Volume 04BIOLOGIA

2 Coleo Estudo

Sum

rio

- B

iolo

gia

Frente A07 3 CitoplasmaAutor: Marcos Lemos08 15 Respirao celular e fermentaoAutor: Marcos Lemos

Frente B07 25 Sistema endcrinoAutor: Marcos Lemos08 37 Sistema digestrioAutor: Marcos Lemos

Frente C13 47 Equinodermos e protocordadosAutor: Marcos Lemos14 55 Vertebrados: peixesAutor: Marcos Lemos15 65 Vertebrados: anfbiosAutor: Marcos Lemos16 71 Vertebrados: rpteisAutor: Marcos Lemos

Frente D13 81 Evidncias da evoluoAutor: Marcos Lemos14 89 Mecanismos de especiaoAutor: Marcos Lemos15 97 Evoluo dos vertebradosAutor: Marcos Lemos16 105 Evoluo do homemAutor: Marcos Lemos

FRENTE

3Editora Bernoulli

MDULOBIOLOGIANas clulas procariotas, o citoplasma (do grego Kytos,

clula, e plasma, que d forma, que modela) compreende toda a regio interna da clula delimitada pela membrana plasmtica; nas clulas eucariotas, a regio compreendida entre a membrana plasmtica e a membrana nuclear.

Quando observado em microscopia ptica, o citoplasma apresenta um aspecto homogneo. Entretanto, ao ser observado em microscopia eletrnica, revela a presena de diversas estruturas de aspectos diferentes.

COMPONENTES DO CITOPLASMA

HialoplasmaTambm conhecido por matriz citoplasmtica, citoplasma

fundamental ou citosol, o hialoplasma est presente em qualquer tipo de clula e se constitui numa mistura formada por gua, protenas, aminocidos, acares, cidos nucleicos e ons minerais. , na realidade, um sistema coloidal (coloide), no qual a fase dispersante a gua, e a fase dispersa constituda, principalmente, de protenas.

Trs tipos de filamentos proteicos podem ser encontrados imersos no hialoplasma das clulas eucariotas: microfilamentos, microtbulos e filamentos intermedirios.

Microtbulo

Microfilamento

Filamentos proteicos Os microfilamentos so constitudos de uma protena contrtil chamada actina, embora s vezes encontre-se tambm outra protena, a miosina. Os microtbulos so constitudos de uma protena chamada tubulina. Tanto os microfilamentos como os microtbulos resultam da associao de protenas globulares, que podem se juntar (polimerizar) ou se separar (despolimerizar) rapidamente no interior da clula. Os filamentos intermedirios, formados por uma grande e heterognea famlia de protenas, estendem-se desde a regio junto membrana plasmtica at o ncleo, aumentando a resistncia da clula s tenses e ajudando na sustentao mecnica do ncleo e de organelas citoplasmticas.

Os microfilamentos, os microtbulos e os filamentos intermedirios formam uma complexa rede de finssimos filamentos e tbulos entrelaados e interligados, constituindo o chamado citoesqueleto.

Membranaplasmtica

Retculoendoplasmticorugoso

Membranaplasmtica

Mitocndria

Tramamicrotrabecular

Microfilamento

MicrotbuloRibossomos

Filamentos intermedirios

Citoesqueleto O citoesqueleto responsvel pela manuteno da forma da clula eucariota e por determinados tipos de movimentos celulares, como a ciclose e os movimentos ameboides. As clulas procariotas no possuem citoesqueleto.

O hialoplasma da poro mais interna do citoplasma (endoplasma) encontra-se em contnuo movimento de circulao, impulsionado pela contrao rtmica de microfilamentos proteicos. Esse movimento de circulao, observado notadamente em clulas vegetais, tem o nome de ciclose e ajuda a distribuir substncias atravs do citoplasma. A velocidade da ciclose pode aumentar ou diminuir em funo de determinados fatores, como a temperatura: sua velocidade aumenta com a elevao da temperatura e diminui em temperaturas baixas.

Membranaplasmtica

Membranacelulsica Cloroplasto

Hialoplasma

Ciclose

Vacolo desuco celular

Ncleo

Ciclose Nas clulas vegetais, devido presena do grande vacolo de suco celular, o hialoplasma fica restrito a uma pequena faixa entre o vacolo e a membrana plasmtica, tornando a ciclose bastante evidente, deslocando ncleo e organelas, como mitocndrias e cloroplastos. Graas ciclose, as clulas vegetais so capazes de aproveitar melhor a quantidade de luz que recebem, espalhando os seus cloroplastos uniformemente no citoplasma, quando h pouca luz, e agrupando-os, quando h excesso de luz.

Citoplasma 07 A

4 Coleo Estudo

Algumas clulas conseguem se deslocar atravs da formao de pseudpodes: o chamado movimento ameboide, realizado pelas amebas, pelos macrfagos e pelos leuccitos. Os movimentos que levam formao dos pseudpodes tambm so de responsabilidade dos microfilamentos.

Os microtbulos, alm de participarem da formao do citoesqueleto, tambm participam da formao dos centrolos, do fuso da diviso celular e da formao dos clios e flagelos.

No hialoplasma, ocorrem importantes reaes do metabolismo celular, como as reaes da gliclise (1a etapa da respirao celular), nas quais a glicose transformada em molculas menores de cido pirvico. tambm no hialoplasma que muitas substncias de reserva, como as gorduras, o amido e o glicognio, ficam armazenadas.

Retculo endoplasmticoTambm chamado de retculo citoplasmtico, encontrado

apenas em clulas eucariotas, sendo constitudo de um

sistema de tbulos (canalculos) e cisternas de paredes

membranosas e intercomunicantes que percorre todo o

citoplasma, estendendo-se muitas vezes desde a superfcie

externa da membrana plasmtica at a membrana nuclear.

subdividido em no granuloso (liso) e granuloso (rugoso).

Ribossomomo

Ncleo2

1

Retculo endoplasmtico 1. O no granuloso (liso, agranular) no possui ribossomos aderidos s suas paredes; 2. O granuloso (rugoso, granular, ergastoplasma) possui ribossomos aderidos s suas paredes.

Entre as funes desempenhadas pelo retculo

endoplasmtico, destacamos:

Transportar ou distribuir substncias atravs do citoplasma, auxiliando a circulao intracelular de

partculas pelo interior de seus tbulos ou canalculos.

Facilitar o intercmbio (troca) de substncias entre a clula e o meio extracelular, uma vez que

muitos dos canalculos que o constituem estendem-se

desde a superfcie externa da membrana plasmtica

at a membrana nuclear.

Armazenar substncias Substncias produzidas no interior da clula ou vindas do meio extracelular podem ser armazenadas no interior do retculo endoplasmtico at serem utilizadas pela clula. Isso acontece, por exemplo, nas clulas musculares, nas quais ons Ca++ ficam armazenados no interior do retculo at serem utilizados no mecanismo da contrao muscular.

Neutralizar toxinas Nos hepatcitos (clulas do fgado), o retculo endoplasmtico no granuloso absorve substncias txicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a no causarem danos ao organismo. a atuao do retculo das clulas hepticas (hepatcitos) que permite, por exemplo, eliminar parte do lcool, medicamentos e outras substncias nocivas que ingerimos. Nos hepatcitos, portanto, o retculo endoplasmtico realiza uma funo de desintoxicao.

Sintetizar substncias O retculo no granuloso destaca-se na fabricao de lipdios, principalmente esterdeos. J o retculo granuloso, devido presena dos ribossomos, destaca-se na sntese de protenas.

Complexo golgiense (complexo de Golgi, sistema golgiense, aparelho de Golgi)

Encontrada apenas em clulas eucariotas, essa organela ,

na realidade, uma regio modificada do retculo

endoplasmtico liso, constituda de unidades denominadas

sculos lameliformes (dictiossomos, golgissomos).

VesculasVVesculasVVesculas VVesculasV

mmmmmmmmmmmmmmE dEEE dEE umuuedquemaEsqEEE umuuedquemaEsqEEE umuuedquemaEsqEEE umuuedquemaEsqEEE umuuedquemaEsqEE umuuedquemaEsqEEEE umuue dquema EsqE qqddddddd omoctiossomid mmdddddd ctiossomicd ctiossomicd omommddd ctiossomicd omommddd ctiossomicd

SculosSculos

Dictiossomo Cada dictiossomo uma pilha de sculos achatados de onde se desprendem pequenas vesculas. Nas clulas dos animais vertebrados, os dictiossomos concentram-se numa mesma regio do citoplasma, que varivel de um tipo celular para outro. Nos neurnios, por exemplo, eles se concentram ao redor do ncleo (posio perinuclear); nas clulas glandulares, ficam entre o ncleo e o polo secretor (posio apical). Nas clulas dos vegetais, os dictiossomos esto separados e espalhados pelo citoplasma. Nesse caso, diz-se que o complexo golgiense difuso (espalhado).

Frente A Mdulo 07

BIO

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5Editora Bernoulli

Vesculade secreo

Facetrans

Facecis

Ncleo

Complexogolgiense

Retculogranuloso

Complexo golgiense Os sculos lameliformes tm duas faces: cis e trans. A face cis (formativa) est voltada para o retculo endoplasmtico, contendo as protenas nele sintetizadas. A face trans (de maturao) est voltada para a membrana plasmtica. Dela se desprendem as vesculas de secrees, contendo o material que foi processado no interior dos sculos lameliformes.

Entre as funes realizadas pelo complexo golgiense, destacam-se:

Armazenamento de secrees Secrees so substncias que as clulas produzem e exportam para o meio extracelular. As secrees, portanto, exercem suas aes em um outro local, e no no interior das clulas em que foram produzidas. As protenas tipo exportao, por exemplo, so sintetizadas no retculo endoplasmtico granuloso e enviadas para o sistema golgiense, no qual so armazenadas para posterior eliminao, por clasmocitose, no meio extracelular.

Sntese de mucopolissacardeos (muco) Mucopolissacardeos so substncias formadas pela associao de protenas com polissacardeos. Tais substncias possuem um aspecto viscoso e so encontradas, por exemplo, nas nossas vias respiratrias e digestivas, exercendo funo de proteo e de lubrificao das mucosas.

Os mucopolissacardeos so formados da seguinte maneira: no sistema golgiense, os monossacardeos sofrem polimerizao (ligam-se uns aos outros), formando polissacardeos. Em seguida, esses polissacardeos combinam-se com protenas provenientes do retculo granuloso, formando-se, assim, as glicoprotenas que constituem os mucopolissacardeos. Um bom exemplo de clulas produtoras de muco so as clulas caliciformes, encontradas, por exemplo, nas vias respiratrias.

Gros de muco

Complexo de Golgi

Retculo endoplasmtico rugoso

Ncleo

Clula caliciforme Como em toda clula secretora, nas clulas caliciformes, o retculo endoplasmtico e o sistema golgiense so bastante desenvolvidos. Repare no sistema golgiense, localizado acima do ncleo. Dele saem vesculas de muco (gros de muco) que, ao chegarem na superfcie superior da clula, eliminam o muco no meio extracelular, por clasmocitose.

