculas idênticas entre si e em relação a inicial, com a conservação de metade da molécula original em cada molécula filha formada. Na replicação, cada uma das fitas de uma molécula de DNA é usada individualmente como molde, e cada uma das duas fitas novas sintetizadas estará ligada à sua molde. O início da síntese das fitas novas se faz a partir de um ponto no DNA chamado origem de replicação, onde o DNA se abre para que a cópia das novas fitas possa iniciar. O processo requer que haja um fragmento curto de DNA ou RNA (também com a extremidade 3 OH livre) em fita simples ligado à fita molde, onde a enzima começará a encaixar os nucleotídeos. Esse fragmento, chamado de primer, é sintetizado por outra enzima. O processo de replicação dá-se de forma bidirecional, isto é, para ambos os lados da origem, sendo as duas cadeias de DNA sintetizadas em simultâneo. As cadeias complementares são sintetizadas em direção antiparalela à da cadeia molde, no sentido 5 3 e de forma semi-descontínua, as cadeias filhas não se formam da mesma maneira: uma cresce de modo contínuo, a cadeia líder (do inglês leadingstrand) que é complementar à cadeia 3 5, e a outra cresce pela adição de fragmentos, a cadeia atrasada (do inglês laggingstrand), que é complementar à cadeia 5 3. O processo de replicação envolve a participação de várias enzimas, que possibilitam o desenrolar da dupla hélice da molécula de DNA, a separação das suas cadeias e a construção das novas cadeias. Entre elas podemos destacar as polimerases do DNA e as ligases do DNA. As polimerases do DNA são enzimas responsáveis: - pela formação de ligações por ligações de hidrogênio entre as bases complementares (A com T e G com C), - pela ligação do açúcar de um nucleotídeo com o fosfato do nucleotídeo seguinte extremidade 3 da pentose, - pela correção de erros na sequência nucleotídica. As ligases do DNA são responsáveis por: - ligar os vários fragmentos (fragmentos de Okazaki), que se formam de modo descontínuo na cadeia filha complementar à cadeia parental 5 3. A replicação desenrola-se em 3 etapas: iniciação, elongação e terminação. O mecanismo de replicação, embora comum a todos os organismos, sejam eles eucariotas ou procariotas, apresenta grandes diferenças no processo. Nos procariotas, a replicação inicia-se num único ponto da cadeia polinucleotídica e prossegue até terminar, porque nestes organismos apenas existe uma molécula de DNA e o seu comprimento é muito menor que o do DNA eucariota. Nas células eucariotas a replicação do DNA ocorre, em simultâneo, em múltiplos locais específicos da cromatina (origens de replicação, são sequências ricas em A-T), catalisada pelas polimerases do DNA. A molécula de DNA começa a desenrolar por ação das enzimas topoisomerases e das helicases, e a desnaturar ao nível das origens de replicação. Para as polimerases do DNA iniciarem a condensação dos nucleotídeos percussores (de acordo com a sequência nucleotídica da cadeia simples de DNA molde) é necessária a síntese de um pequeno fragmento de RNA (designado por iniciador, primer) catalisada por uma polimerase do RNA específica, a primase. A polimerização das novas cadeias de DNA ocorre de forma bidirecional, a partir de cada origem de replicação, formando-se a forquilha de replicação (do inglês replicationfork ) que se deslocam em direções opostas. Em cada braço da forquilha de replicação a polimerização ocorre no sentido 5 -P 3 -OH, na cadeia líder de forma contínua e na cadeia atrasada de forma descontínua, com a formação de fragmentos, os fragmentos de Okazaki, a partir de iniciadores de RNA. Posteriormente, os segmentos de iniciadores de RNA são removidos e uma polimerase do DNA, sintetiza em seguida DNA que preenche as regiões inicialmente ocupadas pelos iniciadores. A continuidade das cadeias recém sintetizadas é assegurada por uma ligase do DNA que catalisa a formação de ligações fosfodiéster entre os vários fragmentos. 16

19 EVITANDO ERROS: Para evitar que erros que possam ter ocorrido durante a síntese permaneçam nas novas cadeias de DNA replicadas, existe uma autocorreção ao longo do processo. A primeira verificação ocorre antes de cada novo nucleotídeo ser adicionado à cadeia. Cada nucleotídeo correto tem maior afinidade com a polimerase do DNA que um nucleotídeo incorreto, uma vez que apenas o correto emparelha no par da base complementar. Depois da adição de um nucleotídeo, e antes de este formar ligações covalentes com a cadeia de DNA em formação, a enzima sofre uma alteração conformacional. Mais uma vez a presença do nucleotídeo errado será possivelmente detectada e o mesmo dissocia-se da cadeia. Pode, no entanto, acontecer que o nucleotídeo incorreto passe esta primeira verificação, mas neste caso a polimerase do DNA é impossibilitada de prosseguir. Num destes raros casos o nucleotídeo inserido incorretamente é retirado da cadeia pela atividade exonucleásica da polimerase do DNA 3 5. Essa capacidade de autocorreção permite que não ocorram erros durante o processo de replicação, assegurando a perfeita complementaridade das bases. PRINCIPAIS TIPOS DE RNA: Diferentes tipos de RNA estão presentes nas células e os principais tipos são mensageiro (mrna), os quais transferem a informação genética contida na cadeia de DNA aos ribossomos, para que ocorra a síntese de proteínas, o ribossômico (rrna), componente majoritário dos ribossomos, e o transportador (trna), responsável por carregar os aminoácidos até o sítio de síntese de proteínas. SÍNTESE DO RNA: Todos os RNAs são sintetizados por um processo conhecido como transcrição. Esse procedimento é feito com base na sequência de nucleotídeos de apenas uma das fitas do DNA. A fita do DNA molde para a transcrição possui orientação 3 5 já que o sentido de crescimento dos ácidos nucleicos é 5 3. As mesmas regras de pareamento da replicação do DNA são aplicadas na transcrição, com exceção do pareamento entre as bases nitrogenadas A e T, pois no RNA a base T é substituída pela U. Dessa forma, a sequência da fita 3 5 será complementar à fita RNA sintetizada enquanto que a fita do DNA de orientação 5 3 é idêntica ao RNA, sendo as timinas substituídas pelas uracilas. O processo é realizado pela enzima RNA polimerase. A enzima RNA polimerase cataliza a formação da ligação 3 5 fosfodiéster entre os nucleotídeos, porém ela só age na presença do molde de DNA. Embora a RNA polimerase use o DNA dupla fita para sintetizar o RNA, o verdadeiro molde é DNA simples fita, que a enzima expõe desenrolando um pedaço da hélice à medida que passa. Quando a síntese termina, o RNA se destaca rapidamente e as duas fitas do DNA voltam a se parear. Tipos de RNA polimerase RNA polimerase I também denominada de pol I, localiza-se no nucléolo e produz o rrna. RNA polimerase II também denominada de pol II, produz o mrna. RNA polimerase III também denominada de pol III, produz o trna e o rrna 5S. Na síntese de RNA não ocorre o fenômeno de reparo, fenômeno que ocorre na replicação do DNA, mas como o RNA não sofre replicação os possíveis erros não são passados para futuras gerações. Durante a transcrição, apenas um gene de cada fita de DNA é transcrita. Em alguns organismos uma fita é molde para alguns genes e a outra para outros genes, em outros organismos todos os genes transcritos estão na mesma fita de DNA. 17

20 PROCESSAMENTO DO RNA:O processamento pós-transcrição para originar o mrna envolve três etapas: Adição da cauda de poli A: A cauda de poli A é adicionada à cadeia de RNA pela extremidade 3' do RNA, por uma enzima chamada polia polimerase. Esta enzima adiciona uma cauda de polia de nucleotídeos ao RNA. Esta cauda não é codificada no DNA e é específica do mrna. A cauda de poli A é lentamente encurtada no citoplasma. Formação do capacete "cap": O "cap" consiste de um nucleotídeo 7-metilguanilato, unido por uma ligação 5'- 5' ao nucleotídeo inicial da cadeia de mrna, portanto não há extremidade 5' livre na cadeia de mrna e sim duas extremidades 3'-OH livres. A formação do "cap" ocorre no núcleo. Splicing: É o passo final do processamento do mrna. Representa uma etapa de processamento póstranscricional que se caracteriza pela remoção de introns e recomposição de exons. lntron - parte do transcrito primário que não está incluída no mrna, trna e rrna maduro. Exon - parte do transcrito primário que chega ao citoplasma como parte de uma molécula de RNA. A remoção do intron é um processo de alta precisão, uma vez que o erro de apenas uma base levaria a leitura errada de toda sequência seguinte. Existem algumas sequências relativamente conservadas nos limites intron-exon e uma sequência rica em pirimidinas dentro de intron. Para que ocorra o "splicing", é necessário que uma estrutura se organize em torno do RNA. Esta estrutura é chamada de "spliceossomo". O "Splicing" é a última etapa de processamento do mrna que, com o "cap" na extremidade 5' e a cauda de poli A, na extremidade 3' vai para o citoplasma, onde, complexando-se com ribossomos, serve de molde para a síntese proteica. SÍNTESE PROTÉICA É o mecanismo de produção de proteínas, sendo ele denominado tradução. O processo de síntese de uma cadeia polipeptídica consiste em unir aminoácidos de acordo com a sequência de bases do RNAm. Como essa sequência é determinada pelas bases do DNA (gene) que serviu de molde ao RNAm, a síntese de proteínas representa, portanto, a tradução da informação do gene, sendo por isso chamada tradução gênica. PARTICIPANTES: DNA (gene), RNAm, ribossomos, RNAt, aminoácidos, enzimas diversas. FASES: Transcrição gênica e tradução Transcrição: Formação do RNAm a partir do gene que codifica para a cadeia polipeptídica a ser produzida. Ocorre no núcleo em células eucariotas e diretamente no citoplasma em células procariotas. Tradução: Decodificação do RNAm. Ocorre nos ribossomos em três etapas 1. Iniciação; 2. Alongamento; 3. Finalização. Iniciação: A subunidade menor do ribossomo liga-se à extremidade 5' do mrna, essa, desliza ao longo da molécula do mrna até encontrar o códon de iniciação (AUG), transportando o trna ligado a um aminoácido, ligando-se ao códon de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossomo. O processo de tradução começa pelo aminoácido de metionina AUG. Alongamento: Um 2º trna transporta um aminoácido específico de acordo com o códon. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina. O ribossomo avança três bases ao longo do mrna no sentido 5' 3', repetindo-se sempre o mesmo processo. Os trna que já se ligaram inicialmente, vão se desprendendo do mrna sucessivamente até formar a proteína. Finalização: O ribossomo encontra o códon de finalização - UAA, UAG ou UGA terminando assim o alongamento. Quando o último trna abandona o ribossomo, as subunidades do ribossomo separam-se, podendo ser recicladas e por fim, a proteína é libertada. 18

21 PROPRIEDADES DO CÓDIGO GENÉTICO: 1) O código genético é tríplice: um aminoácido é codificado por uma única e exclusiva trinca de bases (um códon). 2) O código genético é degenerado ou redundante: um aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca de bases. 3) O código genético é universal: é o mesmo para praticamente todos os seres vivos. 19

22 QUESTÕES OBJETIVAS 1. A sequência de tripletsem uma das fitas de DNA é: ATTACACCGTACCAATAG Durante o fenômeno da tradução do RNAm, transcrito a partir da sequência acima, quantos anticodons do RNAt deverão possuir, pelo menos, uma base orgânica uracila? a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) nenhum. 2. Um cientista encontrou, em uma amostra de DNA, uma quantidade molar de 20% de guanina. Qual é a quantidade de timina existente na mesma amostra do ácido nucleico? a) 10%. b) 30%. c) 20%. d) 40%. e) 60%. 3. Durante o processo de replicação do DNA, que ocorre somente pela agregação de nucleotídeos na direção 5 3, a polimerase do DNA não consegue dar início, sozinha, à síntese de uma nova cadeia. Ela necessita interagir com uma pequena molécula de RNA, constituída por dez nucleotídios, denominada: a) promotor. b) translocon. c) primer. d) espaçador. e)sequência sinal. 4. Uma cultura de bactérias, em processo ativo de reprodução, foi semeada em um meio contendo adenina radioativa (A*). Após todas as moléculas de adenina estarem marcadas, as bactérias foram transferidas para um outro meio contendo adenina não radioativa (A). Após monitorar um roundde replicação do DNA bacteriano no meio não radioativo, o mesmo DNA foi submetido à análise. Assinale, dentre as opções a seguir, aquela que contém as sequências pertencentes ao DNA analisado: a) A*A*TTGA*TC TTAA*CTA*G b) A*ATTGA*TC TTA*A*CTAG c) AATTGATC TTAACTAG d) A*A*TTGA*TC TTA*A*CTA*G e) A*A*TTGA*TC TTAACTAG 5. Por ocasião do fenômeno da transcrição do RNAm, a partir de uma seqüência de nucleotídeos da molécula do DNA, não existe necessidade de um iniciador ou primer para iniciar a síntese. A RNApolimerase se liga a uma sequência do DNA, que contém cerca de 40 pares de bases, denominada: a) éxon. b) íntron. c) transposon. d) nucleossomo. e) promotor. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. Analise a ilustração que representa um processo metabólico de construção que ocorre no interior das células procariotas e eucariotas. Em relação ao processo representado, responda: a) Qual é o nome desse processo? b) Em que local da célula o processo está ocorrendo? c) Cite os nomes dos componentes assinalados com os algarismos 1, 2 e 3, respectivamente. d) O que representa o componente assinalado com o algarismo 4? e) Qual é a composição química básica do componente assinalado com o algarismo 2(seja específico)? 20

23 2. A fim de investigar os possíveis efeitos de um novo antibiótico sobre o metabolismo de uma determinada bactéria, utilizou-se uma cultura desses micro-organismos, à qual foram adicionadas quantidades adequadas das seguintes substâncias, marcadas com isótopos radioativos: leucina N15, timidina H 3 e uridina C 14. Após um determinado tempo, a droga farmacológica foi também adicionada ao meio de cultura das células. No transcorrer doexperimento, foram coletadas amostras das bactérias em intervalos regulares. A incorporação dos isótopos foi quantificada em uma preparação que contém os ácidos nucleicos e as proteínas das células. Os resultados finais do experimento estão mostradosno gráfico a seguir. a) Após considerar as etapas da replicação, transcrição e tradução nas bactérias analisadas, indique se a droga interfere em cada um desses fenômenos, justificando a sua resposta. b) As proteínas, após serem sintetizadas, adquirem um nível de organização tridimensional. Cite duas ligações ou interações que atuam na manutenção da estrutura enovelada das proteínas. c) Em relação ao local da síntese das proteínas nas bactérias, destaque a grande diferença existente em relação às células eucariotas? 3. Observe a molécula representada na figura a seguir: a) Qual é o nome da molécula apresentada na figura? b) Qual é o nome do composto assinalado com o número 1? c) Qual é o nome do composto assinalado com o número 2? d) Em que organela de uma célula eucariota, essa molécula é produzida em grande quantidade? e) Como é denominada a enzima que catalisa a hidrólise da molécula apresentada? 4. Na biogênese dos ribossomos, como ocorre o processamento do RNA ribossômico? Além disso, diferencie ribossomo 70S de um 80S detalhando suas subunidades. 5. Diferencie sítio A, P e E dos ribossomos. 21

