modulo 01 biologia

Biologia

RICARDO LUIZ PRATA PONTESM1

Citologia

Introdução ............................................................... 3I - Bioquímica Celular .............................................. 3 1 - Composição Química da Célula .................... 3

II - Estrutura e Funcionamento Celular ..................18 1 - Surgimento da Citologia ............................. 18 2 - Organização Celular ................................... 19 3 - Membrana Citoplasmática .......................... 20 4 - Parede Celular ............................................ 26 5 - Citoplasma ................................................. 26 6 - Síntese Protéica.......................................... 32 7 - Fotossíntese ............................................... 34 8 - Respiração Celular ..................................... 39 9 - Núcleo Celular ............................................. 45

Diversidade dos Seres Vivos (Parte I)

I - Classificação dos Seres Vivos .................... 58I I - Vírus ............................................................ 62I I I - Reino Monera .............................................. 65IV - Reino Protista .............................................. 72V - Reino Fungi ................................................. 87VI - Liquens ........................................................ 91

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Anotações

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Tecnologia ITAPECURSOS

CITOLOGIA

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

Água CarboidratosSais Minerais Proteínas

LípidesÁcidos NucléicosVitaminas

1.1 - Substâncias Inorgânicas

ÁGUA

É a substância mais abundante encontrada no interior das células. A taxa de água nos organismos vivos variaem função de três fatores: atividade metabólica, idade e espécie.

a) Atividade Metabólica: Quanto maior a atividade metabólica de um tecido, maior o teor de água.Nos neurônios do córtex cerebral, a porcentagem de água é de cerca de 85%, enquanto nos adipócitos(células que armazenam gordura), cerca de 20% do conteúdo celular é formado por água.

b) Idade: Normalmente, o teor de água decresce com o aumento da idade. Um feto humano com trêsmeses de idade apresenta cerca de 94% de água, enquanto que em um indivíduo adulto o teor médio é de65%.

c) Espécie: O teor de água nos organismos vivos varia de espécie para espécie. Na espécie humana, aágua representa cerca de 65% do peso, enquanto que nas águas-vivas o teor médio é de 98%.

As principais funções da água nos seres vivos são:

- É o principal solvente celular, dissolvendo grande parte de substâncias no interior do organismo.Por esse motivo, é considerada solvente universal. O estabelecimento de um meio aquoso é fundamentalpara o metabolismo, já que todas as reações químicas nos organismos vivos ocorrem em solução.

- Participa da reações de hidrólise, ou seja, reações de quebra de substâncias através da água.

A Citologia (gr: KYTOS = célula; LOGOS =estudo) é a parte da Biologia que estuda a célula emtodos os seus aspectos: bioquímico, morfológico efuncional. A célula é considerada a unidade fundamen-tal dos seres vivos, com exceção dos vírus, que sãoorganismos acelulares, ou seja, não são constituídospor células, mas dependem delas para sua

sobrevivência.Nos organismos unicelulares, a única célula

presente realiza todas as funções necessárias àmanutenção da vida, enquanto as várias célulasdos organismos pluricelulares apresentamdiferentes formas adaptadas ao desempenho dasmais variadas funções.

I - BIOQUÍMICA CELULARÉ o estudo da composição química da célula.

Os elementos químicos predominantes na matéria vivasão carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, querepresentam cerca de 95% dos elementos encontradosno interior da célula. Os outros 5% se distribuem entreelementos como sódio, potássio, cloro, cálcio, ferro,magnésio, enxofre, fósforo e outros. Os elementos

citados formam as mais diversas substâncias, quereagem entre si através de um conjunto de processosquímicos. Ao conjunto de reações químicas que ocorremem um organismo vivo denominamos metabolismo.

As substâncias químicas presentes nas célulaspodem ser divididas em dois grandes grupos:substâncias inorgânicas e substâncias orgânicas.

1 - COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA

INTRODUÇÃO

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- Atua como regulador térmico nos animais homeotermos, animais que mantêm a temperatura do corpoconstante, independente da temperatura ambiental. A evaporação da água na superfície da pele retira oexcesso de calor do corpo, favorecendo a manutenção da temperatura.

- Atua como regulador ácido-básico, mantendo o pH mais ou menos constante. A concentração hidrogeniônica[H+] varia muito pouco nas reações que ocorrem em meio aquoso, favorecendo, assim, a manutenção do pH.

- Atua como veículo de substâncias (oxigênio, gás carbônico, nutrientes, excretas, etc.) que atravessam asmembranas celulares, mantendo um intercâmbio entre os meios intracelular e extracelular. O estado de equilíbrioestabelecido através da água é denominado equilíbrio osmótico.

- Atua com lubrificante, exercendo importantíssimo papel na diminuição do atrito nas articulações e entre os órgãos.

SAIS MINERAIS

Desempenham as mais variadas funções no interior das células, sendo muito importantes para o perfeitofuncionamento celular. Os sais minerais são encontrados nos organismos vivos sob duas formas de ocorrência:insolúvel e solúvel.

a) Forma Insolúvel: Nessa forma, os sais minerais se apresentam como componentes da estruturaesquelética. Os sais insolúveis são também denominados cristalinos e apresentam como importanterepresentante o fosfato de cálcio, presente nos ossos e dentes.

b) Forma Solúvel: Nessa forma, os sais minerais se apresentam dissolvidos em água e, assim, dissociadosem íons. Os sais solúveis são também denominados íons minerais, exercendo importantes papéis nometabolismo. O quadro representado a seguir indica os principais íons minerais presentes nos organismosvivos e o seu papel biológico.

ÍONS MINERAISPAPEL BIOLÓGICO

(SAIS MINERAIS SOLÚVEIS)

Sódio (Na+)

e

Potássio (K+)

Aumentam a permeabilidade das membranas celulares, desempenhandoimportante papel na manutenção do equilíbrio osmótico celular. Relacionam-se também à condução dos impulsos nervosos. A concentração de Na+ émaior no meio extracelular, enquanto a concentração de K+ é maior nomeio intracelular.

Participa dos processos de contração muscular e coagulação do sangue.Atua sobre a permeabilidade das membranas celulares.

É essencial à formação do ácido clorídrico, no estômago.

Cálcio (Ca++)

Cloro (Cl–)

Iodo (I–) Faz parte dos hormônios da tireóide, glândula relacionada ao controlemetabólico geral. A carência de iodo na alimentação pode provocar o bócio,comum em certas regiões interioranas (bócio endêmico).

Faz parte da molécula de hemoglobina, pigmento vermelho presente nointerior das hemácias do sangue com função de realizar o transporte degases respiratórios. Faz parte das moléculas de citocromos, que sãotransportadores de elétrons e que participam dos processos de fotossíntesee respiração celular.

Faz parte da molécula de clorofila, pigmento verde capaz de absorver aenergia luminosa para a realização da fotossíntese.

Faz parte dos nucleotídeos, unidades formadoras dos ácidos nucléicos.Faz parte da molécula de ATP, que se relaciona à transferência de energianas células.

Faz parte da molécula de vitamina B12 (Cianocobalamina), essencial aocrescimento, formação e amadurecimento das hemácias do sangue.

Ferro (Fe++)

Magnésio (Mg++)

Fosfato (PO4– – –)

Cobalto (Co++)

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Sais Minerais e Equilíbrio Ácido-BásicoAlguns sais iônicos, como fosfatos e carbonatos, são importantes na manutenção do pH nas células,formando a solução tampão. Esses íons, denominados tampões, evitam variações do pH intracelular efavorecem a ocorrência das reações químicas.

1.2 - Substâncias Orgânicas

CARBOIDRATOS

Também conhecidos por açúcares, hidratos de carbono, glúcides, glícides e sacárides, representam asprincipais fontes de energia para o organismo. Observamos também que os carboidratos podem apresentarfunção estrutural quando fazem parte de estruturas celulares.

São constituídos principalmente por carbono ( C ) hidrogênio (H) e oxigênio (O), podendo também aparecer onitrogênio (N) ou o enxofre (S).

Os carboidratos são divididos em três grandes grupos: Monossacarídeos, Dissacarídeos e Polissacarídeos.

a) Monossacarídeos: São os açúcares mais simples que não podem ser hidrolisados. Possuem fórmulageral CnH2nOn, sendo que n varia de 3 a 7. Sua classificação é feita de acordo com o número de átomos decarbono que apresentam. Assim, temos:

As pentoses e as hexoses são os monossacarídeos mais importantes para os organismos vivos. As principaispentoses são ribose e desoxirribose, que apresentam função estrutural por entrarem na constituição dosácidos nucléicos, enquanto entre as hexoses destacamos glicose, frutose e galactose, que apresentamfunção energética, já que constituem importantes fontes de energia para as células.

PENTOSE FÓRMULA MOLECULAR OCORRÊNCIA FUNÇÃO

Ribose C5H10O5 RNA Estrutural

Desoxirribose C5H10O4 DNA Estrutural

HEXOSE FÓRMULA MOLECULAR OCORRÊNCIA FUNÇÃO

Glicose C6H12O6 Sangue-Mel Energética

Frutose C6H

12O

6Frutas Energética

Galactose C6H12O6 Leite Energética

b) Dissacarídeos: São açúcares hidrolisáveis formados pela união de duas moléculas de monossacarídeosatravés de uma ligação denominada glicosídica, com liberação de molécula de água.

Os principais dissacarídeos são:

Maltose - Formada pela união de duas moléculas de glicose. Apresenta função energética, estandopresente no pão e na batata.

Sacarose - Formada pela união de uma molécula de glicose e uma de frutose. Apresenta função energética,estando presente na cana-de-açúcar e na beterraba.

Lactose - Formada pela união de uma molécula de glicose e uma de galactose. Apresenta funçãoenergética, estando presente no leite.

Celobiose - Formada pela união de duas moléculas de glicose. Apresenta função estrutural, já que é umproduto de degradação parcial da celulose, polissacarídeo integrante da parede celular dos vegetais.

Se n = 3 C3H

6O

3Triose

Se n = 4 C4H8O4 Tetrose

Se n = 5 C5H10O5 Pentose

Se n = 6 C6H12O6 Hexose

Se n = 7 C7H14O7 Heptose

FÓRMULA MOLECULAR DENOMINAÇÃO

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c) Polissacarídeos: São açúcares hidrolisáveis formados pela união de várias moléculas de monossacarídeos.

Os principais polissacarídeos são:

Amido - Formado pela união de várias moléculas de glicose, constitui a reserva energética dos vegetais.Encontra-se armazenado em grandes proporções em raízes tuberosas como a mandioca e caules tubérculoscomo a batata inglesa. A hidrólise total do amido forma moléculas de glicose, enquanto a hidrólise parcialproduz moléculas de maltose.

Glicogênio - Formado pela união de várias moléculas de glicose, constitui a reserva energética dosanimais. Encontra-se armazenado sobretudo no fígado e nos músculos. A hidrólise total do glicogênioforma moléculas de glicose, enquanto a hidrólise parcial produz moléculas de maltose.

Celulose - Formada pela união de várias moléculas de glicose, constitui um importante polissacarídeo comfunção estrutural. É o principal componente da parede celular dos vegetais. A hidrólise total da celuloseforma moléculas de glicose, enquanto a hidrólise parcial produz moléculas de celobiose.

Além dos três exemplos de polissacarídeos mencionados podemos citar:

- Heparina - Substância de ação anti-coagulante produzida por células do tecido conjuntivo propriamentedito denominadas mastócitos.

- Quitina - Substância nitrogenada com função estrutural, presente na parede celular dos fungos e noexoesqueleto dos artrópodos.

- Ácido Hialurônico - Substância presente no material intercelular dos tecidos conjuntivos com funçãoestrutural.

Em laboratório, os carboidratos podem ser identificados por diversas reações químicas. Nas reações com oiodo (teste do lugol), identificamos a presença do amido pela coloração azul ou roxa. Nas reações com oreagente de Benedict (reações de redução), identificamos monossacarídeos e alguns dissacarídeos.

PRINCIPAIS CARBOIDRATOS

CARBOIDRATO CONSTITUÍDO POR OCORRÊNCIA FUNÇÃOPENTOSES

Ribose - RNA Estrutural

Desoxirribose - DNA Estrutural

HEXOSE

Glicose - Sangue, Mel Energética

Frutose - Frutas Energética

Galactose - Leite Energética

Maltose Glicose + Glicose Batata, Pão Energética

Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Energética

Lactose Glicose + Galactose Leite Energética

Celobiose Glicose + Glicose Células Vegetais Estrutural

Amido Várias Glicoses Vegetais Reserva Ener-gética Vegetal

Glicogênio Várias Glicoses Animais Reserva Ener-gética Animal

Celulose Várias Glicoses Paredes Celula- Estruturalres Vegetais

MONOSSACARÍDEOS

DISSACARÍDEOS

POLISSACARÍDEOS

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PROTEÍNAS

São as mais abundantes substâncias orgânicas dos seres vivos, sendo definidas como polímeros deaminoácidos. Assim, os aminoácidos são as unidades formadoras das proteínas.

Estrutura de um aminoácido

O radical é a porção variável de um aminoácido. Existem aproximadamente 20 aminoácidos diferentes, quepodem ser identificados pelo seu radical. Observe alguns tipos de aminoácidos:

Os aminoácidos são classificados em naturais e essenciais. Aminoácidos naturais são aqueles que podemser sintetizados pelos animais e vegetais, enquanto Aminoácidos essenciais só podem ser sintetizadospelos vegetais, sendo obtidos pelos animais através da alimentação. Assim, percebemos que os vegetais sãocapazes, ao contrário dos animais, de produzir todos os aminoácidos de que necessitam para a síntese desuas proteínas.

Ligação Peptídica

É o tipo de ligação que une os aminoácidos. Ocorre entre o grupo ácido de um aminoácido e o grupo aminade outro aminoácido com liberação de uma molécula de água.

Cadeias formadas de aminoácidos são chamadas PEPTÍDEOS. Falamos em DIPEPTÍDEO quando o compostoapresenta dois aminoácidos unidos por uma ligação peptídica. Se o composto é formado pela união de trêsaminoácidos, temos um TRIPEPTÍDEO.

Um maior número de aminoácidos unidos por ligações peptídicas forma um POLIPEPTÍDEO. O número deaminoácidos necessários à formação de uma proteína é muito divergente entre os autores. É certo que umaproteína é um polipeptídeo formado pela união de grande número de aminoácidos (alguns autores falam emmais de cinqüenta, outros em mais de cem aminoácidos). Assim, toda proteína é um polipeptídeo, mas nemtodo polipeptídeo é uma proteína.

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O número de ligações peptídicas é sempre igual ao número de aminoácidos menos um, enquanto o númerode moléculas de água liberadas durante a síntese é sempre igual ao número de ligações peptídicas.

Quando uma proteína é submetida a altas temperaturas e a variações de pH, ocorre a sua desnaturação .A desnaturação é a perda total ou parcial das propriedades de uma proteína devido a modificações em suaestrutura.

Classificação das Proteínas

a) Proteínas SimplesConstituídas apenas por aminoácidos. Como exemplos temos insulina, queratina, albumina, colágeno,fibrinogênio, etc.

b) Proteínas ConjugadasConstituídas por aminoácidos associados a uma outra substância de natureza não protéica denominadagrupo prostético. Veja alguns exemplos.

Papel biológico das proteínas

As principais funções atribuídas às proteínas são:

a) Função Estrutural

Participam da estrutura dos tecidos. Como exemplos, podemos citar:

- QUERATINA: Presente na pele, cabelos e unhas.- COLÁGENO: Presente nos tecidos conjuntivos.- OSSEÍNA: Presente nos ossos.

b) Função NutritivaSão utilizadas como fonte de aminoácidos.

c) Função ImunológicaOs anticorpos são proteínas (gamaglobulinas) produzidas pelo organismo para combater a ação do antígeno.A reação antígeno-anticorpo é altamente específica, sendo que um certo anticorpo neutraliza somente oantígeno responsável pela sua formação.

d) Função HormonalMuitos hormônios são proteínas. Como exemplos, podemos citar a insulina produzida pelo pâncreas e oshormônios da tireóide.

e) Função ContrátilActina e miosina são proteínas que participam do processo de contração muscular.

f) Função RespiratóriaA hemoglobina é uma proteína presente no interior das hemácias do sangue, responsável pelo transportede gases.

g) Função CoagulanteA coagulação do sangue ocorre através de uma série de reações químicas envolvendo proteínas.

h) Função EnzimáticaAs enzimas são proteínas catalisadoras das reações químicas. Como exemplos, podemos citar a maltase,a amilase e a tripsina.

PROTEÍNA CONJUGADA GRUPO PROSTÉTICOGlicoproteína Glicose

Hemoglobina Grupo heme (contém ferro)

Nucleoproteína Ácido nucléico

Clorofila Magnésio

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ENZIMAS

São biocatalisadores orgânicos de natureza protéica. O papel básico de uma enzima é diminuir a energia deativação, aumentando, assim, a velocidade das reações químicas. Entende-se por energia de ativação aenergia necessária para produzir a colisão intermolecu-lar necessária para desencadear uma reação química.

Denomina-se substrato a substância que sofre açãoda enzima, enquanto centro ativo ou sítio ativo é aparte da enzima que se liga ao substrato.

Observe o mecanismo de ação enzimáticarepresentado ao lado. A partir dele podemos entenderclaramente algumas propriedades das enzimas.