Sntese de lipdios Em determinadas clulas, como nas clulas foliculares dos ovrios, nas clulas de Leydig

dos testculos e nas clulas do crtex das glndulas

suprarrenais, o sistema golgiense est relacionado

com a produo de lipdios esterdeos. Os hormnios

sexuais, como o estrgeno e a testosterona, assim

como os corticosteroides (hormnios do crtex das

suprarrenais) so esterdeos produzidos no sistema

golgiense das clulas.

Formao da lamela mdia nos vegetais A unio de clulas vegetais vizinhas feita atravs de uma

espcie de cimento intercelular: a lamela mdia.

Quimicamente, a lamela mdia constituda de

substncias pcticas ou pectinas (pectatos de clcio

e magnsio), que so polissacardeos associados a

minerais. O sistema golgiense das clulas vegetais

a organela responsvel pela secreo dessas

substncias.

Formao do acrossomo no espermatozoide O acrossomo um corpsculo encontrado na cabea

do espermatozoide contendo a enzima hialuronidase.

A enzima hialuronidase liberada por ocasio da

fecundao, pois necessria para promover a

perfurao da camada de cido hialurnico que

envolve e protege o gameta feminino, permitindo,

assim, a penetrao do espermatozoide.

Citoplasma

6 Coleo Estudo

Ncleo

I II

IIIIV

Vescula acrossomal

Complexo de Golgi

Mitocndrias

Filamentoaxial

Centrolos

Acrossomo

Formao do acrossomo I. Os sculos lameliformes (dictiossomos) se agrupam ao redor do ncleo; II. Do complexo golgiense desprendem-se vesculas (grnulos) contendo a enzima hialuronidase; III. As vesculas originrias do complexo golgiense fundem-se, formando o acrossomo; IV. Espermatozoide com acrossomo.

Mitocndrias(os)Esto presentes apenas no citoplasma de clulas

eucariotas. So orgnulos esfricos, ovalados ou alongados, delimitados por duas membranas lipoproteicas: membrana externa e membrana interna.

Cristas mitocondriais

Membrana externa

Membranainterna

Mitocndria A membrana externa lisa e contnua, a interna apresenta invaginaes ou dobras denominadas cr i s tas mi tocondr ia is . Nas cr i s tas mi tocondr ia is , encontram-se as partculas elementares, enzimas que tm importante papel nas reaes da cadeia respiratria. O espao interno das mitocndrias preenchido por um material de consistncia fluida, denominado matriz mitocondrial, constitudo de gua, carboidratos, ons minerais, molculas de RNA e DNA. Imersos nessa matriz tambm so encontrados ribossomos (mitorribossomos).

Apesar do seu tamanho reduzido, as mitocndrias podem ser evidenciadas em microscopia ptica, uma vez que podem ser coradas em clulas vivas com o verde janus, corante especfico para sua evidenciao.

O nmero de mitocndrias numa clula muito varivel, oscilando entre algumas dezenas e vrias centenas. Como as mitocndrias relacionam-se com os processos energticos (produo de ATP), quanto maior a atividade metablica de uma clula, maior o nmero de mitocndrias. O conjunto de todas as mitocndrias de uma clula tem o nome de condrioma.

As mitocndrias, devido presena de DNA em sua

estrutura, so capazes de se autoduplicar. A autoduplicao

ou duplicao das mitocndrias recebe o nome de

condriocinese.

Quanto funo, as mitocndrias esto diretamente

envolvidas no processo da respirao celular aerbica,

que tem por objetivo a obteno de energia para as

atividades celulares.

A respirao celular possui trs etapas bsicas: gliclise,

ciclo de Krebs e cadeia respiratria. A gliclise ocorre no

hialoplasma, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia respiratria,

nas clulas eucariotas, realizam-se nas mitocndrias.

O ciclo de Krebs realiza-se na matriz mitocondrial e a cadeia

respiratria, nas cristas mitocondriais.

Plastos (plastdeos)Encontrados apenas em clulas eucariotas vegetais,

os plastos esto subdivididos em dois grandes grupos:

leucoplastos e cromoplastos.

A) Leucoplastos So incolores, isto , desprovidos de pigmentos (apigmentados) e relacionam-se com armazenamento de reservas nutritivas. Para cada tipo de substncia nele armazenada, h uma denominao especial: amiloplastos (armazenam amido), oleoplastos (armazenam leos) e proteoplastos (armazenam protenas).

B) Cromoplastos So coloridos, isto , possuem pigmentos (pigmentados). Relacionam-se com a absoro de luz e com a fotossntese. De acordo com a sua colorao, recebem uma denominao especial: cloroplastos (verdes, devido presena do pigmento verde clorofila), xantoplastos (amarelos, devido presena do pigmento amarelo xantofila) e eritroplastos (vermelhos, devido presena do pigmento vermelho licopeno, ficoeritrina ou eritrofila).

Numa clula vegetal, podem existir diferentes tipos de plastos e o conjunto de todos eles recebe o nome de plastidoma.

De todos os tipos de plastos, os cloroplastos so os mais importantes, uma vez que neles ocorre a reao de fotossntese.

A fotossntese tem por objetivo sintetizar glicose a partir de compostos inorgnicos, como gua e gs carbnico, utilizando energia luminosa. Possui duas etapas bsicas: fase clara e fase escura. Nas clulas eucariotas fotossintetizantes, essa reao ocorre nos cloroplastos. A fase clara tem lugar nos grana, enquanto a fase escura realiza-se no estroma.

Frente A Mdulo 07

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7Editora Bernoulli

Os cloroplastos podem apresentar morfologia variada:

em certas algas, podem ser espiralados ou estrelados;

nas clulas dos vegetais superiores, normalmente so

esfricos ou ovoides.

Os plastos podem se transformar uns nos outros.

Assim, cloroplastos podem se transformar em xantoplastos,

em eritroplastos (no processo de amadurecimento de

certos frutos, por exemplo) e, pela ausncia de luz,

em leucoplastos.

Membranaexterna Membrana

internaaa

Lamela

Estroma

Granum(Pilha de tilacoides)

Tilacoide

AB

Cloroplastos Quanto sua estrutura, os cloroplastos

esto delimitados por duas membranas lipoproteicas:

membrana externa e membrana interna. A membrana interna

forma invaginaes (dobras) para o interior da organela.

Essas dobras se dispem paralelamente e recebem o nome de

lamelas. Sobre essas lamelas, encontramos pequenas estruturas

discoides, constitudas de clorofila, denominadas tilacoides.

Os tilacoides se dispem uns sobre os outros, formando pilhas.

Cada pilha de tilacoides recebe o nome de granum, cujo

plural grana. O espao interno do cloroplasto preenchido

por uma mistura denominada estroma, constituda de gua,

protenas, carboidratos, lipdios, RNA e DNA. No estroma,

tambm existem ribossomos. A presena de DNA nessa organela

justifica a sua capacidade de autoduplicao, e a presena

de ribossomos permite a realizao de sntese de protenas

em seu interior. A. Representao de um cloroplasto visto

ao microscpio eletrnico (M/E). B. Ilustrao indicando os

grana formados pelos tilacoides. Observe que os tilacoides se

intercomunicam.

Lisossomos(as)So pequenas vesculas delimitadas por membrana

lipoproteica, originrias do sistema golgiense, contendo

enzimas digestivas (hidrolticas) que tm atividade mxima

em meio cido. Por isso, tambm so genericamente

denominadas de hidrolases cidas. Essas enzimas so

produzidas no retculo endoplasmtico granuloso e da vo

para o sistema golgiense, do qual desprendem pequenas

vesculas, os lisossomos, contendo as referidas enzimas.

As enzimas lisossmicas so ativas em meio cido (pH

entre 4,5 e 5,0). A acidez do interior do lisossomo

obtida atravs do bombeamento de ons H+ para o

interior dessas organelas. Na membrana do lisossomo,

existe uma enzima que, utilizando energia liberada

de ATP, bombeia ons H+ para dentro dos lisossomos.

Como o hialoplasma um meio neutro (pH = 7,0), se

a membrana de um lisossomo se rompe liberando suas

enzimas, isso no acarretar grandes danos clula, uma

vez que as enzimas lisossmicas so pouco ativas em

meio neutro. Entretanto, havendo ruptura simultnea de

muitos lisossomos, haver extravasamento excessivo de

enzimas, podendo pr em risco a integridade da clula,

levando inclusive sua morte.

Os lisossomos so organelas tpicas de clulas eucariotas

animais e tm como funo realizar a digesto intracelular.

Essa digesto pode ser dos tipos: heterofagia e autofagia.

Heterofagia (digesto heterofgica) Consiste na digesto de material exgeno, isto , material

proveniente do meio extracelular e que penetra na

clula por endocitose (fagocitose ou pinocitose).

Trata-se, portanto, da digesto do fagossomo ou

do pinossomo.

Uma vez dentro da clula, o fagossomo (ou o

pinossomo) junta-se a um lisossomo (lisossomo

primrio) e, dessa unio, surge o vacolo digestivo

ou lisossomo secundrio. No interior do vacolo

digestivo, o material englobado por fagocitose ou

pinocitose digerido pelas enzimas lisossmicas.

Os nutrientes resultantes dessa digesto so liberados

no hialoplasma e aproveitados pela clula. O material

que no foi digerido, isto , as sobras ou resduos

dessa digesto, permanece dentro do vacolo que

passa ento a ser chamado de vacolo residual ou

corpo residual. Uma vez formado, o vacolo residual

funde-se membrana plasmtica da clula e, por

clasmocitose, libera os resduos no meio extracelular.

Alguns autores chamam essa clasmocitose realizada

pelo vacolo residual de defecao celular.

Autofagia (digesto autofgica) Consiste na digesto de material endgeno, isto , material do

prprio meio intracelular. s vezes, certas organelas

citoplasmticas tornam-se inativas, deixando de

realizar suas funes. Nesse caso, a organela inativa

ser digerida pelas enzimas lisossmicas. Na autofagia,

o lisossomo primrio junta-se organela inativa,

formando o vacolo autofgico ou autofagossomo.

No vacolo autofgico, a organela digerida.

Os nutrientes provenientes dessa digesto so

repassados para o hialoplasma e aproveitados pela

clula, enquanto as sobras contidas no vacolo residual

so eliminadas, por clasmocitose, no meio extracelular.

Citoplasma

8 Coleo Estudo

1

2

3

4

6

7

5

1. Fagossomo ou pinossomo2. Lisossomo primrio3. Organela inativa4. Vacolo digestivo5. Vacolo autofgico6. Vacolo residual7. Clasmocitose

1 + 2 4 6 7 = Heterofagia2 + 3 5 6 7 = Autofagia

Heterofagia e autofagia: os processos de digesto celular so compostos por vrias etapas.

Os lisossomos tambm esto relacionados com o processo da autlise (citlise), fenmeno que consiste na destruio da clula por suas prprias enzimas, ou seja, uma autodestruio celular. Para que isso ocorra, preciso que haja uma ruptura da membrana de vrios lisossomos com consequente extravasamento das suas enzimas para o hialoplasma. Em contato direto com o hialoplasma, as enzimas lisossmicas iniciam o processo de digesto de toda a clula.

A autlise um processo que ocorre, normalmente, aps a morte do organismo. Aps a nossa morte, por exemplo, as clulas entram em processo de autlise (autodestruio), o que, alis, justifica, em parte, a degenerao cadavrica. Sabe-se que, assim que a clula morre, os lisossomos se rompem aos poucos, liberando suas enzimas que, evidentemente, aceleram o processo de degradao do material celular, simultaneamente ao dos micro-organismos decompositores.