24 AULA 4 QUESTÕES OBJETIVAS 1. O gene que codifica a albumina do ovo da galinha origina um transcrito primário constituído por nucleotídeos. O RNAm maduro, traduzido nos polissomos, possui nucleotídeos. Esta diferença de tamanho ocorre, primariamente, como um resultado do fenômeno do (a): a) remoção das caudas poli-a do RNAm. b) splicing. c) clivagem do RNAmpolicistrônico. d) transcrição reversa. e) retirada dos G-nucleotídeos do RNAm. 2. Na síndrome de Bloom, que é caracterizada por excessivas fraturas dos cromossomos, predispondo os pacientes a muitos tipos diferentes de câncer quando jovens, ocorrem mutações na enzima responsável pela quebra das pontes de hidrogênio que determinam a separação das duas cadeias de nucleotídeos do DNA, durante o fenômeno da replicação. A enzima afetada na doença é a: a) topoisomerase I. b) DNA polimerase. c) helicase. d) girase. e) topoisomerase II. 3. Quando um filamento de DNA com a seqüência3 GACTAACGATGC5 é utilizado como molde para replicação de uma seqüência-filha, a fibra cromatínica resultante apresentará a seguinte sequência de nucleotídeos: a) 3 CTGATTGCTACG5. b) 5 GCATCGTTAGTC3. c) 5 CTGATTGCTACG3. d) 3 CGTAGCAATCAG5. e) 3 CGUAGCAAUCAG5. 4. Na subunidade menor de um ribossomo 80S, na face em que esta se acopla à subunidade maior, está presente um canal por onde desliza o filamento que constitui a molécula do RNAm. Junto a esse canal, são encontradas áreas escavadas contíguas denominadas sítio A (de aminoacil), sítio P (de peptidil) e sítio E (do inglês exit, saída). Durante o processo de síntese da cadeia polipeptídica da proteína, a molécula do RNAt deverá ligar-se ao (s): a) sítio P. b) sítio E. c) sítio A. d) sítios A e P. e) sítios A e E. 5. Acerca do fenômeno da transcrição de uma sequência de nucleotídeos do DNA pode-se afirmar, exceto: a) o resultado da transcrição de um gene é expresso em um produto funcional, ou seja, em uma molécula de RNA ou em uma cadeia polipeptídica. b) a molécula do DNA possui sequências não codificadoras - os íntrons, que podem estar localizadas entre os genes ou no interior dos próprios genes. c) o transcrito primário pode conter segmentos codificadores, os éxons, separados por segmentos não codificadores, os íntrons. d) durante a transcrição de um determinado gene, sempre a mesma fita do DNA é transcrita e o alongamento da cadeia do RNA sempre ocorre no sentido 5 3. e) durante a transcrição ocorre a polimerização de nucleotídeos trifosfatados como o ATP, CTP, GTP e TTP. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. Descreva a ação das enzimas envolvidas no processo de replicação do DNA. 2. O que são primers? 3. O que é região promotora? 4. O que são fragmentos de Okasaki? 5. O que é nucleotídeo?o que é nucleosídio? 22

25 AULA 5 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Durante o fenômeno de síntese de uma cadeia polipeptídica a partir de uma sequência de nucleotídeos de uma molécula de RNAm, apenas dois aminoácidos possuem somente um códon para tradução pela molécula do RNAt. Assinale-os: a) leucina e fenilalanina. d) lisina e serina. b) metionina e triptofano. e) histidina e cisteína. c) valina e arginina. 2. Por ocasião da transcrição de um segmento da molécula do DNA nuclear, pela ação de uma RNA polimerase, é gerada uma molécula de pré-rnam, o transcrito primário, que sofrerá o fenômeno de splicingpara retirada dos íntrons. Esse processo é executado pelos spliciossomos, constituídos por um complexo de partículas, que representam moléculas de: a) snrna. b) promotores. c) ligases. d) transcriptases. e) helicases. 3. Durante o metabolismo celular, a molécula do ATP, por ação da enzima adenilil-ciclase, é convertida em camp (AMP cíclico), um segundo mensageiro intracelular que ativa uma quinase proteica A, responsável pela fosforilação e, consequentemente, ativação de uma enzima específica. A molécula do camp é, quimicamente, um: a) monossacarídio. d) ribonucleosídio. b) diésterfosfato. e) ribonucleotídio. c) desoxirribonucleotídio. 4. Assinale a alternativa que apresenta os componentes de uma molécula de DNA, em ordem de tamanho, do menor para o maior: a) nucleotídeo, íntron, gene, cromossomo. d) nucleotídeo, cromossomo, gene, íntron. b) gene, cromossomo, nucleotídeo, íntron. e) cromossomo, nucleotídeo, gene, íntron. c) cromossomo, gene, íntron, nucleotídeo. 5. Em relação ao mecanismo de síntese de uma proteína (tradução gênica), assinale a alternativa incorreta: a) Para que o processo tenha sucesso, antes do seu início, no citoplasma, a molécula do prérnam deve sofrer um fenômeno de splicingcom a retirada dos introns. b) O RNAt que determina o começo da síntese da proteína transporta o aminoácido metionina e possui um anticódon UAC. c) O RNAt, transportando o primeiro aminoácido da cadeia polipeptídica em formação, se liga ao sítio P da subunidade maior do ribossomo. d) Entre o primeiro aminoácido do RNAt que ocupa o sítio P e o seguinte do RNAt que ocupa o sítio A, ocorrerá a formação de um dipeptídeo, através de uma reação de síntese por desidratação. e) Ao término do processo, com a apresentação de um dos códons de parada, o sítio A do ribossomo é ocupado por um fator de liberação proteica que determina a separação das subunidades do ribossomo. AULA 6 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Todas as afirmativas acerca do processo de secreção de proteínas que ocorre em uma célula da porção exócrina do pâncreas estão corretas, exceto: a) os grânulos de zimogênio, envolvidos por membrana, estão localizados no domínio apical da célula, que possui uma forma piramidal. b) os grânulos de secreção são originados a partir da face côncava ou de maturação da rede de cisternas trans do complexo de Golgi. c) a liberação dos grânulos de secreção por exocitose, depende da ação de hormônios específicos e representa uma variedade de secreção regulada. d) os grânulos de secreção podem conter tripsinogênio, procarboxipetidase, proelastase e outras variedades de enzimas inativas. e) as alterações pós-traducionais das moléculas de proteínas contidas nos grânulos de secreção, ocorrem inicialmente no retículo endoplasmático granular e, posteriormente, na membrana celular. 23

26 2. De acordo com as pesquisas realizadas pela Universidade Estadual de Campinas, ao menos 40% da população brasileira apresenta algum desconforto causado pela ingestão de leite e seus derivados. A causa é a falta ou a produção insuficiente da enzima lactase, que catalisa a quebra da lactose (açúcar do leite) em dois produtos mais simples, a glicose e a galactose. Acerca da enzima citada, pode-se afirmar, exceto: a) trata-se de uma enzima que está presente na região do glicocálice das células epiteliais prismáticas de revestimento do intestino delgado. b) é sintetizada pelos polissomos aderidos ao retículo endoplasmático e transferida ao complexo de Golgi onde é segregada e endereçada ao meio extracelular. c) atua diminuindo a energia de ativação necessária para que ocorra a reação entre as moléculas de água e o açúcar lactose sendo, por isso, considerada uma variedade de hidrolase. d) é sintetizada pelos polissomos livres no citoplasma e transferida ao complexo de Golgi, onde é endereçada e exocitada em vesículas para o meio extracelular. e) é considerada uma dissacaridase, já que catalisa a degradação do açúcar lactose em dois monossacarídios (hexoses) isômeros. 3. A molécula do DNA é um polímero cujos monômeros, os nucleotídeos, estão sucessivamente unidos por ligações diéster-fosfato. Nestas ligações, os fosfatos unem os carbonos das pentoses de um nucleotídeo ao do nucleotídeo seguinte. A extremidade da molécula que contém o C3 livre é antiparalela daquela que possui o C5 livre. As denominações C3 e C5 referem-se, na molécula, aos átomos de carbono da a) adenina. b) citosina. c) guanina. d) timina. e) pentose. 4. As moléculas de mrna bacterianos têm, em geral, uma sequência de nucleotídeos 5 GGAGG3 que irá ligar-se, inicialmente, no citosol a: a) trna. d) subunidade ribossômica 30S. b) metionina. e) fatores de iniciação de proteínas. c) subunidade ribossômica 40S. 5. Enzimas produzidas por bactérias permitem cortar a molécula do DNA em pontos específicos. Os fragmentos de diferentes tamanhos, gerados pelo corte, podem ser separados uns dos outros por eletroforese em uma placa de gel. A aplicação de uma diferença de potencial na placa faz com que os fragmentos do DNA se desloquem para o polo positivo da mesma. Essa migração é devida à presença, no ácido nucleico, de: a) bases orgânicas nitrogenadas que conferem carga aniônica à molécula. b) grupamentos fosfato que são responsáveis pela carga elétrica negativa da molécula. c) pontes de hidrogênio entre as bases orgânicas nitrogenadas, que conferem carga negativa à molécula. d) moléculas de desoxirribose que são responsáveis pela carga aniônica do ácido nucleico. e) moléculas de histonas, proteínas ácidas, que atribuem carga negativa à molécula. AULA 7 ENVOLTÓRIOS CELULARES: membrana plasmática, glicocálix e parede celular. MEMBRANA PLASMÁTICA CONCEITO: envoltório fino, flexível, de contorno irregular que delimita o espaço de toda e qualquer célula. COMPOSIÇÃO: Lipoproteica - constituída por proteínas, colesterol e fosfolipídios. Somente em células animais tem colesterol ESTRUTURA: É explicada pelo MODELO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson, 1972 MOSAICO FLUIDO: A membrana é composta por uma bicamada lipídica (fosfolipídios) com livre movimentação, na qual se encontram imersas moléculas de proteínas que apresentam capacidade de alterar sua forma e mobilidade, podendo se deslocar lateralmente ou atravessar a bicamada lipídica, projetando-se nas superfícies interna ou externa da membrana plasmática (fluidez). Lipídios: Principais constituintes das membranas. Principais: glicerofosfolipídios, esfingolipídios, colesterol. Fosfolipídios: Formam duplo folheto de lipídios, cujos grupos polares ocupam a face externa e a face interna da membrana, e as cadeias de carbono dirigem-se perpendicularmente para a superfície dos 2 folhetos, no espaço que separa os grupos polares. 24

27 Proteínas: A) Proteínas intrínsecas (70%) fortemente ligadas à membrana e cuja extração só pode ser feita com tratamentos drásticos (detergentes, sais biliares, solventes orgânicos). São anfipáticas com polo hidrofílico (fase aquosa extracelular) e parte interna hidrofóbica (mergulhada na camada lipídica). B) Proteínas extrínsecas ou periféricas (30%) fracamente ligadas à superfície (forças eletrostáticas ou ligações hidrófobas). PROPRIEDADES: Assimetria: As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glicídica e proteica. Em geral, os glicídios encontram-se presentes na face externa. Também as cargas elétricas se distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem maior carga negativa, em geral. Fluidez e movimento: Seus componentes não ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocamentos bidimensionais, de rotação ou de translação. Esta propriedade deve-se ao fato de, em geral, não se estabelecerem ligações fortes (covalentes) entre as diversas moléculas, mas, predominantemente, ligações lábeis (ligações de Van der Walls e pontes de hidrogênio). Os fosfolípidos também podem trocar de camada (flip-flop). Permeabilidade seletiva: permeável apenas a algumas substâncias. Continuidade: nunca apresentam bordas livres ou descontínuas e os espaços por ela delimitados, são sempre fechados. Regenerabilidade: Dentro de certos limites a membrana plasmática pode ser regenerada. Condutibilidade: a membrana plasmática tem a capacidade de conduzir impulsos elétricos (impulsos nervosos). Resistência à tração. FUNÇÕES: Individualização da célula. Ela separa os meios intra e extracelular. Transportes moleculares e iônicos. Manutenção da composição química interna diferente da externa. Recepção de informação. Transmissão de informação. Reconhecimento celular. Orientação de reações químicas em cadeia por meio de enzimas localizadas na superfície da membrana. ENVOLTÓRIOS EXTERNOS: Glicocálix; Parede celular; Cápsula. CÁPSULA: envoltório externo à parede celular de bactérias; espessura e composição química variáveis. GLICOCÁLIX: Conceito: Envoltório externo à membrana plasmática. Composição química: moléculas de glicídios associadas aos fosfolipídios e às proteínas da membrana. Ocorrência: Está presente em células de certos protozoários e na maioria das células animais; Função: proteger a célula das agressões físicas e químicas do meio, reconhecimento célula-a-célula; adesão; proteção contra lesões mecânicas, físicas e químicas, retenção de micropartículas para posterior absorção, inibição por contato. PAREDE CELULAR Caracterização: Estrutura rígida e permeável (dentro de certos limites), responsável pela manutenção da forma da célula. Ocorrência: Está presente no Reino Monera (bactérias e cianobactérias), fungos, algumas algas protistas e vegetais (incluindo algas pluricelulares). Em algas e plantas se chama Parede Celulósica Composição: Moneras: peptoglicano (ou peptidioglicano). Protistas: celulose, sílica, algina, ágar, etc. Fungos: principalmente quitina. Vegetais: celulose (polissacarídeo) e glicoproteínas, formando microfibrilas. Não é digerida pelo trato digestório animal, nenhum animal produz a enzima CELULASE, que é capaz de digeri-la. PAREDE CELULAR EM CÉLULAS VEGETAIS: Primária: Fina, flexível, composta de celulose. Secundária: novos espessamentos de celulose; deposição de lignina e suberina (lipídeos) - algumas vezes classificados como parede terciária. Lamela média: pectina (polissacarídeo). ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA: CONCEITO: Diferenciação estrutural ou uma transformação morfológica que confere à célula uma função particular ESPECIALIZAÇÕES APICAIS: microvilosidades, estereocílios, cílios/flagelos. 25

28 ESPECIALIZAÇÕES LATERAIS: A) Junção bloqueadora: zônula de oclusão. B) Junção ancoradora: desmossomos, zônulas de adesão, interdigitações. C) Junção comunicante: nexus (junção tipo gap) ESPECIALIZAÇÕES BASAIS: hemidesmossomos, invaginações ou reentrâncias. TRANSPORTES ATRAVES DE MEMBRANA TRANSPORTE PASSIVO: Não há gasto de energia porque o soluto é transportado a favor de seu gradiente de concentração. Essa é a tendência natural de qualquer substância - passar de onde tem mais para onde tem menos - portanto, não é preciso que haja um esforço da célula para que ele ocorra. a) Difusão simples: Livre passagem de um soluto ou fluido de um meio mais concentrado (hipertônico) para um meio menos concentrado (hipotônico). b) Difusão facilitada: Transporte de substâncias a favor de uma gradiente de concentração, sendo ele feito por meio de proteínas (proteínas carreadoras ou permeases e proteínas canal) que aceleram a velocidade de passagem das substâncias. c) Osmose: Passagem apenas de solvente (água) de um meio menos concentrado (hipotônico) para uma meio mais concentrado (hipertônico), através de uma membrana semipermeável. OSMOSE EM CÉLULAS ANIMAIS OSMOSE EM CÉLULAS VEGETAIS O grande vacúolo da célula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume citoplasmático e sua concentração é o fator primordial para regular as trocas osmóticas entre a célula e o ambiente que a cerca. As células que apresentam bom volume de água terão a membrana plasmática pressionada contra a parede de celulose rígida, a qual vai oferecendo resistência crescente à entrada de água no citoplasma. 26

