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23 Biologia Aula 7 Citoplasma O citoplasma preenche o espaço entre o núcleo e a membrana plasmática. É constituído pelo hialoplasma, ou citoplasma químico, e o citoplasma diferenciado, caracterizado pelas organelas celulares. O hialoplasma apresenta viscosidade va- riável, com sua consistência podendo estar no estado gel, mais viscoso e distribuído externa- mente e no estado sol, mais líquido e localiza- do na parte interna da célula. A variação entre esses estados físicos é importante para os mo- vimentos de: ciclose, quando o citoplasma faz movimentos circulares e a formação de pseu- dópodos, projeções citoplasmáticas utilizadas para captura de alimentos ou locomoção. A manutenção das organelas no hialo- plasma é feita por um complexo sistema de li- gação entre elas, formado por filamentos pro- téicos resistentes e delgados, que compõem o citoesqueleto. Citoesqueleto É formado por três tipos de estruturas protéicas: microtúbulos, microfilamentos e fi- lamentos intermediários. Microtúbulos São compostos pela proteína tubulina, que pode estar dispersa no citoplasma ou então agrupada formando estruturas tubulares lon- gas, finas e não-ramificadas. Os microtúbulos têm importância fundamental no processo de divisão celular e também na movimentação e disposição das organelas celulares. Além de fazer parte do citoesqueleto, os microtúbulos formam os centríolos e a estrutura interna dos flagelos e cílios. Centríolos São cilindros formados por 27 microtúbulos organi- zados em nove trincas; ocor- rem em células animais e de protistas, aos pares, dispostos perpendicularmente um ao outro. Graças à pre- sença de DNA, os centríolos, antes da divisão celular, se duplicam e formam as fibras do fuso acromático e constituem, no conjunto, o apare- lho mitótico. Fuso acromático É formado no início da divisão celular, logo após a duplicação dos cen- tríolos, que aparecem en- volvidos por um conjunto de microtúbulos, constituindo o áster. À medida que cada par de centríolos se afasta para os can- tos da célula, microtúbulos começam a se orga- nizar, ligando os pares entre si e formando o fuso acromático. Durante a divisão celular, o fuso promove a movimentação dos cromossomos. Cílios e flagelos São formados por centrí- olos modificados. A parte basal tem estrutura semelhante ao centríolo, mas a partir daí, são compostos por nove duplas de microtúbulos periféricos mais um par central, totalmente co- bertos pela membrana plasmática. Microfilamentos São estruturas protéicas alongadas, cons- tituídas principalmente pelas proteínas acti- na e miosina. Da interação dessas estruturas estabelecem-se os mecanismos de contração muscular, a manutenção do formato da célu- la, os movimentos por ciclose e a formação de pseudópodos. Filamentos intermediários São ramificados e constituídos pela pro- teína queratina, possibilitando a integração de várias estruturas citoplasmáticas e a formação dos desmossomos. cromossomos

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Biologia

Aula 7

CitoplasmaO citoplasma preenche o espaço entre o

núcleo e a membrana plasmática. É constituído pelo hialoplasma, ou citoplasma químico, e o citoplasma diferenciado, caracterizado pelas organelas celulares.

O hialoplasma apresenta viscosidade va-riável, com sua consistência podendo estar no estado gel, mais viscoso e distribuído externa-mente e no estado sol, mais líquido e localiza-do na parte interna da célula. A variação entre esses estados físicos é importante para os mo-vimentos de: ciclose, quando o citoplasma faz movimentos circulares e a formação de pseu-dópodos, projeções citoplasmáticas utilizadas para captura de alimentos ou locomoção.

A manutenção das organelas no hialo-plasma é feita por um complexo sistema de li-gação entre elas, formado por filamentos pro-téicos resistentes e delgados, que compõem o citoesqueleto.

Citoesqueleto

É formado por três tipos de estruturas protéicas: microtúbulos, microfilamentos e fi-lamentos intermediários.

Microtúbulos

São compostos pela proteína tubulina, que pode estar dispersa no citoplasma ou então agrupada formando estruturas tubulares lon-gas, finas e não-ramificadas. Os microtúbulos têm importância fundamental no processo de divisão celular e também na movimentação e disposição das organelas celulares. Além de fazer parte do citoesqueleto, os microtúbulos

formam os centríolos e a estrutura interna dos flagelos e cílios.

Centríolos

São cilindros formados por 27 microtúbulos organi-zados em nove trincas; ocor-rem em células animais e de protistas, aos pares, dispostos perpendicularmente um ao outro. Graças à pre-sença de DNA, os centríolos, antes da divisão celular, se duplicam e formam as fibras do fuso acromático e constituem, no conjunto, o apare-lho mitótico.

