1. (Uerj 2015) As populações de um caramujo que pode se reproduzir tanto de modo assexuado quanto sexuado são frequentemente parasitadas por uma determinada espécie de verme. No início de um estudo de longo prazo, verificou-se que, entre os caramujos parasitados, foram selecionados aqueles que se reproduziam sexuadamente. Observou-se que, ao longo do tempo, novas populações do caramujo, livres dos parasitas, podem voltar a se reproduzir de modo assexuado por algumas gerações. Explique por que a reprodução sexuada foi inicialmente selecionada nos caramujos e, ainda, por que a volta à reprodução assexuada pode ser vantajosa para esses moluscos. 2. (Uerj 2015) No gráfico, está indicado o tamanho de um animal terrestre ao longo de um determinado período de tempo, a partir de seu nascimento. Nomeie o filo a que esse animal pertence, justificando sua resposta. Nos pontos indicados pelas setas, ocorre um processo relevante para o desenvolvimento desse animal até a fase adulta. Nomeie esse processo e aponte a razão de sua importância. 3. (Uel 2015) Leia o texto a seguir. Turritopsis dohrnii é uma espécie de hidrozoário conhecida atualmente como água-viva imortal. Seu curioso ciclo de vida foi descoberto em 1988 por Christian Sommer, um biólogo marinho alemão. Sommer manteve espécimes de Turritopsis dohrnii no laboratório e, após vários dias, notou que os animais estavam se comportando de uma maneira muito peculiar... eles se recusavam a morrer. Aparentemente, eles estavam revertendo o envelhecimento e rejuvenescendo progressivamente, até alcançarem seu estágio inicial de desenvolvimento, ponto em que novamente iniciavam seu ciclo de vida. Em 1996, os cientistas descreveram como a espécie pode se transformar novamente em um pólipo a partir da fase de medusa. Um dos cientistas comparou a água-viva a uma borboleta que pudesse novamente se tornar uma lagarta. Hoje sabemos que o rejuvenescimento de Turritopsis dohrnii é desencadeado por estresse ambiental ou agressão física. Essas descobertas apareceram para desbancar a lei mais fundamental da natureza você nasce e então você morre. Adaptado de: RICH, N. Can a Jellyfish Unlock the Secret of Immortality?. In: The New York Times. nov. 2012. Disponível em: <http://www.nytimes.com/2012/12/02/magazine/can-ajellyfish-unlock-the-secretof-immortality.html?pagewanted=all&_r=0>. Acesso em: 18 jun. 2014. 1
O esquema acima ilustra o ciclo de vida de uma água-viva. a) Utilizando as letras do esquema, determine as etapas que podem se reverter em situações de estresse ambiental durante a vida de um indivíduo de Turritopsis dohrnii e justifique usando as informações do texto. b) Embora, entre os animais, o ciclo de vida ilustrado ocorra apenas no filo Cnidaria, entre os vegetais, como os musgos (Bryophyta), um tipo de ciclo de vida semelhante a este é comum. Entre os cnidários e os musgos, existem diferenças marcantes em relação ao teor cromossômico das células em cada fase dos ciclos e, também, em relação ao tipo de divisão celular responsável pela produção de gametas. Explique essas diferenças. 4. (Uerj 2015) A leptina é um dos hormônios que controlam o comportamento alimentar e, consequentemente, o peso corporal. Identifique o principal tipo de célula que produz a leptina e o local do sistema nervoso central onde esse hormônio atua. Em seguida, cite dois de seus efeitos que podem colaborar para a perda de peso. 5. (Unicamp 2015) A vaca é um ruminante, cujo estômago tem compartimentos onde ocorre o processo de digestão da celulose. Esse processo é auxiliado por microrganismos. a) Que tipo de relação biológica existe entre a vaca e esses outros seres vivos? Justifique. b) Que nutrientes do mesmo grupo da celulose os humanos conseguem digerir? 6. (Uerj 2015) Um laboratório analisou algumas reações ocorridas durante o processo de digestão do amido em seres humanos. Para isso, foram utilizados quatro tubos de ensaio, cada um contendo pequena concentração de amido, igual a 0,05 mg / ml, e excesso de enzima digestiva em relação a esse substrato. O experimento consistia em adicionar uma gota de solução de iodo a cada um dos tubos de ensaio. Observe, abaixo, as condições experimentais empregadas: 2