29 Há uma equação que descreve as trocas osmóticas: Sc = Si - M Sc = Sucção celular; Si = Sucção interna (será tanto maior quanto maior for a concentração osmótica do vacúolo e do citoplasma da célula); M = resistência da membrana celulósica Outra forma de expressar as mesmas grandezas: D.P.D. = P.O. - P.T. D.P.D. = Déficit de pressão de difusão; P.O. = Pressão osmótica; P.T. = Pressão de turgor TRANSPORTE ATIVO: Quando a permease (proteína carreadora ou transportadora) atua movimentando solutos contra uma gradiente favorável, havendo, por isso, gasto de energia. Tranporte ativo primário: Há gasto direto de ATP. Ex.: Bomba de sódio/potássio. Transporte ativo secundário: É um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada contra um gradiente eletroquímico, aproveitando o gasto de energia (ATP) estabelecido para o transporte de uma outra substância que é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico. Pode ser do tipo cotransporte, quando as substâncias são transportadas no mesmo sentido ou contratransporte, quando as substâncias são transportadas em sentidos diferentes. Ex.: cotransporte sódio/glicose. QUESTÕES OBJETIVAS 1. Os protozoários que habitam a água doce possuem no seu citoplasma um sistema eficiente de controle interno da pressão osmótica, desempenhado pelos vacúolos contráteis. Um estudante do ensino médio, ao assistir um experimento em laboratório, observou que um desses animais foi colocado numa solução A onde se registrou a formação de vacúolos contráteis numa razão de 11 por minuto. O mesmo animal quando alocado numa solução B originou vacúolos numa razão de 4 por minuto. Com base na presente constatação, assinale a alternativa correta: a) a solução A é hiperosmótica em relação à solução B. b) as soluções A e B são isosmóticas. c) as soluções A e B são isosmóticas em relação ao protozoário. d) a solução B é hiperosmótica em relação à solução A. e) a parede celular do protozoário se mostrou mais resistente à solução B. 2. Em fevereiro de 1972, Singer e Nicholson propuseram, para explicar a configuração molecular da membrana celular, o modelo do mosaico fluido que tem como significado o (a) a) difusão facilitada de moléculas lipossolúveis através da bicamada lipídica. b) solubilidade das moléculas polares e apolares através da bicamada lipídica. c) movimento ativo das moléculas de proteínas periféricas (extrínsecas) através da bicamada lipídica. d) movimento de transporte de massa através da bicamada lipídica. e) movimento dos lipídios e proteínas integrais (intrínsecas) no interior da bicamada lipídica. 3. Um indivíduo possui uma doença genética que não permite que os fosfolipídios da membrana celular dos leucócitos fundam-se, livremente, com outras membranas no interior da célula. Os mecanismos de defesa nesse indivíduo estariam afetados por que: a) as células seriam incapazes de formar os lisossomos a partir do retículo endoplasmático rugoso. b) não poderia ocorrer fagocitose ou pinocitose nessas células. c) os lisossomos dessas células seriam formados sem o conteúdo de hidrolases ácidas. d) os vacúolos de endocitose não poderiam se fundir com os lisossomos que, assim, não poderiam exercer a sua função lítica. e) a origem dos lisossomos secundários, a partir do complexo de Golgi, estaria seriamente comprometida. 27

30 4. Quando uma molécula atravessa a membrana celular auxiliada pela ação de uma permease o fenômeno é denominado a) transporte ativo. d) fagocitose. b) pinocitose. e) difusão facilitada. c) difusão simples. 5. Observe a figura que ilustra um caso de transporte através da membrana celular. Trata-se de um fenômeno de: a) difusão facilitada. b) cotransporte do tipo simporte. c) cotransporte do tipo antiporte. d) difusão passiva. e) transporte ativo. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. O gráfico representa as velocidades de transporte (fluxo) de duas variedades de soluto através damembrana celular, segundo os seus gradientes de concentração. Acerca dessas duas modalidadesde transporte, responda: a) O que ambas as modalidades de transporte possuem em comum? b) O que significa a curva hiperbólica no fenômeno de difusão facilitada? c) Como um hormônio esteroide atravessa a membrana celular? Justifique. 28

31 2. A figura representa um desenho esquemático de uma célula eucariota vista ao microscópioeletrônico. Acerca do mesmo, responda: a) Qual é a variedade de célula ilustrada no esquema? b) Dê duas características dessa célula que justifiquem a sua resposta. c) O que a seta 1aponta? d) O que a seta 2aponta? 3. Quais as funções do glicocálix e em qual face da membrana ele se encontra? Por quê? 4. Diferencie uniporte de cotransporte. 5. Diferencie antiporte de simporte e dê um exemplo de cada um. AULA 8 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Através de um experimento em laboratório, moléculas marcadas com um composto fluorescente foram microinjetadas no citoplasma de uma célula epitelial. Cerca de dez minutos mais tarde, a presença dessas moléculas fluorescentes foi detectada no interior das células adjacentes que não receberam previamente o marcador. O fenômeno descrito constitui uma evidência de que as células epiteliais do experimento estão unidas por: a) desmossomos. b) junções tipo gap (gap junctions). c) zônulas de adesão. d) zônulas de oclusão. e) interdigitações. 29

32 2. Observe o esquema que ilustra a composição molecular parcial de um fragmento da membrana celular de uma célula animal. A molécula apontada é: a) um fosfolipídio. b) uma proteína. c) o colesterol. d) o glicerol. e) uma glicoproteína. 3. A especificidade do sistema ABO de grupos sanguíneos, depende de moléculas de oligossacarídeos de cadeia curta e parecidos entre si, presentes na face externa da membrana plasmática das hemácias. Nas hemácias do grupo A o monossacarídeo terminal da cadeia oligossacarídica é a N- acetilgalactosamina e nas do grupo B o açúcar é a galactose. Quando estes monossacarídeos terminais estão ausentes, as hemácias pertencem ao grupo O. As moléculas de oligossacarídeos constituem o (a): a) parede celular. d) glicocálice. b) ectoplasma. e) exoesqueleto. c) cápsula. 4. Todas as células possuem uma membrana plasmática, ou plasmalema, que separa o conteúdo protoplasmático, ou meio intracelular, do meio ambiente. A existência e integridade dessa estrutura são importantes, porque a membrana: a) regula as trocas entre a célula e o meio, só permitindo a passagem de moléculas de fora para dentro da célula e impedindo a passagem em sentido inverso; b) possibilita à célula manter a composição intracelular diversa do meio ambiente; c) impede a penetração de substâncias existentes em excesso no meio ambiente; d) torna desnecessário o consumo energético para captação de metabólitos do meio externo; e) impede a saída de água do citoplasma. 5. Sobre o mecanismo de transporte ativo, através da membrana celular, são feitas as seguintes afirmações: I. Para que moléculas sejam transportadas a partir de uma solução mais concentrada para uma menos concentrada, através da membrana celular, a célula deve desprender energia, e isto é denominado transporte ativo. II. Dentre as diferentes substâncias que são, com frequência, transportadas ativamente através da membrana celular estão:aminoácidos, íons sódio, íons potássio, íons hidrogênio e vários monossacarídeos. III. O mecanismo básico envolvido no transporte ativo depende de transportadores específicos, que reagem de maneira reversível com as substâncias transportadas, sob a ação de enzimas e com consumo de energia. Escreveu-se corretamente em: a) I e II apenas d) I, II e III b) I e III apenas e) nenhuma delas c) II e III apenas 1. Diferencie transporte ativo de passivo. 2. Diferencie fagocitose de pinocitose. 3. Explique a formação da parede celular vegetal. 4. Diferencie transporte ativo primário e secundário 5. Diferencie difusão, difusão facilitada e osmose. QUESTÕES DISCURSIVAS 30

33 AULA 9 CITOPLASMA DEFINIÇÃO: Região situada entre a membrana plasmática e o núcleo em células eucariotas ou todo espaço intracelular, em células procariotas. CONSTITUIÇÃO: hialoplasma ou citosol (material líquido, viscoso e translúcido); organelas citoplasmáticas; citoesqueleto. Em células procariotas não ocorrem as organelas membranosas e o citoesqueleto. CITOSOL: É o líquido que preenche o citoplasma. Composto por água e diversas substâncias, principalmente proteínas. Por conta da abundância de água (cerca de 80%) o hialoplasma é o ambiente ideal para a ocorrência de reações químicas. CITOESQUELETO: Complexa estrutura constituída por tubos (microtúbulos) e filamentos (microfilamentos) e filamentos intermediários. O citoesqueleto define a forma e organiza a estrutura interna da célula. Microtúbulos: Constituídos por moléculas de uma proteína chamada tubulina. São estruturas tubulares que podem aumentar ou diminuir em comprimento pela incorporação ou liberação de moléculas de tubulina em suas extremidades. Eles são constantemente desmontados e montados em novas configurações, o que determina mudanças na forma da célula e a redistribuição dos componentes no seu interior. Os microtúbulos originam-se sempre em um local especial do citoplasma, conhecido como centrossomo ou centro celular, no qual ocorre o MTOC (centro de organização microtubular). Microfilamentos: Constituídos por moléculas de uma proteína chamada actina. A actina é a proteína intracelular mais abundante nas células eucariontes. Nas células animais e vegetais os microfilamentos aparecem no citoplasma de duas formas: associadas lado a lado formando feixes ou entrelaçados, formando redes. Filamentos intermediários: constituídos por diversos tipos de proteínas celulares. Sua principal função é dar suporte mecânico à membrana plasmática nos locais em que se estabelece contato com as células vizinhas. A queratina é um tipo de filamento intermediário que reveste a camada mais externa da pele impedindo que as células desse tecido se separem ou se rompam ao serem submetidas, por exemplo, a um esticamento. CITOESQUELETO E A MOVIMENTAÇÃO CELULAR: Dois tipos de movimentos celulares acontecem graças à ação dos componentes do citoesqueleto: Ciclose: corrente citoplasmática importante para a distribuição de substâncias na célula. Movimento ameboide: mudanças na consistência do citoplasma que passa de um estado mais consistente (gel), para um mais fluído (sol) e vice-versa, promovendo a locomoção por emissão de pseudópodes e a fagocitose. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS CENTRÍOLOS Características: par de cilindros dispostos perpendicularmente entre si. Formados por 9 trios de microtúbulos proteicos. Funções: formação de cílios e flagelos, que são estruturas móveis encontradas em células de diversos seres vivos. Cílios: Os cílios aparecem em grande quantidade e são curtos. Estão relacionados à locomoção ou remoção de impurezas. Estão presentes, por exemplo, nas células da traqueia, empurrando as impurezas do ar inspirado e em alguns protozoários como estruturas locomotoras. Flagelos: Os flagelos aparecem em pequena quantidade e são longos; também relacionados à locomoção como de espermatozoides e protozoários. Estrutura de cílios e flagelos: Cílios e flagelos são estruturalmente iguais. Aparecem como cilindros exteriores à célula e cobertos por membrana plasmática. São constituídos por 9 pares de microtúbulos que circundam um par central. O corpúsculo basal origina tanto os cílios como os flagelos e é constituído por 9 trios de microtúbulos. Onde são encontrados: maioria das células eucarióticas (exceto fungos e plantas). RIBOSSOMOS Características: Pequenos grãos formados por duas subunidades e constituídos por proteínas e RNA (ribossômico). Função: Síntese de proteínas 31

34 Ocorrência: Os ribossomos podem estar dispersos no hialoplasma produzindo proteínas que permanecem dentro da célula ou aderidos à membrana externa do retículo endoplasmático, produzindo proteínas, por exemplo, enzimas lisossômicas ou constituintes da membrana plasmática ou são destinadas à exportação, ou seja, são secretadas para fora da célula. Onde são encontrados: células procarióticas e eucarióticas RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Características: Retículo (diminutivo de rede). Rede de tubos e bolsas achatadas e interligadas formada por uma membrana dupla, amplamente distribuída pela célula e em comunicação com a membrana plasmática ou com a carioteca. Tipos de retículo: Retículo endoplasmático rugoso (ou granuloso ou ergastoplasma): com ribossomos aderidos à membrana externa. Retículo endoplasmático liso (ou não granuloso): sem ribossomos aderidos à membrana externa. Funções: REL: Aumenta a superfície interna da célula, o que amplia o campo de ação das enzimas, facilitando a ocorrência de reações químicas necessárias ao metabolismo celular; facilita o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio externo; auxilia a circulação intracelular, permitindo um maior deslocamento de substâncias de uma região para outra do citoplasma; armazena substâncias diversas no interior de suas cavidades; regula a pressão osmótica, uma vez que as substâncias armazenadas podem determinar uma alteração na concentração do meio intracelular. RER: Sintetiza proteínas, enquanto o retículo endoplasmático liso (REL) sintetiza lipídios (fosfolipídios e esteroides). Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais) COMPLEXO GOLGIENSE (Complexo de Golgi) Características: Conjunto de sacos (ou bolsas) achatados e empilhados. Funções: Empacotamento e secreção de proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso; produção de muco (substância viscosa constituída por uma parte proteica e outra polissacarídica protetora de superfícies internas de órgãos, como, intestinos, cavidades nasais, etc.). A proteína é produzida no RER e enviada ao complexo golgiense e então é produzida a fração polissacarídica. As vesículas com muco são liberadas posteriormente; formação do acrossomo nos espermatozoides, que é uma vesícula repleta de enzimas digestivas localizada na parte anterior do espermatozoide, com função de perfurar as membranas do óvulo na fecundação; produção de lisossomos. Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais) LISOSSOMO Características: bolsa arredondada com enzimas digestivas. Funções: Digestão intracelular: Os lisossomos se fundem aos fagossomos ou pinossomos, despejam suas enzimas digestivas e ocorre a digestão. Autofagia: Os lisossomos digerem partes da própria célula quando, por exemplo, ela é privada de alimento e as reservas se esgotam. Autólise ou citólise: Os lisossomos se rompem no interior da célula. Esse processo pode eliminar partes desgastadas pelo uso e reaproveitar alguns de seus componentes. A regressão da cauda do girino é um exemplo. Onde é encontrado: células animais. VACÚOLOS Características: Cavidades delimitadas por membrana, que variam em tamanho e nas funções. Funções: Vacúolo do suco celular: Grande vacúolo presente nas células vegetais (adultas). Armazena água, sais, pigmentos, açúcares e proteínas e também pode armazenar substâncias potencialmente prejudiciais. Atuam na digestão autofágica. Atuam na regulação osmótica. Vacúolo digestivo: Os lisossomos unem-se ao fagossomo ou pinossomo e inicia-se a digestão intracelular. Vacúolo residual: Restos não absorvidos pela célula, após a digestão intracelular, compõem o vacúolo residual, que se funde à membrana plasmática e elimina os resíduos por exocitose. Vacúolo contrátil ou pulsátil: Presente nos protozoários de água doce, nos quais a água entra constantemente por osmose. Tal vacúolo elimina o excesso de água e mantém a integridade celular do protozoário. Onde são encontrados: células eucarióticas PEROXISSOMO Características: Bolsa com enzimas (oxidases e catalase). Funções: Oxidação de substâncias (ácidos graxos e substâncias tóxicas). A oxidação de substâncias orgânicas origina um subproduto tóxico (peróxido de hidrogênio H 2 O 2 ), que é degradado pela catalase, transformando-o em água e oxigênio. 32

35 Onde é encontrado: células eucarióticas (animais e vegetais). OBS.: Glioxissomos São os peroxissomos em células vegetais Ocorrência: protozoários, fungos e células de plantas Função: converter lipídios em açúcares MITOCÔNDRIA Características: bastão alongado constituído por uma membrana externa e uma interna pregueada (crista mitocondrial). O interior é preenchido por um material fluído chamado matriz mitocondrial. Função: respiração celular. Onde é encontrada: células eucarióticas (animais e vegetais). CLOROPLASTO Características: bastão alongado ou esférico (forma variável) constituído por uma membrana externa e uma interna pregueada (lamelas). O interior é preenchido por um material fluído chamado estroma. Função: fotossíntese. Onde é encontrado: células vegetais, alguns protistas. QUESTÕES OBJETIVAS 1. Acerca das paredes das células vegetais, assinale a alternativa incorreta: a) os constituintes da parede celular primária são sintetizados no vacúolo de suco celular e no complexo de Golgi, principalmente no primeiro, devido à sua proximidade com a superfície da célula. b) a parede primária é a primeira que se desenvolve numa célula jovem e constitui a única parede nas células que se dividem ativamente ou nas células maduras envolvidas em processos metabólicos. c) a parede secundária é formada internamente à parede primária, na maioria das vezes, quando uma célula para de crescer. d) nos tecidos meristemáticos, a parede primária é delgada e semi-rígida e constituída, inicialmente, exclusivamente por uma camada muito fina, transparente e semi-permeável denominada lamela média. e) a lamela média é constituída por um tipo especial de polissacarídeo, de natureza gelatinosa e cimentante, denominado pectina ou composto péctico. 2. Como resultado experimental de um teste de gotejamento de uma droga sobre uma célula de um animal vertebrado, pode-se observar que o ectoplasma da célula torna-se mais fluido e, apesar de manter a sua consistência, ela perde a capacidade de se locomover. Com base nessa evidência, você corretamente conclui que a droga afetou diretamente os (as): a) moléculas de tubulina. d) moléculas de miosina. b) filamentos de actina. e) filamentos intermediários. c) moléculas de tubulina. 3. Os microtúbulos são componentes citoplasmáticos que participam do citoesqueleto, e são encontrados em quase todas as células eucariotas. São caracterizados por seu aspecto tubular e, em cortes transversais, possuem uma configuração anular. Essas estruturas são originadas no: a) complexo de golgi. d) cinetossomo. b) centrossomo. e) corpúsculo basal. c) retículo endoplasmático rugoso. 4. Nas células eucariotas dos animais, o citoesqueleto é responsável pela manutenção da forma da célula, pela movimentação de componentes no citoplasma e desempenha papel importante no deslocamento e na divisão celular. Não fazem parte do citoesqueleto os (as) a) fibras colágenas. d) filamentos intermediários. b) microfilamentos de actina. e) microfilamentos de miosina. c) microtúbulos. 5. Nos cromatóforos, o deslocamento intracelular dos grânulos de pigmento é controlado pelosistema nervoso autônomo. Essa migração dos grânulos no interior da célula pode ser inibidapela ação da colchicina e vimblastina. Face ao exposto, pode-se concluir que o deslocamentodo pigmento é efetuado com a participação dos: a) microfilamentos. b) filamentos de actina. c) filamentos de miosina. d) microtúbulos. e) centríolos. 33