Fuso acromático

É formado no início da divisão celular, logo após a duplicação dos cen-tríolos, que aparecem en-volvidos por um conjunto de microtúbulos, constituindo o áster. À medida que cada par de centríolos se afasta para os can-tos da célula, microtúbulos começam a se orga-nizar, ligando os pares entre si e formando o fuso acromático. Durante a divisão celular, o fuso promove a movimentação dos cromossomos.

Cílios e flagelos

São formados por centrí-olos modificados. A parte basal tem estrutura semelhante ao centríolo, mas a partir daí, são compostos por nove duplas de microtúbulos periféricos mais um par central, totalmente co-bertos pela membrana plasmática.

MicrofilamentosSão estruturas protéicas alongadas, cons-

tituídas principalmente pelas proteínas acti-na e miosina. Da interação dessas estruturas estabelecem-se os mecanismos de contração muscular, a manutenção do formato da célu-la, os movimentos por ciclose e a formação de pseudópodos.

Filamentos intermediáriosSão ramificados e constituídos pela pro-

teína queratina, possibilitando a integração de várias estruturas citoplasmáticas e a formação dos desmossomos.

cromossomos

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Pré-vestibular4. (PUCCAMP) Os centríolos são organelas

celulares relacionadas com:a) o surgimento de vacúolos autofágicos.b) a remoção do excesso de água.c) o processo de recombinação genética.d) a formação de cílios e flagelos.e) os fenômenos de plasmólise e des-

plasmólise.

5. (UFF) Diversas espécies de peixes modi-ficam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente. As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espa-lham por toda a célula ou se agregam numa posição mais central da mesma, em respos-ta a estímulos hormonais ou nervosos.

Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dos grânulos de pigmentos no citoplasma.a) desmossomosb) dictiossomosc) glioxissomosd) microtúbulose) ribossomos

6. (PUC) Observe a figura a seguir, que re-presenta o corte transversal de um cílio de um protozoário:

A estrutura apontada pela seta corresponde:a) ao microtúbulo.b) à unidade de membrana.c) ao feixe esquelético calcificado.d) ao tecido conjuntivo fibroso.e) a uma fibra conjuntiva elástica.

7. (UFSM) Chama-se citoesqueleto a rede de proteínas filamentosas envolvidas em dar forma e movimento à célula. Não estão re-lacionados com o citoesqueleto:a) microtúbulos e microfilamentos.b) cílios e flagelos.c) ciclose e movimentos amebóides.d) peroxissomos e mitocôndrias.e) desmossomos e centríolos.

8. (UFES) Assinale a alternativa que não aponta características ou funções do cito-esqueleto.

Ribossomos

São organelas formadas por ácido ribonu-cléico e proteínas, sem serem envolvidas por membrana. Compostos por duas subunidades (uma maior e outra menor), estão presentes nas células eucarióticas e procarióticas, com a fun-ção de sintetizar proteínas.

Podem ser encontrados associados à mem-brana externa do retículo endoplasmático, pro-duzindo proteínas de exportação; quando li-vres, vários deles se associam simultaneamente ao RNAm, constituindo os polissomos ou polir-ribossomos, que produzem as proteínas utiliza-das pela célula em que estão.

Exercícios

1. (UNICAMP) A mudança na cor da pele de algumas espécies de peixes se deve ao des-locamento, ao longo dos microtúbulos, de grânulos de pigmentos que podem agre-gar-se no centro da célula ou dispersar-se pelo citoplasma.a) O que são microtúbulos? Qual sua

composição química?b) Apresente um outro exemplo de fun-

ção desempenhada pelos microtúbu-los, explicando seu papel.

c) Para que o peixe muda de cor?

2. (FUVEST) Existe uma doença hereditá-ria humana, em que o indivíduo é incapaz de produzir uma das proteínas que cons-tituem os cílios e os flagelos. Essa doença traz problemas respiratórios e esterilidade masculina. Qual a relação entre esses dois sinais clínicos e a ausência da proteína?

3. (FEI) Os cílios e flagelos são formados pelos:a) cloroplastos.b) centríolos.c) mitocôndrias.d) vacúolos.e) nucléolos.