Cite o nome de uma enzima, encontrada no tubo digestório humano, que poderia ser utilizada no experimento para hidrolisar o amido. Ao reagir com o iodo, o amido assume coloração azulada. Identifique o único tubo de ensaio que não apresentará tal coloração e justifique sua resposta em função das duas condições experimentais empregadas. 7. (Uerj 2015) A taxa metabólica dos animais depende de vários fatores, dentre os quais seu tamanho, a temperatura do meio em que se encontram e sua capacidade de termorregulação. Observe os gráficos abaixo. No gráfico I, indica-se uma relação inversa entre o tamanho de um grupo de animais e suas respectivas taxas metabólicas relativas, ou seja, por unidade de massa corporal; no gráfico II, são apresentadas as curvas de consumo de oxigênio de dois outros animais em função da temperatura ambiente. Aponte o principal fator responsável pela relação inversa representada no gráfico I e nomeie, dentre os animais nomeados na curva, aquele que precisa passar a maior parte do tempo se alimentando. Em seguida, indique qual das duas curvas do gráfico II é compatível com a taxa metabólica de qualquer um dos animais do gráfico I, justificando sua escolha. 8. (Unicamp 2014) A insulina é um hormônio peptídico produzido no pâncreas que age na regulação da glicemia. É administrada no tratamento de alguns tipos de diabetes. A insulina administrada como medicamento em pacientes diabéticos é, em grande parte, produzida por bactérias. a) Explique como é possível manipular bactérias para que produzam um peptídeo que naturalmente não faz parte de seu metabolismo. b) Cite duas outras maneiras pelas quais é possível se obter insulina sem envolver o uso de bactérias. 3
9. (Unicamp 2014) O consumo de fibras alimentares, sobretudo fibras solúveis, diminui os níveis de colesterol plasmático. Elas ligam-se a sais biliares, aumentando a sua excreção. Os sais biliares perdidos nas fezes são repostos a partir do colesterol, o que diminui o teor de colesterol circulante. Além disso, a fermentação das fibras pelas bactérias intestinais produz ácidos graxos de cadeia curta que parecem inibir a síntese de colesterol no fígado. (Adaptado de Anita Marzzoco e Bayardo B. Torres, Bioquímica Básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007, p. 249.) a) Por que pode ser benéfico o consumo de um alimento que contribua para a redução do colesterol circulante? Além da ingestão de fibras, de que outra maneira pode-se reduzir o colesterol circulante? b) Qual a função dos sais biliares na digestão dos alimentos? 10. (Unifesp 2014) A figura representa os sistemas digestivos de dois mamíferos, um herbívoro não ruminante e um carnívoro estrito. a) Considerando a dieta de cada um dos animais, explique por que os intestinos do herbívoro são consideravelmente mais longos do que os do carnívoro. b) Nos mamíferos, a saliva contém ptialina (amilase salivar), enzima que atua na digestão de polissacarídeos. A partir dessa informação, é correto afirmar que, nos herbívoros, a digestão química começa na boca e, nos carnívoros, começa apenas no estômago? Justifique sua resposta. 11. (Uerj 2014) O sistema circulatório humano apresenta características estruturais específicas para suportar a grande pressão do sangue bombeado pelo coração, no caso das artérias, bem como para manter a velocidade do fluxo em direção ao coração, mesmo sob baixa pressão, no caso das veias. Observe no gráfico as principais variações nesse sistema. 4