A autlise tambm acontece em alguns processos patolgicos (doenas), como na silicose. Na silicose, doena pulmonar causada pela inalao constante de p de slica, muito comum em trabalhadores de pedreiras e minas, as partculas de slica perfuram a membrana lisossmica das clulas pulmonares e, assim, h o extravasamento das enzimas que, ento, iniciam o processo de autlise que leva destruio e morte das clulas pulmonares.

Peroxissomos(as)So pequenas vesculas membranosas encontradas em

clulas eucariotas de animais e vegetais. Tais vesculas armazenam em seu interior determinadas enzimas, as oxidases, que catalisam reaes que modificam substncias txicas, tornando-as inofensivas para as clulas.

Nas clulas dos rins e do fgado, por exemplo, existem grandes peroxissomos que tm importante papel na destruio de molculas txicas, como o etanol das bebidas alcolicas ingeridas pelo organismo. Aproximadamente 25% do lcool ingerido pelo ser humano so degradados pelos peroxissomos. O restante degradado pelo retculo endoplasmtico no granuloso. Nas reaes de degradao das molculas txicas que ocorrem nos peroxissomos, tomos de hidrognio presentes na molcula da substncia txica so transferidos ao oxignio, originando, como resduo, a gua oxigenada ou perxido de hidrognio (H2O2). Entretanto, a gua oxigenada formada como subproduto dessas reaes tambm uma substncia txica para a clula, tendo, inclusive, ao mutagnica. No entanto, nos peroxissomos, tambm existe uma enzima, a catalase, que rapidamente promove o desdobramento da gua oxigenada, transformando-a em gua e em oxignio.

Catalase2H2O2 2H2O + O2

Desdobramento da gua oxigenada pela catalase A atividade da catalase importante porque o perxido de hidrognio (H2O2) que se forma nos peroxissomos um oxidante energtico e prejudicaria a clula se no fosse rapidamente transformado.

Um tipo particular de peroxissomo, os glioxissomos, encontrado em clulas vegetais de sementes oleaginosas (algodo, amendoim, girassol, etc.). Os glioxissomos possuem oxidases que atuam em reaes que transformam lipdios (armazenados como reservas de alimento) em acares, que so utilizados como fontes de energia para o metabolismo celular. A glicose produzida a partir dos lipdios de reserva nas sementes distribuda para a plntula em formao e serve de fonte energtica at que os cloroplastos se formem nas folhas jovens e iniciem a fotossntese.

VacolosSo vesculas membranosas de diferentes tamanhos e

relacionadas com diferentes funes. subdividem-se em:

A) Vacolos relacionados com os processos de

digesto intracelular Nesse grupo, temos os

vacolos alimentares (fagossomos e pinossomos),

os vacolos digestivos, os vacolos autofgicos e os

vacolos residuais.

B) Vacolos contrteis ou pulsteis Aparecem em

seres unicelulares dulccolas desprovidos de parede

celular e tm a finalidade de bombear, por transporte ativo, gua para o meio extracelular, impedindo,

assim, que a clula estoure devido ao excesso de

gua em seu interior.

Frente A Mdulo 07

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C) Vacolos de suco celular ou vacolos vegetais

So encontrados apenas em clulas eucariotas

vegetais. Esto delimitados por uma membrana

lipoproteica, denominada tonoplasto, e contm

em seu interior o suco vacuolar, soluo aquosa

na qual, muitas vezes, esto dissolvidos acares,

sais minerais e pigmentos.

Hialoplasma

Vacolo desuco celular

Ncleo Hialoplasma

Vacolo desuco celular

Vacolo de suco celular Nas clulas vegetais jovens, os vacolos de suco celular so pequenos e numerosos. medida que a clula vai se desenvolvendo, os vacolos se fundem uns com os outros, formando vacolos maiores. Assim, na clula vegetal adulta, normalmente aparece um nico e volumoso vacolo de suco celular que ocupa uma grande rea do citoplasma. Esse vacolo na clula adulta um reservatrio de gua, sais, pigmentos e acares. A concentrao da soluo existente dentro desse vacolo exerce importante papel no mecanismo osmtico da clula vegetal.

Ribossomos(as)Estruturas no membranosas, encontradas em clulas

procariotas e eucariotas. Foram descobertos em 1953

por George Palade, razo pela qual foram inicialmente

denominados grnulos de Palade. So pequenos grnulos

de ribonucleoprotenas, uma vez que so constitudos de

RNA-r e protenas.

Ribossomo Cada ribossomo formado por duas subunidades, uma maior e outra menor.

Nas clulas procariotas, os ribossomos so encontrados

dispersos pelo hialoplasma. Nas eucariotas, alm de serem

encontrados dispersos pelo hialoplasma, tambm esto

presentes aderidos s paredes do retculo endoplasmtico

rugoso, na matriz mitocondrial e no estroma dos cloroplastos.

A funo dos ribossomos a sntese de protenas. Para

exercer essa funo, precisam estar ligados a uma fita

de RNA-m. Muitas vezes, vrios ribossomos ligam-se a

uma mesma molcula de RNA-m. O complexo formado

pela molcula de RNA-m e pelos diversos ribossomos a ela associados recebe o nome de polissomo ou polirribossomo. No polissomo, todos os ribossomos percorrem a mesma fita de RNA-m e, assim, os peptdeos por eles produzidos sero idnticos, uma vez que tero a mesma sequncia de aminocidos.

RNA-m

Ribossomo

Movimento dos ribossomos

Cadeias de protena em crescimento Protenacompleta

1 2 3 4 5 6

Polirribossomo Observe que os diversos ribossomos, por estarem em diferentes pontos do RNA-m, esto com sua cadeia peptdica em fases diferentes de formao. O ribossomo 1 percorreu um nmero menor de cdons e, por isso, est com um peptdio menor. Ao contrrio, o ribossomo 6 est com a cadeia peptdica j formada e se soltar em seguida do RNA-m.

CentrolosEstruturas no membranosas encontradas em clulas

eucariotas de animais e de vegetais (exceto angiospermas).

Em geral, a clula apresenta um par de centrolos dispostos

perpendicularmente um ao outro, ocupando, normalmente,

uma posio prxima ao ncleo celular em uma regio

denominada centro celular (centrossomo). Esse par de

centrolos denominado diplossomo.

Centrolo

Centro oco

Diplossomo

Microtbulo

Molculas de tubulina

Centrolos Cada centrolo formado por 27 tbulos proteicos, organizados em nove grupos de trs tbulos cada. Esses tbulos proteicos so, na realidade, microtbulos, constitudos de protenas denominadas tubulinas. Tem sido descrita, tambm, a ocorrncia de duas outras protenas: a nexina e a dinena, que fazem a ligao entre os dois centrolos constituintes do diplossomo, bem como a ligao entre os microtbulos de cada centrolo.

Citoplasma

10 Coleo Estudo

Os centrolos podem se duplicar por montagem molecular,

isto , podem orientar a formao de novos microtbulos

a partir da associao de molculas de tubulinas e,

consequentemente, formar novos centrolos.

Nas clulas eucariotas, os centrolos so responsveis

pela formao dos clios e flagelos, estruturas filamentosas

mveis que se projetam da superfcie celular. Os clios

e os flagelos so centrolos modificados. A parte basal

dos clios e dos flagelos denominada cinetossomo

(corpsculo basal) e tem a mesma estrutura do centrolo.

Tbuloscentrais

9 grupos de 3 microtbulos

9 grupos de 2 microtbulos

Cinetossomo

Clio

Membranaplasmtica

Cortetransversal

Cortetransversal

Clios e flagelos Um corte transversal no cinetossomo

mostra uma estrutura idntica do centrolo, isto , nove

grupos de trs tbulos proteicos cada. Do cinetossomo, dois

tbulos de cada grupo de trs alongam-se, empurrando a

membrana plasmtica, ocorrendo, ainda, a formao de um

par de tbulos na regio central. Assim, um corte transversal

na parte do clio ou flagelo que se exterioriza (que sai para o

meio extracelular) mostra uma estrutura formada por nove

grupos de dois tbulos proteicos cada e dois tbulos centrais.

Alguns autores costumam empregar o esquema numrico

9 + 2 para designar a estrutura dos clios e flagelos, e o

esquema 9 + 0 para representar a organizao dos tbulos

no centrolo.

Os clios e flagelos das clulas eucariotas tm a mesma

origem e a mesma estrutura interna. A diferena entre

eles deve-se, basicamente, a trs fatores: os clios so

mais curtos que os flagelos; os clios so mais numerosos

do que os flagelos; o movimento dos clios diferente do

movimento flagelar, como mostra a figura a seguir:

1

12

2

3

4

5

Movimento ciliar Movimento flagelar

Impulso

Impuls

o

O movimento dos clios diferente do movimento dos flagelos

LEITURA COMPLEMENTARApoptose

A apoptose um fenmeno que consiste na morte celular

geneticamente programada como parte de um processo

normal, ou seja, uma autodestruio celular geneticamente

programada. Muitas clulas, durante os diferentes processos

de formao dos organismos pluricelulares, so programadas

para morrer. Uma das razes da apoptose o fato de a

clula, em determinado momento, no ser mais necessria

ao organismo. Por exemplo, antes do nascimento, o feto

humano apresenta mos com membrana interdigital

(entre os dedos). Com a continuidade do desenvolvimento,

as clulas que constituem essa membrana sofrem apoptose

e desaparecem.

A apoptose tambm acontece nas alteraes estruturais

que se verificam na metamorfose de certos animais. por

apoptose, por exemplo, que ocorre o desaparecimento da cauda

do girino (larva do sapo) quando ele comea a transformar-se

num animal adulto. Na apoptose, a clula fragmenta-se em

vesculas revestidas por membranas denominadas corpos

apoptticos. Por serem revestidos por membranas, esses

fragmentos so reconhecidos e fagocitados por macrfagos

ou por clulas vizinhas. Assim, as clulas que morrem por

apoptose so removidas do tecido sem que haja extravasamento

do contedo celular, o que evita a ocorrncia de proceso

inflamatrio. Quando danificadas por substncia txica,

veneno ou ento quando so privadas de nutrientes essenciais,

as clulas morrem por necrose e se rompem, liberando seu

contedo no meio extracelular, o que frequentemente resulta

em inflamao. Na morte celular por apoptose, no ocorre esse

extravasamento.

Frente A Mdulo 07

BIO

LOG

IA

11Editora Bernoulli

EXERCCIOS DE FIXAO01. (VUNESP) Se fssemos comparar a organizao e o

funcionamento de uma clula eucarionte com o que ocorre

em uma cidade, poderamos estabelecer determinadas

analogias. Por exemplo, a membrana plasmtica seria

o permetro urbano e o hialoplasma corresponderia ao

espao ocupado pelos edifcios, ruas e casas com seus

habitantes.

O quadro rene algumas similaridades funcionais entre

cidade e clula eucarionte.

Cidade Clulas eucariontes

I. Ruas e avenidas 1. Mitocndrias

II. Silos e armazns 2. Lisossomos

III. Central eltrica (energtica) 3. Retculo endoplasmtico

IV. Casas com aquecimento solar 4. Complexo de Golgi

V. Restaurantes e lanchonetes 5. Cloroplastos

Correlacione os locais da cidade com as principais funes

correspondentes s organelas celulares e assinale a

alternativa CORRETA.