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Biologiaa) Constitui-se de uma rede de filamen-

tos de origem protéica, como os mi-crotúbulos, os microfilamentos e os filamentos intermediários.

b) Forma um arcabouço interno, que sustenta o volume citoplasmático e mantém suas organelas em locais apropriados, no interior da célula.

c) Fornece maquinaria necessária para os movimentos intracelulares, tais como o transporte de organelas de um lugar para outro no citoplasma e a segregação dos cromossomos.

d) Determina a capacidade das células eucarióticas e procarióticas em ado-tar uma variedade de formas e execu-tar movimentos coordenados.

e) Está envolvido, pela ação dos filamentos de actina e dos microtúbulos, em pro-cessos ativos, como a contração muscu-lar e os batimentos dos cílios e flagelos.

9. (PUCRS) A única organela abaixo cuja es-trutura é desprovida de membrana celular é o:a) centríolo.b) cloroplasto.c) lisossomo.d) Golgi.e) retículo endoplasmático.

10. (UFSM) Analise a figura a seguir, que es-quematiza o processo de endocitose ocor-rido nos linfócitos.

No processo de formação da vesícula endo-

cítica, ocorre a interiorização dessa vesícula pela ação de proteínas filamentosas presen-tes no citoplasma, que promovem o movi-mento no interior da célula representada por II. Chama-se essa rede de proteínas de:a) lisossomo.b) peroxissomo.c) centríolo.d) citoesqueleto.e) retículo endoplasmático.

11. (PUCMG) Muitos tipos celulares eucarion-tes apresentam um citoesqueleto formado por dois tipos de filamentos protéicos, os

microtúbulos e os microfilamentos. Os mi-crotúbulos podem participar dos seguintes processos celulares, exceto:a) fagocitose.b) meiose.c) batimentos ciliar e flagelar.d) contração muscular.e) divisão celular

12. (FUVEST) Um antibiótico que atue nos ri-bossomos mata:a) bactérias, por interferir na síntese de

proteínas.b) bactérias, por provocar plasmólise.c) fungos, por interferir na síntese de li-

pídios.d) vírus, por alterar DNA.e) vírus, por impedir recombinação gê-

nica.

13. (UEL) A organela citoplasmática que se origina a partir do nucléolo e que sintetiza proteínas é o:a) ribossomo.b) centríolo.c) lisossomo.d) cloroplasto.e) complexo de Golgi.

14. (PUCCAMP) Nas hemácias ocorre intensa síntese de hemoglobina. Essa síntese rela-ciona-se diretamente com:a) o complexo de Golgi.b) os centríolos.c) as mitocôndrias.d) os lisossomos.e) os ribossomos.

Aula 8

Citoplasma Diferenciado

No hialoplasma, uma rede de membranas, bolsas e sacos funcionam na síntese de subs-tâncias, armazenamento, secreção e digestão.

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Pré-vestibularCompõem esse sistema o retículo endoplasmá-tico, o complexo golgiense e os lisossomos.

Retículo endoplasmático e a síntese de substâncias

É constituído por uma rede de membranas que parte da membrana plasmática e chega até o núcleo. Serve para transporte e armazenamen-to de substâncias, mas suas principais funções estão associadas à sua estrutura. As membranas do retículo que ficam na região mais externa da célula têm o formato de vesículas e são responsá-veis pela síntese de lipídios (hormônios e vitami-nas): retículo endoplasmático liso (R.E.L.); na região próxima do núcleo, as membranas têm, na face externa, ribossomos aderidos e fazem síntese de proteínas: retículo endoplasmático rugoso (R.E.R). Nos dois retí culos, a maior parte dos lipídios e das proteínas produzidos são ex-portados para outras células ou órgãos.

Complexo golgiense e a secreção celular

Formado por uma pilha de bolsas achata-das e encurvadas, o complexo golgiense recebe o que o retículo endoplasmático sintetiza para armazenar e, depois, secretar através de vesí-culas. Além dessa função, o complexo golgiense

também sintetiza glicoproteínas, fabrica a la-mela média no final da divisão celular vegetal e produz o acrossomo (bolsa que contém a enzi-ma hialuronidase, responsável pela pene tração do espermatozóide na célula feminina) dos es-permatozóides. A produção de lisossomos tam-bém está relacionada ao complexo golgiense.

Lisossomos e a digestão intracelular

Com enzimas digestivas produzidas pelo R.E.R. e empacotadas pelo complexo golgiense, são formados os lisossomos, vacúolos responsá-veis pela digestão intracelular. As enzimas são hidrolases ácidas (só atuam em pH 5) que dige-rem qualquer substância orgânica, no interior do lisossomo das células animais. Dependendo do material digerido, podemos ter: heterofagia, autofagia e apoptose (citólise ou histólise).a) Heterofagia: usando o lisossomo, a célula

digere materiais que entram por fagocitose ou pinocitose. O fagossomo ou pinossomo se liga ao lisossomo primário (bolsa de enzi-mas digestivas) e formam o vacúolo diges-tivo, onde o material estranho será digerido; a sobra dessa digestão que não seja utilizada pela célula é retida no vacúolo que agora se denomina corpo residual; por clasmatose esse material é eliminado da célula.