Indique duas características da composição da parede das artérias que possibilitam a passagem do sangue sob grande pressão. Indique, também, dois fatores que possibilitam a passagem do sangue pelas veias em velocidade quase tão alta quanto a verificada nas artérias. 12. (Fuvest 2014) As Figuras I, II e III esquematizam a circulação sanguínea em diferentes vertebrados. a) Analise a Figura II. A partir da cavidade apontada pela seta, ordene as demais cavidades cardíacas e os circuitos 1 e 2, na sequência correspondente à circulação do sangue. b) Faça o mesmo, em relação à Figura III. c) Qual(is) das três figuras mostra(m) o coração em que há mistura de sangue arterial e sangue venoso? d) Dê um exemplo de grupo de vertebrados para o tipo de circulação esquematizado em cada uma das três figuras. 13. (Ufpr 2014) A figura 1 apresenta um esquema da organização do sistema nervoso autônomo e a figura 2 um esquema da sinapse entre o axônio de um neurônio motor e uma fibra muscular estriada esquelética (junção neuromuscular). a) Nomeie os neurotransmissores 1, 2 e 3. b) Qual é o efeito do neurotransmissor 3 sobre fibras musculares estriadas cardíacas? c) Qual é o efeito do neurotransmissor 1 sobre fibras musculares estriadas cardíacas? 5
14. (Uema 2014) Em cerca de 80% dos casos, a gravidez múltipla é provocada pela liberação de dois óvulos no mesmo ciclo, por sua vez fecundados por dois espermatozoides provenientes da mesma ejaculação ou de duas ejaculações diferentes durante o período fértil. Assim sendo, formam-se dois zigotos que se transformam em embriões e que seguem o percurso apontado pelas setas na figura em destaque. Esta situação proporciona uma gravidez biovular, originando o desenvolvimento de gêmeos dizigóticos ou bivitelinos, igualmente denominados gêmeos fraternos. Cada um deles possui uma constituição genética diferente, o que faz com que tanto possam ter o mesmo sexo ou diferente, enquanto que o seu aspecto físico será semelhante ao de dois irmãos nascidos em gestações diferentes. Disponível em: <http://www.medipedia.pt/home>. Acesso em: 12 jun. 2013. (adaptado) a) Qual o órgão onde ocorre a formação dos óvulos? b) Onde são implantados os embriões? 15. (Uerj 2013) A toxina produzida pela bactéria anaeróbica Clostridium botulinum pode produzir a doença denominada botulismo, por impedir a liberação do mediador químico acetilcolina nas sinapses nervosas colinérgicas. Sob o nome comercial de Botox, é usada para minimizar, temporariamente, a formação de rugas faciais. Explique por que o uso de pequenas doses injetáveis dessa toxina propicia essa minimização de rugas. Explique, ainda, por que latas estufadas podem indicar a contaminação do alimento nelas contido por Clostridium botulinum. 16. (Ufpr 2013) Para manter o ph sanguíneo em limites compatíveis com a sobrevivência 7,35 ph 7,45, o organismo lança mão de uma série de mecanismos de controle. Um deles é o sistema tampão do bicarbonato, representado pela equação: Levando-se em consideração a equação apresentada, qual o efeito sobre o ph sanguíneo: a) do vômito, com perda do conteúdo estomacal? b) da diarreia, com perda do conteúdo intestinal? c) do aumento forçado da frequência respiratória? 17. (Fuvest 2013) Logo após a realização de provas esportivas, parte da rotina dos atletas inclui a ingestão de água e de bebidas isotônicas; também é feita a coleta de urina para exames antidoping, em que são detectados medicamentos e drogas, eventualmente ingeridos, que o corpo descarta. As bebidas isotônicas contêm água, glicose e sais minerais, apresentando concentração iônica semelhante à encontrada no sangue humano. 6