A) I-3, II-4, III-1, IV-5 e V-2

B) I-4, II-3, III-2, IV-5 e V-1

C) I-3, II-4, III-5, IV-1 e V-2

D) I-1, II-2, III-3, IV-4 e V-2

E) I-5, II-4, III-1, IV-3 e V-2

02. (UFMG) Que alternativa indica as funes correspondentes aos organoides celulares representados?

A) Respirao, fotossntese, sntese proteica,

armazenamento de secreo.

B) Sntese proteica, armazenamento de secreo,

respirao, fotossntese.

C) Armazenamento de secreo, sntese proteica,

fotossntese, respirao.

D) Sntese proteica, respirao, armazenamento de

secreo, fotossntese.

E) Fotossntese, armazenamento de secreo, respirao,

sntese proteica.

03. (PUC Minas) Esto especificamente relacionados com a ciclose os

A) cloroplastos. D) pseudpodes.

B) dictiossomos. E) vacolos.

C) microfilamentos.

04. (PUC Minas) Encontram-se s em clulas procariotas e s em clulas eucariotas, respectivamente,

1. Parede celular 4. Mitocndria

2. Tonoplasto 5. Plastdeo

3. Retculo endoplasmtico 6. Ribossomo

A) 1 das estruturas acima apenas 3 delas.

B) 1 das estruturas acima apenas 5 delas.

C) 2 das estruturas acima apenas 6 delas.

D) 3 das estruturas acima apenas 6 delas.

E) nenhuma das estruturas acima apenas 4 delas.

05. (UFF-RJ) Observe as trs organelas indicadas na figura:

2

3

1

Assinale a alternativa que, relativamente a cada uma

dessas organelas, apresenta sua identificao seguida

de uma de suas funes.

A) 1 retculo endoplasmtico liso sntese de lipdios; 2 retculo endoplasmtico rugoso pode controlar a concentrao de clcio citoplasmtico; 3 Complexo de Golgi secreo celular.

B) 1 Complexo de Golgi sntese de protenas; 2 retculo endoplasmtico rugoso secreo celular; 3 retculo endoplasmtico liso transporte de substncias.

C) 1 Complexo de Golgi origem dos lisossomos; 2 retculo endoplasmtico liso pode controlar a concentrao de clcio citoplasmtico; 3 retculo endoplasmtico rugoso sntese de protenas.

D) 1 Complexo de Golgi secreo celular; 2 retculo endoplasmtico liso sntese de protenas; 3 retculo endoplasmtico rugoso sntese de lipdios.

E) 1 retculo endoplasmtico liso pode controlar a concentrao de clcio citoplasmtico; 2 retculo endoplasmtico rugoso sntese de protenas; 3 Complexo de Golgi secreo celular.

Citoplasma

12 Coleo Estudo

EXERCCIOS PROPOSTOS01. (UFMG) O esquema representa um modelo de clula com

alguns de seus componentes numerados de 1 a 8.

6

4

52

7

8

3

1

Com relao aos componentes indicados, a alternativa

totalmente CORRETA :

A) 1 caracteriza clulas vegetais e 2 a membrana celular.

B) 3 o retculo endoplasmtico liso e 4 um lisossomo.

C) 5 e 7 ocorrem em clulas procariotas e eucariotas.

D) 6 realiza a fotossntese.

E) 8 local de sntese de macromolculas orgnicas.

02. (UFMG) Dos componentes a seguir relacionados, esto diretamente envolvidos na sntese de protenas e glicose

A) lisossomo e retculo endoplasmtico rugoso.

B) plastdeos e aparelho de Golgi.

C) ribossomos e retculo endoplasmtico rugoso.

D) ribossomos e plastdeos.

E) matriz citoplasmtica e aparelho de Golgi.

03. (UECE2010) Relacione as informaes contidas na coluna 1 organelas celulares com seus respectivos

processos fisiolgicos, listados na coluna 2.

Coluna 1 Organelas Coluna 2 Processos fisiolgicos

1. Ribossomo

2. Mitocndria

3. Lisossomo

4. Complexo golgiense

5. Retculo endoplasmtico agranular

I. Respirao celular

II. Eliminao de substncias,

processo denominado

secreo celular.

III. Sntese de protenas

IV. Autofagia

V. Destruio de diversas

substncias txicas, entre

elas o lcool.

A sequncia que correlaciona CORRETAMENTE as duas

colunas, de cima para baixo, a seguinte:

A) 1-III, 2-I, 3-IV, 4-II, 5-V

B) 1-I, 2-II, 3-V, 4-III, 5-IV

C) 1-III, 2-I, 3-V, 4-IV, 5-II

D) 1-I, 5-IV, 3-V, 4-II, 2-III

04. (PUC Minas) Em um procarionte, os lisossomos

A) contm poucas enzimas hidrolticas.

B) possuem enzimas oxidativas.

C) so de aspecto morfolgico diferente dos eucariontes.

D) tm propriedades de sntese.

E) no so encontrados.

05. (PUC Minas) O processo de renovao celular em que orgnulos envelhecidos, no funcionais, so digeridos

pelos lisossomos, com possvel aproveitamento do

material digerido, chamado de

A) heterofagia. D) fagocitose.

B) clasmocitose. E) autlise.

C) autofagia.

06. (PUC RS2010) Em uma pesquisa, um bilogo introduziu no citoplasma de amebas certa droga capaz de despolimerizar

as protenas do citoesqueleto. Em suas observaes, ele

notou que as amebas desprovidas de citoesqueleto ntegro

ficavam impedidas de realizar muitas funes, EXCETO

A) locomoo. D) exocitose.

B) diviso. E) osmose.

C) fagocitose.

07. (PUC Minas) Partculas de slica perfuram a membrana do lisossomo e as enzimas liberadas destroem os

componentes da clula, levando-a morte.

Os organoides responsveis pela produo dessas enzimas

e formao da vescula citada so, respectivamente,

A) retculo liso e retculo rugoso.

B) retculo rugoso e retculo liso.

C) complexo de Golgi e centrolos.

D) mitocndria e complexo de Golgi.

E) retculo rugoso e complexo de Golgi.

08. (Cesgranrio) A propsito de clios e flagelos, CORRETO afirmar que

A) os clios so responsveis pela locomoo de

procariotos e os flagelos, de eucariotos.

B) s se encontram os clios em relao com o movimento

vibrtil de clulas fixas e flagelos em relao com a

locomoo de seres unicelulares.

C) ambos so estruturas de funo idntica, que se

distinguem por diferenas quanto ao tamanho e ao

nmero por clula.

D) os clios determinam a movimentao de fluidos

extracelulares, o que no pode ser realizado pelos flagelos.

E) o movimento flagelar ativo e consome energia, em

oposio ao movimento ciliar, que passivo e provocado

pelas correntes lquidas intracitoplasmticas.

Frente A Mdulo 07

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LOG

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13Editora Bernoulli

09. (PUC-Campinas-SP) Considere os seguintes eventos numa clula produtora de mucopolissacardeos:

I. Sntese de polipeptdeos.

II. Combinao de acares com os polipeptdeos.

III. Formao dos gros de secreo.

O complexo de Golgi responsvel apenas por

A) I.

B) II.

C) III.

D) I e II.

E) II e III.

10. (FCMMG)

II

I

III

IV

V

A clula esquematizada na figura anterior responsvel

pela sntese e secreo de uma glicoprotena. O local

da sntese e da formao das vesculas de secreo

so representados, respectivamente, pelas organelas

de nmeros

A) IV e II.

B) IV e III.

C) V e III.

D) V e IV.

11. (FCMMG) A sil icose uma grave doena, com perda progressiva da capacidade ventilatria dos

pulmes, encontrada comumente em trabalhadores

de minas. Partculas de slica destroem uma organela

citoplasmtica, causando o extravasamento de enzimas,

que leva morte celular.

A organela anteriormente referida o (a)

A) lisossoma.

B) mitocndria.

C) complexo de Golgi.

D) retculo endoplasmtico.

12. (PUC Minas) Observando-se uma clula vegetal viva ao microscpio ptico, possvel observar os cloroplastos

em movimento. Assinale a alternativa que MELHOR

explica esse movimento.

A) Na verdade, o movimento do lquido citoplasmtico,

e os cloroplastos so apenas carregados por esse

movimento.

B) Os cloroplastos, como partculas originadas dos

protozorios, so dotados de pseudpodes.

C) O movimento apenas aparente. Na clula vegetal,

todas as estruturas so fixas.

D) A passagem de luz atravs da clula vegetal

aumenta a fotossntese. O movimento observado

so bolhas de oxignio liberado que simulam

cloroplastos.

E) O movimento dos cloroplastos real, chama-se

ciclose e causado pela presena da parede de

celulose.

13. (PUC Minas) Autofagia e autlise

A) so denominaes diferentes para o mesmo

fenmeno.

B) so fenmenos diferentes, sendo que, no primeiro,

a clula capta partculas nutritivas do meio

extracelular.

C) so fenmenos di ferentes, sendo que, no

segundo, a clula destruda pela ruptura dos

lisossomos.

D) constituem o mesmo tipo de fenmeno, em que a

clula busca alimento no meio extracelular.

E) constituem o mesmo tipo de fenmeno, sendo que

o primeiro corresponde fagocitose e o segundo,

pinocitose.

14. (Unicamp-SP) No citoplasma das clulas, so encontradas diversas organelas, cada uma com funes

especficas, mas interagindo e dependendo das outras

para o funcionamento celular completo. Assim, por

exemplo, os lisossomos esto relacionados ao complexo

de Golgi e ao retculo endoplasmtico rugoso, e todos

s mitocndrias.

A) EXPLIQUE que relao existe entre lisossomos e

complexo de Golgi.

B) Qual a funo dos lisossomos?

C) Por que todas as organelas dependem das mitocndrias?

Citoplasma

14 Coleo Estudo

SEO ENEM01. Um aluno, aps ter estudado a organizao celular de seres

eucariontes e procariontes, elaborou um quadro indicando

com os sinais (+) e (), respectivamente, a presena

ou a ausncia da estrutura em cada tipo de clula.

Estrutura celular Clula procariota

Clula eucariota

Animal Vegetal

Membrana plasmtica + + +

Retculo endoplasmtico + +

Complexo golgiense + +

Ribossomos + +

Plastos +

Mitocndrias +

O aluno, ao construir o quadro, cometeu quantos erros?

A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 5

02. At a metade do sculo passado, s era possvel observar clulas ao microscpio ptico.

Com a evoluo da tecnologia, novos aparelhos passaram

a ser empregados no estudo da clula.

Hoje em dia, so utilizados microscpios informatizados

e programas que permitem o processamento de imagens

obtidas, como as representadas na figura a seguir:

O uso de novas tcnicas vem aumentando cada vez

mais e possibilitando a descoberta de novas estruturas,

com timas perspectivas para uma melhor compreenso

das doenas e um maior investimento na profilaxia e

tratamento das mesmas.

Em relao estrutura mostrada, podemos concluir que

A) a clula em questo pode ser a de uma bactria.

B) neurnios, clulas musculares e clulas da pele

no apresentam a estrutura bsica mostrada

anteriormente.

