Estruturas Pedagógicas Direção-Geral dos Estabelecimentos Escolares Direção de Serviços da Região Centro Área disciplinar de Biologia e Geologia Ano letivo 2015/2016 Ficha de Trabalho de Biologia apoio ao exame 10º ano Unidade 4 Regulação nos seres vivos In Exames Nacionais e Testes Intermédio de 2006-2011 1. O rato é um animal homeotérmico. Quando, em laboratório, se provoca uma diminuição significativa da temperatura ambiente, é de prever que o consumo de O 2 por aquele animal, em consequência da taxa respiratória. A.... aumente... do aumento B.... diminua... do aumento C.... aumente... da diminuição D.... diminua... da diminuição 2. Os animais que servem de hospedeiros a Toxoplasma gondii são endotérmicos. Para tal, contribui... A.... a troca de gases efetuada por difusão direta. B.... a quantidade de água e de solutos presentes no seu organismos. C.... um sistema circulatório em que a circulação é dupla e completa. D.... um processo de nutrição por heterotrofia e por ingestão. 3. Daphnia é o nome científico de um género pertencente à classe dos Crustáceos (filo dos Artrópodes). É um animal aquático que atinge apenas alguns milímetros de comprimento. Possui um exosqueleto translúcido que permite observa a sua morfologia interna e o funcionamento de alguns órgãos, uma das razões pela qual é usado em diversas investigações. Esta caraterística do exosqueleto permite observar o batimento do coração, que bombeia o fluido circulante para o interior de vasos, a partir dos quais se dispersa por lacunas. A velocidade das reações químicas ao nível celular depende da temperatura a que ocorrem, nomeadamente aquelas que determinam os batimentos cardíacos. Com o objetivo de se estudar a relação entre a temperatura externa e a frequência cardíaca em Daphnia, efetuou-se a seguinte experiência: Colocaram-se 10 indivíduos numa caixa de Petri, à temperatura de 10º C; Observaram-se os indivíduos utilizando uma lupa binocular e contou-se, em cada um, o número de batimentos cardíaco por minuto; Repetiram-se os procedimentos anteriores para temperaturas de 15ºC e de 20ºC; Calculou-se o número médio de batimentos cardíacos, por minutos, para cada valor de temperatura. Temperatura (ºC) Valor medio da frequência cardíaca (nº de batimentos/minutos) 10 156 15 181 20 197 MOD.01, revisão 0 Página 1 de 8
3.1. Nesta experiência, a variável independente é a. Na construção de um gráfico que traduza os resultados da experiência, essa variável deve ser representada no eixo dos. A.... temperatura... xx B.... temperatura... yy C.... frequência cardíaca... xx D.... frequência cardíaca... yy 3.2. Os resultados obtidos nesta investigação apoiam a hipótese de que Daphnia é um animal cuja temperatura interna depende fundamentalmente. A.... ectotérmico... do calor libertado pela atividade metabólica B.... ectotérmico... da variação da temperatura externa C.... endotérmico... do calor libertado pela atividade metabólica D.... endotérmico... da variação da temperatura externa 3.3. Daphnia possui um sistema circulatório. Neste tipo de sistema circulatório a velocidade do fluido circulante é. A.... fechado... menor do que num sistema circulatório aberto B.... fechado... maior do que num sistema circulatório aberto C.... aberto... menor do que num sistema circulatório fechado D.... aberto... maior do que num sistema circulatório fechado 4. Porque resiste facilmente ao calor e à secura, é utilizado como meio de transporte de pessoas e bens, em pleno deserto. A produção de uma urina escassa, que pode atingir duas vezes concentração normal da água do mar, e a produção de fezes muito desidratadas são adaptações que levam à retenção de água no meio interno, aumentando a capacidade de sobrevivência nestas condições extremas. O camelo também só começa a transpirar quando a temperatura corporal atinge os 40ºC. O calor armazenado durante o dia é perdido à noite, quando o ar está mais frio, não havendo perda de água por evaporação. Apesar dessas adaptações, se passar uma semana sem comer nem beber perde até 25% do seu peso, condição que seria letal para a maioria dos animais. Após um período sem acesso a água, a manutenção do volume sanguíneo, à custa do fluido intersticial, não compromete a circulação. Os eritrócitos são pequenos e ovais, podendo, em condições ainda mais extremas, continuar a circular se