36 QUESTÕES DISCURSIVAS 1. A figura a seguir ilustra uma célula secretora da porção exócrina do pâncreas (pertencente ao ácino pancreático), como seria vista em uma foto obtida no microscópio eletrônico. Acerca dessa célula: a) Cite a denominação da estrutura celular apontada pela seta 1. b) Como é denominada a estrutura celular apontada pela seta 2? c) De que região da estrutura celular assinalada com a seta 2são originadas as vesículas apontadas pelas setas 3? d) Como se denomina o fenômeno que está ocorrendo na região apontada pela seta 4? e) Cite duas enzimas produzidas por essa célula. 2. Observe a ilustração apresentada a seguir e em relação à mesma responda: a) Que variedade de organela celular está representada na ilustração? b) O que está assinalado com o algarismo 1? c) O que está assinalado com o algarismo 2? d) O que está assinalado com o algarismo 3? e) Cite dois destinos da molécula assinalada com o algarismo 3. 34

37 3. Em um experimento realizado em laboratório, foram removidas as membranas externas de uma amostra de mitocôndrias. Em seguida, essas organelas foram colocadas em um meio de cultura especial que permitia a realização da respiração celular. Uma das curvas dográfico apresentado, representa a variação do ph do meio nutritivo em função do tempo de incubação. a) Identifique a curva que representa a variação do ph do meio nutritivo no experimento realizado. Justifique a sua resposta. b) Como são denominadas as proteínas, localizadas na membrana mitocondrial interna, responsáveis pelo transporte dos elétrons e que variedade de oligotpelemento elas possuem na sua composição molecular? c) Onde ocorre, nas mitocôndrias, a oxidação dos ácidos graxos ( -oxidação) para gerar moléculas de acetilcoenzima A? d) Que variedades de vitaminas, na forma de coenzimas, atuam como aceptores de elétrons durante o fenômeno da respiração celular? e) Como é denominado o fenômeno caracterizado pela equação química a seguir e onde ele ocorre? C 6 H 12 O ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 C 3 H 4 O ATP + 2 NADH 4. Atualmente, os fenômenos bioquímicos intracelulares que ocorrem em nível molecular, são estudados através da técnica de cultivo de células. No laboratório, experimentalmente, foi adicionado ao meio de cultura de fibroblastos, por alguns minutos, o nucleotídeouracila marcado com uridina C14, de modo que se pudesse, posteriormente, detectar a sua localização intracelular através da emissão de radioatividade, sem nenhum prejuízo para as funções celulares. O gráfico, a seguir, mostra o resultado do experimento, indicando a concentração do nucleotídeo, ao longo do tempo, nos diferentes compartimentos da célula. a) Com base nos conhecimentos do metabolismo celular, particularmente relacionados aos fenômenos de síntese, explique por que ocorre uma variação na concentração do nucleotídeo marcado nos compartimentos nuclear e citoplasmático. b) Por que a uracila radioativa não foi detectada, em momento algum, nas vesículas de secreção? 5. Os miocitos do miocárdio e os neurônios são considerados como células terminalmente diferenciadas, já que não apresentam atividade mitótica. Essas células por viverem durante anos e possuírem uma atividade metabólica intensa, necessitam reciclar as suas organelas celulares, a fim de manter a sua integridade funcional. Acerca do exposto,responda: a) Como e denominado o fenômeno de renovação das organelas celulares nas células citadas? b) Como e denominada a estrutura celular, identificada no citoplasma ao M.E., que contem no seu interior as organelas em processo de degradação? c) Que organela celular participa do processo de segregação da estrutura celular a ser degradada? d) Que componente celular, nas células vegetais, possui as enzimas necessárias à realização do fenômeno citado na pergunta a? e) Durante o fenômeno citado em a ocorre a participação de hidrolases lisossômicas que são endereçadas no complexo de Golgi. Como é denominada a face desta organela, a partir da qual brotam as vesículas com conteúdo enzimático? 35

38 AULA 10 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Uma determinada substância tóxica foi introduzida em um meio de cultura que continha células em processo de proliferação. Após algumas horas, as células tiveram o seu metabolismo alterado, uma vez que a referida substância provocou a inibição de algumas enzimas que atuam na glicólise. Certamente, o inibidor agiu: a) nas mitocôndrias. b) nos ribossomos. c) no núcleo. d) no citosol. e) nos lisossomos. 2. Durante o processo de liberação do conteúdo dos grânulos dos mastócitos, no fenômeno do choque anafilático, ocorre uma fusão dos grânulos, entre si e com a membrana celular, promovida pelo aumento do teor de cálcio no citosol, em virtude da liberação desse íon que se encontra armazenado em uma organela citoplasmática, cujos canais iônicos de cálcio são abertos pela ação de um mensageiro intracelular. A organela que possui essa propriedade de armazenar e liberar cálcio é o (a) a) retículo endoplasmático liso. b) mitocôndria. c) complexo de Golgi. d) lisossomo. e) peroxissomo. 3. Em uma célula vegetal, durante a síntese proteica efetuada por polissomoscitosólicos, as proteínas produzidas permanecerão livres no citosol ou serão destinadas aos: a) peroxissomos, retículo endoplasmático e complexo de Golgi. b) peroxissomos, mitocôndrias, cloroplastos e lisossomos. c) peroxissomos, mitocôndrias, cloroplastos e núcleo. d) cloroplastos, mitocôndrias, lisossomos e núcleo. e) lisossomos, complexo de Golgi e núcleo. 4. São componentes estruturais encontrados em um cloroplasto, exceto: a) estroma. b) cristas. c) lamelas. d) grana. e) tilacoides. 5. Acerca dos cloroplastos, assinale a alternativa incorreta: a) essas organelas possuem DNA e RNA e os demais componentes que promovem a síntese de proteínas, todavia, a maioria das suas proteínas é sintetizada no citosol. b) nas plantas pouco iluminadas, essas estruturas perdem a sua cor verde e ocorre uma desorganização das membranas dos tilacóides, caracterizando um fenômeno denominado estiolação. c) na organela madura, as membranas dos tilacóides já não se encontram ligadas à membrana interna, mas os grana permanecem unidos entre si pelos tilacóides do estroma. d) o DNA presente no estroma da organela é do tipo circular e unicatenar e a sua duplicação independe da que ocorre com o DNA nuclear. e) durante o outono, quando diminui a quantidade de clorofila nas membranas da organela, prevalece a cor dos carotenóides que alteram a coloração das folhas. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. Quais os destinos de proteínas sintetizadas em polirribossomos livres no citossol? E aderidos ao REG? 2. Quais as principais funções do Retículo Endoplasmático Liso (REL)? Como o REL se relaciona ao processo resistência a drogas? 3. Como os microfilamentos de actina atuam na movimentação celular? Qual o monômero dos microtúbulos? 4. O que é padrão 9 +0 dos centríolos e 9+2 dos cílios e flagelos? O que é MTOC? 5. Indique as partes de uma mitocôndria. Diferencie a membrana externa da interna na mitocôndria. 36

39 AULA 11 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Determinadas doenças são causadas por alterações funcionais de um dos componentes celulares. A falta de certas enzimas hidrolíticas, por exemplo, resulta na digestão incompleta de alguns lipídios, levando ao acúmulo dos mesmos nos neurônios, o que pode ocasionar retardo mental e psicomotor. O componente celular envolvido no processo descrito é o (a) a) mitocôndria. d) peroxissomo. b) complexo de Golgi. e) retículo endoplasmático granular. c) lisossomo. 2. Ao identificar-se no citoplasma de um macrófago a enzima fosfatase ácida, a organela a partir da qual esta enzima pode ser isolada é o (a) a) retículo endoplasmático. d) mitocôndria. b) centríolo. e) lisossomo. c) complexo de Golgi. 3. Quando uma célula secretora da glândula mamária, em determinado momento, deixa de receber estímulo para secretar, necessita eliminar os grânulos, contendo os produtos da secreção, acumulados no citoplasma. Esse fenômeno ocorre através da ação das enzimas dos lisossomos, caracterizando um processo denominado: a) coloidopexia. b) clasmocitose. c) autólise. d) autofagia. e) heterofagia. 4. Se no citoplasma de um neurônio, ao M.O., visualiza-se os corpúsculos de Nissl, estes componentes ao M.E. representam: a) retículo endoplasmático rugoso. d) mitocôndrias. b) complexo de Golgi. e) retículo endoplasmático liso. c) lisossomos. 5. O fenômeno da detoxificação, transformação de substâncias tóxicas em substâncias inócuas para o organismo, é realizada por um conjunto de enzimas que estão localizadas: a) nos peroxissomos. d) no REL. b) no REG. e) nas mitocôndrias. c) nos lisossomos. AULA 12 QUESTÕES OBJETIVAS O cálcio utilizado durante a contração muscular da célula estriada esquelética encontra-se armazenado no (a): a) complexo de Golgi. d) mitocôndria. b) retículo endoplasmático liso. e) peroxissomo. c) lisossomo. 2. Em uma célula vegetal, o complexo de Golgi está distribuído por todo o citoplasma, na forma de vários acúmulos de sacos aplanados e vesículas que brotam das extremidades dos sáculos. A cada um desses acúmulos denomina-se: a) esferossomo. b) dictiossomo. c) peroxissomo. d) cariossomo. e) plasmossomo. 3. Um agrupamento de células, após ser submetido a um determinado estímulo, apresentou sinais de morte celular sem a constatação da liberação de enzimas lisossômicas e da ocorrência de processo inflamatório. Os restos celulares foram fagocitados por macrófagos ou outras células do sistema imunológico, caracterizando a morte celular descrita como um fenômeno de: a) autólise. b) apoptose. c) necrose. d) heterólise. e) autofagia. 37

40 4. Ao arranjo dos microtúbulos, que constitui o eixo de sustentação dos cílios e flagelos, denomina-se: a) axoplasma. b) corpúsculo basal. c) axonema. d) cinetossomo. e) centríolo. 5. Acerca do complexo de Golgi, assinale a alternativa incorreta: a) as vesículas que transportam material a partir do elemento transicional do retículo endoplasmáticose fundem à rede cisda organela. b) as enzimas destinadas aos lisossomos e ao meio extracelular brotam em vesículas daredetransda organela. c) a rede transda organela está voltada para o núcleo da célula e o retículo endoplasmático. d) a organela pode ser evidenciada, ao M.O., através de técnicas de impregnação pela prata. e) na organela ocorre o endereçamento de moléculas através da adição de moléculas deoligossacarídeos a glicosilação. AULA 13 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Nas mitocôndrias, durante uma das etapas da fosforilação oxidativa, as moléculas de acetil- CoA, destinadas ao Ciclo de Krebs, são produzidas através da reação entre a coenzima A e os acetatos originados a partir do piruvato ou do (a): a) oxidação dos ácidos graxos. b) colesterol. c) ácido oxaloacético. d) ácido cítrico. e) glicerofosfato. 2. Qual das afirmativas a seguir descreve, corretamente, a relação existente entre a fotossíntese e a respiração celular? a) a fotossíntese ocorre somente em organismos autótrofos, enquanto a respiração celular ocorre somente em seres heterótrofos. b) a fotossíntese envolve a oxidação da glicose, enquanto a respiração celular implica a redução do dióxido de carbono. c) a função primordial da fotossíntese é utilizar a energia solar para sintetizar ATP; a da respiração celular é degradar o ATP para liberar energia. d) a fotossíntese utiliza a energia solar para converter compostos inorgânicos em orgânicos ricos em energia; a respiração celular degrada os compostos orgânicos para sintetizar ATP. e) a fotossíntese e a respiração celular ocorrem separadamente e em organelas especializadas; os dois processos não podem ocorrer ao mesmo tempo na mesma célula. 3. O cianeto é um radical capaz de se acoplar de maneira irreversível ao sítio ativo da enzima citocromooxidase, impedindo que essa catalise a reação de acepção dos elétrons pelos átomos de oxigênio. A referida enzima está localizada no (a): a) matriz mitocondrial. b) final da cadeia respiratória. c) membrana mitocondrial externa. d) início da cadeia de citocromos. e) início do ciclo de Krebs. 4. Acerca do ciclo de Krebs, que ocorre na matriz mitocondrial, assinale a alternativa correta: a) tem como objetivo metabólico a degradação de moléculas de piruvato. b) é capaz de oxidar unidades de dois carbonos para produzir moléculas de dióxido de carbono e coenzimas reduzidas. c) transporta H+ para fora da matriz mitocondrial, utilizando a energia liberada pelos elétrons. d) utiliza GTP ao invés de ATP para fornecer grupamentos fosfato ricos em energia. e) na ausência de piruvato pode oxidar moléculas de glicerol proveniente dos triglicerídios. 5. Nas mitocôndrias, ao longo da cadeia de fosforilação oxidativa, existem três sítios nos quais a energia liberada pela oxidação é, gradualmente, transferida para o ATP. Nesses locais, ocorre o acoplamento da liberação de energia com o seu armazenamento por fosforilação. O 2,4-dinitrofenol é uma molécula tóxica que desacopla essa transferência de energia, bloqueando a síntese de ATP e dissipando a energia sob a forma de calor. Essa droga atua: a) na membrana das cristas. d) inibindo a citocromo-oxidase. b) na membrana externa da organela. e) no espaço intermembranoso c) no ciclo de Krebs. 38

41 AULA 14 NÚCLEO CONCEITO:Corpúsculo celular relacionado ao controle de todas as atividades celulares. FUNÇÕES: Armazenamento do material genético. Controle o metabolismo celular através da transcrição do DNA em RNA. ESTRUTURAS DO NÚCLEO INTERFÁSICO: 1. Carioteca: Diferencia eucariotos de procariotos. Envoltório nuclear, formado por 2 membranas com poros, onde há intercambio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. Membranas são lipoproteicas (30% lipídeos e 70% proteínas). Membrana externa salpicada de ribossomos e continua ao reticulo endoplasmático rugoso. Cisterna perinuclear = cavidade intermembranas. Superfície interna associada à lâmina nuclear (rede fibrosa de suporte mecânico). Complexo Poro Nuclear portador de proteínas que selecionam a passagem de substâncias denominadas nucleoporinas. Células com alta atividade proteica apresentam mais poros. 2. Nucleoplasma ou Cariolinfa: Massa incolor que preenche o núcleo celular. É constituído principalmente por água e proteínas, além de nucleosídeos, nucleotídeos e íons. Proteínas: enzimas de transcrição e duplicação do DNA. Matriz nuclear: estrutura fibrilar que forma o endoesqueleto nuclear. 3. Nucléolo: Trata-se de um corpúsculo esponjoso e desprovido de membranas, que se encontra em contato direto com o nucleoplasma, rico em RNA ribossômico, além de proteínas e pouco DNA (DNA ribossômico). Geralmente esférico e visível em células vivas. Função: organização dos ribossomos, síntese de RNA ribossômico e montagem das subunidades ribossômicas. 4. Cromatina: Representa o material genético presente no núcleo da célula. É composta por um complexo de DNA e proteínas que se encontram dentro do núcleo celular nas células eucarióticas. Sua organização é dinâmica devido a alterações no ciclo celular. Tem aspecto emaranhado de filamentos longos e finos, denominados cromonemas. Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, tornando-se mais curtos e mais grossos e passam a ser chamados de cromossomos. Regiões da cromatina: Heterocromatinas - regiões condensadas, DNA inativo (função estrutural). Eucromatinas: regiões distendidas, DNA ativo (expressão de proteínas e enzimas). Proteínas da cromatina: Histonas e nao-histônicas Nao-histônicas: Proteínas que participam da replicação e reparo do DNA, ativação e repressão gênica. Histonas: Principais proteínas da cromatina participam da arquitetura molecular da cromatina, possuem íntima associação com o DNA.São bastante estáveis. Tem peso molecular baixo e caráter básico (arginina e lisina). Ligam-se ao DNA através de seus radicais amino com os fosfatos do DNA; Tipos: H1 (220 aa), H2A, H 2 B, H 3 e H 4 (102 a 135 aa). Nucleossomo: unidade estrutural básica da cromatina (DNA em dupla hélice e Histonas).Constituído por 200 pares de bases (pb) de DNA associado com octâmero de histonas (H2A, H2B, H3 e H4) e uma molécula de H1 Solenoide ou fibra cromossômica: 2º nível de compactação da cromatina.formada pelo enovelamento da fibra de 10 mm em estrutura helicoidal. Cada volta contem 6nucleossomos radias. CICLO CELULAR CONCEITO: Envolve processos desde a formação celular até a divisão em duas células filhas. Eventos que preparam e realizam a divisão celular. FUNÇÃO: proliferação celular, reposição e regeneração, diferenciação celular e latência. ETAPAS COORDENADAS DO CICLO CELULAR: 1. Interfase:Compreendida entre duas divisões sucessivas. Período de Crescimento: célula cresce e se preparas para nova divisão. Ocorre a duplicação dos componentes da célula mãe. 2. Período de Divisão: Divisão propriamente dita se originam duas células filhas. Cariocinese ou Mitose divisão nuclear Citocinese divisão citoplasmática 39

