BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 05 CÉLULAS: MEMBRANAS CELULARES, ESTRUTURA, TRANSPORTE PASSIVO E TRANSPORTE ATIVO
microvilosidades desmossomo Zônula interdigitações Esquema das especializações da membrana plamática
dispersão do soluto em solvente
entrada e saída de gases pela membrana de um célula gás oxigênio gás carbônico
substância capturada meio externo citoplasma permease transporte para o interior da célula substância capturada
baixa concentração de soluto fora da célula alta concentração de soluto dentro da célula H 2 O H 2 O Pressão Osmótica água entra na célula por osmose - inchando a celula H 2 O H 2 O a célula rompe
6 - Os íons de potássio são lançados no citoplasma 1 - Três íons sódio (Na + )do citoplasma unem-se ao complexo proteíco da membrana K + K + Na + Na + Na + ATP Na + Na + Na + P 2 - Ocorre transferência de um fosfato (P) energético para o complexo proteíco ADP CITOPLASMA K + K + 5 - O fosfato, já sem energia, libera-se do complexo proteíco P P K + K + 4 - Dois íons de potássio (K + ) do meio extracelular unem-se P Na + Na + Na + 3 - os íons sódios são lançados para o meio extracelular
Molécula transportada bicamada lipídica Proteína Canal Proteína carreadora gradiente de concentração ENERGIA difusão simples mediado por canal mediado por carreador TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO
Bactéria Membrana Plasmática envolve o material a ser ingerido Pseudópode Citoplasma Fagossomo Núcleo
Pequenas partículas dissolvidas em água Membrana Plasmática sofre evaginação e engloba o material a ser ingerido Pinossomo Citoplasma Núcleo
(GRATIERI, T; GELFUSO, G.M; LOPES, R.F.V. Medição do futuro: iontoforese facilita entrada de fármacos no organismo. Ciência Hoje, vol. 44, nº 259, maio de 2009 [adaptado]) De acordo com as informações contidas no texto e nas figuras, o uso da iontoforese: a) provoca ferimento na pele do paciente ao serem introduzidos os eletrodos, rompendo o epitélio; b) aumenta o risco de estresse nos pacientes, causado pela aplicação da corrente elétrica; c) inibe o mecanismo de ação dos medicamentos no tecido-alvo, pois estes passam a entrar por meio da pele; d) diminui o efeito colateral dos medicamentos, se comparados com aqueles em que a ingestão se faz por via oral; e) deve ser eficaz para medicamentos constituídos de moléculas polares e ineficaz, se essas forem apolares. Como pode cair no enem (ENEM) Um medicamento, após ser ingerido, atinge a corrente sanguínea e espalha-se pelo organismo, mas, como suas moléculas não sabem onde é que está o problema, podem atuar em locais diferentes do local alvo e desencadear efeitos além daqueles desejados. Não seria perfeito se as moléculas dos medicamentos soubessem exatamente onde está o problema e fossem apenas até aquele local exercer sua ação? A técnica conhecida como iontoforese, indolor e não invasiva, promete isso. Como mostram as figuras, essa nova técnica baseia-se na aplicação de uma corrente elétrica de baixa intensidade sobre a pele do paciente, permitindo que fármacos permeiem membranas biológicas e alcancem a corrente sanguínea, sem passar pelo estômago. Muitos pacientes relatam apenas um formigamento no local de aplicação. O objetivo da corrente elétrica é formar poros que permitam a passagem do fármaco de interesse. A corrente elétrica é distribuída por eletrodos, positivo e negativo, por meio de uma solução aplicada sobre a pele. Se a molécula do medicamento tiver carga elétrica positiva ou negativa, ao entrar em contato com o eletrodo de carga de mesmo sinal, ela será repelida e forçada a entrar na pele (eletrorrepulsão - A). Se for neutra, a molécula será forçada a entrar na pele juntamente com o fluxo de solvente fisiológico que se forma entre os eletrodos (eletrosmose - B). A ELETRORREPULSÃO Bateria A B ELETROSMOSE Bateria B Eletrodo positivo Eletrodo negativo Pele Eletrodo positivo Pele Eletrodo negativo + Vaso + sanguíneo Vaso sanguíneo Fluxo de solvente
Fixação F 1) (CESGRANRIO) Na coluna da direita estão descritas três formas de transportes de substâncias 2 através de membranas e na coluna da esquerda os termos com que estas formas de transportes 1 são conhecidas. Correlacione-as. a 1) Transporte passivo. b 2) Transporte ativo. d 3) Difusão facilitada. c p I) Determinadas substâncias são transportadas através da membrana plasmática mesmo contra d um gradiente osmótico, havendo, neste caso, um grande consumo energético por parte da célula. a II) A velocidade da penetração de certas substâncias através da membrana plasmática é acelerada pela presença de moléculas transportadoras. e a III) A penetração de várias substâncias através da membrana plasmática se dá a um gradiente osmótico, sendo este um processo físico de difusão. A correlação correta será: a) 1 I; 2 II; 3 III d) 1 III; 2 II; 3 I b) 1 I; 2 III; 3 II e) 1 III; 2 I; 3 II c) 1 II; 2 III; 3 I
ixação ) (UNIRIO) Se colocarmos uma célula animal e outra vegetal em uma solução de NaCl a,5%, observaremos que: ) ambas as células permanecem intactas por estarem mergulhadas em uma solução isotônica; ) as duas perdem água por osmose e, enquanto a célula animal arrebenta em um fenômeno enominado plasmoptise, a célula vegetal sofre turgência; ) as duas perdem água por osmose e, enquanto a célula animal murcha, ficando com a suerfície enrugada, a célula vegetal sobre plasmólise; ) o volume de ambas as células aumenta devido à entrada de água por osmose e, enquanto célula animal sofre hemólise, a célula vegetal sofre turgência; ) ao ser colocada em uma solução hipertônica, a célula animal perde água e murcha, enquanto célula vegetal, protegida pela parede celular, permanece intacta.