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Biologiab) Autofagia: a necessidade de renovar or-

ganelas faz com que os lisossomos parti-cipem da eliminação das peças velhas. O lisossomo primário se une à vesícula que contém a organela velha formando um vacúolo autofágico; depois da digestão e do aproveitamento do material nutritivo, as sobras são mantidas no corpo residual e então eliminadas por clasmatose.

c) Apoptose: algumas células têm sua ex-istência limitada a um curto espaço de tempo e, quando terminam esse prazo, são digeridas pelos seus próprios lisossomos. A destruição de células extras do útero, após o parto, ou a destruição da cauda do giri-no, durante a metamorfose, são exemplos desse procedimento, também denominado de morte programada.

Peroxissomos e glioxissomos

Pequenas vesículas presentes em todas as células eucarióticas, contêm enzimas que promovem a reação do oxigênio com algumas moléculas orgânicas, formando água oxigena-da. Estão envolvidos com a síntese de bile no fígado e a oxigenação de álcool. Nos vegetais, existe uma vesícula denominada glioxissomo, que atua na transformação de gorduras em car-boidratos, durante a germinação de sementes oleosas.

Exercícios

1. (UFPE) As células dos ácidos pancreáticos produzem as enzimas necessárias para a digestão dos alimentos que chegam ao duodeno; para isso, devemos encontrar nessas células:( ) um retículo endoplasmático liso bem

desenvolvido, uma vez que este retícu-lo é essencial para a síntese de lipídios.

( ) um sistema de canalículos que permi-te a estocagem das enzimas na forma ativa sem destruir a célula.

( ) um retículo endoplasmático rugoso bem desenvolvido, responsável pela síntese de proteínas.

( ) abundantes grânulos de secreção, re-sultantes do empacotamento das pro-teínas no aparelho de Golgi.

( ) ausência de grânulos secretores, pois as enzimas são sintetizadas e libera-das imediatamente.

2. (UFSCAR) O desenho representa um corte longitudinal de uma secretora de mucopo-lissacarídeos da parede interna de nossa traquéia.

a) De que maneira o muco produzido por esse tipo celular protege nosso aparelho respiratório?

b) Que estruturas celulares estão indi-cadas pelas setas A, B e C, respecti-vamente? Quais são as funções das estruturas B e C?

3. (UFSCAR) A droga cloranfenicol tem efeito antibiótico por impedir que os ribossomos das bactérias realizem sua função. O efeito imediato desse antibiótico sobre as bactérias sensíveis a ele é inibir a síntese de:a) ATP.b) DNA.c) proteínas.d) RNA mensageiro.e) lipídios da parede bacteriana.

4. (PUCPR) Com relação às organelas celula-res, presentes na figura, é correto afirmar:

LOPES, S. Bio. São Paulo: Saraiva,1999.

a) A síntese protéica, nos eucariontes, depende da presença de ribossomos. Nos procariontes, é necessária, ape-nas, a presença de poliribossomos.

b) No retículo endoplasmático não-gra-nuloso (liso), ocorre a síntese de pro-teínas que serão utilizadas pela pró-pria célula, no seu citoplasma.

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Pré-vestibularc) No retículo endoplasmático granulo-

so (rugoso), ocorre a síntese de prote-ínas que serão secretadas pela célula.

d) A função do complexo golgiense (de Golgi) é armazenar proteínas já pro-duzidas pela célula, sem participar da biossíntese destas moléculas.

e) Os ribossomos participam da síntese de diversas biomoléculas celulares, como as proteínas, os nucleotídeos e os lipídeos.

5. (UFLA) Para que um tipo de célula exerça sua função, é necessário o funcionamento intensivo do retículo endoplasmático ru-goso e do complexo de Golgi. Essa célula é reponsável por:a) degradação de proteínas.b) armazenamento de vitaminas.c) armazenamento de gorduras. d) secreção de lipídios.e) secreção de proteínas.