42 I. INTERFASE: 95% do tempo de clico celular é gasto na Interfase, porém o tempo varia com tipo celular. Interfase é uma fase de intensa atividade metabólica Fases: G1 intervalo entre o fim da mitose e a síntese de DNA (fase mais variável). S duplicação e síntese de DNA. G2 intervalo entre o término da síntese de DNA e a próxima mitose. SINAIS QUÍMICOS QUE CONTROLAM O CICLO: provem de fora e de dentro da célula Sinais externos:hormônios.fatores de crescimento (ligam-se a receptores de membrana das células alvo): PDGF, EGF, VEGF, FGF. Complexo receptor-ligante ativa produção de sinalizadores intracelulares Sinais internos: Sinalizadores ativam cascata de fosforilação intracelular, induzindo a expressão de genes. São proteínas de 2tipos:Ciclinas e Quinases (CDKs - Cinases Dependentes de Ciclinas). Complexo CDKciclina fosforila proteínas especificas. CONTROLADORES NEGATIVOS: CKIs (Inibidores de Cdk): proteínas que interagem com Cdks, bloqueando sua atividade de quinase. Complexo ubiquitina de degradação de proteína: degrada ciclinas e outras proteínas para promover a progressão do ciclo celular. CARACTERÍSTICAS DA INTERFASE: G1: Intensa síntese de RNA e proteínas. Aumento do citoplasma da célula-filha recém formada.se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose.cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados. Pode durar horas ou até meses. Inicia com estimulo de crescimento e posterior síntese de ciclinas que vão se ligar as CDKs (quinases). S: Duplicação do DNA (replicação).cromatina com duplicação do DNA e Histonas. Aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA. Fator Promotor da Mitose (MPF ou ciclinab/cdc2), protege a célula de segunda divisão no DNA até que entre na mitose. G2: Tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação e reparação do DNA antes da mitose.pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o inicio da mitose. Acúmulo do Fator Promotor de Maturação (regulador geral da transição de G2 para M). G0 estado de quiescência As células de organismos multicelulares, de maneira geral, só se multiplicam na presença de estímulos externos provenientes de outras células. Na ausência de tais sinais, o ciclo celular fica parado no ponto de checagem de G1 e entra em G0 (o 0é zero). PONTO DE CONTROLE DO CICLO CELULAR: I. Ponto de restrição (R):Ocorre ao fim da fase G1. Impede a progressão do ciclo celular em condições desfavoráveis ou insatisfatórias. No momento que a célula passa por R atinge ate a faze de Mitose. Em mamíferos a p53 e sinal de parada em G1 (células cancerígenas) II. Checkpoint G2-M: Formação do fator Promotor da Maturação (ciclinas mitóticas ligam-se a proteínas CdK formando MPF). MITOSE DEFINIÇÃO: sequência de eventos que culminarão com a divisão da célula em duas, cada uma com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. FASES: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase: Os centríolos separam-se. As cromátides finas, desespiralizadas e duplicadas tornam-se espiralizadas e curtas e únicas. No final da prófase, as duas cromátides de cada cromossomo estão unidas numa área chamada de "constrição primária" onde o centrômero ou região de união com a fibra do fuso está localizada. Os centríolos agora migram para os polos opostos e as fibras contínuas do fuso conectam os polos. A membrana nuclear e o nucléolo desaparecem. As fibras do fuso unem-se a cada cromátide na região do centrômero. Cada uma das cromátides-irmãs liga-se a um polo do fuso, mas os centrômeros permanecem juntos. 40

43 Metáfase: Na metáfase ocorre um alinhamento dos cromossomos na região central ou placa equatorial. As cromátides metafásicas são extremamente espiralizadas e únicas, facilitando, portanto, a sua contagem e as comparações estruturais. Os braços das cromátidesirmãs prolongam-se a partir do centrômero, mas permanecem unidos por este centrômero até o inicio da anáfase. Anáfase: Ocorre a separação das cromátides-irmãs, cada cromátide possui o seu próprio centrômero e é agora um cromossomo. Os cromossomos alongam-se devido a desespiralização e migram para os respectivos polos do fuso Telófase: Durante a telófase, a membrana nuclear é reconstituída ao redor de cada núcleo filhoe o nucléolo reaparece em pontos específicos nos cromossomos, onde os genes de rrna estão localizados. Essa localização corresponde à constrição secundária em alguns cromossomos. O citoplasma da célula logo se divide. Nas células animais, que possuem uma membrana externa flexível, este mecanismo ocorre através do aparecimento das invaginações laterais que convergem uma direção à outra e, normalmente, separam as duas células-filhas. A superfície próxima à região equatorial pressiona em direção ao centro e divide a célula em duas partes. Nas células vegetais, com paredes rígidas, se forma uma divisão ou placa celular entre células-filhas. Após a formação da lamela média (placacelular) são depositadas paredes de celulose de ambos os lados. 41

44 Mitose em células vegetais Uma diferença importante é a ausência de centríolos em células vegetais (com exceção dos gametas vegetais que nadam). Células vegetais não formam o áster. Por não formaro áster e não ter centríolos a mitose vegetal é dita anastraleacêntricae a animal astral e cêntrica. A parede celular vegetal impõe outra diferença entre as duas mitoses. Na mitose animal o citoplasma se divide de fora para dentro, enquanto que na vegetal uma nova parede se forma de dentro para fora. Por se dividir de fora para dentro, a mitose animal é dita centrípeta e a vegetal centrífuga. Existem dois gráficos sobre a mitose que dão motivos para interessantes questões de vestibular: Gráfico da quantidade de DNA: Observe que no período S ocorre a replicação do DNA, fazendo com que a quantidade de DNA na célula dobre (de 2C para 4C, onde C é a quantidade de DNA de um genoma haploide). Na anáfase, ocorre a separação das cromátides-irmãs, indo cada uma para um polo da célula, restaurando a quantidade de DNA (2C) inicial. Gráfico da Ploidia: Note que a quantidade de DNA dobra sem alterar a quantidade de cromossomos. Ou seja, a célula continua durante toda a mitose com os mesmos dois conjuntos cromossômicos que a tornam diploide. Quando, no período S da interfase, ocorre a replicação do DNA os cromossomos deixam de ser simples e passam a ser duplicados (com duas cromátides cada), mas a célula continua diploide porque permanece com os 46 cromossomos, só que, ao invés de simples, duplicados. 42

45 MEIOSE DEFINIÇÃO: tipo de divisão celular em que uma célula, após duas divisões citoplasmáticas sucessivas, da origem há quatro novas células com a metade do número cromossômico da célula que iniciou o processo. FINALIDADE: Formação de células reprodutoras. Ex.: gametas, esporos. A meiose reduz o número cromossômico nas células de uma espécie, porém o número de cromossomos da espécie é restaurado com a união do gameta masculino com o feminino. FASES: meiose I (reducional) e meiose II (equacional). MEIOSE I OU REDUCIONAL A meiose I é também chamada de reducional porque ao final dela são produzidas duas células com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Ou seja, já no final da meiose I as células serão haplóides. Prófase I: Por ser uma fase muito longa e com muitos detalhes a prófase I está dividida em 5 subfases. Leptóteno: É nesta subfase que os cromossomos começam a se condensar Zigóteno: Os cromossomos homólogos se juntam formando pares, processo conhecido como sinapse cromossômica. O nome dessa estrutura é complexo sinaptonêmico. Paquíteno: No paquíteno o complexo sinaptonêmico já está formado. Com isso os pares de homólogos tornam-se nitidamente unidos. Estes pares formam o que chamamos de bivalente. Como cada bivalente possui quatro cromátides, podemos também chamar estas estruturas de tétrades. É no paquíteno que ocorre a permutação ou crossingover. Este processo consiste na troca de pedaços entre cromátides homólogas. 43

46 Diplóteno: Torna-se visível o cruzamento em X das cromátides homólogas que realizaram o crossing-over. O nome dessa estrutura em X é quiasma. Por isso dizemos que no diplóteno ocorre a visualização dos quiasmas. Além disso, o complexo sinaptonêmico é desfeito. aos dois lados, um fuso puxava para a direita e o outro para esquerda provocando a duplicação do centrômero e a separação das cromátides irmãs. Como na anáfase I da meiose o fuso liga-se a apenas um lado não ocorrerá a duplicação do centrômero. Os cromossomos serão puxados inteiros, cada homólogo indo para o polo diferente do seu par. O nome dessa separação dos cromossomos homólogos é disjunção ou segregação. Diacinese: Na diacinese os cromossomos homólogos se afastam um pouco, ocorrendo a terminalização dos quiasmas. Além disso, o envoltório nuclear é desfeito. Telófase I: Os cromossomos homólogos já estão separados nos polos da célula e se descondensam parcialmente. O envoltório nuclear se refaz dos dois lados e ocorre a citocinese (divisão do citoplasma). Metáfase I: Sem o envoltório nuclear os cromossomos se ligam ao fuso acromático, que foi montado durante a prófase I. O fuso, assim como na mitose, dispõe os cromossomos no meio da célula, formando a placa equatorial. Aqui existe uma diferença muito importante em relação a mitose. Na meiose I os cromossomos homólogos ficam um do lado do outro, ou seja, a placa equatorial é composta por pares de cromossomos homólogos (placa equatorial dupla). Balanço da meiose I: Ao final da meiose I formamse duas células com metade do número de cromossomos. Mas observe que cada cromossomo das duas células-filhas é duplicado, porque não houve a separação das cromátides na anáfase I. Além disso, essas duas células são haplóides porque elas não possuem pares de cromossomos homólogos. Os cromossomos foram segregados desde a anáfase I. Intercinese: Entre a meiose I e a meiose II ocorre um pequeno intervalo chamado de intercinese. Nesse intervalo não ocorre duplicação de DNA. MEIOSE II OU EQUACIONAL Anáfase I: Assim como na anáfase da mitose, os cromossomos serão puxados para os polos da célula. Só que na meiose tem uma diferença. Como os cromossomos homólogos foram colocados um ao lado do outro o fuso acromático não tem como se ligar aos dois lados de um mesmo cromossomo. Lembre-se de que namitose como o fuso se ligava Nessa fase acontecerá uma série de eventos com as duas células filhas formadas pela meiose I que culminarão com a formação de quatro células. Essas quatro células terão o mesmo número de cromossomos que as duas células que lhes deram origem (por isso o termo equacional). Só que ao invés dos cromossomos serem duplicados eles serão simples. Os acontecimentos da meiose II são os mesmos da mitose. 44

47 Prófase II: Os cromossomos voltam a se condensar, os centríolos dirigem-se para os polos da célula, formando o fuso acromático e o envoltório nuclear se desfaz. Metáfase II: Os cromossomos ligados ao fuso são transportados ao equador (centro) da célula formando a placa equatorial. Observe que como não há mais homólogos nas células eles se dispõem um sobre o outro, como na mitose. Dessa forma, o fuso consegue ligar-se aos dois lados de cada cromossomo. Anáfase II: Devido a tração do fuso em sentidos diferentes ocorre a quebra do centrômero e as cromátides irmãs são separadas. Telófase II: O envoltório nuclear se refaz e o citoplasma se divide formando 4 células-filhas. Balanço da Meiose II: Formam-se 4 células haplóides. Seus cromossomos são simples devido à separação das cromátides na anáfase II. 45

48 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Se em uma célula eucariota for destruído o(s) nucléolo(s), a função celular diretamente prejudicada será a: a) mitose. b) secreção celular. c) endocitose. d) respiração celular. e) síntese de proteínas. 2. As subunidades dos ribossomos que participam, no citoplasma, da síntese das proteínas celulares são originadas no (a): a) nucléolo. b) envoltório nuclear. c) centrossomo. d) centríolo. e) centrômero. 3. No sexo masculino, a informação necessária para o desenvolvimento dos testículos depende da presença, no braço curto (p) do cromossomo Y, de um gene denominado SRY (sexdeterminingregion Y) que determina a síntese de um fator TDF (testis-determiningfactor), necessário ao desenvolvimento normal das gônadas. No idiograma de um indivíduo normal, o cromossomo Y é representado ao lado do grupo: a) D sendo submetacêntrico. b) F sendo acrocêntrico. c) G sendo acrocêntrico. d) E sendo submetacêntrico. e) C sendo acrocêntrico 4. Nas NOR (nucleolar organizingregions) das constrições secundárias dos cromossomos acrocêntricos 13, 14, 15, 21 e 22 estão presentes genes que codificam os rrna a partir do rdna. Nessas regiões são codificadas três variedades de ácido ribonucleico ribossômico: o rrna 5,8S, o rrna 18S e o rrna 28S. A unidade S, após a denominação numérica de cada variedade de RNA, representa o (a): a) denominação do gene envolvido no processo de transcrição. b) localização do gene obtida pelo mapeamento genético. c) velocidade de codificação da molécula do RNA correspondente. d) peso molecular da molécula do RNA correspondente. e) velocidade de sedimentação da molécula do RNA correspondente. 5. São justificativas plausíveis para a utilização do termo envoltório nuclear, preferencialmente ao invés de membrana nuclear, exceto a: a) presença de duas membranas lipoproteicas justapostas com um espaço perinuclear entre elas. b) presença da lâmina nuclear, constituída de filamentos intermediários de proteínas, aderida à membrana interna. c) diferença significativa no arranjo (configuração molecular) dos lipídios e proteínas que constituem as membranas. d) visualização de poros, ao microscópio eletrônico, componentes estes não visíveis nas demais membranas celulares. e) fusão das duas membranas, na região dos poros, onde ocorre a troca de moléculas entre o núcleo e o citoplasma. 46