C) o sistema de membranas da clula garante o bom

funcionamento das reaes qumicas, assim como o

ideal armazenamento de molculas.

D) as clulas no possuem nenhuma relao com as

doenas.

E) as protenas e os lipdios no fazem parte da

composio da clula em questo.

GABARITO

Fixao

01. A 02. B 03. C 04. E 05. C

Propostos01. E

02. D

03. A

04. E

05. C

06. E

07. E

08. C

09. E

10. C

11. A

12. A

13. C

14. A) Os lisossomos so produzidos como vesculas

que se destacam das bolsas (cisternas,

sculos) do complexo de Golgi.

B) Digesto intracelular.

C) Porque as funes que gastam energia,

realizadas pelas organelas celulares, usam

energia na forma de ATP, que produzido,

em sua maioria, nas mitocndrias.

Seo Enem01. B 02. C

Frente A Mdulo 07

15Editora Bernoulli

MDULO

Respirao celular e fermentao so processos de obteno de energia a partir de compostos orgnicos. Consistem numa srie de reaes qumicas que visam degradao (quebra) de molculas orgnicas no interior da clula, com o objetivo de liberar a energia nelas contida. Parte dessa energia irradia-se para o meio sob a forma de calor e parte utilizada na sntese de molculas de ATP, nas quais fica armazenada at ser utilizada numa atividade. Assim, o objetivo da respirao celular e da fermentao a sntese de molculas de ATP.

Energia

Composto orgnico(Ex.: Glicose)

Calor ADP + Pi ATP

Os compostos orgnicos utilizados no processo de obteno de energia esto representados principalmente pelos carboidratos, notadamente a glicose. No entanto, na carncia de carboidratos, as clulas passam a utilizar lipdios e, na falta destes, chegam a lanar mo das protenas para obteno de energia.

O O2 pode participar ou no como um dos reagentes dessas reaes que visam obteno de energia. Quando o O2 participa, diz-se que o processo aerbio (aerbico); quando no h participao do O2, o processo dito anaerbio (anaerbico). A respirao pode ser aerbia ou anaerbia, j a fermentao um processo anaerbio.

Existem clulas que s realizam processo aerbio; outras que s realizam o processo anaerbio; e, ainda, existem aquelas que podem realizar as duas modalidades. Assim, podemos classificar as clulas em:

Aerbias estritas S realizam o processo aerbio. Na ausncia de O2, morrem. A maioria das clulas do nosso corpo est includa nessa categoria.

Anaerbias estritas ou obrigatrias S realizam o processo anaerbio. A presena do O2, inclusive, lhes prejudicial, chegando a mat-las.

Isso acontece, por exemplo, com clulas de alguns micro-organismos, como o caso do Clostridium tetani, bactria causadora do ttano.

Anaerbias facultativas So capazes de realizar processo aerbio e anaerbio, conforme tenham ou no sua disposio o O2. Na presena de O2, realizam o processo aerbio; na ausncia de O2, passam a obter energia por processo anaerbio. Isso feito, por exemplo, por nossas clulas musculares esquelticas.

RESPIRAO AERBIA No metabolismo celular, normalmente, a respirao

aerbia feita a partir da glicose. Trata-se de uma reao exergnica que pode ser representada de forma simplificada atravs da seguinte equao qumica:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

Energia

A glicose (C6H12O6), utilizada como reagente, pode ser obtida atravs da alimentao, no caso de organismo hetertrofo, ou, ento, produzida dentro da prpria clula, atravs da fotossntese ou da quimiossntese, no caso de o organismo ser auttrofo.

O oxignio (O2), que tambm um reagente da respirao aerbia, normalmente proveniente do meio ambiente, podendo, dependendo da espcie, ser retirado da atmosfera, da gua (O2 que se encontra dissolvido entre as molculas de gua dos rios, mares, lagos, etc.) e mesmo do solo.

O gs carbnico ou dixido de carbono (CO2) um dos produtos finais da reao. Em altas concentraes no interior do organismo, torna-se uma substncia prejudicial e txica para as clulas, uma vez que um xido cido. Assim, quanto maior a sua concentrao num meio, mais cido esse meio se torna. Essa acidificao excessiva pode levar morte das clulas. Por isso, o CO2 formado nas reaes da respirao aerbia, normalmente, eliminado para o meio ambiente. Na respirao aerbia, portanto, h, normalmente, uma troca de gases (absoro de O2 e eliminao do CO2) entre o organismo e o meio ambiente.

BIOLOGIA FRENTERespirao celulare fermentao

08 A

16 Coleo Estudo

Frente A Mdulo 08

A gua (H2O), outro produto da reao, pode ser utilizada no prprio metabolismo celular, como tambm pode ser eliminada por meio de diferentes processos (transpirao, por exemplo).

Quanto energia liberada pela reao, parte dela perdida para o meio sob a forma de calor, e parte utilizada na fosforilao de molculas de ADP para a fabricao de ATP, conforme mostra o esquema a seguir:

Energia

ADP + Pi ATP

A respirao aerbia feita a partir da glicose pode ser subdividida em trs etapas bsicas: gliclise, ciclo de Krebs e cadeia respiratria.

GlicliseOcorre no hialoplasma das clulas e consiste numa

sequncia de reaes que tem como finalidade quebrar ou decompor a molcula de glicose (que possui 6 carbonos) em duas molculas menores (cada uma com 3 carbonos) de uma substncia denominada cido pirvico (piruvato).

De forma mais simples, podemos resumir a gliclise da seguinte maneira:

cido pirvico cido pirvico

H2H2

NADNADH2

NADNADH2

GlicoseATP2

ATP44 ADP + 4Pi

2 ADP + 2Pi

Gliclise O esquema mostra resumidamente que as reaes da gliclise consomem 2 ATP, liberam hidrognios com a consequente formao de 2NADH2 (2NADH + H

+), liberam energia que utilizada para a sntese de 4 ATP e formam duas molculas de cido pirvico. O NAD ou NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotdeo) um transportador de hidrognios. Ao receber hidrognios, o NAD passa para a sua forma reduzida NADH + H+ que, por comodidade didtica, muitos autores preferem representar por NADH2 ou NAD.2H). Embora a oxidao e a reduo sejam definidas para perda e ganho de eltrons, podemos tambm usar esses termos quando so ganhos ou perdidos tomos de hidrognio, porque as transferncias de tomos de hidrognio envolvem transferncia de eltrons (H = H+ + e). Os NADH2 formados na gliclise iro para a cadeia respiratria.

Aps a gliclise, cada molcula de cido pirvico sofre descarboxilao (sada de CO2, devido ao das enzimas descarboxilases), e desidrogenao (sada de H2), transformando-se em cido actico (composto com apenas dois carbonos na molcula).

Gliclise

H2

cido pirvicocido pirvico

cido acetil CoA cido acetil CoA

H2

Glicose

NADNAD

NADH2 NADH2

CO2

CO2

As molculas de CO2 liberadas dessas reaes so eliminadas para o meio extracelular e, posteriormente, liberadas no meio ambiente. Os H2 liberados so captados por molculas de NAD, formando NADH2 que, por sua vez, iro para a cadeia respiratria. Cada molcula de cido actico liga-se coenzima A, formando um composto conhecido por acetil CoA que ir para o ciclo de Krebs.

Ciclo de KrebsO radical acetil do cido actico desliga-se da coenzima A

e reage com o cido oxalactico (um composto que tem 4 carbonos na molcula), formando o cido ctrico (com 6 carbonos na molcula). Assim, o cido ctrico o primeiro composto formado nessa etapa e, por isso, o ciclo de Krebs conhecido tambm por ciclo do cido ctrico. No quadro a seguir, temos uma representao esquemtica e resumida do ciclo de Krebs.

Acetil

cido oxalactico 4C

cido ctrico

5C4C

Ciclo de Krebs

Acetil CoA

NADH2

NADH2

NADH2

CO2

CO2

FADH2

ATP

Coenzima A

Ciclo de Krebs O esquema do ciclo de Krebs representado anteriormente mostra que, em cada volta do ciclo, ocorrem os seguintes fenmenos: o cido ctrico degradado sucessivamente em compostos com 5 e 4 carbonos, at reconstituir o cido oxalactico; liberao de 2CO2 (descarboxilao) que, normalmente, sero eliminados para o meio extracelular e, posteriormente, para o meio ambiente; liberao de energia que permitir diretamente a sntese de um ATP e liberao de 4H2 (desidrogenao). Destes, 3H2 so captados por molculas de NAD, formando 3NADH2, e o outro H2 liga-se a uma molcula de FAD, formando um FADH2. O FAD (flavina adenina dinucleotdeo), assim como o NAD, um aceptor e transportador de hidrognios. Os NADH2 e o FADH2 formados durante as reaes do ciclo de Krebs tambm iro para a cadeia respiratria.

Respirao celular e fermentao

17Editora Bernoulli

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LOG

IA

Cadeia respiratria

A cadeia respiratria, que nas clulas eucariotas realizada na membrana interna da mitocndria, tem incio a partir dos

NADH2 e dos FADH2 produzidos nas etapas anteriores da respirao celular. Nela, ocorre sntese de gua, transporte de eltrons

atravs de uma cadeia de substncias (cadeia transportadora de eltrons) e bomba de prtons (H+) com consequente sntese

de ATP. A cadeia transportadora de eltrons um conjunto de reaes de oxirreduo que envolve a participao de quatro

complexos proteicos (I, II, III e IV) e de duas molculas conectoras mveis: a ubiquinona (coenzima Q) e o citocromo C.

A bomba de prtons um mecanismo de transporte ativo que transfere ons H+ da matriz mitocondrial para o espao

intermembrana (espao existente entre a membrana externa e a membrana interna da mitocndria). A ilustrao a seguir

mostra de forma simplificada os principais fenmenos da cadeia respiratria.

e

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+H+

H+ H+

H+

H+H+

H+

H+H+ H+

H+H+ H

+ H+

MATRIZ MITOCONDRIALNADH2 NAD

FAD

Esp

ao

inte

rmem

bra

na

Mem

bra

na

inte

rna

Complexo I

ComplexoII

ComplexoIII

ComplexoIV

ATPO2

H2O

UbiquinonaCitocromo C ATP-Sintase

CITOSOL

FADH2

ADP + Pi

e

Mem

bra

na

exte

rna

A cadeia respiratria A oxidao dos NADH2 (NADH2 NAD + 2H+ + 2e) e a dos FADH2 (FADH2 FAD + 2H

+ + 2e) liberam eltrons e prtons. Os eltrons provenientes da oxidao dos NADH2 so recebidos pelo complexo I no comeo da cadeia respiratria, enquanto aqueles provenientes dos FADH2 so recebidos pelo complexo II. Desses receptores (I e II), os eltrons so transferidos para a ubiquinona, de onde so repassados para o complexo III e da para o citocromo C. Do citocromo C, eles so enviados para o complexo IV, que, ento, os entrega ao O2, que se combina com ons H

+, formando gua (H2O). O oxignio, portanto, o receptor final dos eltrons na cadeia transportadora. Nesse processo de transferncia de eltrons dos NADH2 e dos FADH2 at o O2, h, gradativamente, liberao de energia. Parte dessa energia dissipada sob a forma de calor e parte utilizada para bombear prtons (H+) da matriz mitocondrial para o espao existente entre as membranas mitocondriais. Portanto, medida que os eltrons passam pela cadeia transportadora, os prtons so bombeados para o espao intermembrana. O acmulo de ons H+ nesse espao cria um gradiente de concentrao de prtons: concentrao alta de H+ no espao intermembrana e concentrao baixa de H+ na matriz mitocondrial. Devido carga positiva nos prtons (H+), estabelece-se tambm uma diferena na carga eltrica: a matriz mitocondrial torna-se mais negativa que o espao intermembrana. Juntos, o gradiente de concentrao de prtons e a diferena de carga constituem uma fonte de energia potencial denominada fora motora de prtons. Essa fora aciona o retorno de prtons para a matriz mitocondrial, atravs de um canal especfico de prtons formado por um complexo proteico denominado ATP-sintase (ATP-sintetase). Ao passar por esse complexo proteico, ocorre liberao de energia, que , ento, utilizada para fosforilar o ADP, ou seja, acrescentar um fosfato ao ADP, transformando-o em ATP. O complexo ATP-sintase extrai energia qumica dos ons H+ para sintetizar ATP. Essa fosforilao que ocorre na cadeia respiratria conhecida por fosforilao oxidativa.