ocorrer um aumento da viscosidade do sangue. Em contrapartida, quando tem água disponível, pode ingerir uma grande quantidade sem daí resultarem problemas osmóticos. Isto só é possível, porque a água é absorvida lentamente ao nível do estômago e do intestino, dando tempo a que estabeleça o equilíbrio do meio interno. Além disso, os eritrócitos podem aumentar 240% o seu volume, enquanto, na maioria das espécies, a lise dos eritrócitos ocorre com um aumento de 150% do seu volume. Para melhor compreender os mecanismos envolvidos na adaptação ao deserto, uma equipa de cientistas desenvolveu uma investigação em Camelus dromedarius, durante a qual foram comparadas as taxas de perda de água por transpiração, em animais tosquiados e em animais não tosquiados. Os resultados obtidos encontram-se no gráfico da figura 1. MOD.01, revisão 0 Página 2 de 8
Figura 1 4.1. A temperatura corporal norma em C. dromedarius possibilita a tolerância às temperaturas extremas do deserto, porque oscila entre os 34ºC e os 40ºC, e está associado a um aumento... A.... do volume de água retido por adiamento da regulação térmica. B.... do consumo de energia metabólica ao serviço da regulação. C.... da necessidade de ingerir maior quantidade de alimentos. D.... da quantidade de água perdida pela superfície corporal. 4.2. No camelo, para que não seja comprometida a circulação do sangue, o volume sanguíneo é mantido à custa da pressão osmótica do, garantindo, no entanto, uma hidratação mínima dos tecidos. A.... da diminuição... fluido intersticial B.... do aumento... sangue C.... do aumento... fluido intersticial D.... da diminuição... sangue 4.3. No camelo, a absorção lenta de água ao nível do tubo digestivo o aumento brusco da diferença de concentrações entre o plasma e os eritrócitos, atingindo-se a isotonia com a destas células. A.... impede... plasmólise B.... permite... turgescência C.... permite... plasmólise D.... impede... turgescência 4.4. O objetivo da experiência, descrita no texto, realizada em C. dromedarius, foi investigar... A.... como se processa a termorregulação. B.... a importância dos pelos na conservação da água. C.... como se processa a transpiração. D.... a importância da pele na conservação da temperatura. MOD.01, revisão 0 Página 3 de 8
4.5. Quando exposta ao sol, a superfície da pelagem de C. dromedarius pode alcançar temperaturas superiores a 70ºC, enquanto ao nível da pele a temperatura corporal não ultrapassa os 40ºC. Explique, a partir dos dados fornecidos, de que modo a investigação realizada permitiu relacionar a adaptação a elevadas temperaturas com os níveis de transpiração apresentados por C. dromedarius. 5. A sensação de dor constitui um sinal de que a homeostasia do organismo está comprometida, pelo que aciona mecanismos de regulação, que constituem processos de retroalimentação. A.... química... negativa B.... eletroquímica... negativa C.... eletroquímica... positiva D.... química... positiva 6. Durante a transmissão do impulso nervoso, ao nível da sinapse, a libertação dos neurotransmissores na fenda sináptica irá... A.... promover a endocitose dos neurotransmissores no neurónio pós-sináptico. B.... desencadear o potencial de ação no neurónio pós-sináptico. C.... alterar a permeabilidade da membrana o neurónio pré-sináptico. D.... provocar a despolarização da membrana no neurónio pré-sináptico. 7. A estimulação do neurónio, quando exposto a uma amostragem de compostos odoríferos, provoca a de iões cálcio e sódio, conduzindo à da membrana. A.... entrada... despolarização B.... saída... despolarização C.... entrada... repolarização D.... saída... repolarização 8. Os neurónios olfativos enviam sinais a um... A.... centro nervoso através de neurónios motores. B.... órgão efetor através de neurónios sensitivos. C.... órgão efetor através de neurónios motores. D.... centro nervoso através de neurónios sensitivos. 9. Faça corresponder cada uma das descrições relativas ao sistema nervoso, expressa na coluna A, à respetiva designação, que consta da coluna B. COLUNA A COLUNA B a) Camada formada por enrolamento da célula de Schwann. b) Ramificação curta de um neurónio. c) Ramificação longa de um neurónio. d) Zona de interrupção da bainha que envolve parte do neurónio. e) Zona do neurónio onde se encontra o núcleo 1) Axónio 2) Bainha de mielina 3) Corpo celular 4) Dendrite 5) Nervo 6) Nódulo de Ranvier 7) Placa motriz 8) Sinapse 10. Os investigadores em neurociências têm procurado estudar o funcionamento do cérebro. Recentemente, surgiram novos dados a partir de uma pesquisa genética em microrganismos cuja sobrevivência depende de proteínas canal sensíveis à luz (rodopsinas). Estas, regulando o MOD.01, revisão 0 Página 4 de 8