6. (UFPR) Três linhagens celulares distintas, estabelecidas em cultura (linhagens 1, 2 e 3), tiveram o conteúdo de suas membra-nas biológicas analisadas em laboratório. Foram registrados apenas os dados refe-rentes às membranas existentes em maior quantidade nas respectivas linhagens. Os resultados experimentais obtidos foram os seguintes:

Linh

agem

cel

ular

Mem

bran

as

do r

etíc

ulo

endo

plas

mát

ico

rugo

so (

%)

Mem

bran

as d

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(%

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(%)

Mem

bran

as d

o en

voltó

rio

nucl

ear

(%)

Mem

bran

as d

e m

itocô

ndrias

(%

)

1 32 14 1 7 3

2 8 7 53 6 8

3 60 1 1 6 7

Com base nesses dados, é correto afirmar:a) As células da linhagem 1 caracteri-

zam-se por elevada taxa de respira-ção celular.

b) As características das células da li-nhagem 2 são compatíveis com a pro-dução de lipídios.

c) A linhagem 3 representa células espe-cializadas em secreção.

d) As linhagens celulares 1, 2 e 3 repre-sentam células com alta atividade fa-gocitária.

e) As linhagens celulares 1, 2 e 3 são destituídas de citoesqueleto.

7. (MACK) Os anabolizantes atuam aceleran-do a síntese de fibrilas musculares. Assim, na célula, essas substâncias agem:

a) no retículo endoplasmático rugoso.b) no complexo de Golgi.c) no núcleo.d) no retículo endoplasmático liso.e) nos centríolos.

8. (UFSM)

AVANCINI e FAVARETTO. Biologia - uma abor-

dagem evolutiva e ecológica. v. 1. São Paulo: Moderna, 1997. p. 227.

A figura representa o processo de:a) digestão e o número 1, o complexo de

Golgi.b) fagocitose e o número 3, o lisossomo.c) síntese protéica e o número 1, o retí-

culo endoplasmático liso.d) secreção celular e o número 2, o com-

plexo de Golgi.e) exocitose e o número 3, o fagossoma.

9. (UFLA) Para estudar a secreção de enzimas digestivas, células do pâncreas foram sub-metidas a um meio com alta concentração de um aminoácido radioativo. Considere as estruturas celulares abaixo e marque a al-ternativa que corresponda à seqüência de estruturas em que os aminoácidos marca-dos e, conseqüentemente, as proteínas apa-recem ao longo do tempo nestas células:1. Retículo endoplasmático liso.2. Retículo endoplasmático rugoso.3. Membrana plasmática.4. Núcleo.5. Complexo de Golgi.a) 3 5 2b) 4 1 5c) 4 2 3d) 2 1 3e) 2 5 3

10. (PUCPR) De acordo com a nova nomen-clatura anatômica, a organela celular, complexo de Golgi, passou a ser também conhecida por sistema golgiense.

Esta estrutura está relacionada com as funções:I. Armazenamento de proteínas produ-

zidas no retículo endoplasmático ru-goso.

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BiologiaII. Liberação de bolsas contendo subs-

tâncias secretadas na célula.III. Produção de lisossomos, estruturas

contendo enzimas digestivas.IV. Formação do acrossomo, localizado

na cabeça do espermatozóide, que li-bera a enzima hialuronidase.

São verdadeiras:a) apenas I, II e III.b) I, II, III e IV.c) apenas I, II e IV.d) apenas II, III e IV.e) apenas I e IV.

11. (UFRJ) Os processos de secreção celular são feitos na seqüência:a) aparelho de Golgi, retículo endoplas-

mático granular, retículo endoplas-mático agranular, vesículas de trans-ferência.

b) vesículas de transferência, retículo endoplasmático agranular, aparelho de Golgi, grânulos de secreção.

c) retículo endoplasmático granular, ve-sículas de transferência, aparelho de Golgi, grânulos de secreção.

d) aparelho de Golgi, vesículas de trans-ferência, retículo endoplasmático granular, grânulos de secreção.

e) retículo endoplasmático agranular, grânulos de secreção, aparelho de Golgi, vesículas de transferência.

12. (PUCMG) A modelagem dos dedos do em-brião humano ocorre por destruição da membrana que une os dedos e que é se-melhante, inicialmente, ao pé de um pato, muito útil no processo de natação. Esse processo de destruir essa membrana, que ocorre pela ação dos lisossomos, é denomi-nado de:a) hemólise.b) plasmólise.c) autólise.d) autofagia.e) heterofagia.