As reaes da cadeia respiratria so de oxirreduo, isto , reaes que envolvem perda e ganho de hidrognios e de eltrons.

Para os qumicos, uma substncia que perde eltrons ou hidrognios fica oxidada. Quando ganha eltrons ou hidrognios, fica

reduzida. A glicose e seus subprodutos, por exemplo, ao perderem hidrognios para os NAD, esto sofrendo oxidao. Por isso,

fala-se que durante a respirao ocorre oxidao da glicose. Por outro lado, os NAD, ao receberem hidrognios transformando-se em

NADH2, esto sofrendo reduo. Todos os componentes da cadeia respiratria, ao receberem eltrons, reduzem-se e, ao ced-los

para a substncia seguinte, tornam a se oxidar. Assim, na respirao celular, a todo momento ocorrem reaes de

oxidao e de reduo.

18 Coleo Estudo

Frente A Mdulo 08

O objetivo da respirao celular a produo de ATP. A produo lquida ou saldo energtico (em molculas de ATP) por glicose pode chegar a 32 ATP, dependendo do tipo de clula. Veja o quadro a seguir:

Saldo energtico da respirao aerbica / glicose

GlicliseSo produzidos 4 ATP, mas, como so gastos 2 ATP, h saldo positivo de 2 ATP.

Ciclo de KrebsCada ciclo produz 1 ATP. Como so 2 ciclos por glicose, o saldo de 2 ATP.

Cadeia respiratria

Cada NADH2 proporciona a sntese de 2,5 ATP. Como so 10 NADH2 por glicose, a partir deles so produzidos 25 ATP.

Cada FADH2 proporciona a sntese de 1,5 ATP. Como so 2 FADH2 por glicose, a partir deles so produzidos 3 ATP.

Saldo total 2 ATP + 2 ATP + 25 ATP + 3 ATP = 32 ATP

Existem clulas em que a membrana interna da mitocndria impermevel ao NADH2. Nessas clulas, a passagem para o interior da mitocndria dos hidrognios transportados pelos 2NADH2, produzidos no citosol durante a gliclise, requer gasto de energia, sendo gasto 1 ATP para cada um desses NADH2. Nessas clulas, portanto, o saldo energtico / glicose de 30 ATP (32 2 = 30 ATP).

Para realizar a respirao aerbica, a glicose o combustvel preferido pela clula. Mas no o nico.Na falta de glicose, a clula lana mo dos lipdios e, caso haja necessidade, at das protenas. Isso possvel porque a substncia acetil CoA, formada na respirao aerbica, tambm pode ser produzida a partir de outros compostos orgnicos, como cidos graxos, glicerol e aminocidos. Portanto, tanto os carboidratos como os lipdios e as protenas podem originar o acetil CoA atravs de diferentes vias metablicas. O acetil CoA, independentemente de onde provm, seguir o mesmo caminho, ou seja, entrar no ciclo de Krebs, conforme mostra o esquema a seguir:

GlicdeosGlicerdeos

cido pirvico

Acetil CoA

Ciclode

Krebs

Glicerolcidos graxos Aminocidos

Protenas

A respirao aerbia, no importando se feita a partir de glicdio, lipdio ou protena, necessita de O2 para sua realizao, e, no decorrer das reaes, h a produo de CO2. A relao existente entre a quantidade de molculas de CO2 liberadas durante a reao e a quantidade de molculas de O2 consumidas denomina-se quociente respiratrio (Q.R.). Veja os exemplos a seguir:

. .O consumidoCO liberadoQ R2

2=

Q.R. da glicose (C6H12O6): C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O Q.R. = 6/6 = 1

Q.R. do cido esterico (C18H36O2): C18H36O2 + 26 O2

18 CO2 + 18 H2O

Q.R. = 18/26 = 0,69

Os exemplos anteriores mostram que o Q.R. diferente para cada tipo de substncia. O cido esterico, por exemplo, requer muito mais oxignio para sua oxidao do que a glicose.

O consumo de O2 est diretamente relacionado s atividades metablicas. Assim, uma das maneiras de se avaliar a taxa metablica de um organismo aerbio atravs do consumo de O2 feito por esse organismo num determinado intervalo de tempo: quanto mais intensa a atividade metablica, mais intensamente se faz a respirao celular e, consequentemente, maior ser o consumo de O2.

Animais lentos e animais que vivem fixos a substratos tm, em geral, taxas metablicas menores do que animais mais ativos. As taxas de consumo de O2 nos celenterados ssseis (fixos), por exemplo, so relativamente baixas, enquanto, nos mamferos e nos insetos voadores, so mais elevadas.

As taxas metablicas variam tambm num mesmo indivduo, dependendo da idade, das atividades realizadas, do estado nutricional e da hora do dia. Por exemplo: quando o animal realiza um trabalho muscular intenso, consome muito mais O2 do que quando est em repouso. Um mamfero correndo usa entre 5 e 20 vezes mais O2 por minuto do que quando est parado. Insetos durante o voo consomem cerca de 100 vezes mais oxignio do que quando esto no cho.

H tambm uma diferena quando comparamos animais pecilotermos (poiquilotermos) com os homeotermos. Os pecilotermos, tambm conhecidos por animais de sangue frio, possuem metabolismo mais baixo do que os homeotermos. Contudo, nos homeotermos, a taxa metablica varia na razo inversa ao tamanho ou massa corporal. Animais grandes tm menor taxa metablica do que animais pequenos. Num animal pequeno, a superfcie do corpo grande em relao ao seu volume e, dessa forma, a perda de calor pela pele relativamente maior. Por isso, os animais pequenos tm necessidade de maior consumo de alimento por grama de peso que animais maiores. Um elefante, por exemplo, tem menor taxa metablica do que um rato.

Respirao celular e fermentao

19Editora Bernoulli

BIO

LOG

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O grfico a seguir mostra a relao entre a taxa metablica e o peso corporal de alguns animais homeotermos.

Taxametablica

Peso corporal

Rato

Coelho

Co

Homem

Boi

Elefante

Taxa metablica x peso corporal

RESPIRAO ANAERBIAA respirao anaerbia realizada por seres vivos

que conseguem sobreviver na total ausncia de O2. Evidentemente, esses seres tambm precisam de energia para suas atividades biolgicas. Neles, a energia tambm obtida atravs da oxidao de molculas orgnicas, principalmemte a glicose. Nessas oxidaes, conforme vimos, h liberao de eltrons e ons hidrognio (H+). Como nas clulas dos anaerbios no existe O2 para receber, no final da cadeia respiratria, os eltrons e combinar com os ons H+ liberados para neutraliz-los, poderamos pensar que nessas clulas ocorre uma intensa acidificao, o que se tornaria um grande perigo para o metabolismo celular. Isso, entretanto, no ocorre. Na respirao anaerbia, alguma substncia inorgnica, diferente do O2, funciona como receptor final dos eltrons e dos ons hidrognio, neutralizando-os e evitando, assim, a acidose da clula.

Algumas bactrias, por exemplo, fazem a degradao de compostos orgnicos semelhana do que vimos na respirao aerbia e usam, como aceptores finais dos ons H+ e dos eltrons, compostos inorgnicos, tais como nitratos, sulfatos ou carbonatos. Dessa forma, os ons H+ so neutralizados, evitando a acidose do meio intracelular, conforme mostra o exemplo a seguir:

10H+ + 10 e0 + 2HNO3 N2 + 6H2O

No exemplo anterior, os 10 ons hidrognio e os 10 eltrons resultantes das oxidaes de molculas orgnicas so recebidos por molculas de nitrato (HNO3) provenientes do meio extracelular. Dessa reao, surge o nitrognio livre (N2), que se difunde para a atmosfera, e molculas de gua. Nesse exemplo de respirao anaerbia, o nitrato funciona como aceptor final dos eltrons e dos ons hidrognio.

Na respirao anaerbia, assim como na aerbia, existe uma cadeia de aceptores de eltrons na qual produzido ATP. A diferena entre os dois tipos fica por conta do ltimo receptor dos eltrons e dos hidrognios da cadeia: oxignio, na respirao aerbia, e outra substncia inorgnica, na respirao anaerbia.

FERMENTAOAssim como a respirao anaerbia, a fermentao

tambm um processo anaerbico (ausncia de O2) de obteno de energia, feito a partir de compostos orgnicos, em especial a glicose. Na fermentao biolgica, entretanto, no h cadeia respiratria e os aceptores finais dos ons hidrognio no so substncias inorgnicas, e sim compostos orgnicos resultantes da prpria reao.

Conforme a natureza qumica dos produtos orgnicos formados ao final das reaes, a fermentao pode ser classificada em diferentes tipos: alcolica, lctica, actica, butrica, etc. Vejamos os dois tipos mais conhecidos de fermentao: alcolica e lctica.

Fermentao alcolicaEsse tipo de fermentao tem o lcool etlico como produto

orgnico final. Nela, a glicose sofre gliclise, originando duas molculas de cido pirvico, tal como acontece na respirao. Durante essa gliclise, ocorre sada de hidrognios (desidrogenao), que so captados por molculas de NAD, formando, ento, molculas de NADH2. Nessa gliclise, semelhana da que acontece na respirao, h consumo de 2 ATP e liberao de energia suficiente para produo de 4 ATP. H, portanto, um saldo energtico positivo de 2 ATP (4 ATP produzidos 2 ATP gastos = 2 ATP).

Cada cido pirvico resultante da gliclise sofre descarboxilao (liberao de CO2), originando molculas de aldedo actico. O CO2 eliminado no meio extracelular e o aldedo actico recebe os hidrognios do NADH2. Ao receber esses hidrognios, o aldedo actico se converte em lcool etlico que, por sua vez, tambm ser eliminado no meio extracelular. Veja o esquema a seguir:

Glicose

cido pirvico

Aldedoactico

lcooletlico

lcooletlico

Aldedoactico

cido pirvico

2 ATP4 ATP

H2

H2

CO2CO2

H2NAD

NAD NAD

NAD NADH2NADH2

H2

Fermentao alcolica Observe que, na fermentao alcolica, so produzidos 4 ATP a partir da glicose, mas, como so gastos 2 ATP durante a gliclise, o saldo energtico de apenas 2 ATP. Logo, uma boa parte da energia acumulada na glicose permanece no lcool, o que justifica o fato de ele ser um excelente combustvel.