transporte de iões (protões) através da membrana celular, permitem a utilização da energia luminosa. A tecnologia que recorre a estas proteínas fotorrecetoras para estudar e controlar os padroes de atividade em neurónios-alvo denomina-se optogenética. Ao contrário do que acontece com a técnica tradicional de estimulação com elétrodos em ratos, que requer a imobilização destes, é agora possível, através da engenharia genética, expressar estas proteínas nos neurónios de ratos, estimulando ou inibindo a atividade dos neurónios-alvo com um feixe de luz, em animais que podem estar em movimento. A utilização de diferentes rodopsinas permite controlar ao mesmo tempo diferentes células: com a luz amarela, exerce-se um tipo de controlo sobre umas e, com a luz azul, envia-se um comando diferente a outras. A experiência descrita a seguir mostra a aplicação desta técnica para acordar um rato. Através de métodos de engenharia genética mediada pro vírus, introduz-se no genoma dos neurónios de um rato um gene que codifica a síntese de uma proteína (canal de Rodopsina-2, ChR2) que reage à luz azul. Estes neurónios são responsáveis pelo adormecimento e localizam-se no hipotálamo. Para estimular esses neurónios, implanta-se uma cânula ligada a uma fibra ótica que emite uma luz lazer azul e cujo comprimento permite que o rato se movimente. O tempo de habituação do rato à cânula é de dez dias. Quando o rato adormece, inicia-se a fotoestimulação, ativando-se os canais ChR2, o que permite a entrada de iões cálcio e sódio no neurónio e a saída de iões potássio, modificando-se assim a polaridade da membrana e criando-se potenciais de ação. O neurónio excitado envia sinais a outros, despertando o rato. Baseado em La Recherche, novembro de 2010 e em Scientific American, novembro de 2010 10.1. O fluxo de iões entre o interior e o exterior da célula, através da membrana celular, é regulado por proteínas... A.... intrínsecas, que atravessam a membrana plasmática. B.... extrínsecas, que se encontram na face externa da membrana plasmática. C.... intrínsecas, que se encontram na face interna da membrana plasmática. D.... extrínsecas, que atravessam a membrana plasmática. 10.2. A fotoestimulação dos neurónios permite... A.... a despolarização da membrana devido à entrada de iões cálcio e sódio. B.... a despolarização da membrana devido à saída de iões cálcio e sódio. C.... a repolarização da membrana devido à entrada de iões cálcio e sódio. D.... a repolarização da membrana devido à saída de iões cálcio e sódio. 10.3. Na comunicação entre neurónios, o neurónio excitado envia sinais... A.... elétricos através de neurotransmissores que se ligam a recetores do neurónio póssináptico. B.... elétricos através de neurotransmissores que se ligam a recetores do neurónio présináptico. C.... químicos através de neurotransmissores que se ligam a recetores do neurónio póssináptico. D.... químicos através de neurotransmissores que se ligam a recetores do neurónio présináptico. 10.4. A reposição do potencial de repouso é conseguida através do transporte de iões... A.... não mediado e ativo. B.... mediado e passivo. C.... não mediado e passivo. D.... mediado e ativo. MOD.01, revisão 0 Página 5 de 8
10.5. O sentido do impulso nervoso faz-se segundo a sequência... A.... axónio corpo celular dendrites. B.... dendrites corpo celular axónio. C.... axónio dendrites corpo celular. D.... corpo celular dendrites axónio. 10.6. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com a transmissão do impulso nervoso. A. Alteração da polaridade da membrana. B. Emissão de um feixe de luz. C. Entrada de iões cálcio e sódio. D. Criação de um potencial de ação. E. Libertação de neurotransmissores. 10.7. Explicite, com base nos dados fornecidos, as três vantagens da utilização da optogenética em relação à técnica de estimulação de neurónios através de elétrodos. 11. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica de acontecimentos que ocorrem durante a resposta fisiológico do organismo de um mamífero num dia de calor. A. Transmissão do impulso nervoso em vias de comunicação eferentes. B. Geração de potencial de ação em células termorrecetoras da pele. C. Vasodilatação periférica e estimulação das glândulas sudoríparas. D. Transmissão do impulso nervoso em vias de comunicação aferentes. E. Integração de informação em centros nervosos. 12. No processo de osmorregulação, ao nível das brânquias e dos rins, respetivamente, os guppies (peixes de água doce)... A.... absorvem água por osmose e produzem urina concentrada. B.... eliminam água por osmose e produzem urina concentrada. C.... absorvem água por osmose e produzem urina diluída. D.... eliminam água por osmose e produzem urina diluída. 13. O organismo humano é sensível a variações de pressão osmótica no sangue, pelo que, em condições de desidratação, a hormona antidiurética (ADH) é produzida para... A.... diminuir a reabsorção da água nos rins. B.... aumentar a permeabilidade das células-alvos nos rins. C.... aumentar a quantidade de água excretada pelos rins. D.... diminuir a permeabilidade das células-alvo nos rins. 14. Colocou-se a hipótese de, em vários pares de mamíferos filogeneticamente aparentados, um dos membros se encontrar adaptado a ambientes desérticos, apresentando estruturas, envolvidas na osmorregulação, caraterísticas desses ambientes. Faça corresponder S (sim) ou N (não) a cada uma das letras que identificam as afirmações seguintes, de acordo com a possibilidade da sua utilização como argumentos a favor da adaptação de um dos membros de cada par a ambientes desérticos. A. Apresenta glomérulos de maiores dimensões que o outro membro do par, B. Nele, a reabsorção é maximizada em longos tubos uriníferos. C. A urina produzida por ele é mais concentrada que a produzida pelo outro membro do par. D. Os seus rins participam nos processos de osmorregulação. E. Na respetiva osmorregulação, intervêm processos de filtração, reabsorção e secreção. F. Depende mais da água produzida pelo metabolismo que o outro membro do par. MOD.01, revisão 0 Página 6 de 8
G. Nele, a reabsorção de água e desencadeada por um gradiente de concentração. H. A concentração de sais do respetivo fluido tubular aumenta ao longo do nefrónio. 15. Em determinadas espécies de plantas, ocorre a queda de folhas durante o outono. Neste processo participam auxinas e etileno. No outono, a diminuição da temperatura provoca a descarboxilação das auxinas, diminuindo o seu transporte do limbo para o pecíolo, ficando esta zona mais sensível à ação do etileno. O efeito do etileno sobre as plantas foi conhecido muito antes da descoberta das auxinas. No século XIX, as ruas eram iluminadas com lâmpadas que queimavam gás. Na Alemanha, a fuga de gás de uma conduta provocou a queda das folhas das árvores ao longo de várias ruas. Em 1901, Dimitry Nekjubov demonstrou que o componente mais ativo do gás de iluminação é o etileno. A figura 2 representa esquematicamente a sequência de acontecimentos que determinam a abcissão foliar. Figura 2 15.1. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, relativas à ação das auxinas e do etileno na queda das folhas. A. No outono, a concentração de auxinas no pecíolo diminui. B. O transporte de auxinas na folha faz-se num único sentido, da folha para o caule. C. A presença de etileno na zona de abscisão evita a queda das folhas. D. O processo de abscisão foliar é determinado pela ação de hormonas vegetais. E. A queda das folhas deve-se à atuação de auxinas na zona de abscisão foliar. F. Altas concentrações de etileno no pecíolo atraem auxinas para a zona de abscisão. G. Estímulos ambientais interferem na produção de auxinas. H. Na primavera/verão, a ação do etileno determina a abscisão foliar. 15.2. A mudança de cor das folhas, no outono, deve-se a das concentrações de clorofilas o que a expressão de carotenoides. A.... um aumento... favorece B.... uma diminuição... favorece C.... um aumento... não favorece D.... uma diminuição... não favorece MOD.01, revisão 0 Página 7 de 8
15.3. As fito-hormonas atuar em diferentes órgãos do indivíduo. O seu efeito de fatores como o estado de desenvolvimento da planta. A.... não podem... é independente B.... não podem... depende C.... podem... é independente D.... podem... depende MOD.01, revisão 0 Página 8 de 8