49 QUESTÕES DISCURSIVAS 1. A partir da observação, ao microscópio eletrônico, do envoltório nuclear de uma célula secretora da porção exócrina do pâncreas, foi confeccionado o desenho esquemático a seguir: À cerca do esquema, responda: a) Como é denominada a estrutura apontada com as setas? b) Cite duas funções desempenhadas pela estrutura apontada pelas setas. c) Como é denominado o conjunto de estruturas em forma de anel, constituído por moléculas de proteínas - as nucleoporinas, que se organizam para formar o poro do envoltório nuclear? d) Cite uma doença, uma forma de anemia, ocasionada por uma diminuição da síntese de uma das cadeias polipeptídicas da molécula da hemoglobina, em virtude da não transferência, para o citoplasma, das moléculas de RNA mensageiro através dos poros do envoltório nuclear. e) O que é necessário para que uma molécula, sintetizada no citoplasma, seja destinada ao núcleo? 2. O núcleo, um componente celular bem individualizado nas células eucariotas, representa uma entidade onde está alojada a maior parte do genoma da célula, contido em filamentos de DNA e histonas os cromossomos. No DNA estão contidas diversas instruções em código, necessárias à síntese de inúmeras proteínas, muitas das quais enzimas, o que confere ao núcleo um papel fundamental no controle do metabolismo celular. Acerca desse componente celular, responda: a) Quais são os constituintes do núcleo de uma célula eucariota, em interfase, quando visto ao M.O.? b) Que tecido animal e vegetal, respectivamente, pode ser citado como exemplo de local onde as células estão se dividindo continuamente? c) Como uma célula que sofre divisões mitóticas sucessivas, após passar por vários ciclos celulares, pode se transformar em uma célula cancerosa? No caso de surgimento de um câncer, que variedades de genes foram alterados nessas células? d) O que é uma poliploidia celular? Dê exemplo de uma droga que pode ser utilizada, experimentalmente, para induzir esse fenômeno. e) Que tipo de evento ocorre no segundo período da interfase? Que variedade de enzima é indispensável para que esse evento ocorra? 3. Leia, atentamente, as frases a seguir e se estiverem corretas, as mantenha inalteradas (nada escreva). Caso não concorde com o texto da frase, por considerá-lo incorreto, justifique, devidamente, a incorreção da mesma. a) Durante a prófase da mitose as fibras cromossômicas tornam-se condensadas (compactadas) por ação da condensina e, na metáfase, alguns microtúbulos do fusomitótico estão fixados aos cromossomos através dos cinetócoros, na região dos centrômeros. b) A presença dos lisossomos nos neurônios pode ser explicada pela necessidade dessas células renovarem as organelas citoplasmáticas envelhecidas pelo uso, caracterizando o fenômeno da heterofagia, já que, normalmente, as células nervosas possuem uma grande longevidade. c) Numa célula em interfase, o envoltório (envelope) nuclear, visto ao M.E., apresenta poros constituídos por um complexo de moléculas de proteínas - o complexo do poro, e na sua face interna um conjunto de filamentos intermediários que constituem a lâmina nuclear. d) No interior das mitocôndrias, o mecanismo de transporte dos elétrons através da cadeia de citocromos, que ocorre na matriz mitocondrial, libera energia que é utilizada para transferir os íons H+, provenientes do NADH e FADH2, para o espaço existente entre as duas membranas mitocondriais (espaço intermembranoso). e) Durante o processo de transporte de vesículas contendo proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático granular, para as cisternas do complexo de Golgi, essas vesículas que brotam do retículo fundem-se com a superfície côncava (face cisou de formação) daquela organela. 47

50 4. O cromossomo Y é muito menor que o X, abrigando apenas algumas dezenas de genes. O cromossomo Y contém uma quantidade anormalmente grande de DNA lixo. (Leitura -Amabis, J.M. e Martho, G.R.,Biologia das Células, Vol. 1, Editora Moderna Ltda., São Paulo, Acerca do exposto, pergunta-se: a) Do ponto de vista funcional, qual é a razão da expressão DNA lixo? b) O que está presente no cromossomo Y que é responsável pelo desenvolvimento da gônada indiferenciada em testículo? c) Analisando o cromossomo Y da metáfase, como é denominada cada metade longitudinal do cromossomo? d) Como é denominado o filamento cromossômico básico constituído pela cromatina(dna e histonas)? e) Ao longo desse filamento a molécula do DNA está associada aos o ctâmeros de moléculas de histonas, constituindo unidades estruturais denominadas. 5. Certos medicamentos, conhecidos como quimioterápicos, são largamente utilizados no tratamento de pacientes com câncer, para contenção da proliferação celular. Drogas como o colcemide e a vimblastina impedem a polimerização das moléculas de tubulina. Por outro lado, o metotrexato impede o processo de formação de nucleotídeos, inibindo a enzima que catalisa a transferência do grupamento fosfato para o nucleosídio. Entretanto,apesar da grande eficiência terapêutica dos quimioterápicos, pessoas submetidas ao tratamento podem apresentar efeitos colaterais, ocasionados por alterações nas células normais. A partir do exposto, pergunta-se: a) Como são denominados alguns pontos específicos do ciclo celular que podem orientar a célula a interromper a divisão celular? b) Em qual fase do ciclo celular a célula estaciona após o uso do colcemide? Justifique. c) Cite dois tecidos cujas células normais são mais sensíveis aos efeitos colaterais dos quimioterápicos? Justifique. d) Cite dois exemplos da manifestação acima em um indivíduo tratado com as drogas citadas. e) Em quais subfases da intérfase o metotrexato atua para combater a proliferação das células cancerosas? Justifique. AULA 15 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Se em um cão o número de cromossomos de uma espermatogônia é 78 então, em um espermatócito secundário desse animal, o número dessas estruturas será de: a) 39. b) 78. c) 156. d) 46. e) Admita-se que a quantidade de DNA no núcleo de uma célula epitelial que reveste a mucosa duodenal, na espécie humana, seja igual a 2C. A partir dessa constatação pode-se prever que: a) a mesma quantidade do ácido nucleico seja encontrada na totalidade dos cromossomos de um prónúcleo feminino normal. b) uma quantidade igual a C seja encontrada no núcleo de um neurônio normal do córtex cerebral. c) essa mesma quantidade de DNA seja encontrada na somatória dos vários núcleos de um osteoclasto normal, contendo 18 núcleos. d) deverá ser a mesma quantidade de DNA encontrada na totalidade da cromatina, no interior do núcleo de um linfócito T normal. e) uma quantidade igual a 4C seja encontrada no interior do núcleo de um blastômero normal, extraído de uma mórula com 16 células. 3. Em uma célula somática da espécie humana, que possui 46 cromossomos, na subfase G2 da interfase, após ocorrer a replicação do material genético, a célula passará a possuir: a) 92 moléculas de DNA e 23 cromossomos. d) 92 moléculas de DNA e 46 cromossomos. b) 46 moléculas de DNA e 46 cromossomos. e) 92 moléculas de DNA e 92 cromossomos. c) 46 moléculas de DNA e 92 cromossomos. 4. Um pesquisador verificou que o núcleo dos óvulos de uma determinada espécie de inseto himenóptero possui 16 cromossomos e uma quantidade de DNA de 20 ng (1ng = 10-9g). Considerando-se que os machos desta espécie são originados por partenogênese e são indivíduos haplóides (apresentam uma variedade de gene denominada csd complementarysex determiner), que quantidade de cromossomos e de DNA, respectivamente, se espera encontrar no núcleo dos espermatozóides desses insetos? a) 8 cromossomos e 10 ng. b) 16 cromossomos e 10 ng. c) 16 cromossomos e 20 ng. 48 d) 32 cromossomos e 40 ng. e) 8 cromossomos e 20 ng.

51 5. A membrana externa do envoltório nuclear apresenta continuidade com o retículo endoplasmático e possui ribossomos aderidos à sua superfície. A membrana interna, de constituição molecular diferente, possui uma lâmina nuclear aderida, que serve de ancoragem para as fibras cromatínicas dos cromossomos. A lâmina nuclear é organizada através da associação dos (as): a) microtúbulos. b) filamentos intermediários. c) microfilamentos. d) fibrotúbulos. e) moléculas de laminina. 1. Descreva e esquematize a parede nuclear. QUESTÕES DISCURSIVAS 2. Um aluno recortou eletromicrografias dos núcleos de duas diferentes células para posterior montagem de um trabalho a ser apresentado na escola. Um dos núcleos mostrava a cromatina bastante descompactada e nucléolo bem desenvolvido, enquanto o outro possuía muita heterocromatina. No dia seguinte, na sala de aula, o estudante percebeu que os citoplasmas das duas células eram bastante diferentes: um deles apresentava grande concentração de organelas, enquanto o outro, poucas delas. O estudante, então, teve dificuldade em executar a sua tarefa de montagem das células, não sendo capaz de associar cada núcleo ao respectivo citoplasma. Tendo em vista as informações mencionadas, explique como devem ser montadas as duas células, justificando a sua resposta, levando em consideração a atividade metabólica das mesmas. 3. Comparando-se, ao M.E., uma célula hepática com um fibrócito, observa-se que no hepatócito a quantidade de poros no envoltório nuclear é muito superior àquela encontrada na célula do tecido conjuntivo. Em relação ao exposto: a) Faça um esquema de um fragmento do envoltório nuclear do hepatócito, como visto ao M.E., ilustrando a presença de um dos poros. b) Por que a célula hepática possui uma maior quantidade de poros no envoltório nuclear? c) Cite duas moléculas que transitam pelos poros no sentido do interior do núcleo. d) Cite duas moléculas que transitam pelos poros no sentido do citoplasma. 4. Considere, hipoteticamente, que uma célula eucariota que possui dois pares de cromossomos homólogos (2n=4), sendo um deles metacêntrico e o outro acrocêntrico, esteja se dividindo por meiose. a) Represente, através de um esquema, os dois fenômenos de disjunção que ocorrem nessa modalidade de divisão. b) Explique a diferença entre as duas formas de disjunção esquematizadas. c) Em qual das duas disjunções ocorre a divisão dos centrômeros? 5. Diferencie eucromatina de heterocromatina constitutiva e facultativa, dando exemplos. AULA 16 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Os telômeros consistem de sequências de DNA ricas em guanina, repetidas centenas ou milhares de vezes, e altamente conservadas em termos evolutivos. Estas regiões das extremidades dos cromossomos não são replicadas por ação enzimática normal, mas sim por um mecanismo especial que envolve a atividade de uma telomerase, que carrega consigo o seu próprio molde de RNA, complementar às sequências repetitivas de DNA do telômero. A telomerase é classificada, funcionalmente, como uma: a) DNA polimerase. b) girase. c) topoisomerase I. 49 d) transcriptase reversa. e) helicase. 2. Os cromossomos que possuem a forma da letra L, apresentando um dos braços ligeiramente maior do que o outro, são denominados a) submetacêntricos. b) acrocêntricos. c) telocêntricos. d) metacêntricos. e) paracêntricos.

52 3. Estimulando-se, em meio de cultura, a proliferação de fibroblastos e utilizando-se a colchicina, um alcalóide que impede a polimerização dos microtúbulos do fuso mitótico durante a divisão celular, podese obter uma foto dos cromossomos metafásicos, que são estudados quanto ao número, tamanho e morfologia - o cariótipo. Acerca dos cromossomos metafásicos, assinale a alternativa correta: a) encontram-se pareados e unidos por filamentos proteicos denominados complexos sinaptonêmicos. b) possuem duas cromátides-irmãs cada uma delas constituída por duas fibras cromatínicas (filamentos idênticos de DNA) - os cromonemas. c) apresentam apenas uma cromátide constituída por um duplo filamento de DNA homólogo, unidos pelo centrômero. d) dispõem-se em bivalentes (tétrades) com áreas específicas de pareamento e recombinação genética - os quiasmas. e) estão constituídos por duas cromátides, unidas pelo centrômero, cada uma contendo umafibracromatínica (molécula de DNA) em grau máximo de compactação. 4. A quantidade de DNA, expressa em pares de bases (pb), é característica de cada espécie e é denominada de valor C. As células somáticas têm um conteúdo 2C de DNA, enquanto os gametas, com conteúdo reduzido à metade, possuem apenas C. Nos seres vivos, a análise do conteúdo de DNA mostra um incremento à medida que se progride na escala evolutiva. Certos urodelos possuem teor de DNA umas 30 vezes superiores aos humanos. A esse fenômeno denomina-se: a) redundância gênica. b) DNA de repetição. c) amplificação gênica. d) bandeamento satélite. e) paradoxo do valor C. 5. Nas extremidades do cromossomo de metáfase, estão presentes sequências repetidas do DNA, que se organizam in tandem, e contêm um bloco de nucleotídeos de guanina. Nas células humanas, essa sequência é TTAGGG e, quando modificada, pode ser encontrada nas células transformadas ou em células envelhecidas. A essas sequências denomina-se: a) centrômero. b) nucleossomo. c) banda cromossômica. d) telômero. e) cinetócoro. QUESTÕES DISCURSIVAS 1. Desenhe os níveis de compactação desde o DNA isolado (sem histonas) até um cromossomo, dando os valores numéricos de compactação. 2. Diferencie constrições primárias de secundárias nos cromossomos. 3. O que são telômeros? 4. O que são cinetócoros? 5. O que são pontos de restrição? Qual deles a proteína p53 controla? AULA 17 QUESTÕES OBJETIVAS 1. Na espécie humana, as RON (Regiões Organizadoras do Nucléolo), estão localizadas nas constricções secundárias de 05 pares de cromossomos acrocêntricos (13, 14, 15, 21 e 22). Na biogênese do nucléolo, que ocorre na telófase, apesar de existirem 10 RONspor genoma diplóide, a maioria das células apresenta um único nucléolo. Esse fenômeno pode ser explicado porque pode ocorrer nas demais RONs uma: a) inibição por genes supressores. b) inibição alostérica pelo início da síntese do RNAr em uma delas. c) inativação das sequências gênicas do DNAr. d) associação para transcrever RNAr de um único nucléolo. e) alternância funcional durante cada ciclo celular. 50

53 2. Uma descoberta, relativamente recente, mostrou que nas células dos mamíferos está presente uma proteína que participa da interrupção do ciclo celular e é produzida em grande escala, sempre que moléculas do DNA são alteradas durante a replicação. Se ocorrem danos muito extensos no DNA, essa proteína ativa uma sequência de eventos moleculares que induzem a apoptose das células, para que elas não se transformem em um clone de células cancerosas. A proteína descrita é denominada: a) caspase. b) p53. c) telomerase. d) DNA ligase. e) topoisomerase I. 3. No transcorrer da divisão mitótica, o início da anáfase resulta da degradação proteolítica de uma proteína denominada Scc1, um dos componentes de um complexo de proteínas que mantêm a união entre as cromátides-irmãs dos cromossomos, enquanto elas estão alinhadas na placa metafásica. Esse complexo de proteínas compreende as: a) adaptinas. b) desmosinas. c) vinculinas. d) conexinas. e) coesinas. 4. Considerando-se que vários ciclos celulares transcorrem com atividades mitóticas normais em células do meristema apical de uma raiz, quantas gerações de divisões mitóticas devem ocorrer com uma célula para originar 256 células? a) 8. b) 16. c) 32. d) 64. e) Ao final do processo da mitose em uma célula animal, o fenômeno da divisão do citoplasma, com a finalidade de formar as duas células filhas, é denominado: a) citocinese centrípeta. d) bipartição. b) cariocinese. e) citocinese centrífuga. c) endomitose. AULA 18 QUESTÕES OBJETIVAS 1. A citocinese corresponde ao evento final da divisão celular, quando uma célula finalmente se divide, após ter passado por uma duplicação do material genético e pela separação deste em dois novos núcleos. Nesta fase, filamentos citoplasmáticos se organizam sob a forma de um anel contrátil que ocasiona a separação das células filhas. O referido anel é constituído de: a) actina e miosina. b) cinesina e miosina. c) actina e cinesina. d) clatrina e adaptina. 51 e) tubulina e dineína. 2. Durante a mitose nas células vegetais, a citocinese ocorre com a formação de um tabique ao longo do equador da célula-mãe, primórdio da futura parede celular. Essa formação é originada a partir do acúmulo, seguido da organização e posterior fusão, de vesículas oriundas do complexo de Golgi. Ao referido tabique denomina-se: a) simplasto. b) plasmodesmo. c) fragmoplasto. d) sindesmoplasto. e) tonoplasto. 3. Se uma substância inibidora da DNA polimerase é introduzida em uma célula da camada basal da epiderme, a droga certamente atuará na: a) metáfase. d) prófase. b) anáfase. e) subfase S da intérfase. c) na subfase G1 da intérfase. 4. Em células animais em proliferação, existem moléculas de peptídeos que agem fundamentalmente no ciclo celular, controlando a progressão de G1 a S, impulsionando-as a atravessar o ponto de restrição no final de G1 e a continuar, então, o ciclo mitótico. Essas moléculas são denominadas: a) citocininas. b) quinase ativadoras. c) calonas. d) fatores de crescimento. e) ciclinas.