Propriedades das Enzimas

a) As enzimas são específicas. Para cada tipo de substrato existe uma enzima específica. Assim, asacarase é uma enzima que catalisa a quebra da sacarose em uma molécula de glicose e outra de frutose,enquanto a amilase é uma enzima que catalisa a quebra de amido em moléculas de maltose.

b) As enzimas não são consumidas durante as reações químicas.

c) As enzimas atuam em ambos os sentidos na reação química, até certo ponto (atuação reversível).

d) As enzimas não modificam o produto das reações químicas.

e) As enzimas exigem um valor ideal de temperatura para que a velocidade da reação seja máxima. Observa-se que a cada 10OC de aumento de temperatura do meio em que a enzima atua, a atividade enzimática podeaté triplicar. No entanto, existe um limite máximo para o aumento de temperatura, a partir do qual inicia-seo processo de desnaturação da enzima, que se torna irreversível, diminuindo sensivelmentea velocidade da reação. Esse limite, de maneira geral, situa-se em torno de 40oC. As enzimas sãotermolábeis, isto é, sensíveis a valores muito elevados de temperatura.

f) As enzimas exigem um valor ideal de pH para que a velocidade da reação seja máxima. Variações de pHlevam à desnaturação da enzima, porém, ao contrário da desnaturação causada por altas temperaturas,apresenta caráter reversível, o que leva alguns autores a usarem o termo inativação enzimática.

Nomenclatura das Enzimas

Deve ser feita acrescentando-se o sufixo ASE ao nome do substrato. Veja alguns exemplos:

SUBSTRATO ENZIMA

Lípide Lipase

Amido Amilase

Maltose MaltaseNo entanto, observamos que alguns nomes de enzimas não apresentama terminação ASE, como ocorre com a pepsina, tripsina, etc.

Fatores que influenciam na ação enzimática

Para um bom desempenho da enzima, alguns fatores devem ser considerados:

a) Concentração do Substrato

Desde que haja enzima disponível, o aumento da concentração do substrato leva a um aumento da velocidadeda reação. A partir do momento em que a enzima atinge a capacidade catalítica máxima, um aumento daconcentração do substrato não promove aumento da velocidade da reação. Nesse caso, a enzima ficousaturada pelo substrato.

Enzima ComplexoEnzima-Substrato(Complexo ativado)

Substrato Enzima

+ +

Produto

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Observa-se que a partir do ponto X, mesmo que a concentração dosubstrato seja aumentada, a velocidade da reação permanece constante.O ponto Y representa a concentração ótima de substrato, já que avelocidade da reação é máxima nesse ponto. No ponto Y, todas asmoléculas de enzimas estão “ocupadas” pelo substrato, de nadaadiantando aumentar ainda mais a concentração do mesmo.

Velocidadeda Reação

Concentraçãode Substrato

x

y


Concentraçãode Enzima

x

y

b) Concentração da Enzima

Desde que haja substrato disponível, o aumento da concentração daenzima leva a um aumento da velocidade da reação.

Observa-se que a partir do ponto X, mesmo que a concentração daenzima seja aumentada, a velocidade da reação permanece constante.O ponto Y representa a concentração ótima de enzima, já que a velocidadeda reação é máxima nesse ponto. A partir do ponto X, é possível que nãoexista substrato suficiente para a grande concentração de enzima.

c) Temperatura

As enzimas exigem uma temperatura ótima, na qual a velocidade dareação seja máxima. Quando submetidas a valores de temperatura muitoelevados, as enzimas sofrem desnaturação.

Observa-se que no ponto X a velocidade da reação é máxima. Um aumentode temperatura leva a um aumento da velocidade da reação atédeterminado ponto (ponto Y), a partir do qual ocorre desnaturação daenzima, reduzindo a velocidade da reação. O ponto Y representa atemperatura ótima para a atuação da enzima.

d) pH

As enzimas exigem um pH ótimo, no qual a velocidade da reação sejamáxima. Acima ou abaixo do seu pH ótimo, as enzimas diminuemgradativamente a sua atividade e tendem a desnaturar-se.

Observa-se que no ponto X a velocidade da reação é máxima. O ponto Yrepresenta o pH ótimo para a atuação da enzima.

A amilase salivar, enzima que inicia a digestão do amido na boca, atingeo máximo de atividade em pH 7, enquanto a pepsina, enzima que iniciaa digestão das proteínas no estômago, atinge o máximo de atividadeem pH 2.

LÍPIDES

Também conhecidos por lipídeos, são substâncias orgânicas insolúveis em água e solúveis em solventesorgânicos como clorofórmio, benzina e álcool. Não existe um conceito unificado para os lípides, mas a maioria sãoésteres de ácido graxo e álcool. Os ésteres são substâncias resultantes da reação entre um ácido e um álcool.

Classificação dos Lípides

a) Lípides Simples

Constituídos apenas por ácido graxo e álcool. Os lípides se subdividem em glicérides e cérides.

- GLICÉRIDES - O álcool é o glicerol. Como exemplo, temos as gorduras e os óleos.

- CÉRIDES - O álcool não é o glicerol, e sim um álcool superior de cadeia mais longa. Como exemplo,temos as ceras.


Temperatura em (OC)

pH


X

Y

X

Y

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b) Lípides Conjugados

Constituídos por ácido graxo, álcool e uma outra substância. Os exemplos mais importantes são osfosfolípides, que apresentam radicais fosfato, e os esfingolípides, que apresentam nitrogênio. Os fosfolípidessão importantes por entrarem na constituição das membranas celulares, enquanto os esfingolípides são abundantesno tecido nervoso, estando relacionados ao aumento da velocidade de condução do impulso nervoso.

c) Lípides Esteróides

Apresentam estrutura química muito diferente dos demais lípides, fato que exige uma classificação à partepara o seu caso. Os principais esteróides são o colesterol e os hormônios sexuais (testosterona no homem,e progesterona na mulher). O colesterol é o precursor dos demais esteróides e o seu excesso pode sernocivo à saúde, em função do seu acúmulo nas paredes internas dos vasos sangüíneos, dificultando acirculação do sangue.

As principais funções dos lípides são:

a) Reserva Energética

Quando degradados, os lípides fornecem mais energia que os carboidratos. No entanto, os carboidratos representamas principais fontes de energia para o organismo, pelo fato de serem degradados antes dos lípides.

b) Isolante Térmico

Nas aves e nos mamíferos, as gorduras acumulam-se no tecido adiposo, sob a pele, formando uma camadaque dificulta a perda excessiva de calor para o ambiente. Em animais que vivem em clima frio, essa camadaé muito mais desenvolvida.

c) Amortecedores

A proteção mecânica contra choques é desempenhada pelos lípides.

d) Estrutural

Os lípides participam da formação das membranas celulares e dão forma ao corpo.

e) Impermeabilizantes

As ceras exercem papel impermeabilizante em superfícies sujeitas à desidratação. A camada de cera émuito desenvolvida em certas folhas e frutos e pode ser produzida por certos insetos, como as abelhas.

ÁCIDOS NUCLÉICOS

São definidos como polinucleotídeos ligados em cadeia. Por controlarem a atividade celular, são consideradosas “moléculas mestras” dos seres vivos. Normalmente, encontram-se associados às proteínas, das quaisconstituem grupos prostéticos. Tais proteínas são denominadas nucleoproteínas.

Existem dois tipos de ácidos nucléicos: ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA) e ácido ribonucléico (ARN ou RNA).

Nucleotídeos

São as unidades formadoras dos ácidos nucléicos. Cada nucleotídeo é formado por:

a) Uma molécula de ácido fosfórico

b) Uma molécula de pentose

c) Uma molécula de base nitrogenada

Observa-se que o ácido fosfórico se liga àpentose que, por sua vez, se liga à basenitrogenada.

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Existem dois tipos de pentoses que entram na constituição dos nucleotídeos: ribose, encontrada nosnucleotídeos do RNA e desoxirribose, encontrada nos nucleotídeos do DNA.

COH

H

CH

C

H

OHH

COH

H

CH

OH

O

C5H10O5

Ribose

COH

H

CH

C

H

OHH

CH

HOC

H

O

DesoxirriboseH

(C5H10O4)

OH

As bases nitrogenadas que entram na constituição dos nucleotídeos podem ser de dois tipos: púricas formadaspor dois anéis de átomos de carbono e nitrogênio e pirimídicas, formadas por um anel de átomos de carbonoe nitrogênio.

As bases nitrogenadas púricas são comuns ao DNA e ao RNA

BASES NITROGENADAS PÚRICAS ADENINA (A)GUANINA (G)

BASES NITROGENADAS PIRIMÍDICAS CITOSINA (C)TIMINA (T)URACILA (U)

Citosina é comum ao DNA e ao RNA

Timina é exclusiva do DNA e uracila é exclusiva do RNA

AdeninaNucleotídeo

GuaninaNucleotídeo

CitosinaNucleotídeo

TiminaNucleotídeo

AdeninaNucleotídeo

GuaninaNucleotídeo

CitosinaNucleotídeo

UracilaNucleotídeo

Fosfato

Desoxirribose

RiboseU

R

Nucleosídeo

Composto formado por uma pentose unida a uma base nitrogenada

A G

C T U

Adenina Guanina

Citosina Timina Uracila

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Adenosina é um nucleosídeo de grande importância, formada por uma ribose unida à base nitrogenadaadenina. Muitas vezes, a adenosina se apresenta unida a três radicais fosfato, formando um nucleotídeo degrande interesse biológico: o ATP (trifosfato de adenosina).

~~P P P

Adenina

Ribose Fosfato

Fosfato Fosfato

Adenosina

A Molécula de ATP

As ligações entre os radicais fosfato são altamente energéticas, liberando, assim,grande quantidade de energia para a célula, quando quebrada. Quando uma dessasligações é rompida, uma grande quantidade de energia é liberada, juntamente comum grupo fosfato e o ADP (difostato de adenosina). A energia desprendida nessatransformação pode ser utilizada pela célula para as mais variadas atividades. Paragarantir um perfeito mecanismo de obtenção e armazenamento de energia, moléculasde ADP podem se converter em moléculas de ATP por um mecanismo conhecidocomo fosforilação.

Formação de um Polinucleotídeo

A união de vários nucleotídeos forma um polinucleotídeo. O ácido fosfórico de umnucleotídeo se liga à pentose de outro, e assim por diante na formação do ácidonucléico.

Estudo dos tipos de ácidos nucléicos

a) Ácido Desoxirribonucléico (DNA)

De acordo com o modelo proposto por Watson e Crick, a molécula de DNA é constituída por duas cadeiasde nucleotídeos enroladas uma ao redor da outra na forma de dupla hélice. Os eixos das hélices sãoformados por moléculas de ácido fosfórico e desoxirribose, enquanto as bases nitrogenadas se dispõemperpendicularmente ao eixo principal da estrutura e voltadas para dentro dela. As bases nitrogenadas deuma hélice se unem às bases nitrogenadas da hélice complementar através de ligações denominadaspontes de hidrogênio, que se estabelecem de forma altamente específica da seguinte maneira: Adeninae Timina se unem através de duas pontes de hidrogênio enquanto Guanina e Citosina se unem atravésde três pontes de hidrogênio.

Podemos concluir que o número de bases nitrogenadas púricas (A + G) é igual ao número de basesnitrogenadas pirimídicas (C + T) no DNA, já que o número de adeninas é igual ao de timinas e o número deguaninas é igual ao de citosinas.

Assim, os nucleotídeos de DNA apresentam:

- Ácido fosfórico

- Pentose - desoxirribose púricas

pirimídicas

adenina (A)

guanina (G)

citosina (C)

timina (T)

- Bases nitrogenadas

A ligação significa LIGAÇÃO ALTAMENTE ENERGÉTICA~

Polinucleotídeo

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Localização do DNA

O DNA está presente principalmente no núcleo das células, fazendo parte, juntamente com as proteínas, daestrutura dos cromossomos. Pode ser também encontrado no interior de cloroplastos e mitocôndrias, presentesno citoplasma de certos tipos celulares.

Reação de Feulgen

Consiste em um método de coloração que identifica o DNA. Utilizando-se o reagente de Feulgen na presençado DNA, a reação torna-se positiva. Assim, dizemos que o DNA é Feulgen positivo.

Funções do DNA

O DNA é o responsável pela determinação das características hereditárias, além de comandar o funcionamentocelular e promover a síntese do RNA.

Autoduplicação do DNA

É o processo de formação de duas moléculas-filhas de DNA a partir de uma molécula-mãe. As duas moléculas-filhas são idênticas entre si e à molécula-mãe. A autoduplicação do DNA pode ser dividida em duas etapas:

- Primeira Etapa - Rompimento das pontes de hidrogênio que unem as bases nitrogenadas da molécula-mãe. Dessa forma, ocorre a separação das duas hélices que compõem a molécula-mãe de DNA.

- Segunda Etapa - Nucleotídeos livres (que já se encontram no interior da célula) se ligam aos nucleotídeosdas hélices separadas de forma altamente específica, ou seja, adenina só se liga à timina e guanina só seliga à citosina. Nessa etapa, ocorre a atuação da enzima DNA polimerase ou DNA sintetase, que catalisaa formação das hélices complementares. O resultado desse processo é a formação de duas novas moléculas

“corrimão” formadopor grupos fosfóricos

e pentoses

Modelo em dupla-hélice proposto por Watson e Crick.

“degraus” organizadospor pares de bases

nitrogenadas.

A

A

A

A

A

A

T

T

T

T

T

T

G

G

C

C

Modelo de Watson e Crick em detalhe, com ashélices abertas.

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de DNA, idênticas entre si e à molécula-mãe, como podemos observar nas figuras:

Observe que, em cada nova molécula de DNA formada, há um filamento antigo que pertencia à molécula-mãe e um filamento novo formado através do processo de complementação de bases. Diz-se que a moléculade DNA apresenta uma autoduplicação semiconservativa, já que cada molécula-filha conserva metadeda molécula-mãe.

b) Ácido Ribonucléico (RNA)

A molécula de RNA é constituída por uma única cadeia de nucleotídeos (fita simples). Os nucleotídeos deRNA apresentam:

- Ácido fosfórico

- Pentose - ribose

pontes de hidrogênio: G ≡ CT = A

molécula-mãe cujashélices vão se separar

cadeia “a” cadeia “b”

separação das hélicesda molécula-mãe eformação das hélicescomplementares.

cadeia “a” cadeia nova.

duas moléculas filhas de DNA

cadeia nova cadeia “b”

G

G

C

U

A

U

Estrutura do RNA

púricas

pirimídicas

adenina (A)

guanina (G)

citosina (C)

uracila (U)

- Bases nitrogenadas

Localização do RNA

O RNA está presente no núcleo das células, livre no citoplasma, no interior de cloroplastos e mitocôndrias efazendo parte da estrutura dos ribossomos.

Reação de Feulgen

O RNA é Feulgen negativo, porque a reação de Feulgen torna-se negativa na presença do RNA.

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Função do RNA

Transportando informação genética do DNA que o formou, o RNA participa diretamente do processo de sínteseprotéica.

Formação do RNA

Transcrição - Transcrição é o processo de formação do RNA a partir do DNA. A transcrição pode ser divididaem duas etapas:

• Primeira Etapa - Rompimento das pontes de hidrogênio que unem as bases nitrogenadas da molécula-mãe de DNA. Dessa forma, ocorre a separação das duas hélices.

• Segunda Etapa - Apenas uma das hélices da molécula-mãe de DNA funciona como molde para a síntesedo RNA. Assim, a molécula de RNA a ser formada terá uma fita simples, diferentemente da molécula deDNA, que possui fita dupla. A hélice do DNA que serve de molde para a síntese do RNA denomina-sehélice ativa. Nessa etapa, o pareamento de bases nitrogenadas ocorre da seguinte maneira:

HÉLICE ATIVA DO DNA RNA FORMADO

Adenina (A) Uracila (U)

Guanina (G) Citosina (C)

Citosina (C) Guanina (G)

Timina (T) Adenina (A)

Para a formação da molécula de RNA é fundamental que ocorra a atuação da enzima RNA polimerase ouRNA sintetase - que catalisa a polimerização dos nucleotídeos de RNA que já se encontram livres no interiorda célula. Após ser formada, a molécula de RNA se destaca do seu molde de DNA e as duas hélices de DNAvoltam a se parear, reconstituindo a molécula-mãe original.

Hélice ativa

Síntese do RNA

Separação das hélicesda molécula-mãe de DNA

Molécula de RNA

Tipos de RNA

Existem três tipos de RNA queparticipam diretamente do processo desíntese protéica. São eles:

- RNA mensageiro (RNA m)

- RNA transportador (RNA t)

- RNA ribossômico (RNA r)

No processo de síntese protéica,esses três tipos serão estudados comdetalhes.

VITAMINAS

São compostos orgânicos exigidos em doses muito pequenas pelos organismos e que atuam como reguladoresbiológicos na maioria das reações metabólicas. A maior parte das vitaminas atuam como coenzimas, ativandoenzimas importantes para o metabolismo.

Uma dieta variada pode fornecer as vitaminas exigidas pelo organismo, em função da larga distribuição dessescompostos em muitos tipos de alimentos.

Avitaminose se refere a uma carência total de determinada vitamina, enquanto hipovitaminose representauma carência vitamínica parcial.

Algumas vitaminas são encontradas na natureza em uma forma precursora inativa denominada provitamina.No interior do organismo, sob certas condições, a provitamina torna-se ativa, formando a vitamina propriamentedita. É o que ocorre com a vitamina A, encontrada na natureza como caroteno (provitamina A) e com a vitaminaD, encontrada na natureza na forma de ergosterol (provitamina D).