No esquema abaixo, os números de 1 a 4 indicam processos, que ocorrem em um néfron do rim humano. a) Qual(is) número(s) indica(m) processo(s) pelo(s) qual(is) passa a água? b) Qual(is) número(s) indica(m) processo(s) pelo(s) qual(is) passam as substâncias dissolvidas, detectáveis no exame antidoping? c) Após uma corrida, um atleta, em boas condições de saúde, eliminou muito suor e muita urina e, depois, ingeriu bebida isotônica. Entre os componentes da bebida isotônica, qual(is) não será(ão) utilizado(s) para repor perdas de substâncias eliminadas pela urina e pelo suor? Justifique sua resposta. 18. (Uel 2013) O esquema e o gráfico, a seguir, ilustram algumas das inúmeras atividades fisiológicas da espécie humana. a) Analise o esquema e o gráfico e especifique o que são as letras A, B, C e D. b) Na fase lútea, observa-se um aumento do hormônio ovariano B, assim como a presença da estrutura representada pela letra D no endométrio. Que fenômeno justifica esses fatos no corpo da mulher? Cite duas funções do hormônio B para tal fenômeno. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Em uma pesquisa, com 2.270 mulheres com idade entre 49 e 69 anos, realizada pela Federação Brasileira das Sociedades de Ginecologia e Obstetrícia, foi observado que 19% delas sofriam de osteoporose. Essa doença pode ser prevenida e tratada. Uma das medidas de profilaxia e tratamento é o uso de vitamina D. Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/licao-chacoalhar-esqueletoestudantes-431291.shtml>. Acesso em: 8 out. 2012. (Adaptado). 7
19. (Ufg 2013) Essa doença está diretamente associada ao metabolismo ósseo, ilustrado no esquema a seguir. Tendo em vista o exposto, responda: a) Como são denominados a glândula X e o hormônio Y, respectivamente? b) Explique duas funções da calcitonina no organismo humano. 20. (Uftm 2012) O botox, ou toxina botulínica, é um composto produzido por uma bactéria anaeróbia e utilizado em tratamentos estéticos, em pequenas doses, para suavizar as marcas causadas pelas contrações musculares na face ao longo do tempo. Ao ser aplicada no rosto, a toxina bloqueia a liberação de acetilcolina, um neurotransmissor que leva mensagens elétricas do cérebro aos músculos faciais. (www.bbc.co.uk/portuguese) a) Botulismo é a doença causada pela bactéria de onde foi retirada a toxina botulínica para produzir o botox e ela é adquirida normalmente por ingestão de alimento. O alimento contaminado geralmente é o enlatado. Por que esse é um dos ambientes em que se pode encontrar a bactéria botulínica? b) Explique o que ocorreria no interior da fibra muscular caso houvesse a liberação de acetilcolina. 8
Gabarito: Resposta da questão 1: A reprodução sexuada aumenta a variabilidade genética da população de caramujos parasitados pelos vermes. Dessa forma, a população apresenta maior possibilidade de sobreviver quando parasitados pelos vermes. A reprodução assexuada produz cópias geneticamente idênticas, mas permite o aumento mais rápido da população de caramujos. Resposta da questão 2: O animal pertence ao filo artrópodes, os quais substituem periodicamente seu exoesqueleto com a finalidade de aumentar de tamanho. As setas apontam o momento da muda, ou ecdise. Após a eliminação do exoesqueleto antigo, o animal cresce, amadurece sexualmente e pode também sofrer metamorfose. Resposta da questão 3: a) As etapas F e E, pois o texto afirma que a espécie é capaz de voltar do estágio de medusa para o estágio de pólipo. b) Nos cnidários, todos os indivíduos adultos, sejam eles pólipos ou medusas, apresentam conteúdo diploide (2n) e os gametas (n) são formados por meiose. Nos musgos, em uma fase de vida adulta, o gametófito é haploide (n) e produz gametas por mitose; e na outra fase de vida adulta, o