Fixação Com base nessas informações, conclui-se que a membrana citoplasmática tem características: a) elástica; d) rígidas; b) glicolipoproteicas; e) semipermeáveis. c) fluidas; 3) (UFF) Considere a experiência relatada a seguir: Incubaram-se células de camundongo com anticorpos marcados com rodamina (fluorescência vermelha), os quais reagem com proteínas de membrana de células de camundongo. Incubaram-se células humanas com anticorpos marcados com fluoresceína (fluorescência verde), os quais reagem com proteínas de membrana de células humanas. Promoveu a fusão das células de camundongo com as células humanas, ambas já ligadas aos anticorpos. Observaram-se, ao microscópio de fluorescência, as células híbridas formadas logo após a fusão e quarenta minutos depois.
Fixação 4) Observe a figura dada a seguir. Em A e B, encontramos soluções de glicose separadas por uma membrana semipermeável. As setas indicam mudanças de nível que foram observadas. Pergunta-se: a) Como classificamos cada solução antes da mudança de nível? b) Qual o processo que ocorre, alterando o nível das duas soluções? c) O que provocou essa mudança de nível?
ixação ) (UFF) Células vivas foram transferidas para um meio de cultura contendo uma certa subtância e aí mantidas adequadamente. Inicialmente, a concentração dessa substância era mais levada no meio de cultura do que no citoplasma das células. Mediu-se, a seguir, a variação a concentração da substância no meio de cultura e no citoplasma em função do tempo. Calculou-se, para cada intervalo de tempo, o quociente entre a concentração no meio de ultura (CE) e a concentração no citoplasma (Cl). Observe, no gráfico, as curvas indicadas, espectivamente, por Y, Z, W, X, S. Sabe-se que nessa experiência ocorreu transporte passivo da substância através da memrana plasmática. A curva que pode representar esse tipo de transporte é a indicada por: ) S d) Y ) W e) Z ) X
Fixação 6) (UFF) Sabe-se que as membranas celulares podem possuir especializações que conferem propriedades importantes aos tecidos. Dentre essas especializações, algumas são estruturalmente mantidas por componentes do citoesqueleto. Ao se tratar células com substâncias inibidoras de actina, verificou-se a redução da taxa de absorção de nutrientes. Explique por que ocorreu a diminuição da absorção intestinal de nutrientes.