54 RESPOSTAS DAS QUESTÕES AULA 1 OBJETIVAS 1. C 2.B 3.A 4.C 5.A DISCURSIVAS 1. Aumenta a rigidez e estabilidade da membrana. 2. a 1) Monossacarídeo e 2) Dissacarídeo. Heptose. b Ligação glicosídica. c Reação de síntese por desidratação (condensação). d Monossacarídeos: glicose e frutose. Dissacarídeos: sacarose e lactose. 3. Apresenta uma cabeça polar formada por moléculas de glicerol, resíduos de ácido fosfórico e a moléculas especiais como a colina; e uma cauda apolar formada por duas cadeias carbônicas. 4. a Os carboidratos e os lipídios. b Porque fornecem os aminoácidos que serão utilizados para sintetizar novas proteínas, que servirão para a construção dos diversos componentes das estruturas celulares e dos tecidos. c A digestão tem início na cavidade oral. Os produtos são moléculas de um dissacarídeo, a maltose. d O amido é constituído pela polimerização de moléculas de alfa-glicose enquanto a celulose é um polímero de moléculas de beta-glicose. e Porque pode haver deposição desses constituintes nas artérias causando as doenças cardiovasculares provocando, por exemplo, o infarto do miocárdio que pode levar à morte. 5. As micelas são as estruturas esféricas no interior das quais as cadeias apolares dos lipídios, com uma única cadeia carbônica, organizam-se, isolando-se da água; os grupos polares posicionam-se na superfície externa, interagindo com o solvente. Já os fosfolipídios associam-se na chamada bicamada lipídica, com estrutura de agregação mais estável das moléculas desses lipídios, pela forma cilíndrica e presença de duas cadeias apolares internamente. AULA 2 OBJETIVAS 1.C 2.C 3.B 4.D 5.C DISCURSIVAS 1. a Vitamina C (ácido ascórbico). b Escorbuto. c Sangramento nas gengivas Queda (perda) dos dentes. d Vitamina hidrossolúvel. e A vitamina atua como coenzima das enzimas que catalisam a síntese do colágeno pelos fibroblastos. 2. a Reação de transaminação. b Aminotransferase ou transaminase. c Cofator da enzima. d Vitamina B6 (piridoxina). e Acrodinia. 52

55 3.Proteína canal: proteína que realiza apenas transporte passivo exibindo uma espécie de túnel em seu interior. Proteína transportadora: proteína que pode realizar transporte ativo e passivo para qual muda sua configuração espacial. 4.Proteína integral: proteína intimante ligada à membrana por sua porção apolar. Proteína periférica: proteína fracamente ligada à membrana por sua porção polar, facilmente removível. 5. 1) Temperatura: Toda enzima possui uma temperatura ideal de ação, na qual a velocidade de reação enzimática é máxima. Acima ou abaixo da temperatura ideal a velocidade de reação enzimática diminui gradualmente. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação, até se atingir a temperatura ótima; a partir dela, a atividade volta a diminuir, por desnaturação da molécula. 2) ph: Idem à temperatura. Toda enzima possui um ph ideal de ação, no qual a velocidade de reação enzimática é máxima. Acima ou abaixo do ph ideal a velocidade de reação enzimática diminui gradualmente. Existe um ph ótimo, onde a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise. Ácidos e bases fortes levam a desnaturação. 3) Concentração de substrato:toda enzima possui uma concentração ideal de substrato, na qual a velocidade de reação enzimática é máxima, acima dessa concentração de substrato a velocidade de reação enzimática permanece constate, abaixo da concentração ideal a velocidade de reação enzimática diminui. AULA 3 OBJETIVAS 1.B 2.B 3.C 4.E 5.E 1. a Síntese proteica (tradução). b No citosol. c Algarismo 1 Molécula de RNAm Algarismo 2 Ribossomo Algarismo 3 Molécula de proteína. d Um códon do RNAm. E RNAr e proteínas. DISCURSIVAS 2. a Pela análise do gráfico, observa-se que após a adição da droga ao meio de cultura das bactérias não ocorreu nenhum decréscimo na taxa de incorporação dos isótopos de timidina e uridina. Isso denota que os fenômenos de replicação e transcrição transcorreram normalmente. Por outro lado, a incorporação de leucina radioativa diminuiu e, sendo este composto um aminoácido, é utilizado na etapa da tradução para a síntese das proteínas. b Pontes de hidrogênio e ligações dissulfeto. c Nas bactérias não ocorre a síntese de proteínas nos polissomos aderidos ao retículo endoplasmático (REG). 3.a Adenosina trifostato b Adenina c Ribose d Mitocôndrias e ATPase (adenosina trifosfatase) 4.Um único RNA ribossômico é sintetizado e, posteriormente, é clivado em três RNAs menores. Um quarto fragmento de RNAr é sintetizado fora do nucléolo e, em seguida, migra para tal região. Três fragmentos de RNAr se compactarão a proteínas, formando a subunidade maior, que nos eucariotos é 60S. Outro fragmento de RNAr se compactará a outras proteínas, dando origem à subunidade menor, que nos eucariotos é 40S. A junção das duas subunidades forma um ribossomo 80S. Já nos procariotos, o ribossomo é formado por duas subunidades; a maior, 50S e a menor, 30S. A junção das duas gera um ribossomo 70S. 5. São áreas especiais do ribossomo em que o sítio A corresponde ao local de chegada dos aminoácidos (com exceção do primeiro); sítio P, região onde ocorre ligação peptídica; sítio E, onde acontece a saída do RNA transportador vazio. 53

56 AULA 4 OBJETIVAS 1.B 2.C 3.C 4.C 5.E DISCURSIVAS 1. a. DNA A: primeira enzima a iniciar a forquilha de replicação b. Proteína SSP: impede o restabelecimento da dupla cadeia c. Helicases: desfazem a dupla cadeia, desfazendo as interações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. d. Topoisomerases: evita a quebra da cadeia de DNA e. DNAs polimerases: polimerizam as novas cadeias de DNA f. Exonucleases: clivam os primers g. DNA ligase: ligam os fragmentos de Okazaki 2.Pequenos fragmentos de RNA necessários para o início da síntese de uma nova cadeia de DNA. 3.Região do gene que serve de sinalizadora para o encaixe da RNA polimerase. 4.Fragmentos de DNA da cadeia descontínua que posteriormente serão ligados. 5.Molécula formada por uma base nitrogenada, um resíduo de ácido fosfórico e uma pentose. O NUCLEOSÍDEO é uma molécula formada por uma base nitrogenada e uma pentose, ou seja, o nucleotídeo que teve o radical fosfato clivado. AULA 5 OBJETIVAS 1.B 2.A 3.E 4.A 5.A AULA 6 1.E 2.D 3.E 4.D 5.B AULA 7 OBJETIVAS 1.D 2.E 3.D 4.E 5.A DISCURSIVAS 1. a Ambas ocorrem a favor de um gradiente de concentração e, portanto, sem gasto de energia. b A difusão facilitada ocorre com a participação de enzimas. Com o aumento da concentração do soluto aumenta a velocidade do transporte até um momento em que os sítios ativos das enzimas envolvidas no processo estão todos interagindo com o soluto, tornando a velocidade do transporte constante. c Os hormônios esteroides por serem de natureza lipídica são lipossolúveis e, portanto, atravessam a membrana diretamente através da bicamada de fosfolipídios. 2. a Célula vegetal c Cloroplasto b Presença de parede celular e plastos d Plasmodesmo 3.Reconhecimento celular, adesão, proteção e função enzimática. Encontra-se exclusivamente na face externa da membrana 4.Uniporte: quando há a passagem de apenas um tipo de molécula ou íon pela proteína membrana. Cotransporte: quando há a passagem de mais de um tipo de molécula ou íon pela proteína de membrana. 5. Antiporte: transporte de substâncias em sentidos opostos. Ex: Bomba de sódio e potássio. Simporte: transporte de substâncias no mesmo sentido. Ex: Glicose + sódio 54

57 AULA 8 OBJETIVAS 1.B 2.C 3.D 4.B 5.D DISCURSIVAS 1.Ativo: transporte de substâncias com gasto de energia. Passivo: transporte de substâncias sem gasto de energia 2.Fagocitose: captura de substâncias insolúveis e grandes pelas células através de pseudopodes e reconhecimento químico. Pinocitose: captura de substâncias pequenas e solúveis pela célula sem formação de pseudopodes. 3.A parede vegetal tem seu início de formação com vesículas do Complexo de Golgiense chamadas dictiossomos, que se ordenam no plano equatorial da célula formando uma estrutura denominada: fragmoplasto. A função dos fragmoplastos dá origem a uma estrutura denominada: lamela média. Interiormente à lamela média são depositadas microfibrilas de celulose formando as paredes primárias e secundárias. 4. Tranporte ativo primário: Há gasto direto de ATP. Ex.: Bomba de sódio/potássio. Transporte ativo secundário: É um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada contra um gradiente eletroquímico, aproveitando o gasto de energia (ATP) estabelecido para o transporte de outra substância que é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico 5. Difusão simples: Livre passagem de um soluto ou fluido de um meio mais concentrado (hipertônico) para um meio menos concentrado (hipotônico). Difusão facilitada: Transporte de substâncias a favor de uma gradiente de concentração, sendo ele feito por meio de proteínas (proteínas carreadoras ou permeases e proteínas canal) que aceleram a velocidade de passagem das substâncias. Osmose: Passagem apenas de solvente (água) de um meio menos concentrado (hipotônico) para um meio mais concentrado (hipertônico), através de uma membrana semipermeável. 1. a Retículo endoplasmático granular (rugoso). b Complexo de Golgi. c Da face distal, côncava, trans ou de maturação. d O fenômeno da exocitose. e Tripsinogênio (enzima inativa) e amilase pancreática. 2. a Retículo endoplasmático granular (rugoso). b Molécula do RNA mensageiro (RNAm). c Proteína reconhecedora da sequência sinal (PRS). d Molécula de proteína. e Lisossomo e meio extracelular (exocitose). 3. a Curva Z. Durante a fosforilação oxidativa ocorre a passagem de íons hidrogênio para o meio de cultura, provocando uma diminuição do ph. b Citocromos. Possuem ferro na sua composição. c Na matriz mitocondrial. d Riboflavina (B2) FAD. AULA 9 OBJETIVAS 1.A 2.B 3.B 4.A 5.D DISCURSIVAS Nicotinamida (B3 - PP) NAD. e Glicólise. Ocorre no citosol. 4. a Como o nucleotídeo marcado é utilizado na síntese das três variedades de RNA (RNAm, RNAr e RNAt) que, posteriormente, migram para o citoplasma para atuar na síntese das proteínas, a intensidade da radioatividade decresce no núcleo da célula e vai progressivamente aumentando no citoplasma. b Porque as vesículas de secreção não contem nenhuma das variedades de RNA descritos, mas apenas os produtos do fenômeno da síntese metabólica que deverão ser exocitados da célula. 5.a Autofagia. b Citolisossomo. c Reticulo endoplasmático. d Vacúolo de suco celular. e Face trans ou face de maturação ou face côncava. 55

58 AULA 10 OBJETIVAS 1.D 2.A 3.C 4.B 5.D DISCURSIVAS 1.Polirribossomos livres: citosol, núcleo, cloroplasto, mitocôndria e peroxissomo. Polirribossomos aderidos ao REG: lisossomos, meio extracelular e proteínas de membrana. 2.Síntese de lipídeos; detoxificação e armazenamento de cálcio. A proliferação do REL aumenta a velocidade de detoxificação de substâncias toxicas como as drogas. 3.Modificam a consistência do citoplasma periférico através das modificações dos estados sol e gel. Além disso, associam-se à proteína motora miosina para o processo de contração celular. Proteína tubulina. 4.A forma como eles se organizam. Os centríolos são formados por 9 trincas de microtúbulos. Já os cílios e flagelos são formados por um corpúsculo basal semelhante aos centríolos, mas sua extensão apresenta 9 duplas de microtúbulos periféricos e uma dupla central. Centro organizador de microtúbulos. Região da célula de onde partem os microtúbulos em direção à periferia. 5.Membrana externa e interna, espaço intermembranoso, cristas mitocondriais e matriz mitocondrial Membrana externa: semelhante à membrana celular e bastante permeável. Membrana interna: apresenta alta impermeabilidade, sobretudo por apresentar um fosfolipídio denominado cardiolipina. AULA 11 OBJETIVAS 1.C 2.E 3.D 4.A 5.D AULA 12 OBJETIVAS 1.B 2.B 3.B 4.C 5.C AULA 13 OBJETIVAS 1.A 2.D 3.B 4.B 5.A AULA 14 OBJETIVAS 1.E 2.A 3.C 4.E 5.C DISCURSIVAS 1. a Lâmina nuclear b Fornecer suporte ao envoltório nuclear mantendo a sua forma e servir como pontos de ancoragem para os cromossomos no interior do núcleo c Complexo do poro d Talassemia (anemia do Mediterrâneo) e É necessário que a molécula possua na sua constituição um sinal de destinação (localização) nuclear 2. a A carioteca, o suco nuclear, a cromatina e o nucléolo (s). b Epitélio intestinal e meristema primário. c Através de mutações no DNA. Os genes supressores de tumor e os oncogenes. d É a presença em um mesmo núcleo celular de mais do que dois conjuntos haploides (completos) de cromossomos. A colchicina que impede a formação do fuso mitótico durante a divisão celular. e A duplicação (replicação) do DNA. É indispensável a DNA polimerase. 56

59 3. a Durante a prófase da mitose as fibras cromossômicas tornam-se condensadas (compactadas) por ação da condensina e, na metáfase, alguns microtúbulos do fuso mitótico estão fixados aos cromossomos através dos cinetócoros, na região dos centrômeros. b A presença dos lisossomos nos neurônios pode ser explicada pela necessidade dessas células renovarem as organelas citoplasmáticas envelhecidas pelo uso, caracterizando o fenômeno da heterofagia, já que, normalmente, as células nervosas possuem uma grande longevidade. Ao fenômeno de renovação de organelas envelhecidas que ocorre em algumas células denomina-se autofagia e não heterofagia como explicitado no texto. c Numa célula em interfase, o envoltório (envelope) nuclear, visto ao M.E., apresenta poros constituídos por um complexo de moléculas de proteínas - o complexo do poro, e na sua face interna um conjunto de filamentos intermediários que constituem a lâmina nuclear. d No interior das mitocôndrias, o mecanismo de transporte dos elétrons através da cadeia de citocromos, que ocorre na matriz mitocondrial, libera energia que é utilizada para transferir os íons H+, provenientes do NADH e FADH2, para o espaço existente entre as duas membranas mitocondriais (espaço intermembranoso). O transporte dos elétrons na cadeia de citocromos ocorre na membrana das cristas mitocondriais e não na matriz mitocondrial como explicitado no texto. e Durante o processo de transporte de vesículas contendo proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático granular, para as cisternas do complexo de Golgi, essas vesículas que brotam do retículo fundem-se com a superfície côncava (face cis ou de formação) daquela organela. As vesículas que brotam do retículo endoplasmático granular e se dirigem ao complexo de Golgi se fundem com os sáculos da superfície (face) convexa ou cis e não com a superfície côncava (que é a face trans ou de maturação) como explicitado no texto. 4. a DNA lixo corresponde às sequências gênicas que não codificam nenhuma variedade de proteína. b Gene SRY. c Cromátide. d Cromonema.e Nucleossomos. 5. a Pontos de checagem. b O ciclo celular é interrompido na metáfase, em virtude da não organização do fuso mitótico, constituído por microtúbulos c Tecido hematopoiético (medula óssea) e tecidos epiteliais como o da epiderme e intestinos. d Anemia e diminuição da taxa de leucócitos do sangue Queda de cabelos. e Subfase G1 Inibindo a síntese (transcrição) das variedades de RNA. Subfase S Inibindo a replicação das moléculas de DNA. AULA 15 OBJETIVAS 1.A 2.D 3.D 4.C 5.B 1. DISCURSIVAS O Envoltório Nuclear apresenta duas membranas descontínuas deixando entre elas espaços denominados poros. A membrana externa possui aderidos vários ribossomos e mostra-se como uma continuação do retículo endoplasmático rugoso. O espaço deixado entre as duas membranas é denominado cisterna perinuclear, cujo conteúdo é semelhante aos das cisternas do R.E.G. 2. O núcleo que apresentava a cromatina descompactada e nucléolo evidente deve ser posicionado no citoplasma que possuí grande concentração de organelas. Isso se deve ao fato de que o aspecto da cromatina e a evidenciação do nucléolo falam a favor de uma célula com elevada capacidade de síntese metabólica. Por outro lado, o núcleo com predominância de heterocromatina e poucas organelas configuram uma célula com baixa atividade de síntese. 3. a 57