esporófito é diploide (2n) e produz esporos por meiose. Resposta da questão 4: O hormônio é produzido em humanos, principalmente pelo tecido adiposo branco. Atua sobre os neurônios do hipotálamo controlando o apetite alimentar. A leptina pode controlar para a perda de peso ao informar o hipotálamo que o estoque energético do organismo está estável e aumentando o consumo da gordura corporal elevando o consumo energético. Resposta da questão 5: a) A relação entre os ruminantes e os micro-organismos, como bactérias e protozoários é considerada como mutualismo. Os micro-organismos digerem a celulose ingerida pelo animal e, em troca, obtém alimento e proteção. b) Os polissacarídeos que os seres humanos podem digerir são o amigo e o glicogênio. Resposta da questão 6: Amilase salivar (ptialina). Tubo 1. Uma das possibilidades: - A atividade ótima da enzima ocorre em 37 C e em ph neutro. - A enzima não degrada o amido em temperaturas muito altas ou muito baixas nem em ph ácido. Resposta da questão 7: A relação inversa no gráfico I acontece, porque o animal perde calor pela superfície do corpo. No caso dos mamíferos, quanto menor for o tamanho corpóreo, maior será a relação superfície/volume e, consequentemente, maior será a perda de calor. O mussaranho é o animal que precisa passar a maior parte do tempo se alimentando, pois sendo pequeno, sua perda de calor é grande. 9
Os mamíferos são animais endotérmicos e conseguem termorregular dentro de uma faixa de variação da temperatura ambiental. Dessa forma, o gráfico B mostra que a taxa metabólica desses animais é inversamente proporcional à temperatura ambiental. No frio a perda de calor é maior e, consequentemente, o mamífero aumenta sua taxa metabólica. No calor, ocorre o inverso, isto é, a perda de calor é menor e o animal come menos e reduz a sua taxa metabólica. Resposta da questão 8: a) As bactérias podem ser geneticamente modificadas recebendo o gene humano codificador do hormônio insulina. Esses micro-organismos transgênicos passam a produzir o peptídeo de interesse médico que é dado aos diabéticos para o controle de sua glicemia. b) Pode-se obter insulina através da manipulação genética de animais, vegetais e outros organismos vivos. Outra possibilidade é o transplante das ilhotas pancreáticas produtoras do hormônio hipoglicêmico. Resposta da questão 9: a) O excesso de colesterol no sangue pode provocar o aparecimento de placas de gordura que obstruem as artérias, causando acidentes celulares graves. Pode-se reduzir o colesterol circulante por meio da redução da ingestão de alimentos ricos em gordura animal. b) Os sais biliares emulsificam as gorduras da dieta, reduzindo-as a gotículas microscópicas. Dessa forma, eles funcionam como um detergente natural, facilitando a digestão dessas gorduras pelas enzimas lípases presentes nos sucos pancreático e entérico. Resposta da questão 10: a) O tubo digestório dos herbívoros é mais longo porque a digestão de origem vegetal é mais difícil do que a digestão de carne e gordura. b) Sim. A saliva dos herbívoros contém enzimas para iniciar a digestão do amido na boca, a digestão da carne inicia-se no estômago sob ação das enzimas do suco gástrico. Resposta da questão 11: A pressão sanguínea nas grandes artérias, em um sistema circulatório fechado é garantida pelos seguintes fatores: impulso do sangue pela sístole (contração) do ventrículo esquerdo do coração e pela presença de espessa musculatura lisa em suas paredes. A contração e o relaxamento dessa musculatura, realizada pelas terminações nervosas do sistema nervoso autônomo, mantém a pressão arterial adequada às diversas atividades humanas. O transporte do sangue pelas vias é rápido, pois a musculatura esquelética comprime as paredes das veias e válvulas