20 Coleo Estudo

Frente A Mdulo 08

Conforme vimos no esquema anterior, os produtos finais da fermentao alcolica so o lcool etlico e o gs carbnico.

A fermentao alcolica realizada por algumas espcies de fungos (conhecidos por levedos ou leveduras), por algumas espcies de bactrias e at por clulas de vegetais superiores (algumas sementes em processo de germinao, por exemplo, embora respirem aerobicamente em ambientes contendo O2, tambm podem obter energia realizando a fermentao alcolica quando falta esse gs).

Um bom exemplo de ser vivo realizador desse tipo de fermentao o fungo Saccharomyces cerevisiae, muito utilizado na fabricao da cerveja e de outras bebidas alcolicas e, por isso, conhecido por levedura da cerveja. Espcies do gnero Saccharomyces tambm so utilizadas na fabricao de pes, bolos e biscoitos. Essas leveduras tambm so conhecidas por fermentos biolgicos (fermento de po, por exemplo). Na fabricao de pes e bolos, durante o preparo e cozimento da massa, o lcool escapa, enquanto o CO2 forma bolhas em meio massa, estufando-a e promovendo o seu crescimento.

Fermentao lcticaEsse tipo de fermentao tem como produto orgnico final

o cido lctico. Veja o esquema a seguir:

Glicose

2 ATP4 ATP

H2 H2

H2 H2

NAD NAD

NAD NAD

NADH2 NADH2

cido pirvico

cido lctico cido lctico

cido pirvico

Fermentao lctica Nessa fermentao, a glicose sofre gliclise, formando cido pirvico, exatamente como acontece na fermentao alcolica e na respirao. Entretanto, o aceptor final dos hidrognios o prprio cido pirvico. Ao receber os hidrognios do NADH2, o cido pirvico transforma-se em cido lctico. Nessa fermentao, no h descarboxilao (liberao de CO2).

A fermentao lctica realizada por algumas espcies de micro-organismos (bactrias, fungos, protozorios) e, tambm,

por alguns tecidos animais, como o tecido muscular.

Algumas bactrias do gnero Lactobacillus, por exemplo, so muito utilizadas pela indstria de laticnios na fabricao de coalhadas, iogurtes, queijos e outros derivados do leite. Essas bactrias promovem o desdobramento do acar do leite (lactose) e realizam a fermentao lctica, liberando o cido lctico no meio. O acmulo do cido lctico no leite torna-o azedo.

Em nossos msculos esquelticos, em situao de intensa atividade, pode no haver uma disponibilidade adequada de O2 para promover a respirao aerbia. Nesse caso, as clulas musculares passam a realizar a fermentao lctica. Entretanto, o acmulo de cido lctico nessas clulas provoca fadiga muscular, com dor intensa, o que pode causar a paralisao da atividade muscular. A fermentao lctica, portanto, pode ocorrer eventualmente nas clulas musculares, bastando, para isso, que os msculos sejam excessivamente solicitados e que o suprimento de oxignio oferecido pelo sangue no satisfaa s necessidades celulares. Nessa circunstncia, os ons H+ comeam a acumular-se nas clulas e, ento, o cido pirvico passa a atuar como receptor final desses ons, transformando-se em cido lctico. A presena do cido lctico nas clulas musculares causa aquela sensao de dor muscular caracterstica da fadiga ou cimbra.

Tanto na fermentao lctica como na alcolica h um saldo energtico de 2 ATP / glicose. Logo, o processo da fermentao apresenta um rendimento energtico bem inferior ao da respirao aerbia.

EXERCCIOS DE FIXAO01. (FMABC-SP) Na respirao celular, o oxignio (O2)

intervm

A) somente na gliclise.

B) somente no ciclo de Krebs.

C) somente como aceptor final de hidrognio.

D) na gliclise e como aceptor final de hidrognio.

E) na gliclise e no ciclo de Krebs.

02. (PUC-SP) Observe o esquema a seguir:

Glicognio Glicose

Substncia I

Substncia II

Substncia III

ATP

Ciclo deKrebs

cidos graxos

Aminocido

Aminocido

Pela anlise do esquema, prev-se que a energia pode ser obtida por um organismo

A) somente a partir de acares.

B) somente a partir de protenas.

C) somente a partir de gorduras.

D) a partir de acares, protenas e gorduras.

E) a partir de substncias inorgnicas.

Respirao celular e fermentao

21Editora Bernoulli

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03. (UFMG) Todos os processos indicados so caractersticos da respirao aerbica, EXCETO

A) consumo da glicose.

B) formao de cido pirvico.

C) produo de lcool.

D) produo de ATP.

E) produo de gs carbnico.

04. (Cesgranrio) No exerccio muscular intenso, torna-se insuficiente o suprimento de oxignio. A liberao

de energia pelas clulas processa-se, dessa forma,

em condies relativas de anaerobiose, a partir da glicose.

O produto PRINCIPAL acumulado nessas condies o

A) cido pirvico.

B) cido lctico.

C) cido acetoactico.

D) etanol.

E) cido ctrico.

05. (PUC Minas) Considere o esquema a seguir, referente ao processo respiratrio de uma clula eucariota:

Glicose c. pirvico Acetil CoA I II III IV V

Cadeiarespiratria

C.Krebs

Assinale a afirmativa INCORRETA.

A) Para que I se transforme em II, necessrio o gasto de ATP.

B) As fases I e II ocorrem fora da mitocndria.

C) Na converso de II para III, no h produo local de ATP.

D) Em IV ocorre liberao de CO2 e formao local de ATP.

E) Em V h quebra da molcula de gua, com liberao de oxignio.

EXERCCIOS PROPOSTOS01. (PUC Minas) Leia atentamente os seguintes itens:

1. Uso de ATP.

2. Transportadores de hidrognios.

3. Produo de ATP.

4. Sada de CO2.

5. Transporte de eltrons.

Ocorrem no ciclo de Krebs

A) 1, 2, 3.

B) 1, 3, 4.

C) 1, 4, 5.

D) 2, 3, 4.

E) 3, 4, 5.

02. (UEL-PR2010) Analise o esquema da respirao celular em eucariotos a seguir:

Etapa B

Etapa A

Etapa CATP ATP

ATP

CO2 CO2

O2

cidopirvico

H2O

H2

Glicose

LOPES, Snia. Bio 1, So Paulo: Ed. Saraiva, 1992, p. 98. (Adaptao).

Com base nas informaes contidas no esquema e nos

conhecimentos sobre respirao celular, considere as

afirmativas a seguir:

I. A glicose totalmente degradada durante a etapa A

que ocorre na matriz mitocondrial.

II. A etapa B ocorre no hialoplasma da clula e produz

menor quantidade de ATP que a etapa A.

III. A etapa C ocorre nas cristas mitocondriais e produz

maior quantidade de ATP que a etapa B.

IV. O processo anaerbico que ocorre no hialoplasma

corresponde etapa A.

Assinale a alternativa CORRETA.

A) Somente as afirmativas I e II so corretas.

B) Somente as afirmativas I e III so corretas.

C) Somente as afirmativas III e IV so corretas.

D) Somente as afirmativas I, II e IV so corretas.

E) Somente as afirmativas II, III e IV so corretas.

03. (PUC Minas) Observe com ateno o esquema a seguir:

Glicose

cidospirvicos

Ciclo de Krebs

Cadeiarespiratria

3

2

4

1

FALSO afirmar que

A) h produo de ATP em 1, 3 e 4.

B) fosforilaes oxidativas ocorrem em 4.

C) o processo 1 ocorre em anaerobiose.

D) h sada de CO2 em 1, 2, 3 e 4.

E) h transportadores de hidrognios em 1, 2 e 3.

22 Coleo Estudo

Frente A Mdulo 08

04. (UFMG) Analise o experimento.

Ar

Ba(OH)2 Ba(OH)2 Ba(OH)2 Ba(OH)2

Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O

Frasco com sementes

Hidrxido de brio(Soluo)

Carbonato de brio(Precipitado branco)

Com relao aos eventos indicados pelos nmeros I, II, III e IV, todas as afirmativas esto corretas, EXCETO

A) A quantidade de CO2 retida no frasco III ser menor

do que aquela do frasco II.

B) A taxa de CO2 produzido pelas sementes pode ser

calculada pesando-se a quantidade de carbonato de

brio nos frascos III e IV.

C) O CO2 proveniente do ar fica retido na soluo de

Ba(OH)2 nos frascos I e II.

D) O frasco III recebe o CO2 proveniente da respirao

das sementes.

E) O oxignio penetra no frasco que contm as sementes

depois de passar pelos frascos I e II.

05. (UEFS-BA) A tabela a seguir apresenta o consumo de oxignio de diversos animais.

Animal Consumo de O2 (mL/g/h)

Camundongo 1 580

Rato 872

Coelho 466

Cachorro 318

Homem 202

Cavalo 106

Elefante 67

A anlise da tabela permite afirmar que o consumo de

oxignio

A) diretamente proporcional ao volume do animal.

B) no depende do tamanho do animal.

C) grande em animais grandes e pequeno em animais

pequenos.

D) depende apenas do tipo de vida do animal.

E) inversamente proporcional ao peso do animal.

06. (UFMG)

1 2

gua de cal

Precipitado decarbonato de clcioobservado ao finaldo experimento

O esquema representa uma montagem para se

demonstrar a fermentao em leveduras.

Ao final desse experimento, observa-se a formao de um precipitado no frasco 2, como indicado.

Para que tal processo ocorra, suficiente que o frasco 1 contenha, alm da levedura,

A) glicose e oxignio.

B) gs carbnico e oxignio.

C) glicose e gs carbnico.

D) glicose.

E) oxignio.

07. (FUVEST-SP) A fabricao de vinho e de po depende de produtos liberados pelas leveduras durante sua

atividade fermentativa. Quais os produtos que interessam

mais diretamente fabricao do vinho e do po,

respectivamente?

A) lcool etlico e gs carbnico.

B) Gs carbnico e cido lctico.

C) cido actico e cido lctico.

D) lcool etlico e cido actico.

E) cido lctico e lcool etlico.

08. (UFMG) Na fabricao de iogurtes e coalhadas, utilizam-se iscas, isto , colnias de micro-organismos que realizam

a fermentao do leite.

Em relao a esse processo, CORRETO afirmar que

A) consiste em respirao aerbica.

B) realizado por vrus anaerbicos lcticos.

C) resulta da liberao de cido lctico e energia.

D) resulta na formao de cido actico e CO2.

09. (FUVEST-SP) Em uma situao experimental, camundongos respiram ar contendo gs oxignio constitudo de istopo 18O.

A anlise de clulas desses animais dever detectar a

presena de istopo 18O, primeiramente,

A) no ATP.

B) na glicose.

C) no NADH.

D) no gs carbnico.

E) na gua.

Respirao celular e fermentao

23Editora Bernoulli

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10. (PUC RS) Nos processos qumicos que tm lugar na respirao aerbia, h produo de ons hidrognio que,

se acumulados, podem levar a clula a uma acidose, o que

seria extremamente perigoso. Para evitar esse evento,

que intervm ativamente

A) o dixido de carbono.