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De acordo com a solubilidade em água ou em lípides, as vitaminas podem ser classificadas em dois grupos:

Vitaminas Hidrossolúveis - B e C Vitaminas Lipossolúveis - A, D, E e K

C Ácido ascórbico Frutas cítricas - tomate -morango - goiaba -alface - maçã

Escorbuto: inflamação da pele emucosas com sangramento delábios e gengivas. Fragilidadedentária e diminuição deresistência às infecções.

Antiescorbútica

D Raquitismo: fragilidade óssea edentária com retardo nocrescimento.

Calciferol Leite - ovos - manteiga -óleo de fígado -Radiação ultravioletaestimula a síntese devitamina D na pele.

Antiraquítica

Leite - ovos - amendoim- alface - arroz - soja

- Esterilidade em alguns animais- Envelhecimento precoce

TocoferolE Antiesterilidade

- Dificuldade na coagulação dosangue, já que a vitamina K participada síntese da protrombina no fígado

Verduras - alhoProduzida pela florabacteriana intestinal

AntihemorrágicaFiloquinonaK

Pelagra: também conhecida por“doença dos três dês”; écaracterizada por dermatite,diarréia e demência

Leite - ovos - carne -fígado - verduras

Niacina ouÁcido nicotínicoou Nicotinamida

PP

DermatiteFeijão - soja - leite - carne- lêvedo de cerveja -fígado

BiotinaH

Antipelagrosa

Antidermatítica

VITAMINA NOME PRINCIPAIS FONTES CARÊNCIA OUTRANOMENCLATURA

Beribéri: polineurite generalizadacom distúrbios neuromuscularesprofundos e paralisia muscular.

- Inflamação na boca (estomatite)e na língua (glossite)- Rachaduras nos cantos doslábios (queilose)- Distúrbios neuromusculares- Fotofobia- Dermatite- Distúrbios neuromusculares

Feijão - soja - leite - carne- lêvedo de cerveja



Tiamina

Riboflavina

Piridoxina

B1

B2

B6

Cegueira noturna ou hemeralo-pia: deficiência visual emambiente de luz fraca.Xeroftalmia: ressecamento dacamada córnea do globo ocularcom conseqüente destruição.Pele escamosa: pele áspera, comdescamações freqüentes.

Cenoura - tomate -mamão - alface - leite -manteiga - ovo

RetinolA Antixeroftálmica

Antineurítica(Antiberibérica)

Antineurítica

Antineurítica

Anemia perniciosa: ausência deamadurecimento das hemáciasdo sangue- Retardo no crescimento

Leite - ovos - carne -fígado - produzida pelaflora bacteriana intestinal

CianocobalaminaB12

Antianêmica

Denominamos complexo B um conjunto de vitaminas hidrossolúveis obtidas quase que das mesmas fontes,desempenhando papéis biológicos muito semelhantes. São elas: B1, B2, B6, B12, PP, biotina, ácido pantotênicoe ácido fólico.

PRINCIPAIS VITAMINAS

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01 - (UFMG) Nos seres vivos, o radical essencialmente envolvido na transferência de energia é:

a) carbonato c) fosfato e) sulfato

b) cloreto d) nitrato

02 - (PUC/RS) - O polissacarídeo formado por unidades de glicose e que representa a principal forma dearmazenamento intracelular de glicídeos nos animais é denominado:

a) amido c) ergosterol e) glicogênio

b) colesterol d) volutina

03 - (PUC-MG) - Com relação às enzimas, é CORRETO afirmar que:

a) Como catalisadores, são necessárias em pequena quantidade.

b) Aumentam a energia de ativação.

c) Agem em qualquer pH.

d) Não dependem da temperatura.

e) São inespecíficas em relação ao substrato.

04 - (UEG) - O processo de duplicação do DNA recebe o nome de semi-conservativo, porque:

a) as duas moléculas-filhas são iguais à molécula-mãe.

b) uma molécula de DNA origina duas moléculas de DNA.

c) a seqüência de bases de uma hemimolécula é complementar à seqüência de base da outra hemimolécula.

d) em cada uma das moléculas-filhas, uma das hemimoléculas fazia parte da molécula-mãe.

e) o DNA é formado por duas hemimoléculas complementares.

05 - (UFMG) - Em todas as alternativas, as associações entre uma carência de vitamina e uma doença estãocorretas, EXCETO em:

a) Vitamina A - cegueira noturna d) Vitamina E - escorbuto

b) Vitamina C - baixa resistência a infecção e) Vitamina K - alteração da coagulação do sangue

c) Vitamina D - raquitismo

II - ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO CELULAR

1 - SURGIMENTO DA CITOLOGIA

Para que a Citologia surgisse como Ciência, foinecessária a invenção de um tipo muito simples demicroscópio, em 1590, pelos irmãos Jensen.

Em 1665, Robert Hooke, cientista inglês,observou pela primeira vez células, utilizando ummicroscópio muito simples iluminado a vela. Hookeobservava pedaços de cortiça ao microscópio edescreveu pequenas cavidades em seu interior que fo-

ram denominadas células (CELL = cela, em inglês).Na realidade, Robert Hooke observou a parede decelulose e o espaço vazio que era ocupado por cadacélula quando viva, fato esse justificado por ser acortiça um tecido vegetal morto, denominado súber.

Em 1838, dois biólogos alemães, Schleiden eSchwann, observando a presença de células em tecidosanimais e vegetais, anunciaram a TEORIA CELULAR,

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que diz que todos os seres vivos são constituídos poruma ou mais células. Sabemos que os vírus não sãoconstituídos por células, mas esses organismos vivossó foram descritos no século XX.

Em 1858, Virchow demonstrou que toda célulaprovém de outra pré-existente, o que explica melhor a

continuidade da vida.Em 1927, Brush inventou o microscópio

eletrônico que, ao invés de luz, utiliza feixes de elétrons,permitindo ampliações superiores a 1.500 vezes. Comisso, a Citologia apresentou grandes avanços comociência.

2 - ORGANIZAÇÃO CELULAR

Uma célula típica apresenta três partesfundamentais: membrana citoplasmática, citoplasmae núcleo. Em tipos diferentes de células, podemosencontrar algumas variações relacionadas a essas

porções fundamentais.Quanto à organização, existem dois tipos

celulares básicos: Célula Procariota e CélulaEucariota.

2.1 - Célula Procariota ou Protocélula

É o tipo mais simples quanto à organização. O que caracterizauma célula procariota é a ausência de um núcleo verdadeiro.Essas células possuem uma estrutura dispersa no citoplasmadenominada nucleóide ou núcleo difuso, que não é envolvido poruma membrana. As únicas organelas presentes no citoplasma dessetipo celular são os ribossomos, responsáveis pela síntese protéica.O citoplasma das células procariotas não apresenta organelasdelimitadas por membrana.

Em algumas células procariotas, a membrana citoplasmática sofreuma invaginação que penetra no citoplasma, formando omesossomo. Acredita-se que o mesossomo contenha enzimasque participam do processo de respiração celular aeróbica.

A forma das células procariotas é mantida pela presença de uma paredeexterna em relação à membrana citoplasmática, denominada parede celular.

As células procariotas caracterizam os representantes do ReinoMonera, que se denominam procariontes.

Ribossomos

Núcleo Difuso(Nucleóide)

Parede Celular

Mesossomo

MembranaCitoplasmática

Citoplasma

Célula Procariota

carioteca ou membrana nuclear. Essetipo celular apresenta grande quantidadede organelas delimitadas por membranano citoplasma, como podemos observarna figura ao lado.

As células eucariotas animaiscaracterizam todo o Reino Metazoa ealguns representantes do Reino Protista,enquanto as células eucariotas vegetaiscaracterizam todo o Reino Metaphyta ealguns representantes do Reino Protista.Organismos que apresentam célulaseucariotas são caracterizados comoeucariontes.

nucléolo

núcleo

mitocôndrias

ergastoplasmaou retículoendoplas-mático rugoso

centríolocomplexode Golgi

membrana citoplasmática

carioteca

suconuclear

retículoendoplasmáticoliso

ribossomos

lisossomos

Célula Eucariota Animal

2.2 - Célula Eucariota ou Eucélula

Apresenta um padrão de organização mais complexo em relação à célula procariota. O que caracteriza umacélula eucariota é a presença de um núcleo verdadeiro, isto é, delimitado por uma membrana denominada

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complexo de Golgi

mitocôndrias

Célula Eucariota Vegetal

ribossomos

suco nuclear

carioteca

nucléolo

plasmodesmo

parede celular

tonoplasto

retículoendoplasmáticocloroplasto

membranacitoplasmática

vacúolo

gotícula de lípide

Nos próximos itens desse capítulo, será feito o estudo morfológico e funcional das partes fundamentais deuma célula: membrana citoplasmática, citoplasma e núcleo. Nas células eucariotas vegetais observamos,externamente à membrana citoplasmática, uma parede rígida com função protetora denominada parede celular.

3 - MEMBRANA CITOPLASMÁTICA

Também denominada membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema, é a estrutura que envolvetodos os tipos de células, protegendo-as e controlando as trocas metabólicas com o meio extracelular.

3.1 - Composição Química

A membrana citoplasmática é de constituição lipoprotéica. Os principais lípides encontrados são os fosfolípidese o colesterol, enquanto a principal proteína é a estromatina.

3.2 - Espessura

A espessura da membrana citoplasmática é muito pequena, oscilando entre 75 a 100 Ângstrons (1A = 10-10 m),não sendo visível ao microscópio óptico. A invenção do microscópio eletrônico permitiu a elucidação de aspectosmuito importantes a respeito dessa membrana.

3.3 - Organização Molecular

A organização molecular da membrana citoplasmática ainda não está totalmente esclarecida. Na década de50, Davson e Danielli propuseram um modelo que explicava como as moléculas de lípides e proteínas estariamdispostas na estrutura da membrana. Segundo esse modelo, a membrana seria constituída de uma camadacentral bimolecular de lípides recoberta por duas camadas externas monomoleculares de proteínas. A mem-brana apresentaria ainda poros permanentes.

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Esse arranjo trilaminar se estende a todas as outrasestruturas membranosas celulares como núcleo,retículo endoplasmático, complexo de Golgi,mitocôndrias, cloroplastos, etc, sendo por issodenominado UNIDADE DE MEMBRANA.

Na década de 70, surgiu um novo modelo proposto porSinger e Nicolson que difere em alguns aspectos domodelo de Davson e Danielli. Segundo Singer e Nicolson,a membrana citoplasmática seria constituída de umadupla camada lipídica entre as quais estariamencaixadas as moléculas de proteínas. As proteínasnão teriam posição fixa, e sim se deslocariam nessadupla camada lipídica. Com a mobilidade das proteínas,

Enquanto a estrutura da membrana é determinada pelos lípides, a maioria das propriedades da membranasão determinadas pelas proteínas. Algumas proteínas atuam como carreadoras ou transportadoras desubstâncias para dentro ou para fora da célula. Outras proteínas atuam como enzimas e outras comoreceptoras de membrana, reconhecendo substâncias próprias da célula ou vindas do meio extracelular.

3.4 - Propriedades

As principais propriedades da membrana citoplasmática são:

a) Permeabilidade Seletiva: Consiste na capacidade da membrana em selecionar substâncias que devementrar ou sair da célula.

b) Porosidade: Apresenta poros diretamente relacionados com as trocas de muitas substâncias entre acélula e o meio extracelular.

c) Elasticidade: A elasticidade se deve às proteínas da membrana, sendo importante para a manutençãoda sua integridade.

d) Regeneração: Desde que a lesão não seja muito extensa, a membrana pode se regenerar.

e) Resistência Mecânica: Ocorre pelo fato de a membrana revestir e proteger o conteúdo celular.

f) Alta Resistência Elétrica: Propriedade atribuída aos lípides pelo seu papel isolante.

Lipídios

Proteína

ESTRUTURA DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA SEGUNDO SINGER E NICOLSON

(MODELO DO MOSAICO FLUIDO)

Proteínas

Lípides

Proteínas

ESTRUTURA DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA SEGUNDO

DAVSON E DANIELLI.

muitas substâncias podem entrar e sair da célula com mais facilidade, pois essas proteínas podem funcionarcomo poros funcionais. Esses poros surgem como resultado da movimentação das proteínas na dupla camadalipídica.

O modelo de Singer e Nicolson é o mais aceito atualmente e é denominado modelo do mosaico fluido, jáque a dupla camada lipídica seria fluida com um mosaico de proteínas encaixadas.

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3.5 - Transportes através da Membrana

A célula necessita adquirir substâncias do meio e eliminar os resíduos do seu metabolismo. Assim, a mem-brana citoplasmática não isola completamente a célula do meio extracelular. Diversas substâncias entram esaem da célula atravessando a membrana. O transporte de substâncias através da membrana celular pode serde dois tipos: passivo e ativo.

Transporte Passivo

Ocorre a favor de um gradiente de concentração e não exige gasto de energia pela célula. São conhecidas duasmodalidades de transporte passivo: difusão e osmose.

- DIFUSÃO

Consiste em um fluxo de moléculas de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado.

No nível da membrana citoplasmática, a difusão representa a passagem de soluto de um meio hipertônico(mais concentrado) para um meio hipotônico (menos concentrado). Para que ocorra a difusão, a membranadeve ser permeável ao soluto em questão. Em geral, partículas menores se difundem mais rapidamente pelamembrana. Observamos que monossacarídeos, aminoácidos e sais minerais iônicos apresentam maiorvelocidade de difusão, ao contrário das proteínas e polissacarídeos que necessitam ser capturados pelacélula. Substâncias solúveis em lípides também atravessam a membrana com mais facilidade por difusão. É ocaso do oxigênio, gás carbônico, álcoois e outras substâncias.

Certas substâncias, como a glicose, são insolúveis em lípides e atravessam a membrana citoplasmáticapor um tipo especial de difusão denominado difusão facilitada. No processo de difusão facilitada, a substânciaa ser transportada associa-se a uma substância transportadora, formando um complexo solúvel em lípides.Ocorrida a difusão, a substância transportadora se desliga da substância transportada, estando apta a promoveruma nova difusão facilitada. As substâncias transportadoras são proteínas denominadas permeases poraumentarem a permeabilidade da membrana celular, facilitando a difusão de algumas substâncias. A difusãofacilitada não envolve gasto de energia, sendo considerada um tipo de transporte passivo. Assim, observamosque enquanto a difusão simples não envolve substâncias transportadoras, estas substâncias são imprescindíveisà ocorrência da difusão facilitada.

Observe que as soluções I e II apresentam concentraçõesdiferentes e foram separadas por uma membrana representada pelaletra M. Percebe-se claramente que a solução II é hipertônica emrelação à solução I, que é hipotônica. Admitindo ser a membrana Mpermeável à sacarose, ocorrerá difusão do soluto (sacarose) de IIpara I, até que se atinja a isotonia, ou seja, um estado de equilíbrio.

- OSMOSEConsiste na difusão do solvente através de uma membrana semipermeável. Representa a passagem de

solvente (em geral água) de um meio hipotônico (menos concentrado) para um meio hipertônico (maisconcentrado).

Observe que as soluções I e II apresentam concentraçõesdiferentes e foram separadas por uma membrana representada pelaletra M. Percebe-se claramente que a solução I é hipotônica em relaçãoà solução II, que é hipertônica. O fluxo de água ocorrerá de I para IIaté que se atinja a isotonia.

Difusão

Osmose

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Por definição, membrana semipermeável éaquela que permite a passagem de solvente, mas im-pede a passagem de soluto. Podemos perceber que amembrana citoplasmática não é uma membranasemipermeável perfeita, já que permite a passagem deágua (solvente universal) e de soluto. No entanto, é importanteperceber que a velocidade do fluxo de água por osmose émuito maior que a velocidade do fluxo de qualquer soluto.

Células animais e vegetais colocadas em meiohipotônico ganham água por um processo denominadoendosmose. Ao ganhar água do meio, a célula se tornatúrgida, daí o termo turgescência aplicado a esse tipode endosmose. Células animais podem sofrer lise(rompimento) em função da pressão da água exercida

Transporte Ativo

Ocorre contra um gradiente de concentração e exige gasto de energia pela célula. São conhecidas quatromodalidades de transporte ativo: fagocitose, pinocitose, clasmocitose e bomba de sódio e potássio.

- FAGOCITOSE

Consiste no englobamento de partículas sólidasvolumosas pela célula. A célula emite expansõescitoplasmáticas denominadas pseudópodos (gr:pseudo = falso; podos = pés) que englobamgradativamente o material do meio externo. Com oenglobamento da partícula sólida, forma-se umavesícula denominada fagossomo. O fagossomo érevestido por membrana lipoprotéica e contém apartícula englobada.

A fagocitose ocorre em alguns protozoários com finalidade alimentar e em macrófagos e leucócitos comomecanismo de defesa nos animais superiores.

sobre a membrana citoplasmática, enquanto célulasvegetais não sofrem lise devido à resistência oferecidapela parede celular. Nesse último caso, a entrada deágua força a parede celular para fora, de modo que aturgescência exerce uma força contrária cada vez maiorà entrada de água.