em seu interior impedem o retorno venoso dos tecidos do corpo. Resposta da questão 12: a) O sangue venoso presente na cavidade X (átrio esquerdo), da figura II, passa para o ventrículo e é bombeado para os pulmões (circuito 1). O sangue arterial retorna ao coração para a cavidade Z (átrio esquerdo), é bombeado para o ventrículo (Y) e é enviado para o circuito 2, correspondente à circulação sistêmica. b) O sangue venoso presente na cavidade X (átrio direito) é enviado para a cavidade Y (ventrículo direito) e é bombeado para as artérias pulmonares atingindo o circuito 1 (pulmões). O sangue arterial retorna para a cavidade W (átrio esquerdo) e é enviado para a cavidade Z (ventrículo esquerdo), de onde é bombeado para a artéria aorta em direção ao circuito 2, correspondente à circulação sistêmica. 10
c) Figura II. d) Figura I: peixes. Figura II: répteis não crocodilianos Figura III: mamíferos Resposta da questão 13: a) Os neurotransmissores 1, 2 e 3 são respectivamente: noradrenalina, acetilcolina e acetilcolina. b) O neurotransmissor acetilcolina (3) produz a redução da frequência e da potência das contrações das fibras musculares estriadas cardíacas, fenômeno denominado bradicardia. c) O neurotransmissor noradrenalina (1) causa o aumento da frequência e da potência das contrações das fibras musculares cardíacas, isto é, provoca a taquicardia. Resposta da questão 14: a) Os óvulos são formados, após a fecundação, nas tubas uterinas (trompas de Falópio). b) Os embriões são implantados no endométrio que reveste a cavidade uterina. Resposta da questão 15: A ausência de acetilcolina bloqueia, temporariamente, a transmissão neuromuscular do impulso nervoso nos músculos da face, relaxando-os. Nas condições de baixa concentração de oxigênio encontradas no interior das latas, a bactéria produz CO2 por fermentação. Resposta da questão 16: a) O vômito produz perda do ácido clorídrico estomacal resultando num processo de alcalose metabólica e, consequentemente, o ph sanguíneo aumenta. b) A diarreia com perda do conteúdo intestinal básico leva a acidose com consequente redução do ph sanguíneo. c) O aumento forçado da atividade respiratória provoca a eliminação excessiva do CO2, devido ao deslocamento do equilíbrio para a esquerda. Esse fato causa alcalose respiratória com aumento do ph sanguíneo. Resposta da questão 17: a) 1 e 3. b) 1 e 4. c) Glicose. Os monossacarídeos consumidos pelo atleta durante a corrida não são eliminados pela urina ou pelo suor. Esses açúcares são oxidados com a finalidade de fornecer energia ao corredor. Resposta da questão 18: a) As letras [A] e [B] representam, respectivamente, as taxas de hormônios estrógeno e progesterona; [C] é o dia fértil, momento que o ovócito deixa o folículo ovariano, também conhecido como folículo de Graaf. [D] representa o momento que o blastocisto se instala no endométrio. Obs.: Na espécie humana o blastocisto é constituído do trofoblasto e da massa celular interna. Este último dará origem ao futuro embrião. b) O fenômeno é a gravidez. A progesterona impede a menstruação, promove a fase secretória do endométrio e impede a contração do útero durante a gravidez. 11
Resposta da questão 19: a) X: tireoide; Y: paratormônio. b) Calcitonina promove a deposição de cálcio no osso e/ou reduz a absorção de cálcio intestinal e/ou reduz a reabsorção de cálcio nos néfrons. Resposta da questão 20: a) A bactéria causadora do botulismo é um microrganismo anaeróbico estrito. Ele se desenvolve bem em alimentos enlatados a vácuo. b) A liberação de acetilcolina estimula a contração da fibra muscular estriada. O neurotransmissor determina o deslizamento dos miofilamentos proteicos de actina sobre os miofilamentos de miosina, na presença de cálcio, com consumo de ATP. 12