B) o oxignio.

C) a glicose.

D) o cido pirvico.

E) o monxido de carbono.

11. (UFF-RJ) Dois micro-organismos, X e Y, mantidos em meio de cultura sob condies adequadas, receberam

a mesma quantidade de glicose como nico substrato

energtico. Aps terem consumido toda a glicose

recebida, verificou-se que o micro-organismo X produziu

trs vezes mais CO2 do que o Y.

Considerando-se essas informaes, conclui-se ter

ocorrido

A) fermentao alcolica no micro-organismo X.

B) fermentao lctica no micro-organismo X.

C) respirao aerbica no micro-organismo Y.

D) fermentao alcolica no micro-organismo Y.

E) fermentao lctica no micro-organismo Y.

12. (PUC Minas) Analise o esquema a seguir:

Nutriente

Anabolismo Catabolismo

CO2 + H2O

Crescimento,regenerao eproduo demolculas

necessrias aometabolismo.

Transporte ativo,contrao muscular,

impulso nervoso,secreo glandular.

1

3

2

Energia

Baseando-se no esquema e em seus conhecimentos sobre

o assunto, assinale a afirmativa INCORRETA.

A) A respirao aerbia, representada em 1, no

o nico meio de que os organismos hetertrofos

dispem para produzir energia.

B) Um mesmo tipo de nutriente no poderia ser utilizado

nos processos 1 e 2.

C) 2 sugere a utilizao de alguns dos nutrientes

assimilados, para a sntese de novas substncias.

D) Em 3 est evidenciada a necessidade de energia para

a realizao de trabalho celular.

E) Enzimas podem estar envolvidas nos processos

1, 2 e 3.

13. (FUVEST-SP) H um sculo, Louis Pasteur, investigando o metabolismo do levedo, um organismo anaerbico

facultativo, observou que, em soluo de gua e acar,

esse micro-organismo se multiplicava. Observou tambm

que a multiplicao era maior quando a soluo era aerada.

A) EXPLIQUE a importncia do acar para o levedo.

B) JUSTIFIQUE a diferena de crescimento nas

condies aerbica e anaerbica.

14. (Unicamp-SP) Uma soluo feita com 2 g de fermento Fleischmann, 3 g de acar e 150 mL de gua colocada em 2 tubos de ensaio, cada um tampado na parte superior

com uma bexiga de borracha (balo de aniversrio) vazia.

Um desses tubos colocado na estufa (a 30 oC) e o outro

na geladeira (a 5-10 oC) durante, aproximadamente, 6

horas. O que dever acontecer com cada uma dessas

bexigas? Por qu? Qual o processo bioqumico envolvido?

15. (FEAPA-PA) A respirao celular a nvel intracelular o processo de obteno de energia atravs da degradao

de um substrato e que ocorre em vrias etapas. Essa

degradao pode ainda se realizar na presena ou no de

oxignio. O esquema a seguir representa uma das etapas

desse processo; observe-o e responda:

ATP ADP

NADH2

2C3H4O3

A) Qual a etapa em foco?

B) Em que regio da clula ocorre essa etapa?

C) Em que consiste a referida etapa?

D) Para essa etapa se faz necessrio o oxignio? JUSTIFIQUE sua resposta.

E) Quantas molculas de ATP so produzidas e quantas so consumidas nessa etapa?

24 Coleo Estudo

Frente A Mdulo 08

SEO ENEM01. (Enem2000) No processo de fabricao de po, os

padeiros, aps prepararem a massa utilizando fermento

biolgico, separam uma poro de massa em forma

de bola e a mergulham num recipiente com gua,

aguardando que ela suba, como pode ser observado,

respectivamente, em I e II do esquema a seguir. Quando

isso acontece, a massa est pronta para ir ao forno.

I II

Um professor de Qumica explicaria esse procedimento da seguinte maneira:

A bola de massa torna-se menos densa que o lquido e sobe. A alterao da densidade deve-se fermentao, processo que pode ser resumido pela equao

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + energia

glicose lcool comum gs carbnico

Considere as afirmaes a seguir:I. A fermentao dos carboidratos da massa de po

ocorre de maneira espontnea e no depende da existncia de qualquer organismo vivo.

II. Durante a fermentao, ocorre produo de gs carbnico, que se vai acumulando em cavidades no interior da massa, o que faz a bola subir.

III. A fermentao transforma a glicose em lcool. Como o lcool tem maior densidade do que a gua, a bola de massa sobe.

Entre as afirmativas, apenas

A) I est correta. D) II e III esto corretas.

B) II est correta. E) III est correta.

C) I e II esto corretas.

02. (Enem2010) Um ambiente capaz de asfixiar todos os animais conhecidos do planeta foi colonizado por pelo

menos trs espcies diferentes de invertebrados marinhos.

Descobertos a mais de 3 000 m de profundidade no

Mediterrneo, eles so os primeiros membros do reino

Animal a prosperar mesmo diante da ausncia total de

oxignio. At agora, achava-se que s bactrias pudessem

ter esse estilo de vida. No admira que os bichos pertenam

a um grupo pouco conhecido, o dos loricferos, que mal

chegam a 1,0 mm. Apesar do tamanho, possuem cabea,

boca, sistema digestivo e uma carapaa. A adaptao dos

bichos vida no sufoco to profunda que suas clulas

dispensaram as chamadas mitocndrias.

LOPES, R. J. Italianos descobrem animal que vive em gua sem oxignio. Disponvel em: http://www1.folha.uol.com.br. Acesso

em: 10 abr. 2010 (Adaptao).

GABARITO

Fixao01. C 02. D 03. C 04. B 05. E

Propostos01. D 07. A

02. C 08. C

03. D 09. E

04. A 10. B

05. E 11. D

06. D 12. B

13. A) O acar, uma vez metabolizado pelo levedo, fornecer a energia necessria para as suas atividades vitais.

B) Em condies aerbicas, o acar degradado (metabolizado) por respirao celular, com liberao de energia. Em condies anaerbicas, o acar degradado por fermentao, havendo tambm liberao de energia, porm em quantidade muito menor. Assim, na soluo aerada (com oxignio), a disponibilidade de energia para o levedo maior, e sua taxa de reproduo tambm aumenta.

14. A bexiga do tubo submetido temperatura de 30 oC dever, aos poucos, ficar cheia de gs carbnico, um produto da fermentao alcolica, que ocorrer de forma muito mais ativa do que no tubo mantido na geladeira.

15. A) Gliclise.

B) Citosol (hialoplasma).

C) Degradao de uma molcula de glicose em duas de cido pirvico.

D) No. Essa fase anaerbica, ou seja, a glicose degradada na ausncia de oxignio (O2).

E) So produzidas quatro molculas de ATP e so consumidas duas, correspondendo a um saldo de duas molculas de ATP.

Seo Enem01. B 02. B

Que substncias poderiam ter a mesma funo do O2 na

respirao celular realizada pelos loricferos?

A) S e CH4

B) S e NO3

C) H2 e NO3

D) CO2 e CH4

E) H2 e CO2

25Editora Bernoulli

MDULO

O sistema endcrino formado por todas as glndulas endcrinas do organismo.

As glndulas endcrinas ou glndulas de secreo interna so produtoras de hormnios. Por isso, o sistema endcrino tambm conhecido por sistema hormonal.

Hormnios so substncias de natureza qumica varivel (polipeptdeos, esteroides, etc.) que atuam como mensageiros bioqumicos, isto , atuam a distncia do local onde so produzidos, chegando aos seus rgos-alvos atravs da corrente sangunea. Os hormnios controlam as atividades de rgos, tecidos, clulas, bem como a taxa de muitas substncias no organismo.

No decorrer deste mdulo, estudaremos os principais componentes do nosso sistema endcrino.

HIPFISE (GLNDULA PITUITRIA, GLNDULA-MESTRA)

Localiza-se numa cavidade (sela trcica) do osso esfenoide (que forma a base ou assoalho da caixa craniana). Tem, aproximadamente, o tamanho de um gro de ervilha e est ligada ao hipotlamo (uma regio do encfalo) pelo infundbulo, um pedculo de estrutura nervosa.

Loboposterior

Loboanterior

Lobo anterior ouadeno-hipfise

AB

HG

F D

C

E

Lobo posterior ouneuro-hipfise

ior

Lobo anterior ouadeno-hipfise

Localizao da hipfise a. crebro; b. corpo caloso; c. hipotlamo; d. hipfise; e. cerebelo; f. protuberncia; g. bulbo; h. medula raquiana. Em aumento ( direita), a hipfise com os seus dois lados.

Nos mamferos, a hipfise apresenta duas partes bem desenvolvidas: a parte anterior (lobo anterior ou adeno-hipfise) e a parte posterior (lobo posterior ou neuro-hipfise). H, ainda, a parte intermediria (pars intermedia), que, na espcie humana, muito reduzida.

Adeno-hipfiseCorresponde poro anterior (lobo anterior) da glndula.

Produz, armazena e libera, na corrente sangunea, diversos hormnios. Os hormnios da adeno-hipfise que atuam sobre outras glndulas e rgos, estimulando suas atividades e desenvolvimento, so chamados genericamente de hormnios trficos.

Hormnios produzidos pela adeno-hipfise

Hormnio somatotrfico (STH) ou somatotrofina.

Hormnio tireotrfico (TSH) ou tireotrofina.

Hormnio adrenocorticotrfico (ACTH) ou adrenocorticotrofina.

Hormnios gonadotrficos (gonadotrofinas h ipof isr ias): FSH (hormnio fo l cu lo estimulante) e LH (hormnio luteinizante).

Hormnio lactognico ou prolactina.

A) Hormnio somatotrfico (STH), somatotrofina ou GH Estimula todo o crescimento do organismo, atuando, sobretudo, na cartilagem epifisria dos ossos longos. conhecido como o hormnio do crescimento, sendo produzido durante a fase de crescimento (infncia e adolescncia) e, em menor escala, na fase adulta. A sigla GH origina-se do ingls growth hormone. A somatotrofina estimula o fgado e, provavelmente, outros rgos a produzirem protenas chamadas somatomedinas, que estimulam o crescimento dos ossos e das cartilagens. Esse hormnio tem importante funo anabolizante, ou seja, responsvel pelo aumento da sntese proteica, pela maior mobilizao de gorduras para a liberao de mais energia e pela estimulao do crescimento de msculos e ossos.

BIOLOGIA FRENTESistema endcrino 07 B

26 Coleo Estudo

Frente B Mdulo 07

A produo escassa desse hormnio na infncia

acarreta o chamado nanismo hipof isr io,

que se caracteriza pelo pequeno crescimento

do organismo. Por outro lado, a sua produo

excessiva na infncia leva a um quadro conhecido

por gigantismo hipofisrio, caracterizado pelo

crescimento exagerado do organismo. No adulto,

a produo excessiva do STH leva acromegalia,

anomalia que se caracteriza pelo crescimento

exagerado das extremidades sseas e cartilaginosas,

como os ossos dos dedos (mos e ps), mandbula

(osso do queixo), etc. Vale lembrar que, no

adulto, aps o desaparecimento das cartilagens

epifisrias, no h mais o crescimento dos ossos

em comprimento. Assim, o excesso de STH acaba

estimulando o crescimento dos ossos e