13. (PUCRS) Quando uma dada célula englo-ba uma partícula alimentar, verificam-se no seu citoplasma uma série de eventos, tais como:1. o fenômeno denominado clasmocitose.2. enzimas digestivas que passam à fase

ativa.3. a fusão do lisossomo com o fagossomo.4. a formação de um tipo de vacúolo dito

fagossomo. A seqüência correta do aparecimento des-

ses eventos é:

a) 1 - 4 - 2 - 3b) 3 - 2 - 1 - 4c) 2 - 3 - 4 - 1d) 4 - 3 - 2 - 1e) 2 - 4 - 1 – 3

14. (UEL) Considere o texto a seguir. “Sob certas condições anômalas ou patoló-

gicas, a membrana do lisossomo pode per-der sua estabilidade, romper-se e liberar as enzimas para o restante da célula, com conseqüências catastróficas. É o que ocor-re, por exemplo, em uma doença denomi-nada silicose, que aparece freqüentemente em indivíduos que trabalham em minas ou com britadeiras, trabalho durante o qual inspiram grande quantidade de pó de síli-ca. Esta destrói os lisossomos das células pulmonares, havendo liberação de enzimas digestivas no interior do citoplasma.”

LOPES. BIO 1. São Paulo: Saraiva, 1997, p.131.

Espera-se que as células, cujos componen-tes foram digeridos:a) morram, sendo imediatamente subs-

tituídas por novas células.b) morram, provocando diminuição da

capacidade pulmonar.c) sofram alterações estruturais e que

produzam mais enzimas digestivas.d) percam somente parte de seus com-

ponentes, provocando a diminuição da capacidade pulmonar.

e) percam parte de seus componentes, estimulando a regeneração das par-tes perdidas.

Aula 9

Mitocôndrias e a Respiração

Celular

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Pré-vestibularse começa a ser degradada fornecendo ácido pirúvico, H+ e 4 ATPs, dos quais 2 ATPs são gastos no processo. A segunda etapa é o ciclo de Krebs, que ocorre na matriz mitocondrial; o ácido pirúvico é transformado em acetilCoA e penetra na mitocôndria onde o resíduo da glicose é totalmente degradado em H+, CO2 e 2 ATPs. Todos os H+ retirados da glicose são encaminhados por enzimas especiais (NAD e FAD) para as cristas mitocondriais, onde os citocromos utilizam os elétrons do H+ para li-berar energia e produzir 34 ATPs, na cadeia respiratória. Ao final deste processo, os H+ são combinados com o O2 e libe rados como água.

Respiração anaeróbicaGeralmente, ocorre em microrganismos

e não utiliza O2 nem mitocôndrias, ocorrendo nela apenas a glicólise no hialoplasma. Este tipo de respiração sempre produz 4 ATPs (gasta 2) e como não degrada o açúcar por completo, deixa resíduos que variam de acordo com o in-divíduo que a realiza.

As mitocôndrias são pequenos bastonetes, que aparecem em quantidade variável e que são responsáveis pelo fornecimento de energia através da respiração celular ou respiração ae-róbica. Cada mitocôndria apresenta duas mem-branas: uma externa, lisa, e outra interna, com dobras, denominadas cristas mitocondriais. Preenchendo os espaços internos, está um co-lóide – matriz mitocondrial – onde se encon-tram enzimas respiratórias, DNA, RNA e ri-bossomos próprios.

FunçãoAs mitocôndrias estão associadas com a

ressíntese de ATP através da respiração ae-róbica. A molécula de trifosfato de adenosina (ATP) fornece energia para as atividades celu-lares cada vez que cede um fósforo inorgânico e se torna ADP (difosfato de adenosina). Como a quantidade de ATP armazenada na célula é pequena, a molécula de ADP tem que ser carre-gada com um terceiro fósforo para voltar a ser ATP. Essa recarga ocorre, na maior parte, den-tro das mitocôndrias.

Pienergia

ATP ADP

mitocôndriasPi

energia

Etapas da respiração aeróbica A respiração aeróbica inicia no hialoplas-

ma com a glicólise, onde a molécula de glico-

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BiologiaGlicólise

2 NAD+

NADH2

2 ADP

2 ATP

NADH2

2 NAD+

Glicose

Ácido pirúvico

Ácido pirúvico(ou derivados)

Formação de produtos finais da fermentação

Streptococcus,

Lactobacillus,

BacillusSac cha r omyce s (levedura)

Propionibacterium ClostridiumEscherichia,Salmonela

Enterobacter

ácido lático etanol e CO2

ácido propiônico,

ácido acético,

CO2 e H2

ácido butírico,

butanol,

acetona,

álcool isopropílico

e CO2

etanol,

ácido lático,

ácido fórmico,

butanodiol,

acetina,

CO2 e H2

etanol,

ácido lático,

ácido succínico,

ácido acético,

CO2 e H2

Ácido pirúvico

Utilizada na indústria de bebidas e de alimentos, a respiração anaeróbica também é chamada de fermentação: alcoólica (fungos – fabricação de cerveja); lática (bactérias – fabri-cação de coalhada); acética (bactérias – fabrica-ção de vinagre).