Células animais e vegetais colocadas em meiohipertônico perdem água por um processo denominadoexosmose. Ao perder água para o meio, a célula setorna plasmolisada, daí o termo plasmólise aplicado aesse tipo de exosmose. Colocando-se uma célulaplasmolisada em um meio hipotônico, ela ganha águado meio, tornando-se túrgida. Esse tipo de endosmosedenomina-se deplasmólise.

partícula sólidapseudópodes

fagossomo

Fagocitose

- PINOCITOSE

Consiste no englobamento de partículas líquidas pelacélula. Ocorre a formação de um sulco denominadocanal de pinocitose, que recolhe o líquido que penetrano interior da célula. Com o englobamento da partículalíquida, forma-se uma vesícula denominada pinossomo.O pinossomo é revestido por membrana lipoprotéica econtém a partícula englobada. A pinocitose é utilizadapelas células para englobar proteínas do meioextracelular.

partículalíquida canal de

pinocitose

pinossomo

Pinocitose

Plasmólise e Deplasmólise em células vegetais

Vacúolo

Célula túrgida

Colocada em solu-ção hipertônica, a célu-la perde muita água,

tornando-se plas-molisada.

PLASMÓLISE

Colocada em águapura ou em solução de

pequena concentração,a célula recebe águatornando-se túrgidanovamente.

DEPLASMÓLISE Célula túrgidaCélula plasmolisada

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- CLASMOCITOSE

Consiste na eliminação de restos formados no interior da célula, daí esse processoser também denominado defecação celular. Forma-se uma estrutura denominadacorpo residual, que se funde à membrana citoplasmática, eliminando os restos para omeio extracelular.

Enquanto fagocitose e pinocitose são tipos de endocitose, isto é, processos quepromovem entrada de substâncias na célula, a clasmocitose é um tipo de exocitose,já que ocorre eliminação de substâncias do interior da célula.

Clasmocitose

BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO (BOMBA DE ÍONS)

De uma maneira geral, a concentração de íons sódio (Na+) é maior no meio extracelular, enquanto aconcentração de íons potássio (K+) é maior no meio intracelular.

Difusão e Bomba de íons

Célula

Assim, observamos que íons sódio entram na célula e íons potássio saem por difusão, já que passam,passivamente, de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado. No entanto, não se atinge aisotonia entre os meios intra e extracelulares devido a um tipo de transporte ativo denominado bomba de sódioe potássio.

A bomba de sódio e potássio consiste em um sistema carregador que bombeia íons contra um gradiente deconcentração. Existem substâncias transportadoras que se associam ao sódio no meio intracelular e otransportam ativamente para o meio extracelular. Ao mesmo tempo, substâncias transportadoras se associamao potássio no meio extracelular e o transportam ativamente para o meio intracelular. Assim, com a energialiberada na quebra de cada molécula de ATP, íons sódio são bombeados para fora e íons potássio são bombeadospara dentro da célula.

K+

Célula

Na+

Na+

K+

Meio extracelular

Meio extracelular

Meiointracelular

Energia

K

Difusão Difusão

Na+ +

Na+ K+

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3.6 - Especializações da Membrana

Em certos tipos de células, a membrana citoplasmática pode apresentar diferenciações relacionadas à fisiologiado tecido. São mais numerosas nos epitélios, mas podem estar presentes em outros tecidos. As principaisespecializações da membrana são:

- MICROVILOSIDADES

São evaginações digitiformes da membrana citoplasmática que aumentam a superfície de absorção do ápicedas células. São muito numerosas nas células do intestino delgado.

- DESMOSSOMOS

São diferenciações laterais da membrana citoplasmática que apresentam material denso do lado interno decada membrana, onde estão inseridos microtúbulos. Os desmossomos aumentam a aderência entre as célulasvizinhas. São muito freqüentes em células epiteliais.

- INTERDIGITAÇÕES

São diferenciações laterais da membrana citoplasmática constituídas por invaginações das membranas decélulas vizinhas. Essas dobras das membranas se encaixam umas nas outras aumentando a aderência entreas células. São muito freqüentes em células epiteliais.

- PREGAS BASAIS

São invaginações da membrana citoplasmática situadas na base de alguns tipos celulares. No nível daspregas basais, ocorre um transporte ativo muito intenso favorecido pela grande quantidade de mitocôndriaspresentes nessa região. São muito freqüentes no epitélio renal.

Especializações da Membrana Citoplasmática

Microvilosidades

Desmossomos

Interdigitações

Pregas Basais e Microvilosidades em detalhe

Assim, temos:

Entrada de Na+ na célula Transporte Passivo

Saída de K+ da célula (Difusão)

Saída de Na+ da célula Transporte ativo

Entrada de K+ na célula (Bomba de íons)

}}

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4 - PAREDE CELULAR

A parede celular representa um envoltório rígido que se localizaexternamente à membrana citoplasmática, conferindo proteção esustentação à célula. É uma estrutura típica de células procariotase eucariotas vegetais. A substância mais abundante da paredecelular é a celulose, que se deposita na parede, exercendoimportante função estrutural. Em certos pontos desse revestimentonão há depósito de celulose, determinando o aparecimento depequenas interrupções (poros) denominadas plasmodesmos.Eles representam elos de ligações entre células vizinhas epossibilitam um maior intercâmbio de substâncias entre ascélulas que se unem.

As principais propriedades da parede celular são:

- Alta resistência, sendo rompida com dificuldade.- Permeabilidade, possibilitando a entrada e a saída de substâncias na célula.

5 - CITOPLASMA

É toda a região da célula compreendida entre a membrana citoplasmática e o núcleo. O citoplasma é divididoem duas porções:

5.1 - Hialoplasma ou Matriz Citoplasmática

É um colóide que preenche espaços no interior da célula. É dividido em ectoplasma e endoplasma. O ectoplasmaé a porção que se localiza próximo à membrana celular, apresentando-se em estado GEL, mais viscoso. Oendoplasma é a porção mais interna, apresentando-se em estado SOL, mais fluido. Os dois estados docolóide, GEL e SOL podem se interconverter, o que explica a emissão de pseudópodos por alguns tiposcelulares. Essa interconversão dos estados do colóide denomina-se TIXOTROPISMO.

O hialoplasma pode se movimentar na célula, criando uma corrente que distribui todo o conteúdo celular semmodificar a forma da célula por um processo conhecido como CICLOSE.

No hialoplasma, encontram-se mergulhadas as organelas citoplasmáticas e as inclusões. As organelasrepresentam estruturas que se destacam funcionalmente, enquanto as inclusões representam o materialbiologicamente inativo que se acumula no meio intracelular.

5.2 - Citoplasma DiferenciadoÉ representado pelas organelas citoplasmáticas e pelas inclusões.

5.2.1 - Organelas Citoplasmáticas

- RIBOSSOMOSTambém denominados grânulos de Palade, são as únicas organelaspresentes em todos os tipos celulares. São também as únicas organelaspresentes em células procariotas.

São constituídos por duas sub-unidades de RNA ribossômico (RNAr) eproteínas, sem membrana lipoprotéica envolvente.

Os ribossomos podem ser encontrados livres no hialoplasma, associadosàs membranas do retículo endoplasmático e ligados a uma fita de RNA mensageiro (RNAm). Nesse últimocaso, ocorre a formação dos polirribossomos ou polissomos.

Parede Celular com Plasmodesmos

Parede celularLúmenCelular

Plasmodesmo

Subunidades Ribossômicas

Polirribossomo

Os ribossomos realizam o processo de síntesede proteínas.

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- RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

É um conjunto de cavidades intercomunicantes envolvidas por membrana lipoprotéica. Está presente emcélulas eucariotas animais e vegetais e pode ser de dois tipos: liso ou agranular e rugoso ou granular. Adiferença morfológica básica entre os dois tipos de retículo endoplasmático reside no fato de o retículorugoso apresentar inúmeros ribossomos associados às suas membranas.

Ribossomos

Retículo Endoplasmático RugosoRetículo Endoplasmático Liso

brotamento de vesículas

vesículas

sacos achatados

Complexo de Golgi

a) Funções do Retículo Endoplasmático Liso

- Armazenamento de substâncias no interior de suas cavidades.

- Transporte de substâncias no interior da célula, auxiliando na circulação intracelular. Como as membranasdo retículo endoplasmático comunicam-se com a membrana celular e com a carioteca (membrana nuclear),pode ocorrer transporte de substâncias envolvendo a célula e o meio extracelular.

- Síntese de lípides, principalmente esteróides. Nas células das supra-renais e dos testículos, o retículo lisoé muito desenvolvido.

- Neutralização de substâncias tóxicas no interior da célula, agindo como desintoxicante.

- Aumento da superfície interna da célula, facilitando reações enzimáticas.

- Regulação da pressão osmótica já que o retículo liso retira substâncias do hialoplasma e as armazena emsuas cavidades, modificando a concentração do suco celular e, conseqüentemente, sua pressãoosmótica.

b) Funções do Retículo Endoplasmático Rugoso

Também denominado ergastoplasma, o retículo rugoso desempenha todas as funções do retículo liso, alémde realizar a síntese de proteínas de exportação, como anticorpos e enzimas. É importante salientarque ribossomos que não se encontram associados às membranas do retículo sintetizam proteínas paraconsumo interno.

- COMPLEXO DE GOLGI

É um conjunto de sacos achatados (cisternas) evesículas envolvidos por membrana lipoprotéica. Estápresente em células eucariotas animais e vegetais mas,nestas últimas, encontra-se fragmentado, recebendo onome de dictiossomo ou golgiossomo.

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a) Funções do Complexo de Golgi

- Armazenamento e empacotamento de substâncias. Substânciasabsorvidas ou produzidas pelo Complexo de Golgi são armazenadas nointerior dos sacos achatados, sendo liberados para o citoplasma em“pacotes”, através do brotamento de vesículas. As vesículas liberadascontêm substâncias empacotadas pelo Golgi. Os ácinos pancreáticossão pequenas estruturas glandulares que secretam as enzimas do sucopancreático. Observe na figura ao lado que as células estão situadas aoredor de uma cavidade denominada luz ou lúmen. O que ocorre em cadauma dessas células é o empacotamento de enzimas secretadas peloretículo rugoso, com brotamento de vesículas repletas dessas enzimas.Essas vesículas denominadas grãos de zimógeno, despejam o seuconteúdo na luz do ácino por processo de exocitose.

- Síntese de polissacarídeos através da polimerizaçãode monossacarídeos. O muco, produzido pelas célulascaliciformes do intestino, apresenta função lubrificante eprotetora e é constituído por proteínas associadas apolissacarídeos. A parte protéica do muco é produzidano retículo endoplasmático rugoso, enquanto ospolissacarídeos são produzidos no Golgi. As proteínassão empacotadas pelo Complexo de Golgi e se associamaos polissacarídeos produzidos nesse local. O materialformado é liberado em vesículas de muco e lançado parao meio extracelular.

- Formação do acrossomo do espermatozóide. Oacrossomo é uma estrutura localizada na região anteriorda cabeça do espermatozóide, formado a partir da fusãode vesículas do Complexo de Golgi. Em seu interior,encontram-se enzimas responsáveis pelo rompimentodas membranas do gameta feminino para que ocorra afecundação.

- Formação da lamela média de pectina nas célulasvegetais. A lamela média é a primeira parede a aparecerentre duas células vegetais em divisão.

- Formação de lisossomos primários, que são vesículasliberadas pelo Complexo de Golgi repletas de enzimasdigestivas que atuarão no interior da célula, promovendoa digestão intracelular.

- LISOSSOMOS

São organelas citoplasmáticas repletas de enzimas digestivas revestidas por membrana lipoprotéica. Sãoorganelas típicas de células eucariotas animais e sua presença em células eucariotas vegetais é discutida.

São conhecidos dois tipos de lisossomos: primário e secundário. Os lisossomos primários são formadospelo Complexo de Golgi através do empacotamento de enzimas digestivas, que são liberadas no hialoplasma,no interior de vesículas. Essas vesículas constituem os lisossomos primários. Os lisossomos secundários ouvacúolos digestivos são formados pela fusão do lisossomo primário com um fagossomo ou pinossomo. Nointerior do lisossomo secundário, ocorre a digestão intracelular do material absorvido e as substâncias aproveitáveissão distribuídas à célula. Após essa distribuição, o vacúolo digestivo repleto de restos metabólicos forma ocorpo residual ou vacúolo residual, que se funde à membrana citoplasmática, liberando, por clasmocitose,os restos digestivos para o meio extracelular.

Luz do ácino

Corte longitudinal de umÁcino Pancreático

Acrossomo

Núcleo

Colo

Cauda

Os grânulos fundem-se, formando o acrossomo

Espermatozóide

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A função dos lisossomos é realizar a digestão intracelular. Esta funçãose manifesta de duas maneiras: heterofagia e autofagia.

A heterofagia é a digestão de substâncias que penetram na célulacom posterior eliminação dos restos digestivos.

A autofagia é a digestão das próprias estruturas celulares, que ocorreem casos de insuficiência nutricional e, em condições normais, paraa renovação das organelas citoplasmáticas. Na autofagia, forma-se oautofagossomo ou vacúolo autofágico, que corresponde ao vacúolodigestivo.

O fenômeno da autólise consiste na autodestruição celular geradapela ruptura da membrana dos lisossomos com extravasamento dasenzimas digestivas. Ocorre em alguns casos patológicos e, emcondições normais, durante a reabsorção da cauda dos girinos noprocesso de metamorfose.

- MITOCÔNDRIAS

São organelas citoplasmáticas presentes em células eucariotasanimais e vegetais, aparecendo em grande quantidade emcélulas que apresentam atividade metabólica intensa.

Observadas ao microscópio eletrônico, as mitocôndriasrevelam a presença de duas membranas lipoprotéicasdenominadas membrana externa e membrana interna. Essaúltima sofre inúmeras invaginações, formando as cristasmitocondriais, onde encontramos inúmeras estruturasprotéicas denominadas partículas elementares internas, nasquais acontece uma das etapas do processo de respiraçãocelular aeróbia, denominada cadeia respiratória. Amembrana interna e as cristas delimitam a matriz mitocondrial, onde ocorre outra etapa do processo de respiraçãocelular aeróbia, denominada Ciclo de Krebs. A composição química da matriz mitocondrial é muito variada, incluindoágua, sais minerais, carboidratos, proteínas, enzimas, lípides, DNA, RNA, ATP, ADP, entre outros. A presença deDNA na matriz mitocondrial justifica a capacidade de autoduplicação dessas organelas citoplasmáticas. Na matriz,encontramos, ainda, inúmeros ribossomos que sintetizam proteínas para consumo interno na mitocôndria.

O conjunto de mitocôndrias de uma célula é denominado condrioma e essas organelas têm como principalfunção servir de sede para a realização da maior parte do processo de respiração celular aeróbia. Atravésdesse processo ocorre liberação de energia, que será utilizada na atividade metabólica celular.

- PLASTOSTambém denominados plastídeos, são organelas citoplasmáticas exclusivas de células eucariotas vegetais.Os plastos são classificados, de acordo com a coloração, em leucoplastos e cromoplastos.

Ultra-estrutura de uma Mitocôndria

matriz cristas

membrana externamembrana interna

Fagossomo

Corpo residual

Lisossomo I Lisossomo II

Golgi

Autofagossomo

RER

Lisossomo e Digestão Intracelular

CROMOPLASTOSColoridos

Presentes

Fotossíntese

Xantoplastos - (amarelos)

Eritroplastos - (vermelhos)

Cloroplastos - (verdes)

LEUCOPLASTOSIncolores

Ausentes

Armazenamento de Substâncias

Amiloplastos

Oleoplastos

Proteoplastos

COLORAÇÃO

PIGMENTOS

FUNÇÃO

PRINCIPAIS TIPOS

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A nomenclatura utilizada para os tipos de leucoplastos é dada em função das substâncias armazenadas emseu interior, enquanto que para os cromoplastos, a nomenclatura é dada de acordo com o pigmento predominante.

Assim, temos:Amiloplastos - armazenam amido

Oleoplastos - armazenam óleos

Proteoplastos - armazenam proteínas

Xantoplastos - predomina a xantofila

Eritroplastos - predomina a ficoeritrina

Cloroplastos - predomina a clorofila

Leucoplastos

Cromoplastos

Membrana Externa

MembranaInterna

Tilacóide

Granum

Lamela

Estroma

Ultra-estrutura de um Cloroplasto Esquema de um Cloroplasto

Lamela

LuzCO2 GLICOSE

Granum

H2O

Estroma

O2

Os cloroplastos serão estudados separadamente devido à sua grande importância.

Observados ao microscópio eletrônico, os cloroplastos revelam a presença de duas membranas lipoprotéicas,denominadas membrana externa e membrana interna.

Essa última sofre invaginações, formando lamelas que apresentam uma série de discos denominados tilacóides.No interior dos tilacóides, encontramos pigmentos que absorvem a energia luminosa para a realização dafotossíntese. Entre os pigmentos encontramos carotenos, xantofilas, ficoeritrina e clorofila, com nítidapredominância desse último. Os tilacóides se organizam em pilhas localizadas na matriz, que recebe o nomede estroma. Cada pilha de tilacóides é chamada granum, enquanto o conjunto de todas essas pilhas denomina-se grana. A composição química do estroma é muito semelhante ao que observamos na matriz mitocondrial.A presença de DNA no estroma justifica a capacidade de autoduplicação dos cloroplastos, enquanto que osribossomos aí situados sintetizam proteínas para consumo no interior dessas organelas.

A função dos cloroplastos é realizar a fotossíntese. Através desse processo, os organismos clorofiladosconvertem a energia luminosa em energia química armazenada nos compostos orgânicos produzidos.