60 b Em virtude da sua elevada atividade metabólica, o intercâmbio de moléculas entre o núcleo e o citoplasma é mais intenso, necessitando, portanto, de maior número de poros. c ATP e proteínas (enzimas). d RNA mensageiro e RNA transportador. 4. a b Na disjunção da 1ª divisão da meiose ocorre segregação dos cromossomos homólogos, enquanto na disjunção da 2ª divisão meiótica ocorre segregação das cromátides-irmãs. c A divisão dos centrômeros ocorre na 2ª disjunção (2ª divisão da meiose). 5.Eucromatina: Porção do núcleo menos compactada e com maior atividade gênica. Heterocromatina: Porção do núcleo mais compactada e com menor atividade gênica. H. Constitutiva: Apresenta-se sempre compactada. Ex. Telômero e Centrômero. H. Facultativa: Nem sempre se apresenta compactada. Ex. Cromatina sexual. AULA 16 OBJETIVAS 1.D 2.A 3.E 4.E 5.D 1. DISCURSIVAS 2. Primárias: Estão sempre presentes no cromossomo, sendo representadas pelos centrômeros. Secundárias: Nos humanos, presente em apenas 5 pares cromossômicos: 13, 14, 15, 21 e 22.Estão relacionados as NORs(Região Organizadora de Nucléolo). 3.Extremidades dos cromossomos metafásicos, bastante condensadas, formadas por repetições TTAGGG nos humanos. Mantém a estabilidade e integridade dos cromossomos. 4.Região lateral aos centrômeros, onde as fibras cinetocóricas da divisão celular se encaixam. 5.Pontos de checagem dos constituintes celulares, sobretudo do DNA. A P53 checa o DNA ao final de G1. 58

61 AULA 17 OBJETIVAS 1.D 2.B 3.E 4.A 5.A AULA 18 OBJETIVAS 1.A 2.C 3.E 4.D 59

62 2014- APOSTILA REVISÃO EMESCAM Prof. Hélder ANATOMIA HUMANA SISTEMA ENDÓCRINO I. Introdução Para iniciarmos o estudo sobre os hormônios é necessário um comentário diferenciando os tipos de glândulas existentes no nosso organismo. Glândulas exócrinas (Grego: EXO = para fora; KRINEIN = secretar) - são glândulas cuja secreção é lançada, por um canal (ou duto), no meio externo ou em um órgão em comunicação com o meio externo. Ex.: Glândulas salivares, lacrimais, mamárias, sebáceas, sudoríparas, etc. Glândulas endócrinas (Grego: ENDON = para dentro; KRINEIN = secretar) - são glândulas cuja secreção é lançada na corrente sanguínea, ou seja, no meio interno. Elas não apresentam canais e suas secreções são os hormônios. Exemplo: Hipófise, tireoide, paratireoides, adrenais (ou suprarrenais). Glândulas mistas ou anfícrinas (Grego: ANFI = duas; KRINEIN = secretar) são glândulas que apresentam dois tipos de secreção: exócrina, por meio de canais e endócrina, que são hormônios lançados no sangue. Como o nosso assunto é o sistema hormonal, então iremos comentar somente sobre as glândulas endócrinas e mistas. 60

63 2014- APOSTILA REVISÃO EMESCAM Comparação por esquemas das glândulas. Conceito de hormônios São substâncias químicas, produzidas por glândulas endócrinas e mistas e que são lançadas na corrente sanguínea, indo atuar em órgãos específicos (alvos). Glândulas do sistema endócrino Observem no esquema as glândulas endócrinas e mistas do nosso organismo. Hipófise ou glândula pituitária, na base do crânio - só uma. Tireoide, na base do pescoço - só uma. Paratireoides, atrás da tireoide - são quatro. Suprarrenais ou Adrenais, acima dos rins são duas. Pâncreas, entre estômago e duodeno - só um. Testículos, dentro do escroto (saco ou bolsa escrotal) - são dois. Ovários, no início da região pélvica - são dois. II. Glândulas Importantes 1. Glândula Hipófise ou Pituitária É a glândula mestra, ou seja, é o carro chefe do sistema endócrino. Ela tem a forma de uma gota, tamanho aproximado ao de uma ervilha, estando localizada em uma depressão do osso esfenoide, na base do crânio, a sela túrcica. A hipófise apresenta duas regiões importantes nos mamíferos: lobo anterior ou adeno-hipófise e o lobo posterior ou neuro-hipófise. 61

64 2014- APOSTILA REVISÃO EMESCAM A) ADENO-HIPÓFISE (lobo-anterior) O prefixo adeno significa glândula, e a adeno-hipófise é a parte realmente secretora da glândula. Vejamos quais são os hormônios aí produzidos. a) Hormônio do crescimento ou Somatotrófico S.H. ou S.T.H. (Grego: SOMA = corpo; trophé + ICO = nutrição, desenvolvimento ou estímulo). É quem promove o crescimento dos ossos, músculos e cartilagens. GH = vem do inglês: growth hormone = hormônio do crescimento Observação: hiperfunção = muita produção de hormônio; hipofunção = pouca produção de hormônio; hipofunção do STH = nanismo (baixa estatura, como anão); hiperfunção do STH no adulto = acromegalia; crescimento de extremidades (mandíbula, mãos, pés, etc.); hiperfunção do STH na criança = gigantismo. b) Prolactina ou Lactogênio ou Hormônio luteotrófico ou L.T.H. Aumenta na gravidez, estimulando a produção do leite. A deficiência ou excesso desse hormônio pode causar agalactorreia ou galactorreia (ausência ou excesso de leite, respectivamente). c) Hormônio tireotrófico = TSH Estimula a tireoide a produzir seus hormônios. A deficiência ou excesso desse hormônio vai diminuir ou aumentar a produção dos hormônios de tireoide (hipotireoidismo e hipertireoidismo, respectivamente). d) Hormônio adrenocorticotrófico ou ACTH - estimula o córtex (região periférica) das adrenais a produzir seus hormônios. A deficiência ou excesso desse hormônio vai diminuir ou aumentar a produção dos hormônios do córtex das adrenais. e) Hormônios gonadotróficos - são os hormônios que vão estimular as gônadas - testículos e ovários. São gonadotróficos: FSH - hormônio folículo estimulante; LH - hormônio luteinizante; I.C.S.H. - hormônio estimulador das células intersticiais (nos testículos). FSH e LH estimulam os ovários e o FSH e ICSH estimulam os testículos. Os hormônios gonadotróficos serão estudados no capítulo seguinte (Reprodução). f) Hormônio melanotrófico ou MSH - estimula a produção de melanina. Em caso de alteração desse hormônio, a cor da pele pode se alterar. B) NEURO-HIPÓFISE (lobo-posterior) A neuro-hipófise é formada por tecido nervoso e não produz hormônios, porém armazena e libera dois hormônios produzidos no hipotálamo. O hipotálamo se localiza acima da hipófise e é o hipotálamo quem faz o controle geral da hipófise liberando substâncias para estimular ou inibir a hipófise. Os hormônios produzidos no hipotálamo e armazenados na neuro-hipófise são: a) Ocitocina - é o hormônio que tem sua atuação principal por ocasião do parto, quando vai promover as contrações uterinas e a ejeção de leite pelas glândulas mamárias. b) Hormônio antidiurético (A.D.H.) ou vasopressina - atua no túbulo contornado distal (T.C.D.) e tubo coletor (T.C.) promovendo reabsorção de água (deixa as células dos túbulos mais permeáveis à água). Na deficiência desse hormônio, o indivíduo passa a urinar muito (poliúria) e também a ter muita sede (polidipsia), caracterizando a doença Diabetes insípidus. 62

65 2014- APOSTILA REVISÃO EMESCAM 1. Existe uma região intermediária na hipófise, entre os lobos anterior e posterior, que é pouco desenvolvida nos mamíferos, mas que em peixes, anfíbios e répteis produz um hormônio denominado de intermedina, que atua na mudança da pigmentação, ou seja, cor da pele. Isso ajuda para que mudem de cor em caso de predadores, por exemplo. 2. Os hormônios da adeno-hipófise atuam em Feed-back (realimentação) com os hormônios da tireoide, do córtex das adrenais e das gônadas (ovários e testículos). Entende-se feed-back o fenômeno em que um hormônio A regula a produção de um hormônio B, que por sua vez, regula a produção do hormônio A. Por exemplo, quando o nível dos hormônios da tireoide (T 3 e T 4 ) está baixo, a adeno-hipófise produz mais TSH para estimular a tireoide, que passa a produzir mais hormônios (T 3 e T 4 ) que irão inibir a produção do TSH pela adeno-hipófise. Na falta dos hormônios da hipófise, que estimulam as demais glândulas, o indivíduo vai manifestar os sintomas de alterações nessas glândulas. 2. Glândula Tireoide Tem a forma de um H e fica localizada na base do pescoço, na frente da traqueia. 63

66 2014- APOSTILA REVISÃO EMESCAM A Tireoide produz os seguintes hormônios: a) T 3 (Triiodotironina) e T 4 (Tetraiodotironina ou tiroxina) são hormônios que apresentam iodo em suas fórmulas e que têm como função estimular o metabolismo das células. Quando a tireoide produz pouco T 3 e T 4, seja por falta de estímulo do TSH da hipófise ou por falta de iodo, fala-se em hipotireoidismo, cujos sintomas são: bradicardia; lentidão dos movimentos; mixedema (pele fria, e com edemas e ressecada); raciocínio lento; obesidade; bócio endêmico. sonolência; No caso da criança podemos ter, ainda, o cretinismo (retardo físico, mental e sexual). Quando a tireoide produz muito T 3 e T 4, por exemplo, por excesso de estímulo do TSH da hipófise, fala-se em hipertireoidismo, cujos sintomas são: taquicardia; insônia (pesadelos); pele quente (por maior metabolismo); agitação; emagrecimento (mesmo comendo muito); bócio exoftálmico (olhos proeminentes). Como visto, os sintomas são opostos nos dois casos, porém o bócio (aumento da tireoide) ocorre nos dois casos. O bócio endêmico era comum em áreas do interior, acometendo várias pessoas (endemia) por falta de iodo na alimentação. Para preveni-lo, o iodo faz parte do sal de cozinha. Já no bócio exoftálmico (hipertireoidismo), a glândula cresce (muito estímulo) e surge também a exoftalmia. No hipertireoidismo o nome bócio exoftálmico é só para diferenciar do bócio do hipotireoidismo - bócio endêmico, por falta de iodo. b) Calcitonina - a calcitonina tem como função promover a passagem de cálcio do sangue para o osso. Na hipofunção de calcitonina podem ocorrer: hipercalcemia (muito cálcio no sangue); osteoporose (poros nos ossos, pouco cálcio). Na hiperfunção de calcitonina, podem ocorrer: hipocalcemia (pouco cálcio no sangue); hipermineralização óssea (muito cálcio nos ossos). 3. Paratireoides São quatro pequenas glândulas com tamanho aproximado ao de pequenas ervilhas e que ficam localizadas atrás da tireoide. Elas produzem o paratormônio (P. T. H.) que é responsável por aumentar a calcemia (nível de cálcio no sangue), atuando de três maneiras: Absorvendo cálcio no intestino; Retirando cálcio dos ossos; Reabsorvendo cálcio nos túbulos renais. Na hipofunção das paratireoides vai ocorrer hipocalcemia, que leva à tetania, (quadro que lembra o tétano, por ocorrerem contrações musculares irregulares devido à falta de cálcio). Pode ocorrer também hipermineralização óssea (muito cálcio nos ossos, que ficam mais quebradiços). Na hiperfunção das paratireoides, vai ocorrer hipercalcemia com tendência a calculose (formação de cálculos renais) e com desmineralização óssea (ossos porosos e fracos). O paratormônio atua também mantendo um nível de fosfato no organismo, diminuindo ou aumentando a sua eliminação nos rins. 64

67 4. Glândulas adrenais ou suprarrenais São duas glândulas de forma piramidal, localizadas acima dos rins. São divididas em duas porções: córtex (região periférica da glândula) e medula (região central da glândula). As adrenais produzem os seguintes hormônios: A) Córtex das adrenais a) Mineralocorticoides (aldosterona) - são hormônios que atuam promovendo a reabsorção de sódio e de cloro no túbulo contornado distal (T.C.D.) e com os íons, a água é também reabsorvida, aumentando a pressão nos vasos. b) Glicocorticoides (cortisol e cortisona) - são hormônios que promovem a gliconeogênese (formação de glicose a partir de aminoácidos e lipídeos degradados). Eles têm também efeito anti-inflamatório. c) Androgênios - são hormônios sexuais masculinos que são produzidos em mínimas quantidades. Quando ocorre hipofunção do córtex das adrenais (doença de Addison), os sintomas decorrentes da deficiência dos três hormônios são: pressão baixa (pouca água e íons reabsorvidos); hipoglicemia (pouca glicose no sangue); hiperpigmentação de pele (origem hipofisária). Quando ocorre hiperfunção do córtex das adrenais (Síndrome de Cushing), os sintomas decorrentes do excesso dos três hormônios são: pressão alta (elevada reabsorção de água e íons) demais; hiperglicemia (muita glicose no sangue); infecções (diminuição de linfócitos); menino - puberdade precoce; menina - pseudo-hermafroditismo; mulher - virilismo (crescimento de pelos anormais e voz masculina). B) Medula das adrenais É a região central da glândula e só produz a adrenalina, ou com o mesmo efeito, a noradrenalina. Os nervos do simpático estimulam a medula das adrenais e, em certas situações, como o susto, pode ocorrer uma descarga de adrenalina no sangue, fazendo com que o indivíduo manifeste todos os efeitos do simpático (capítulo anterior), como: palidez - (por vasoconstricção); taquicardia; mais glicose no sangue para melhor funcionamento muscular (por quebra do glicogênio = glicogenólise), etc. Diz-se que a adrenalina é o hormônio de luta ou fuga, pois os efeitos da adrenalina preparam o organismo para essas situações. 65

68 5. Pâncreas Localiza-se entre o estômago e o duodeno e é uma glândula mista, pois, além do suco pancreático, apresenta as ilhotas de Langerhans, que possuem células (alfa e beta) para produção dos seguintes hormônios: a) Insulina - é um hormônio produzido pelas células beta e que vai atuar permitindo a passagem de glicose do sangue para as células do organismo e ainda estimula a formação de glicogênio no fígado e nos músculos a partir de glicose. A insulina é, portanto, hipogliceminante e é produzida sempre que aumentar a glicose do sangue (após as refeições). A hipofunção da insulina leva ao Diabetes mellitus, no qual o paciente vai apresentar: hiperglicemia (muita glicose no sangue); glicosúria (glicose na urina); poliúria (muita urina); polidipsia (muita sede); polifagia (muita fome). Em caso de hiperfunção de insulina, os principais sintomas são decorrentes de hipoglicemia que pode levar a tonteiras, problemas visuais, fraqueza, etc. b) Glucagon - é um hormônio produzido pelas células alfa e tem efeito contrário ao da insulina. Ele promove a degradação do glicogênio do fígado e dos músculos, liberando glicose para o sangue. A produção do glucagon ocorre em situações de hipoglicemia (após horas sem alimentação). A hiperfunção do glucagon vai fazer com que o indivíduo manifeste o contrário das alterações da insulina. EXERCÍCIOS 1. (Emescam ) Qual das manifestações orgânicas a seguir aconteceria com um indivíduo que joga uma longa partida de basketball, ao ar livre, em uma tarde muito quente? a) A produção de tiroxina pela glândula tireoide diminuiria. b) A liberação de hormônio antidiurético pela hipófise aumentaria. c) A pressão osmótica do sangue diminuiria. d) O volume de urina produzido aumentaria. e) A concentração de ureia na urina diminuiria. 66