Nas células musculares, os dois tipos de respiração (aeróbica e anaeróbica) podem ocor-rer simultaneamente, com o processo anaeró-bico deixando como resíduo o ácido lático, que provoca a fadiga muscular ou cãibra.

Exercícios

1. (FUVEST) Considere três tipos de célu-las do corpo de um homem adulto: células epidérmicas, células do tecido adiposo e espermatozóides.a) Em qual dessas células espera-se en-

contrar maior consumo de ATP? Que tipo de organela citoplasmática essa célula terá em número maior do que as demais?

b) Qual das três células excretará mais gás carbônico?

2. (UNICAMP) Nas células, a glicose é que-brada e a maior parte da energia obtida é

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Pré-vestibulararmazenada principalmente no ATP (ade-nosina trifosfato) por curto tempo.a) Qual é a organela envolvida na sínte-

se de ATP nas células animais? b) Quando a célula gasta energia, a mo-

lécula de ATP é quebrada. Que parte da molécula é quebrada?

3. (UNESP) A energia liberada em uma se-qüência de reações ao longo da cadeia respiratória é utilizada na conversão do ADP+Pi em ATP. Essa seqüência de rea-ções é denominada:a) glicólise.b) ciclo de Calvin.c) fosforilação oxidativa.d) ciclo de Krebs.e) fermentação.

4. (UFMG) Observe o esquema que repre-senta a obtenção de energia por um verte-brado.

Com base nesse esquema e em seus co-nhecimentos sobre o assunto, é incorreto afirmar-se que:

digestão

respiração celular

energia

etapa 1

etapa 2

a) a energia produzida está armazenada na glicose.

b) a etapa 1 é extracelular.c) a liberação de CO2 ocorre na etapa 2.d) as etapas 1 e 2 envolvem participação

de enzimas.e) o O2 participa da formação de água na

etapa 2.

5. (FATEC) Considere as afirmações apre-sentadas a seguir:I. O rendimento energético total de

cada molécula de glicose degradada até 6CO‚ e 6H2O é de 38 ATP (dois na glicólise e trinta e seis nos processos mitocondriais).

II. A utilização do oxigênio se dá nas cristas mitocondriais, como aceptor final de hidrogênios.

III. Em alguns microorganismos, o piru-vato, proveniente da glicose, é poste-riormente metabolizado para produ-zir moléculas de etanol.

Com relação à fermentação, pode-se afir-mar que, das afirmações, apenas:

a) a I está correta.b) a II está correta.c) a III está correta.d) a I e a III estão corretas.e) a II e a III estão corretas.

6. (UFV) As mitocôndrias, organelas celula-res relacionadas com a produção de ener-gia (ATP), estão presentes em:a) células animais e vegetais.b) eucariotos e procariotos.c) células animais apenas.d) células vegetais apenas.e) procariotos.

7. (CESGRANRIO) Assinale a afirmativa correta sobre a maneira como os seres vi-vos retiram a energia da glicose.a) O organismo, como precisa de ener-

gia rapidamente e a todo tempo, faz a combustão da glicose em contato direto com o oxigênio.

b) Como a obtenção de energia não é sempre imediata, ela só é obtida quando a glicose reage com o oxigê-nio nas mitocôndrias.

c) A energia, por ser vital para a célula, é obtida antes mesmo de a glicose entrar nas mitocôndrias usando o oxigênio no citoplasma, com liberação de duas (O2) moléculas de ATP (glicólise).

d) A energia da molécula de glicose é ob-tida através da oxidação dessa subs-tância pela retirada de hidrogênios presos ao carbono (desidrogenações), que ocorre a nível de citoplasma e mi-tocôndrias.

e) A obtenção de moléculas de ATP é feita por enzimas chamadas desidro-genases (NAD) depois que a molécula de oxigênio quebra a glicose parcial-mente no hialoplasma (glicólise).