- CENTRÍOLOS

São organelas citoplasmáticas exclusivas de célulaseucariotas animais. Normalmente uma célula apresentaum par de centríolos dispostos mais ou menosperpendicularmente um em relação ao outro, formandoum diplossomo.

Os centríolos são constituídos por nove trincas demicrotúbulos protéicos dispostos em círculo, semmembrana lipoprotéica envolvente.

Trinca de microtúbulosprotéicos

microtúbuloprotéico

Centríolos

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Os centríolos orientam a divisão celular, além de formar cílios e flagelos,estruturas contráteis que possibilitam o movimento. A estrutura internados cílios e flagelos revela a existência de nove pares de microtúbulosprotéicos dispostos em círculo, envolvendo um par central. Na base doscílios e flagelos, encontramos o centríolo que originou tais estruturas,denominado corpúsculo basal. Os microtúbulos formadores dos cílios eflagelos são envolvidos por um prolongamento da membranacitoplasmática.

As funções atribuídas a cílios e flagelos são basicamente as mesmas, ou seja:

- Locomoção - Cílios e flagelos de certos protozoários e o flagelo do espermatozóide.

- Transporte de Partículas - O epitélio ciliado das vias respiratórias e tubas uterinas.

- Nutrição - Os coanócitos são células flageladas dos poríferos que, além de criar um fluxo de água nointerior do corpo do animal, capturam o alimento com ajuda do flagelo e iniciam a digestão intracelular.

- VACÚOLOS

São cavidades existentes no citoplasma revestidas por membranalipoprotéica. Os tipos mais comuns de vacúolos são:

a) Vacúolos de Armazenamento: São organelas típicas decélulas eucariotas vegetais, capazes de armazenar substânciasem seu interior. Em células jovens, os vacúolos são numerosos epequenos. Com o amadurecimento da célula, os vacúolos sereúnem, formando uma cavidade ampla que ocupa quase toda aextensão da célula, deslocando núcleo e citoplasma para a periferia.A membrana lipoprotéica do vacúolo de armazenamento édenominada tonoplasto.

FLAGELOS

Longos e pouco numerosos

Ondulatório

Certos protozoários,espermatozóides, coanó-citos dos poríferos

CARACTERIZAÇÃO

MOVIMENTO

OCORRÊNCIA

CÍLIOS

Curtos e numerosos

Vibrátil

Certos protozoários,epitélio da traquéiae das tubas uterinas

membranaplasmática

corpúsculobasal (centríolo)

microtúbulos

Estrutura dos Cílios e Flagelos

Protozoário CiliadoProtozoário FlageladoEpitélio Ciliado da Traquéia

Citoplasmacom orgânulos

Vacúolo

Vacúolo

Citoplasmacom orgânulos

(a) (b) (c)

Em “a”, temos uma célula vegetal que passa porum processo de desenvolvimento em “b” até

tornar-se adulta em “c”.

3232323232 Biologia - M1

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b) Vacúolos Digestivos: Também denominados lisossomos secundários, são organelas citoplasmáticastípicas de células eucariotas animais que realizam a digestão intracelular. São formados a partir da fusãodos lisossomos primários com fagossomos ou pinossomos.

c) Vacúolos Contráteis: Também denominados vacúolos pulsáteis, são organelas citoplasmáticas típicasde protozoários de água doce. A célula dos protozoários de água doce é hipertônica em relação ao meio,ocorrendo, assim, entrada de água na célula, por osmose. Os vacúolos contráteis contraem-se ritmicamente,eliminando o excesso de água da célula. Excretas da célula solúveis em água são eliminados a partir dascontrações dessas organelas.

6 - SÍNTESE PROTÉICA

A síntese de proteínas no meio intracelular ocorre no interior dos ribossomos, onde as ligações peptídicassão formadas unindo os aminoácidos.

Moléculas de DNA comandam todo o funcionamento da célula, incluindo a síntese protéica. A seqüência debases nitrogenadas do DNA condiciona a seqüência de bases nitrogenadas do RNA e esta condiciona aseqüência de aminoácidos da proteína.

Três tipos de RNA estão relacionados com o processo de síntese protéica. São eles:

- RNA mensageiro - RNAm - seu papel na síntese é levar uma mensagem genética do DNA que o formouao citoplasma, para que a proteína possa ser sintetizada.

- RNA transportador - RNAt também denominado RNA solúvel, captura e transporta aminoácidos até osribossomos, para que a proteína possa ser sintetizada. Cada RNAt é específico em relação ao aminoácidotransportado.

- RNA ribossômico - RNAr - Apresenta função estrutural, já que faz parte da estrutura dos ribossomos.

Os três tipos de RNA são formados no interior do núcleo por um processo denominado transcrição, já estudadono capítulo Bioquímica Celular. Uma vez formadas, as moléculas de RNA migram para o citoplasma, ondeexercem suas funções.

Cada aminoácido que constitui uma proteína é codificado por uma seqüência de três bases nitrogenadas doDNA, denominada CÓDIGO GENÉTICO. O código genético determina o tipo e a seqüência dos aminoácidosformadores da proteína. Assim, podemos concluir:

Paramécio (protozoário de água doce) evidenciando vacúolo contrátil e vacúolo digestivo

macronúcleo

vacúolo contrátil

cílio

formação do vacúolo digestivo

micronúcleo

vacúolo digestivo

3 Bases Nitrogenadas do DNA 1 Aminoácido

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Para facilitar o estudo, o mecanismo de síntese protéica será dividido em etapas, que são:

1ª etapa: O DNA forma o RNAm no interior do núcleo por TRANSCRIÇÃO. O RNAm formado migra parao citoplasma, levando uma mensagem genética do DNA que o formou, para a síntese da proteína.

2ª etapa: No citoplasma, o RNAm se associa a ribossomos, formando os polirribossomos ou polissomos.Cada conjunto de três bases nitrogenadas (Triplet) do RNAm é denominado códon e na formação dopolissomo cada ribossomo abrange dois códons.

3ª etapa: Cada RNAt combina-se a um aminoácido e o transporta até um ribossomo. À medida que seestabelecem as ligações peptídicas, a proteína vai sendo formada.

Em uma das extremidades do RNAt, existe uma seqüência de três bases nitrogenadas, denominada anticódon,que se liga a três bases nitrogenadas que constituem o códon do RNAm associado aos ribossomos, daseguinte maneira:

Cada aminoácido é transportado por um RNAt específico. Ao transportar aminoácidos até os ribossomos, osanticódons das moléculas de RNAt se unem aos códons complementares do RNAm, sendo esse processodenominado TRADUÇÃO. A tradução é a capacidade do RNAm em reconhecer o aminoácido para que aproteína seja formada. O processo de síntese protéica consome energia na forma de ATP e pode ser assimresumido:

RNAm ____________________________RNAt

As quatro bases nitrogenadas citadas estarão arranjadas três a três.

Os ribossomos vão se deslocando sobre o RNAm e, dessa maneira, novos aminoácidos vão sendo incorporados.Ao ocorrer a tradução do último códon, o ribossomo se desprende do RNAm. Quanto maior o número decódons percorridos pelo ribossomo, maior o número de aminoácidos formadores da proteína.

Observe na tabela e na figura a seguir um exemplo de como funciona o código genético. Observe ainda que umaminoácido pode apresentar um ou mais códons, de modo que uma modificação do código genético nemsempre provoca a síntese de uma proteína diferente.

A _______________________________ U

G _______________________________ C

C _______________________________ G

U _______________________________ A

Abreviação do aminoácido

(Phe)

(Leu)

(Val)

(Gly)

(Glu)

(His)

(Thr)

(Ser)

(Pro)

(Arg)

Código no DNA

AAA

AAC, GAG

CAA

CCG, CCT

CTT

GTA

TGT

AGG

GGG

TCT, TCC

Código no RNA

UUU

UUG, CUC

GUU

GGC, GGA

GAA

CAU

ACA

UCC

CCC

AGA, AGG

Aminoácido

Fenilalanina

Leucina

Valina

Glicina

Ácido glutâmico

Histidina

Treonina

Serina

Prolina

Arginina

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Etapas do processo desíntese de uma proteína. (Colunada esquerda) À medida que oribossomo se desloca sobre oRNA mensageiro (estágios A aE), vão sendo encaixados osaminoácidos e a proteína vaicrescendo. Os RNAtransportadores não foramrepresentados. (Coluna dadireita) Esquema que mostra acorrespondência entre os códonsdo RNAm e os anticódons doRNAt no processo de síntese deproteínas.

Com base na tabela anterior, podemos dizer que uma molécula de DNA com a seguinte seqüência de basesnitrogenadas na hélice ativa AGG CAA GGG CCT GTA TGT CCG produzirá um polipeptídio com a seguinteseqüência de aminoácidos:

7 - FOTOSSÍNTESE

É o processo de transformação da energia luminosa em energia química, armazenada nos compostos altamenteenergéticos produzidos. Os organismos clorofilados utilizando gás carbônico, água e luz produzem o seupróprio alimento e liberam o oxigênio para o meio ambiente. A equação geral simplificada da fotossíntese podeser assim representada:

Ser Val Pro Gly His Thr Gly

Enzimas6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2

Luz

Clorofila

Os organismos capazes de produzir o seu próprio alimento através da fotossíntese são denominados autótrofosfotossintetizantes. Os representantes do reino Metaphyta e alguns indivíduos dos reinos Monera e Protistasão clorofilados e, assim, autótrofos fosossintetizantes. No entanto, alguns organismos autótofos produzem oseu próprio alimento utilizando energia liberada em reações de oxidação de substâncias inorgânicas. Esseprocesso não depende da luz e é denominado quimiossíntese, sendo realizado por algumas bactériasclassificadas como autótrofas quimiossintetizantes.

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7.1 - Absorção de Luz

A clorofila é um pigmento verde capaz de absorver a energia luminosa, propiciando a ocorrência da fotossíntese.A luz é uma forma de energia composta por vários comprimentos de onda. O olho humano só conseguedistinguir comprimentos de onda situados entre 390 e 760 mµ, que compõem a luz visível ou luz branca. Aopassar por um prisma óptico, a luz branca se divide em vários comprimentos de onda com cores características.

Vários pigmentos diferentes estão presentes nascélulas dos organismos fotossintetizantes. Cadapigmento absorve certos comprimentos de ondarefletindo aqueles que não são absorvidos. A cor deum pigmento é determinada pelo comprimento deonda refletido. Assim, podemos concluir que aclorofila é verde por refletir os comprimentos de ondada luz verde. Pigmentos como caroteno, fucoxantina,ficoeritrina e xantofila estão presentes no interior dascélulas de organismos fotossintetizantes. No entanto,observamos que nos vegetais superiores ospigmentos mais importantes são as clorofilas a e b.

10

ULTRA VIOLETA LUZ VISÍVEL INFRA VERMELHO

390 760 100 000(mµ)

PRISMA

Violeta Anil Azul Verde Amarelo Laranja Vermelho

390 430 470 500 600 650 760(mµ)560

Enzimas6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Luz

Clorofila

Vel

oc.

da f

otos

sínt

ese

700 600 500 400

Ver

mel

ho

La

ran

ja

Am

arel

o

Ver

de

Azu

l

Vio

leta

Comprimentos deonda da luz

Espectro de Ação Fotossintética

Pelo espectro representado, podemos perceber que a taxa de fotossíntese é maior quando o vegetal éiluminado pelas luzes vermelha e azul. As clorofilas a e b praticamente não absorvem os comprimentos deonda das luzes amarela e verde, ocorrendo, assim, uma menor velocidade da fotossíntese.

Em células procariotas fotossintetizantes (cianofíceas e algumas bactérias), a clorofila se encontra dispersano hialoplasma, enquanto que em células eucariotas vegetais ela se localiza no interior dos tilacóides doscloroplastos.

7.2 - Origem do Oxigênio

Em 1941, alguns experimentos realizados demonstraram que todo o oxigênio liberado na fotossíntese provémda água e não do gás carbônico. Os experimentos utilizaram a alga verde Chlorella, que foi exposta à águamarcada com um isótopo radioativo do oxigênio. Observou-se que todo o oxigênio liberado na fotossínteseestava marcado radiativamente e o carboidrato formado nunca continha oxigênio radioativo. No entanto, fornecendoà alga gás carbônico marcado com oxigênio radioativo, observava-se que todo ele aparecia no carboidrato enunca no oxigênio liberado.

Pela equação geral simplificada da fotossíntese já citada, não podemos concluir o fato justificado acima.Assim, a equação geral da fotossíntese pode ser assim representada:

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7.3 - Fases da FotossínteseA fotossíntese ocorre em duas etapas: a fase clara e a fase escura.

- FASE CLARA

Também denominada fase fotoquímica ou iluminada, depende diretamente da luz, ocorrendo no interior dostilacóides do cloroplasto.

As clorofilas a e b tornam-se excitadas ao absorverem a luz e liberam elétrons que buscam níveis energéticosmais elevados. Os elétrons liberados, ricos em energia, podem seguir dois trajetos possíveis. De acordo como trajeto seguido por esses elétrons, a fase clara pode ser dividida em duas sub-fases: fotofostorilação cíclicae fotofosforilação acíclica.

FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA

A clorofila é excitada pela luz e perde um de seus elétrons, que vaiadquirindo energia. Esse elétron é capturado por um transportador deelétrons, a ferrodoxina, e segue por uma cadeia transportadora formadatambém pela plastoquinona e pelos citocromos, retornando à clorofilaque o liberou. A energia adquirida pelo elétron vai sendo perdida àmedida que ele passa pela cadeia transportadora de elétrons, sendoutilizada para a formação de ATP que será utilizado na fase escura.

FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA

As clorofilas a e b participam desse processo que leva à produção deATP por um trajeto acíclico dos elétrons que não retornam às clorofilas.O esquema abaixo mostra que os elétrons perdidos pela clorofila a sãorepostos pela clorofila b, enquanto a reposição dos elétrons perdidospela clorofila b é feita através da fotólise da água.

Plastoquinona

Clorofila

Citocromos

Elétron

Luz

Elétron

ADP

ATP

ADP

ATP

Ferrodoxina

Fotofosforilação Cíclica

Fotofosforilação Acíclica

Cito

crom

os

–

–

– –

–

(Fotólise da água)

–

–

Plastoquinona

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A fotólise da água ou reação de Hill está associada à fotofosforilação acíclica e consiste na quebra demoléculas de água sob ação da energia da luz. O transportador de elétrons NADP recebe dois elétrons (2e–)da clorofila e dois prótons (2H+) provenientes da fotólise da água, equilibrando-se como NADPH2. No trajetodos elétrons entre as clorofilas, ocorre produção de ATP que, juntamente com o NADPH2, será utilizado nafase escura.

A observação da fotólise da água no esquema permite concluir que ocorre formação de água e liberação deoxigênio para o meio.

Quimicamente, oxidação representa perda de elétrons, enquanto redução é o ganho de elétrons. Assim, nafotofosforilação acíclica, a clorofila b reduz a clorofila a, e a água reduz a clorofila b.

- FASE ESCURA

Também denominada fase enzimática, fixação de CO2, ciclo das pentoses, ciclo de Calvin e fase química, nãodepende diretamente da luz, ocorrendo no interior do estroma do cloroplasto. Em células procariotas, as duasfases ocorrem no hialoplasma.

A ribulose difosfato (RDP) é um monossacarídeo presente no estroma do cloroplasto. Esse composto apresentacinco átomos de carbono e reage com o CO

2, formando a hexose difosfato (HDP), que apresenta seis átomos

de carbono. A hexose difosfato é muito instável quimicamente e logo é hidrolisada em duas moléculas deácido fosfoglicérico (PGA), considerado o primeiro composto estável da fotossíntese. Cada molécula deácido fosfoglicérico recebe um radical fosfato proveniente do ATP, formando ácido difosfoglicérico (DPGA).Cada molécula de ácido difosfoglicérico recebe hidrogênios provenientes do NADPH2 e perde fosfato para omeio, formando fosfogliceraldeído ou aldeído fosfoglicérico (DPGA). As duas moléculas de aldeído se reúnem,formando uma molécula de glicose. Algumas moléculas de fosfogliceraldeído podem realimentar a fonte deglicose através de uma via metabólica alternativa que origina ribuloses difosfato.

Fase Escura

2ATP

2ATP

2NADPH2

2NADP2

Ácido Di-fosfoglicérico

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Assim, observamos que, na fase escura, o CO2 é reduzido a glicose pelo NADPH2 e pelo ATP.

C6H12O6

2ATP 2ADP

CO2

2NADPH2 2NADP

Esquema de um Cloroplasto com representação das Fases Clara e Escura

Relação entre as Fases Clara e Escura da Fotossíntese

ADP

NADP

Velocidade da Fotossíntese

Intensidade Luminosa

7.4 - Fatores Limitantes da Fotossíntese

Os três fatores que influem diretamente na realização da fotossíntese são: intensidade luminosa, concentraçãode CO2 e temperatura.

INTENSIDADE LUMINOSA

Com o aumento da intensidade luminosa, a velocidade da fotossíntesetende a aumentar, desde que existam moléculas ativas de clorofila.Atingindo o ponto de saturação luminosa, a velocidade da fotossíntesetende a se estabilizar.

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CONCENTRAÇÃO DE CO2

Com o aumento da concentração de CO2, a velocidade da fotossíntese tende a aumentar, desde que existam

moléculas ativas de ribulose difosfato. A partir de determinada concentração de CO2, a velocidade da fotossíntesetende a se estabilizar.