ixação ) Em um experimento, fatias recém-cortadas de uma batata foram colocadas em dois recipintes contendo água com açúcar. Depois de algumas horas, verificou-se a situação mostrada a figura abaixo. A ) O que se pode dizer a respeito das concentrações das soluções A e B? ) O que deve ter ocorrido com as células da batata na solução B? B
Fixação 8) Medidas da concentração de íons de sódio (Na + ) e de potássio (K + ), dentro e fora dos neurônios gigantes de lula, revelaram: Se os neurônios são expostos a um bloqueador respiratório, como o cianeto, a concentração de sódio rapidamente se iguala dentro e fora da célula, o mesmo ocorrendo com o potássio. Em condições normais, qual o mecanismo responsável pela manutenção da diferença entre as concentrações iônicas dentro e fora do neurônio? a) Difusão, pelo qual íons podem atravessar a membrana espontaneamente. b) Osmose, pelo qual apenas a água atravessa a membrana espontaneamente. c) Transporte ativo, pelo qual íons atravessam a membrana com gasto de energia. d) Fagocitose, pelo qual a célula captura partículas sólidas. e) Pinocitose, pelo qual a célula captura gotículas
Proposto 1) (UFF) Os sais minerais são de importância vital para o bom funcionamento de diversos processos fisiológicos, sendo necessária a reposição da concentração de cada íon para que seja mantida a homeostasia do organismo. O gráfico e a tabela abaixo mostram a concentração e algumas atividades biológicas de três íons em seres humanos. Atividade Biológica Condução nervosa Contração muscular Coagulação Íon envolvido I, II III III Analisando o gráfico e a tabela acima, pode-se afirmar que os íons representados por I, II e III são respectivamente: a) Ca +2, Na + e K + b) Na +, K + e Ca +2 c) K +, Ca +2 e Na + d) K +, Na + e Ca +2 e) Na +, Ca +2 e K +
Proposto 2) Uma célula vegetal é retirada de uma solução isotônica 1, mergulhada em uma solução hipertônica 2, e a seguir colocada em uma solução 3, o que apresenta concentração idêntica à inicial 1. a) O que acontece com a célula em 2? b) E em 3?
Proposto 3) As células do nosso organismo utilizam a glicose como fonte de energia, queimando-a através de reações de oxidação. Para tanto, o consumo de glicose é grande e já se observou que, frequentemente, a célula absorve essa substância mesmo quando sua concentração intracelular é maior que a extracelular, portanto, contra um gradiente de concentração. Isso, porém, exige algum dispêndio de energia para a célula uma espécie de investimento de energia. Identificamos nesse enunciado um caso de: a) difusão simples; b) equilíbrio osmótico; c) transporte ativo, plasmática; d) transporte passivo; e) absorção direta pela membrana.
Proposto 4) As carnes salgadas não se estragam porque qualquer micro-organismo que nela se instalar desidratará e morrerá. Esta carne se encontra no estado: a) hipotônico; d) osmótico; b) isotônico; e) hipertônico. c) túrgido;
Proposto 5) (UFRJ) Na membrana citoplasmática existe uma proteína que faz o transporte ativo (com gasto de ATP) de Na + para fora da célula. Outro tipo de proteína da membrana funciona como uma espécie de portão que pode abrir ou fechar, permitindo ou não a passagem do Na +. Com o portão fechado, o Na + acumula-se do lado de fora da célula, o que aumenta a pressão osmótica externa, compensando a grande concentração de soluto orgânico no citoplasma. Isso evita a entrada excessiva de água por osmose. a) Que estrutura celular torna menos importante essa função de equilíbrio osmótico do Na + nas células vegetais? Justifique sua resposta. b) Entre as duas proteínas descritas, qual delas permite o movimento do Na + a favor do seu gradiente de concentração? Justifique.
Proposto 6) Três amostras idênticas de células animais foram colocadas, cada uma, respectivamente, nas soluções X, Y e Z cujas concentrações salinas são distintas. A variação do volume celular, acompanhada ao longo de certo tempo, está representada no gráfico abaixo. Classifique, quanto à tonicidade, as soluções X, Y e Z. Justifique sua resposta.
Proposto 7) (UFRJ) As figuras a seguir representam duas situações, I e II, em que os compartimentos A e B contêm uma solução fisiológica e estão separados, um do outro, por uma membrana biológica M. Nessas duas situações, acrescentou-se soluto no compartimento A. Os solutos são transportados através da membrana. Após o tempo t, verificou-se uma nova distribuição do soluto entre A e B como mostram as figuras. A A M M Situação I Tempo 0 B Tempo t B sólido A A M M Situação II Tempo 0 B Tempo t B Qual das duas situações representa um transporte ativo? Justifique sua resposta.
Proposto 8) (UERJ) No fígado, o transporte de glicose é realizado por difusão passiva mediada por proteínas transportadoras da membrana plasmática. Em um experimento, cuja base consistiu em cultivar células hepáticas em um meio adequado, foram seguidos os seguintes passos: adicionar ao meio de cultivo uma concentração de glicose suficiente para manter, já no primeiro minuto, seu transportador saturado; medir, a partir do primeiro minuto de incubação, a velocidade V do transporte de glicose para o interior dos hepatócitos; bloquear, após três minutos de incubação, o metabolismo da glicose já absorvida, por meio da adição de um inibidor da enzima glicoquinase. Nos gráficos a seguir, os valores de V são medidos em função do tempo de incubação: V W V X V Y V Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (minutos) t (minutos) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (minutos) t (minutos) O resultado do experimento descrito está representado na curva do gráfico indicado por: a) W b) X c) Y d) Z