8. (UECE) O esquema a seguir resume o con-sumo (X) e a produção (Y) de ATP, na gli-cólise, por molécula de glicose oxidada:

glicose

ácido puvírico

X ATP

Y ATP

Os valores de X e Y são, respectivamente:a) 2 e 4 b) 4 e 2

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Biologiac) 2 e 8 d) 8 e 4e) 2 e 2

9. (UFPR) Um feixe de células musculares estriadas, mantido em cultura com todas as condições ideais, foi submetido a vá-rias séries de contrações e relaxamentos (exercício) por vários dias consecutivos, seguido de um período de repouso (sem exercício) de também alguns dias. Duran-te esses períodos, quantificou-se o número de mitocôndrias por célula, possibilitando a elaboração do gráfico a seguir:

exercício repouso

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16diasn°

de

mito

cônd

rias

por

célu

la

A partir desse gráfico e de conhecimen-tos sobre o assunto enfocado, é incorreto afirmar:a) O número de mitocôndrias por célula

aumenta durante o exercício porque a célula precisa de muito ATP, e é a mitocôndria que o produz.

b) Há um número mínimo necessário de mitocôndrias por célula para manter o metabolismo desta, mesmo quando em repouso.

c) Se fosse sempre mantida a mesma carga de exercícios, o número de mi-tocôndrias por célula aumentaria in-definidamente.

d) Quando cessa o exercício, o excesso de mitocôndrias é removido pela di-gestão intracelular dessas organelas.

e) Se fosse também medido o consumo de oxigênio destas células, o gráfico seria semelhante ao obtido para o nú-mero de mitocôndrias.

10. (CESGRANRIO)

2ATP

fermentação

36ATP

respiração

Comparando o esquema dos dois proces-sos metabólicos anteriormente represen-tados, podemos afirmar que o(a):

a) aceptor final de hidrogênios, na fer-mentação, é o oxigênio.

b) molécula de glicose é totalmente de-gradada, na fermentação.

c) fermentação é encontrada na maioria dos seres vivos unicelulares.

d) formação de ATP na cadeia respirató-ria só ocorre na respiração.

e) formação de ácido pirúvico é uma ex-clusividade da respiração.

11. (FATEC) A respiração aeróbica se proces-sa em três etapas distintas: glicólise, Ciclo de Krebs e cadeia respiratória, que visam à liberação de energia a partir da quebra de moléculas orgânicas complexas.

Assinale a alternativa correta com relação a essas etapas.a) Através da cadeia respiratória, que

ocorre nas cristas mitocondriais, há transferência dos hidrogênios trans-portados pelo NAD e pelo FAD, for-mando água.

b) Das etapas da respiração, a glicólise é uma rota metabólica que só ocor-re nos processos aeróbios, enquanto o Ciclo de Krebs ocorre também nos processos anaeróbios.

c) O Ciclo de Krebs e a glicólise ocorrem no citoplasma.

d) No Ciclo de Krebs, uma molécula de glicose é quebrada em duas molécu-las de ácido pirúvico.

e) A utilização de O2 se dá no citoplas-ma, durante a glicólise.

12. (UERJ) O gráfico mostra o resultado de um experimento em que se avaliou o consumo de oxigênio de uma solução, pela mitocôn-dria, em presença de adenosina difosfato (ADP) e adenosina trifosfato (ATP).

300

200

100

00

1 2 3 4 5 6minutos depois da adição

de mitocôndrias

nmol

de

O2 p

or m

L de

m

eio

de in

cuba

ção

todo ADP convertido

a ATP

adição de mitocôndria

adição de 500 nmol de ADP

A partir deste resultado, podemos afirmar que, em relação à taxa de consumo de oxi-gênio, ocorre:a) aumento pela adição de ATP e produ-

ção de ADP.b) aumento pela adição de ADP e pro-

dução de ATP.

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Pré-vestibularc) diminuição pela adição de ATP e pro-

dução de ADP.d) diminuição pela adição de ADP e pro-

dução de ATP.

13. (PUCMG) Considere o esquema a seguir, referente ao processo respiratório de uma célula eucariota:

glicose (I)

ácido pirúvico (II)

acetil CoA (III)

Ciclo de Krebs (IV)

cadeia respiratória (V)

Assinale a afirmativa incorreta:a) Para que I se transforme em II, é ne-

cessário o gasto de ATP.b) As fases I e II ocorrem fora da mito-

côndria.c) Na conversão de II para III, não há

produção local de ATP.d) Em IV, ocorre liberação de CO‚ e for-

mação local de ATP.e) Em V, há quebra da molécula de água,

com liberação de oxigênio.

14. (UEL) Não é uma característica associada à mitocôndria:a) É envolvida por unidade de membra-

na dupla.b) Tem capacidade de autoduplicação.c) É encontrada em células eucariotas

animais e vegetais.d) Tem função de produção e armazena-

mento de energia.e) Não possui DNA em sua matriz.