Concentração de CO2

TEMPERATURA

Com o aumento da temperatura, a velocidade dafotossíntese tende a aumentar, já que ocorre umaumento na velocidade das reações químicas da faseescura. O aumento da temperatura tem poucainfluência na fase clara, já que as reações dessafase são fotoquímicas. A partir de determinadatemperatura, a velocidade da fotossíntese diminuidevido à desnaturação das enzimas que catalisamas reações de escuro.


8 - RESPIRAÇÃO CELULAR

É o processo bioquímico através do qual as células obtêm a energia necessária à vida. Em geral, a respiraçãocelular é representada através da quebra da glicose, que apresenta grande função energética. A energiaé liberada na forma de ATP, que, ao perder um radical fosfato, libera aproximadamente 8.000 calorias,formando ADP.

Temperatura

10° 20° 40° 50° 60°

Se a respiração celular não utilizar o oxigênio, teremos a respiração celular anaeróbia ou fermentação. Seo processo utilizar o oxigênio, teremos a respiração celular aeróbia.

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8.1 - Respiração Celular Anaeróbia ou Fermentação

Consiste na degradação da glicose sem utilizar o oxigênio. Os produtos finais da fermentação ainda sãomuito energéticos, já que a degradação da glicose é incompleta.

Através da fermentação, cada molécula de glicose forma duas moléculas de ácido pirúvico, que podemoriginar outros compostos. A fermentação consiste, então, em uma glicólise, que ocorre no hialoplasma,produzindo 4 ATP e consumindo 2 ATP para ativar a glicose, resultando em um saldo energético de 2 ATP.

De acordo com os compostos formados pelas moléculas de ácido pirúvico, a fermentação pode ser de doistipos principais: fermentação lática e fermentação alcoólica.

FERMENTAÇÃO LÁTICA

Cada molécula de ácido pirúvico forma uma molécula de ácido lático. Ocorre a utilização de hidrogêniostransportados pelo NAD (transportador de hidrogênio) para formação do ácido lático.

A fermentação lática é realizada por alguns microrganismos e por células do tecido muscular. As bactériasdenominadas lactobacilos são utilizadas na produção de iogurtes, queijos e coalhadas, já que sua fermentaçãoforma o ácido lático que promove o azedamento do leite. Nos nossos músculos, pode ocorrer fermentaçãolática quando a atividade física é muito intensa com insuficiência de oxigênio para manter a respiração aeróbica.Nessa condição, as células musculares geram energia através da glicólise sem usar o oxigênio, por fermentaçãolática. O acúmulo de ácido lático nos músculos provoca a fadiga muscular.

Observe que na fermentação lática não há descarboxilação do ácido pirúvico e não ocorre formação do gáscarbônico.

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

Cada molécula de ácido pirúvico forma uma molécula de álcool etílico (etanol) e uma de gás carbônico. Ocorrea utilização de hidrogênios transportados pelo NAD (transportador de hidrogênio) para formação do álcooletílico.

A fermentação alcoólica é realizada por algumas bactérias e alguns fungos (leveduras). Entre as leveduras,merece destaque o Saccharomyces cerevisiae (lêvedo de cerveja) que permite a fabricação da cerveja. Ocrescimento da massa de pães e bolos se deve ao gás carbônico produzido através da fermentação, onde seutilizam tabletes de fermento (Saccharomyces).

Observe que na fermentação alcoólica há descarboxilação do ácido pirúvico, com formação de gás carbônico.

• Fermentação Lática

Glicose 2 Ácido pirúvico 2 Ácido lático + 2 ATP

• Fermentação Alcoólica

Glicose 2 Ácido pirúvico 2 Álcoól etílico + 2 ATP + 2 CO2

Resumidamente, temos:

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8.2 - Respiração Celular Aeróbia

Consiste na degradação total da glicose utilizando o oxigênio. Ocorre produção de grande quantidade deenergia na forma de ATP.

Podemos representar a respiração celular aeróbia através da seguinte equação geral:

São produzidos 40 ATP, havendo um consumo de dois ATP e resultando em um saldo energético de 38 ATP.

A respiração celular aeróbia é dividida em três fases:

matriz mitocondrial

cristamitocondrial

membrana interna

membrana externa

Morfologia de uma Mitocôndria

- Glicólise - ocorre no hialoplasma

- Ciclo de Krebs - ocorre na matriz mitocondrial

- Cadeia respiratória - ocorre nas cristas mito-condriais

GLICÓLISE

É a quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico.Ocorre no hialoplasma, representando um fenômeno anaeróbio,embora a respiração seja aeróbia.

Assim como na respiração anaeróbia, ocorre a produção de 4ATP e consumo de 2 ATP para ativar a glicose, resultando emum saldo energético de 2 ATP. Formam-se duas moléculas deNADH

2 que transportam hidrogênio até as cristas mitocondriais,onde o oxigênio representa o aceptor final de hidrogênios,formando água. Os 4 ATP são produzidos por fosforilação dosubstrato (ADP + PO≡

4 � ATP).

CICLO DE KREBS

Também denominado ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico, ocorre na matriz mitocondrial.

Ao penetrar na matriz mitocondrial, cada molécula de ácido pirúvico (3C) transforma-se em uma molécula deácido acético (2C), havendo liberação de gás carbônico e hidrogênios. Estes últimos são capturados pelo NAD,formando NADH2, que transporta os hidrogênios até as cristas mitocondriais. Cada molécula de ácido acéticocombina-se com a coenzima A, formando um composto denominado acetil coenzima A (acetil Co-A), quereage com o ácido oxalacético iniciando o ciclo de Krebs, liberando a coenzima A. O ciclo de Krebs envolveum conjunto complexo de reações químicas que regeneram o ácido oxalacético, liberando gás carbônico,hidrogênios e ATP. Os hidrogênios liberados são transportados pelos transportadores NAD (Nicotinamidaadenina dinucleotídeo) e FAD (Flavina adenina dinucleotídeo) até as cristas mitocondriais.

Glicose (6C)

Ácido pirúvico (3C)

Ácido pirúvico (3C)

2ADP

2ATP

2NAD

2 NADH2

O esquema não representa os 2 ATPutilizados na ativação da glicose.

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38ATPEnzimas

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Como são formadas duas moléculas de ácido pirúvico por molécula de glicose, ocorrem dois ciclos de Krebs.Em cada ciclo observamos que:

- 3 NAD se reduzem a 3 NADH2

- 1 FAD se reduz a 1 FADH2

- ocorre a produção de 1 ATP por fosforilação do substrato (ADP + PO≡4 � ATP)

1 - Liberação de CO2 e de NADH2, formando umcomposto de 2C.

2 - O ácido acético recebe a coenzima A, formandoAcetil CoA.

3 - O Acetil CoA combina-se com um composto de 4C elibera a coenzima A.

Observe que o processo foi representadocom apenas uma molécula de ácidopirúvico. No ciclo de Krebs, ocorreprodução de 2 ATP por fosforilação dosubstrato (1 ATP para cada ciclo deKrebs).

O– –

CADEIRA RESPIRATÓRIA

Também denominada fosforilação oxidativa, ocorre nas cristasmitocondriais no nível das partículas elementares internas. Oshidrogênios retirados nas reações já descritas e presentes nasmoléculas de NADH

2 e FADH2 são transportados até o oxigêniopresente nas cristas mitocondriais, formando água. Assim, o oxigêniorepresenta o aceptor final de hidrogênios na cadeia respiratória.

A Cadeia Respiratória

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Observe pela figura que um NADH2 pode iniciar a cadeia respiratória cedendo dois átomos de hidrogênios aoFAD, que se reduz a FADH2. Nessa etapa, ocorre liberação de energia suficiente para formação de 1 ATP. Apartir do FADH2, apenas os dois elétrons dos hidrogênios são cedidos para uma cadeia de citocromos(transportadores de elétrons), sobrando dois prótons H+. Ao passar de um citocromo a outro, os elétronsliberam energia suficiente para a formação de mais 2 ATP. No final da cadeia, os elétrons são captados pelooxigênio (1/2 O2), que reduz a O– –. Os 2 H+ se combinam com O– –, formando água.

A cadeia respiratória representa o principal mecanismo gerador de ATP. Pela observação da figura e da descriçãoanterior, podemos perceber que cada NADH2 permite a formação de 3 ATP na cadeia respiratória. No entanto,se a cadeia inicia-se pelo FADH2, haverá formação de apenas 2 ATP.

Na cadeia respiratória, ocorre a participação de 10 moléculas de NAD que se reduzem a NADH2, permitindo aformação de 30 ATP, e duas moléculas de FAD, que se reduzem a FADH2, permitindo a formação de mais 4ATP. Assim, no final da cadeia respiratória, há formação de 34 ATP. Como são formados 4 ATP na glicólise (comsaldo de 2 ATP) e 2 ATP no ciclo de Krebs, a respiração celular aeróbia leva à produção de 40 ATP. O saldo finalé de 38 ATP, já que são gastos 2 ATP para ativar a glicose na primeira fase do processo, que é a glicólise.

Tente observar no esquema a seguir o saldo energético de 38 ATP. Já foram descontados os 2 ATP utilizadosna ativação da glicose e o processo foi representado a partir de apenas uma molécula de ácido pirúvico.

Integração das Etapas da Respiração Celular Aeróbia

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Em células procariotas, glicólise e ciclo de Krebs ocorrem no hialoplasma, enquanto a cadeia respiratóriaocorre na membrana citoplasmática. As bactérias aeróbias apresentam uma invaginação da membranacitoplasmática denominada mesossomo, onde ocorre a cadeia respiratória (fosforilação oxidativa).

BALANCEAMENTO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

FORMAÇÃO DE ATP POR FOSFORILAÇÃO DO SUBSTRATO

- Glicólise - 4 ATP

- Ciclo de Krebs - 2 ATP

TOTAL - 6 ATP

FORMAÇÃO DE ATP POR FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

- Glicólise - 2 NADH2 - 6 ATP

- Na produção de ácido acético a partir de - 2 NADH2 6ATP ácido pirúvico

- Ciclo de Krebs - 6 NADH2 ______18 ATP

- 2 FADH2

______4 ATP

TOTAL 34 ATP

8.3 - Relação Entre Respiração Celular Aeróbia e Fotossíntese

Respiração celular aeróbia e fotossíntese são processos antagônicos, já que cada um desses processosutiliza como reagente o que o outro produz. As equações representadas facilitam o entendimento.

RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA C6H12O6 + 6O2 ��6CO2 + 6H2O

FOTOSSÍNTESE 6CO2 + 6H2O ��C6H12O6 + 6O2

Denomina-se ponto de compensação fótico, aintensidade luminosa em que a atividadefotossintetizante é igual à atividade respiratória. Issosignifica que, nesse ponto, o vegetal consome nafotossíntese uma quantidade de CO2 equivalente àliberada pela respiração ou que consome narespiração uma quantidade de O2 equivalente àproduzida na fotossíntese.

O ponto B corresponde ao ponto de compensaçãofótico e podemos perceber que, no intervalo AB, ovegetal encontra-se abaixo do ponto de compensação,já que a taxa de fotossíntese é menor que a derespiração. A partir do ponto B, o vegetal encontra-se acima do ponto de compensação, já que a taxa defotossíntese é maior que a de respiração.

Ponto decompensaçãofótico

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9 - NÚCLEO CELULAR

É a porção da célula que controla o funcionamento celular edetermina os mecanismos de hereditariedade. No final do séculopassado, os experimentos de merotomia realizados por Balbianievidenciaram a função do núcleo de controlar toda a atividadecelular. Balbiani separava o núcleo de amebas do restante dacélula, e observava que o fragmento anucleado morria, algunsdias depois. O transplante do núcleo para o fragmentoanucleado permitia sua sobrevivência e reprodução,evidenciando, assim, a importância do núcleo para ofuncionamento e a reprodução celular.

O comando do funcionamento celular desempenhado pelonúcleo se deve à presença de DNA em seu interior.

Núcleo

Citoplasma

Fragmentonucleado

Fragmentoanucleado

Transplantedo Núcleo

Experimento de Balbiani

9.1 - Partes do Núcleo

Os principais componentes estruturais donúcleo de eucariontes são: CARIOTECA, SUCONUCLEAR, NUCLÉOLO e CROMATINA.

CARIOTECA

Também denominada membrana nuclear oucariomembrana, é uma dupla membranalipoprotéica derivada do retículo endoplasmáticorugoso e invisível ao microscópio óptico comum.Ao microscópio eletrônico podemos observara existência de duas lâminas com inúmerosporos por onde ocorrem trocas diversas desubstâncias entre o núcleo e o citoplasma.

A carioteca apresenta as mesmaspropriedades da membrana citoplasmática, exceto a capacidade de regeneração.

SUCO NUCLEARTambém denominado cariolinfa, carioplasma, nucleolinfa e nucleoplasma, é um colóide que preenche onúcleo. É constituído principalmente de água e proteínas e nele estão mergulhadas as estruturas nucleares.

NUCLÉOLO

É uma estrutura nuclear que se encontra mergulhada na cariolinfa, sendo observado em número de um oumais. Convém ressaltar que as três estruturas nucleares citadas - carioteca, suco nuclear e nucléolo - sóestão presentes em células eucariotas.

É formado de RNA ribossômico (RNAr) e proteínas, sem membrana lipoprotéica envolvente.

Desaparece no início da divisão celular e é novamente formado em regiões especiais de alguns cromossomosdenominadas SATÉLITES ou ZONAS SAT ou ZONAS REORGANIZADORAS DO NUCLEÓLO.

Em células que sintetizam grande quantidade de proteína, os nucléolos são mais numerosos e volumosos, jáque eles formam os ribossomos.

lamela externa

lamela interna

carioteca

nucléolo

suco nuclear

cromatina

poros

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CROMATINA

É um material formado por filamentos desespiralizados de DNA e proteínas (Desoxirribonucleoproteínas).

A cromatina está presente no núcleo de células que não estãoem processo de divisão. Isso ocorre porque quando a célulaentra no processo de divisão (mitose ou meiose) os filamentosque formam a cromatina passam por um processo deespiralização, formando os cromossomos. A análise dacromatina permite a identificação de áreas menoscondensadas (EUCROMATINA) mais condensadas(HETEROCROMATINA).

Os cromossomos são estruturas resultantes da espiralizaçãoda cromatina durante a divisão celular. As regiões deeucromatina espiralizam-se bem mais em relação àheterocromatina.

Heterocromatina

Eucromatina

Filamento de Cromatina

Cromossomo Telocêntrico - O centrômero é terminal e o cromossomo apresenta apenas um braço. É oúnico tipo que não ocorre na espécie humana.

Cromossomo Acrocêntrico - O centrômetro é subterminal e o cromossomo apresenta um braço bem maiorque o outro.

Cromossomo Submetacêntrico - O centrômero é quase mediano e o cromossomo apresenta dois braçosdesiguais de dimensões próximas.

Cromossomo Metacêntico - O centrômero é mediano e o cromossomo apresenta os dois braços do mesmotamanho.

satélite

constrição secundária

braços

constrição primária(centrômero)

Estrutura de um Cromossomo

Telocêntrico Acrocêntrico Submetacêntrico Metacêntrico

9.2 - Estrutura de um Cromossomo

Ao longo de sua estrutura, um cromossomo apresenta uma ou maisconstrições. A constrição primária ou centrômero está presente em todos oscromossomos, representando um estrangulamento que permite a identificaçãode braços. A constrição secundária está presente em alguns cromossomose é importante por delimitar uma região globosa e terminal de um ou maisbraços do cromossomo, denominada satélite ou zona sat ou zonareorganizadora do nucléolo.

Quanto à posição ocupada pelo centrômero, encontramos quatro tipos decromossomos:

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Quanto ao número de braços, encontramos dois tipos de cromossomos:

Cromossomo simples - Apresenta dois braços.

Cromossomo duplo - Apresenta quatro braços.

Cromossomo Simples

cromátide

cromátide

Cromossomo Duplo

A fase do ciclo de vida de uma célula que precede a sua divisão é denominada intérfase. Nessa fase, ocorrea duplicação do material genético, com os cromossomos passando de simples a duplos.

CROMOSSOMOS SIMPLES

1 Centrômero

2 Braços

X DNA e proteína

X Cromonemas

CROMOSSOMOS DUPLOS

1 Centrômero

4 Braços

2X DNA e proteína

2X Cromonemas

2 Cromátides

Denomina-se cromonema os filamentos de cromatina que formam o cromossomo,enquanto cromátide representa cada metade de um cromossomo duplo. Seocorrer a divisão do centrômero de um cromossomo duplo, haverá a formaçãode dois cromossomos simples.

O número de cromossomos é constante entre indivíduos de mesma espécie, masvaria de espécie para espécie. As células somáticas da espécie humana (célulasque formam o corpo) apresentam 46 cromossomos, enquanto as célulasreprodutoras (gametas) apresentam 23 cromossomos.

Nas células somáticas, os cromossomos normalmente ocorrem formando pares.Os dois cromossomos que constituem cada par são denominados cromossomoshomólogos, que são semelhantes na forma e no tamanho. As células que apresentampares de cromossomos homólogos são células diplóides (2n).

Nos gametas, os cromossomos não ocorrem aos pares. Em cada gametaencontramos apenas um cromossomo de cada par de homólogos. Assim, as célulasque não apresentam cromossomos homólogos, possuindo apenas um cromossomode cada par, são células haplóides (n) e possuem metade do número decromossomos das células diplóides desse indivíduo.

Cada gameta humano apresenta 23 cromossomos, e o zigoto (célula ovo) formadoa partir da fecundação apresentará 46 cromossomos, sendo pois uma célula 2n.O zigoto originará o embrião, que apresentará 46 cromossomos nas céluassomáticas.

Célula Diplóide

Célula Haplóide

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9.3 - Determinação do Sexo na Espécie Humana

Os 46 cromossomos presentes nas células somáticas humanas recebem as seguintes denominações:

- 44 cromossomos autossomos que formam 22 pares de homólogos

- 2 cromossomos sexuais ou alossomos ou heterossomos denominados X e Y. Esses cromossomosidentificam o sexo do indivíduo. Observe:

Sexo masculino - 44 autossomos + XY

Sexo feminino - 44 autossomos + XX

O homem pode formar dois tipos de gametas: um que apresenta o alossomo X e outro que apresenta oalossomo Y, enquanto a mulher só forma um tipo de gameta, ou seja, aquele que apresenta o alossomo X.

Observe a seguir:

No momento da fecundação, ocorre a determinação do sexo, já que o espermatozóide contendo o alossomoX ou Y penetra no ovócito II. O zigoto formado apresentará 46 cromossomos, sendo 44 autossomos e 2alossomos (XX ou XY). Assim, o sexo da criança a ser gerada depende do tipo de espermatozóide (X ou Y)que penetra no ovócito II.

Em 1949, Barr e Bertran, estudando células nervosas de gatas, observaram grânulos de heterocromatina(cromatina condensada) que não estavam presentes em células de gatos. Esses grânulos de heterocromatinaforam denominados corpúsculos de Barr e são conhecidos hoje com o nome de cromatina sexual. Na espéciehumana, a cromatina sexual também está presente em indivíduos do sexo feminino e representa um doscromossomos X que se encontra mais espiralizado.

Podemos determinar o número, o tamanho e a forma dos cromossomos de uma espécie através do seucariótipo. O cariótipo é o conjunto de cromossomos das células diplóides do indivíduo sendo obtido pelainterrupção da divisão de células extraídas do indivíduo. Os cromossomos são corados e fotografados quandopassam por uma fase da divisão celular onde a espiralização é máxima. As fotografias obtidas são ampliadase recortadas, agrupando-se os cromossomos conforme o tamanho e a forma que apresentam, estabelecendo-se, assim, pares de cromossomos homólogos.

Cariótipo de um Homem Cariótipo de uma Mulher

X

Observe que os cromossomossão ordenados em sete gruposrepresentados pelas letras de Aaté G, de acordo com o tamanhoe a forma, e os 22 pares deautossomos são numerados.

Sexo Feminino

22 A + X

22 A + X

1 tipo de ovócito II(gameta feminino)

44 A + XX

Sexo Masculino

22 A + X

22 A + Y

2 tipos deespermatozóides(gametas masculinos)

44 A + XY

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9.4 - Aberrações Cromossômicas

Representam qualquer alteração na estrutura ou no número de cromossomos de uma célula. As alterações donúmero de cromossomos classificam-se em:

Euploidias - Ganho ou perda de uma ou mais genomas. Genoma é o conjunto de cromossomos de umacélula haplóide. Casos de euploidia não ocorrem na espécie humana.

Aneuploidias - Ganho ou perda de um número pequeno de cromossomos (em geral, um ou dois). Sãoconhecidos casos de monossomia (2n - 1), nulissomia (2n - 2), trissomia (2n + 1) e tetrassomia (2n + 2).

PRINCIPAIS ANEUPLOIDIAS HUMANAS

As aneuploidias são decorrentes de erros na distribuição dos cromossomos durante a divisão celular. Asprincipais aneuploidias humanas são: Síndrome de Down, Síndrome de Klynefelter e Síndrome de Turner.

SÍNDROME DE DOWN

Também conhecida por trissomia do 21 ou mongolismo, éuma aneuploidia autossômica do tipo trissomia, em que o parcromossômico de número 21 apresenta um cromossomoextranumerário. As células somáticas apresentam 47cromossomos e a freqüência é de um caso para 500 a 600nascimentos normais.

O portador dessa síndrome apresenta baixa estatura, mãos ededos curtos, prega simiesca nas mãos, olhos oblíquos,retardo mental e problemas cardíacos congênitos. Os homenssão estéreis, mas as mulheres são férteis.

Problemas cardíacos e baixa resistência a infecções fazemcom que a expectativa de vida seja pequena com o doentenormalmente não ultrapassando os 30 anos de idade.

Com o aumento da idade materna, o risco de nascimento deuma criança com essa síndrome torna-se maior,principalmente após os 35 anos de idade.

Isso ocorre porque, quanto maior a idade da mãe, maior apossibilidade dessa mulher apresentar gametas anômalos, nosquais ocorre uma não disjunção do par 21.

SÍNDROME DE KLYNEFELTER

É uma aneuploidia alossômica do tipo trissomia, em que os indivíduos afetados são sempre do sexo masculino.O exame de seu cariótipo revela 47 cromossomos, havendo um cromossomo X a mais no par sexual. Osindivíduos afetados são XXY. A freqüência é de um caso para 700 ou 800 nascimentos de crianças do sexomasculino normais.

O portador dessa síndrome apresenta testículos atrofiados, gerando esterilidade, ginecomastia (crescimentodas mamas), cromatina sexual em suas células e um leve retardo mental em alguns casos.

SÍNDROME DE TURNER

É uma aneuploidia alossômica do tipo monossomia, em que os indivíduos afetados são sempre do sexofeminino. O exame de seu cariótipo revela 45 cromossomos, faltando um cromossomo X do par sexual. Osindivíduos afetados são XO. É uma anomalia cromossômica rara com freqüência de 1 caso para 3.000 nascimentosde crianças do sexo feminino normais.

Cariótipo de um indivíduo do sexo masculinocom síndrome de Down. Observe que o par denúmero 21 apresenta um cromossomo a mais.

y

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A portadora dessa síndrome apresenta ovários atrofiados, gerando esterilidade, baixa estatura, pescoçoalado, grande quantidade de pêlos no corpo, alterações ósseas e cardíacas, ausência de cromatina sexual eum leve retardo mental em alguns casos.

Assim, temos: Representação do Cariótipo

45 A + XY

45 A + XX

44 A + XXY

44 A + XO

Síndrome

Down

Klynefelter

Turner

9.5. Divisão Celular

É o processo pelo qual uma célula se divide, originando células filhas. São conhecidos dois tipos de divisãocelular: mitose e meiose. Para entrar em divisão, uma célula deve apresentar cromossomos duplos, masquando uma célula filha é formada, ela apresenta cromossomos simples. Assim, percebemos a necessidadeda duplicação dos cromossomos, que ocorre em uma fase precedente à divisão celular denominada intérfase.

INTÉRFASE

Não faz parte da divisão celular e tem por finalidade promover a duplicação dos cromossomos (material genético)para que a célula possa entrar em divisão.

A intérfase é dividida em três períodos: G1, S e G2. Os períodos G1 e G2 são períodos de repouso celular,enquanto no período S ocorre intensa síntese de DNA, promovendo a duplicação dos cromossomos. Assim, noperíodo G1, o material genético ainda não sofreu duplicação, enquanto no período G2, ele já se encontraduplicado.

A intérfase antecede os processos de mitose e meiose

MITOSE

É um processo de divisão celular em que uma célula mãe, haplóide ou diplóide, com cromossomos duplos,origina duas células filhas com o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples.

Estas células filhas são geneticamente idênticas entre si.

A mitose é uma divisão equacional, já que o número de cromossomos da célula mãe é mantido em cada umadas células filhas. Nota-se, então, a importância da duplicação do material genético na intérfase.

2 Nd

2 Ns 2 Ns

Mitose em Célula Diplóide

Nd

Ns Ns

Mitose em Célula Haplóide

Distribuição dos Cromossomosdurante a Mitose

INTE

RFA

SE

MIT

OS

E

DUPLICAÇÃO

Nd - Célula haplóide com cromossomos duplos

Ns - Célula haplóide com cromossomos simples

2 Nd - Célula diplóide com cromossomos duplos

2 Ns - Célula diplóide com cromossomos simples

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FASES DA MITOSEPara facilitar o estudo, a mitose é dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

PRÓFASE

É a primeira fase da divisão celular. Caracteriza-se por:

- Desaparecimento da carioteca e nucléolo(s). A carioteca, na verdade, se rompe devido ao aumento devolume do núcleo pela absorção de água do citoplasma. O(s) nucléolo(s) se desintegra(m), sendo o RNArdistribuído pela célula.

- Início da espiralização dos cromonemas, formando cromossomos. Cromossomos verdadeiros começam aaparecer na prófase devido ao processo de espiralização dos cromonemas. Por razões didáticas, costuma-se usar o termo “cromossomos em intérfase”.

- “Duplicação” dos centríolos e afastamento dos mesmos para os pólos da célula. A expressão “duplicaçãodos centríolos” ficou consagrada pelo uso, mas o que ocorre, na verdade, é a formação de um novo par decentríolos. Os centríolos não se autoduplicam.

- Formação das fibras do áster e das fibras do fuso. As fibras do áster são microtúbulos protéicos presentesao redor dos centríolos, enquanto as fibras do fuso são microtúbulos protéicos contínuos que se estendem deum pólo a outro da célula. O conjunto das fibras do áster e das fibras do fuso constituem o aparelho mitótico.

- Cromossomos se prendem, pelo centrômero, às fibras do fuso, sem nenhum padrão de organização. Ascromátides de uma mesmo cromossomo são chamadas cromátides irmãs.

METÁFASE

Caracteriza-se por:

- Grau máximo de espiralização cromossômica.

- Cromossomos alinhados na região equatorial da célula (placa equatorial).

- Divisão do centrômero no final desta fase, de modo que cada cromossomo duplo se transforma em doiscromossomos simples.

ANÁFASE

Caracteriza-se por:

- Encurtamento das fibras do fuso.

- Em função do encurtamento das fibras do fuso, os cromossomos migram para os pólos da célula.

Observe que esses cromossomos que vão atingir os pólos da célula são cromossomos simples, já quehouve divisão do centrômero no final da metáfase precedente, quando cada cromossomo duplo originou doiscromossomos simples.

- Início da desespiralização cromossômica.

TELÓFASE

É a fase final da mitose e costuma ser entendida como sendo o inverso da prófase. É caracterizada por:

- Formação de novas cariotecas e nucléolos.

- Cromossomos totalmente desespiralizados (cromatina).

- Total desaparecimento das fibras do fuso.

- Formação de duas células filhas.

A formação de duas células filhas ocorre em duas etapas: cariocinese e citocinese.

A cariocinese consiste na divisão do núcleo e se inicia no final da metáfase, com a divisão do centrômero. Acariocinese é concluída no final da telófase, com a formação de novas cariotecas e nucléolos, cromossomosreassumindo a forma de cromatina e desaparecimento total do aparelho mitótico.

A citocinese ou citodiérese consiste na divisão do citoplasma e se inicia quando a cariocinese termina. Sãoconhecidos dois tipos de citocinese:

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CITOCINESE CENTRÍPETA

Caracteriza células animais e ocorre de fora para dentro. O citoplasma sofre um estrangulamento através deinvaginação da membrana plasmática, formando duas células filhas. Esse tipo de citocinese é também chamadocitocinese por estrangulamento.

CITOCINESE CENTRÍFUGA

Caracteriza células vegetais e ocorre dedentro para fora. A grande resistência daparede celular das células vegetais impedea divisão do citoplasma de fora paradentro. Vesículas do complexo de Golgiricas em pectina formam uma estruturadenominada fragmoplasto na regiãoequatorial. Essas vesículas se fundem,formando a lamela média, que separa asduas células filhas. Em alguns pontos, aseparação entre as células filhas não écompleta, pois encontramos interrupçõesonde se estabelecem pontes citoplas-máticas, que fazem a comunicação entre as células vizinhas. Essas pontes citoplasmáticas são denominadasplasmodesmos.

Plasmo-desmos

Cromatina Carioteca

Fra

gmop

last

o ParedeCelular

Prófase Metáfase

Anáfase Telófase

Fases da Mitose

CÉLULA ANIMALAstral, devido a presença do Áster.

Cêntrica, devido à presença de centríolos.

Citocinese centrípeta, por estrangulamento

CÉLULA VEGETALAnastral, devido à ausência do Áster.

Acêntrica, devido à ausência de centríolos.

Citocinese centrífuga, com formação da lamela média.

DIFERENÇAS ENTRE MITOSE ANIMAL E VEGETAL

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VARIAÇÃO DA QUANTIDADE DE DNA NO CICLO DE VIDA DA CÉLULA

No gráfico abaixo, C representa a quantidade de DNA de uma célula haplóide, enquanto 2C representa aquantidade de DNA de uma célula diplóide, antes da duplicação do DNA, que ocorre no período S da intérfase.4C representa a quantidade de DNA após a duplicação do DNA. Perceba que na anáfase a quantidade de DNAdiminui para 2C, em função da separação das cromátides que migram para os pólos opostos da célula.

Quant. de DNA G2

4CS

G1

2C

C

Pró

fase

Met

áfas

e

Aná

fase

Teló

fase

Intérfase MitoseTempo

Intérfase

FINALIDADES DA MITOSE

- Reprodução assexuada de seres unicelulares (cissiparidade ou bipartição)

- Divisão do zigoto durante o desenvolvimento embrionário.

- Crescimento e regeneração de tecidos nos organismos pluricelulares.

- Formação de gametas nos vegetais.

MEIOSE

É um processo de divisão celular em que uma célula mãe, sempre diplóide, com cromossomos duplos,origina quatro células filhas com metade do número de cromossomos da célula mãe, porém simples.

A meiose consta de duas divisões. No entanto, só vai haver uma duplicação cromossômica, razão pelaqual uma célula, que vai entrar em meiose, necessite apresentar cromossomos duplos.

A primeira divisão da meiose é denominada divisão reducional, já que o número cromossômico é reduzido àmetade.

A segunda divisão da meiose é denominada divisão equacional, já que é mantido o número cromossômico.

2 Nd - Célula diplóide comcromossomos duplos.

Nd - Célula haplóide comcromossomos duplos.

Ns - Célula haplóide comcromossomos simples.

Divisão Reducional (R!)ou Divisão I

Nd

Ns Ns

Nd

Ns Ns

Divisão Equacional (E!)ou Divisão II

2Nd

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INT

ER

FAS

E

DUPLICAÇÃO

DIV

ISÃ

O I

SEPARAÇÃO DOS HOMÓLOGOS

DIV

ISÃ

O II

SEPARAÇÃO DAS CROMÁTIDES

Distribuição dos Cromossomosdurante a Meiose

Assim como na mitose, a intérfase precede a meiose, promovendo a duplicação dos cromossomos no período S.

Terminada a intérfase, inicia-se a meiose propriamente dita, que apresenta duas divisões celulares: divisão Iou reducional e a divisão II ou equacional. Não há necessidade de nova intérfase entre as divisões I e IIporque os cromossomos continuam duplos ao final da divisão I. O que ocorre entre as duas divisões é umperíodo de repouso celular denominado intercinese.

FASES DA MEIOSE

Para facilitar o estudo, as divisões I e II da meiose são divididas em quatro fases cada uma, como podemosobservar abaixo:

MeioseMetáfase IAnáfase ITelófase I

Divisão II

Prófase I

LeptótenoZigótenoPaquítenoDiplótenoDiacinese

Intercinese

Divisão I

Prófase IIMetáfase IIAnáfase IITelófase II

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DIVISÃO REDUCIONAL

Apresenta as seguintes fases: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I.

PRÓFASE I

É a fase mais longa do processo.

O evento mais importante da prófase I da meiose é o crossing over, já que ele promove a recombinação degens localizados em cromossomos homólogos. Assim, o crossing over é um fator de variabilidade genética,porque ele aumenta a variabilidade das células formadas e, assim, a variabilidade das espécies.

Detalhe do Crossing Over

Observe nas figuras abaixo que a meiose com crossing over formou quatro células de constituição genéticadiferente (AB, Ab, aB e ab), enquanto a meiose sem crossing over não permitiu a recombinação de gens,formando duas células de constituição genética AB e duas de constituição ab.

Meiose com Crossing Over Meiose sem Crossing Over

METÁFASE I

Caracteriza-se por:

- Cromossomos pareados (pares de homólogos) na região equatorial da célula.

- Não ocorre divisão do centrômero, como observamos no final da metáfase mitótica.

ANÁFASE I

Caracteriza-se por:


- Em função do encurtamento das fibras do fuso e da não divisão do centrômero na metáfase I,cromossomos duplos migram para os pólos da célula.

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TELÓFASE I

É a última fase da divisão I da meiose. Caracteriza-se por:

- Formação de novas cariotecas e nucléolos.- Total desaparecimento das fibras do fuso e do áster.- Os cromossomos não assumem o aspecto interfásico, permanecendo espiralizados.- Formação de duas células filhas. Os processos de formação das duas células filhas são os mesmos quejá foram descritos na telófase da mitose. No entanto, as células filhas presentes na telófase I apresentarãocromossomos duplos, já que na divisão I não ocorre divisão do centrômero.

Fases da divisão I da Meiose

Paquíteno DiplótenoLeptóteno Zigóteno Diacinese

Metáfase I Anáfase ITelófase I

INTERCINESE

É um período de repouso celular entre as divisões I e II.

DIVISÃO EQUACIONALApresenta as seguintes fases: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.

PRÓFASE II

Caracteriza-se por:- Desaparecimento da carioteca e nucléolo.- “Duplicação” dos centríolos e afastamento dos mesmos para os pólos da célula. Assim como na prófaseda mitose e prófase I da meiose, não há uma verdadeira duplicação dos centríolos, e sim a formação deum novo par.- Formação das fibras do áster e das fibras do fuso.- Cromossomos se prendem, pelo centrômero, às fibras do fuso, sem nenhum padrão de organização.

METÁFASE II

Caracteriza-se por:- Cromossomos alinhados na região equatorial da célula (placa equatorial).- Grau máximo de espiralização cromossômica.- Divisão do centrômero no final desta fase, de modo que cada cromossomo duplo se transforma em doiscromossomos simples.

ANÁFASE II

Caracteriza-se por:


- Cromossomos simples migram para os pólos da célula. Esses cromossomos são simples porqueocorreu divisão do centrômero no final da metáfase II.

- Cromossomos em processo de desespiralização.

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TELÓFASE II

É a última fase da meiose. Caracteriza-se por:

- Formação de novas cariotecas e nucléolos.

- Cromossomos totalmente desespiralizados (cromatina).

- Total desaparecimento das fibras do fuso e do áster.

- Formação de duas células filhas através da cariocinese e da citocinese, já descritas. As células filhas datelófase II são haplóides com cromossomos simples.

Finalidades da meiose

- Formação de gametas em animais (Gametogênese Animal)

- Formação de esporos em vegetais (Esporogênese Vegetal)

Prófase II

Anáfase II

Metáfase II

Telófase II

Fases da Divisão II da MeioseTIPOS DE MEIOSE

MEIOSE ZIGÓTICA

Ocorre no zigoto formado por certas algas,originando quatro células haplóides que evoluempara a fase adulta do organismo.

MEIOSE ESPÓRICAOcorre nos vegetais, originando esporos.

MEIOSE GAMÉTICAOcorre nos animais, originando gametas.

Clonagem

A palavra clone, de origem grega, significa broto.Atualmente, o termo clone vem sendo utilizado para designaruma cópia idêntica de outro ser vivo produzido artificialmentee assexuadamente. A identidade entre seres vivos clonadosdeve-se à igualdade de seus materiais genéticos.

O nascimento da ovelha Dolly representou um casoclássico de clonagem que revolucionou o mundo científico.Ian Wilmut iniciou o seu experimento retirando uma única célulada mama da ovelha adulta que ele queria clonar. Dessa célulaaproveitou apenas o núcleo, descartando o restante doconteúdo celular. Simultaneamente, os assistentes de Wilmutretiraram o óvulo de outra ovelha e extirparam o seu núcleo. Onúcleo da célula mamária da primeira ovelha foi transportadopara o óvulo sem núcleo da segunda. O óvulo aceitou o núcleocomo se fosse originalmente seu. Imediatamente, o óvulo

começou a se dividir normalmente para formar um feto, comose tivesse sido fecundado por um espermatozóide. O ser queestava sendo formado seguiu as instruções do DNA da célulada mama. O óvulo em desenvolvimento foi colocado no úterode uma terceira ovelha onde completou a gestação.

A duplicação de um ser humano adulto é teoricamentepossível, usando-se o mesmo processo descrito para a ovelhaDolly. No entanto, as técnicas de clonagem em seres humanossão totalmente anti-éticas. Grande número de pessoas nãoaceita a clonagem humana, pois o que rege nossa convivênciaé o fato de cada um de nós ser único além do risco de estarmosexplorando um território desconhecido. “As diferenças esemelhanças que existem entre nós é que formam a sociedadee seus tabus”.

(PROF. RICARDO PRATA)

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DIVERSIDADE DOS SERES VIVOSPARTE I

I – CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

INTRODUÇÃO

Em função do grande número de espécies existentes na Biosfera, tornou–se necessário agrupar os seresvivos de acordo com suas semelhanças e diferenças. A Taxonomia ou Sistemática é o ramo da Biologia queestuda a classificação dos seres vivos.

Existem vários sistemas de classificação dos seres vivos. O sistema artificial de classificação utiliza oscritérios arbitrários que não indicam as semelhanças e diferenças fundamentais entre os seres vivos. Por exemplo,se classificamos os animais quanto à locomoção teríamos dois grupos: animais voadores e não voadores. Observeque, em um mesmo grupo, encontramos animais bastante diferentes, o que não indica as principais semelhançase diferenças entre os seres envolvidos.

O sistema natural de classificação é o mais aceito atualmente e utiliza critérios que permitem verificar asrelações de parentesco evolutivo entre os organismos. Assim, a classificação natural leva em conta as semelhançase diferenças fundamentais baseadas no fator evolutivo.

1 – CATEGORIAS TAXONÔMICAS

São grupos formados por seres vivos, medindo um certo grau de parentesco evolutivo. A formação dessesgrupos segue uma ordem hierárquica como podemos perceber a seguir:

HIERARQUIA DAS CATEGORIAS TAXONÔMICAS

REINO –– FILO –– CLASSE –– ORDEM –– FAMÍLIA –– GÊNERO –– ESPÉCIE

Reino representa um conjunto de filos ou divisões.Filo representa um conjunto de classes.Classe representa um conjunto de ordens.Ordem representa um conjunto de famílias.Família representa um conjunto de gêneros.Gênero representa um conjunto de espécies.

Espécie representa a UNIDADE BÁSICA e FUNDAMENTAL DOS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃOBIOLÓGICA.

As categorias taxonômicas citadas podem ser subdivididas como ocorre com sub–filo, superclasse,subgênero, subespécie, dentre outras.

Entre as categorias taxonômicas fundamentais, o Reino é a mais geral e a Espécie é a mais restrita.

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA DE ALGUNS SERES VIVOS

CATEGORIA

TAXONÔMICA

HOMEM CÃO MOSCA MILHO

Reino Metazoa Metazoa Metazoa Metaphyta

Filo ou Divisão Chordata Chordata Arthropoda Trachaeophyta

Classe Mammalia Mammalia Insecta Angiospermae

Ordem Primata Carnivora Diptera Graminales

Família Hominidae Canidae Muscidae Graminae

Gênero Homo Canis Musca Zea

Espécie Homo sapiens Canis

familiaris

Musca domestica Zea mays

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2 – CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE

A Espécie é definida como sendo um conjunto de indivíduos semelhantes que se cruzam naturalmente eproduzem descendentes férteis por um número ilimitado de gerações (intra–fertilidade e inter–esterilidade).

Em geral, ocorre o isolamento reprodutivo entre seres de espécies diferentes. No entanto, pode ocorrer taltipo de cruzamento com descendentes férteis por algumas gerações. É o caso do cruzamento entre o lobo, machoda espécie Canis lupus e a cadela, fêmea da espécie Canis familiaris. O cruzamento ocorre em cativeiro e osfilhotes são férteis por três gerações.

3 – REGRAS DE NOMENCLATURAA nomenclatura científica tem por objetivo universalizar os nomes dos seres vivos, facilitando a comunicação

entre os cientistas. A nomenclatura utilizada é latina e foi adotada com base nos trabalhos de um fixista sueco queviveu no século XVllI, denominado Lineu. O latim foi a língua utilizada por ser uma língua morta e por ser faladapelos homens de ciência da época.

As mais importantes regras de nomenclatura são:1 – Todos os nomes científicos devem ser escritos em latim ou a partir de radicais latinizados. Devem ser

destacados do texto através de grifo, itálico ou negrito.Exemplos: Plasmodium vivax

Taenia saginata

2 – A nomenclatura para as espécies é binomial. O primeiro nome indica o gênero, que deve ser escrito cominicial maiúscula, enquanto o segundo é o nome específico, que deve ser escrito com inicial minúscula.

Exemplos: Amoeba proteus

Classificação do cão doméstico

ReinoMetazoa

FiloChordata

ClasseMammalia

OrdemCarnívora

FamíliaCanidae

GêneroCanis

EspécieC. familiaris

lula

minhoca

anêmona peixe

cobraboi gato raposa

coiote

lontracoelho

cãoguará

lobo

tigre

urso

porcojacaré

camarão

estrela-do-mar

borboletasapo

galinha

homem

↓ ↓gênero nome especifico

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3 – Se ocorrer homenagem a pessoa do sexo masculino, acrescenta–se a terminação i ao nome dohomenageado. Homenageando pessoa do sexo feminino, usa–se a terminação ae.

Exemplos: Trypanosoma cruziPeripatus heloisae

4 – As letras sp devem ser utilizadas após o nome do gênero quando não é possível ou não interessa citaro nome completo da espécie.

Exemplo: Plasmodium sp

5 – As letras spp devem ser utilizadas após o nome do gênero quando desejamos incluir todas as espéciesdo gênero citado.

Exemplo: Plasmodium spp

6 – A nomenclatura para as subespécies é trinomial. O terceiro nome deve ser escrito com inicial minúsculae é denominado nome subespecífico.

Exemplo: Crotalus terrificus durissus

Homo sapiens sapiens

gênero nome nomeespecífico subsespecífico

7 – O nome do subgênero deve ser citado após o nome do gênero, entre parênteses, com inicial maiúsculae destacado do texto.

Exemplo: Aedes (Stegomyia) aegypti

gênero subgênero nomeespecífco

8 – Algumas categorias taxonômicas podem ser identificadas por uma determinada terminação que podevariar em zoologia e botânica.

Família – Entre os animais – terminação IDAEExemplos: Hominidae

CanidaeEntre os vegetais – terminação ACEAEExemplos: Rosaceae

Cactaceae

Superfamília – Entre os animais – terminação OIDEAExemplo: Ascaroidea

Subfamília – Entre os animais – terminação INAEExemplo: Triatominae

Tribo – Entre os animais – terminação lNlExemplo: Culicini

Classe – Entre os vegetais – terminação AEExemplo: Angiospermae

Ordem – Entre os vegetais – terminação ALESExemplo: Rosales

9 – Quando desejamos citar o nome do indivíduo que classificou a espécie, este deve vir após o nomeespecífico, com a inicial maiúscula e sem a interposição de qualquer sinal de pontuação. Desejando citar a data,esta pode vir após o nome do autor, separada por vírgula ou entre parênteses.

Exemplos: Trypanosoma cruzi Chagas, 1909Trypanosoma cruzi Chagas (1909)

↓ ↓ ↓

↓ ↓ ↓

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4– OS REINOS DE SERES VIVOSVários sistemas de classificação foram propostos ao longo dos anos. Atualmente, os dois sistemas de

classificação mais usados são o de quatro reinos e o de cinco reinos. Em ambos, os vírus são classificados emum grupo à parte.

4.1– Classificação em Quatro Reinos

– Reino MONERA– Bactérias– Cianofíceas ou Cianobactérias

– Reino PROTISTA– Algas– Fungos– Liquens– Protozoários

– Reino METAPHYTA– Briófitas– Pteridófitas– Gimnospermas– Angiospermas

– Reino METAZOA– Poríferos– Celenterados– Platelmintos– Asquelmintos– Anelídeos– Moluscos– Artrópodos– Equinodermas– Hemicordados– Cordados

4.2– Classificação em Cinco ReinosÉ a classificação moderna e a diferença para a classificação em quatro reinos está no fato de os fungos

estarem classificados em um reino à parte (Reino FUNGI).Caracterização geral dos reinos:

MONERA PROTISTA METAPHYTA METAZOA FUNGI

ORGANIZAÇÃO

CELULAR

Procariota Eucariota Eucariota Eucariota Eucariota

Nº DE CÉLULAS Unicelulares Unicelulares

Pluricelulares

Pluricelulares Pluricelulares Unicelulares

Pluricelulares

TECIDOS

DIFERENCIADOS

Ausentes Ausentes Presentes Presentes Ausentes

CLOROFILA Ausente

Presente

Ausente

Presente

Presente Ausente Ausente

NUTRIÇÃO Autótrofa

Heterótrofa

Autótrofa

Heterótrofa

Autótrofa Heterótrofa Heterótrofa

MODO DE VIDA Vida livre

Parasitas

Vida livre

Parasitas

Vida livre

Parasitas

Vida livre

Parasitas

Vida livre

Parasitas

REPRESENTANTES Bactérias

Cianofíceas

Algas

Liquens

Protozoários

Briófitas

Pteridófitas

Gimnospermas

Angiospermas

De Poríferos

até Cordados

Mofo

Cogumelo

Candida

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lI – VÍRUS

INTRODUÇÃO

São microorganismos muito simples,visíveis apenas ao microscópio eletrônico.São seres vivos acelulares pelo fato de nãoapresentarem organização celular, possuindoapenas uma cápsula protéica denominadaCAPSÍDEO em cujo interior existe umfilamento de ácido nucléico (DNA ou RNA).Os dois tipos de ácidos nucléicos nunca sãoencontrados em um mesmo vírus. Assim,observamos que o vírus da herpes contémDNA, enquanto o vírus da AIDS contém RNA.

Alguns autores consideram os vírus seres de transição entre a matéria bruta e a matéria viva em função dealgumas de suas características. O poder de cristalização, a estrutura celular e a capacidade de difração de raioX são características da matéria bruta que estão presentes nos vírus. Por outro lado, a presença de ácidonucléico, a capacidade de reprodução e o poder de mutação ilustram características da matéria viva presentesnesses organismos.

Os vírus não possuem metabolismo próprio, sendo dependentes de uma célula hospedeira, fato que justificao termo parasitas intracelulares obrigatórios, atribuído a tais entidades. Quando as condições do meio não sãofavoráveis aos vírus, pode ocorrer a cristalização dos mesmos.

1 – ORIGEM DOS VÍRUSAcredita–se que os vírus tenham se originado de células que perderam sua atividade metabólica e

degeneraram, passando a depender obrigatoriamente de uma célula viva.

2 – REPRODUÇÃO DOS VÍRUSA reprodução viral é melhor estudada no ciclo dos bacteriófagos ou fagos que são vírus que parasitam

certas espécies de bactérias.

Vírus da VaríolaVírus Bacteriófago Vírus da Gripe

Alguns tipos de vírus

Capa protéica

Ácido nucléico(DNA)

Cabeça

Pescoço

Cauda

Fibras de Cauda

Esquema de um bacteriófago eliminando um DNA contido em seu interior.

Os vírus bacteriófagos se fixam à célula hospedeira através das fibras da cauda e injetam o seu DNA nointerior da bactéria. A partir dessa situação, dois tipos de ciclos de reprodução podem ocorrer. São eles:

2.1 – Ciclo LíticoO DNA viral, no interior da bactéria, passa a comandar as funções da célula, inibindo o metabolismo

bacteriano. Ocorre a síntese de novas moléculas de DNA, através de sucessivas autoduplicações, utilizandoenzimas e energia da célula hospedeira. Formam–se novas cápsulas protéicas (CAPSÍDEOS) sob comando doDNA viral e um processo de montagem se encarrega de formar vírus completos. O número de bacteriófagosaumenta bastante e ocorre lise ou destruição da célula hospedeira, liberando novos vírus que podem parasitaroutras bactérias. No ciclo lítico sempre ocorre lise da célula hospedeira.

6363636363Biologia - M1

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2.2 – Ciclo Lisogênico

O DNA viral adere ao DNA bacteriano e não interfere no metabolismo da célula hospedeira. Quando abactéria se reproduz, o DNA do vírus é transmitido às bactérias filhas sem que haja lise celular. Os vírus quedesencadeiam o ciclo lisogênico são denominados temperados.

Alguns fatores externos como radiação ultravioleta, radiação X e certas substâncias químicas podem induzira separação do DNA do vírus em relação ao DNA bacteriano, iniciando o ciclo lítico com destruição da célulahospedeira.

4 - O envoltórioprotéico permanece

fora.

5 - Novas moléculasde DNA do vírussão sintetizadas.

6 - A cápsulaprotéica

do vírus ésintetizada.

3 - O DNA do vírus é injetado na célula.

2 - Um vírus se prende à célula.

7 - Formam-se víruscompletos.

8 - A bactéria se rompelibertando novos vírus.

1 - Bacteriófagos ficamem torno das bactérias.

Ciclo lítico de um bacteriófago

Bactéria

Bacteriófago

DNA viral

Cromossomobacteriano

DNA viral incorpora-se aocromossomo bacteriano

Bactérias filhas portando DNA viral.

Ciclo lisogênico de um bacteriófago

6464646464 Biologia - M1

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3 – PRINCIPAIS DOENÇAS VIRÓTICAS

Como os vírus são insensíveis a medicamentos usuais, o combate às viroses depende sobretudo do sistemaimunológico do indivíduo parasitado.

As principais viroses que ocorrem na espécie humana são: poliomielite, sarampo, varíola, rubéola, hidrofobia(raiva), caxumba (parotidite), AIDS, febre amarela, dengue, gripe, herpes, hepatite infecciosa, catapora (varicela),mononucleose e outras. O quadro a seguir resume as principais características de algumas doenças viróticas:

DOENÇA

VIRÓTICA

TRANSMISSÃO SINTOMAS PROFILAXIA

Poliomielite Água ou alimentos contaminados

com o vírus que é eliminado em

secreções respiratórias e nas

fezes de indivíduos doentes.

Paralisia dos membros

devido a destruição de

neurônios.

Vacinação com o vírus

inativado (vacina Salk)

ou com o vírus vivo

atenuado (vacina Sabin)

Sarampo Penetração do vírus pelas

mucosas das vias respiratórias.

O vírus está presente nas secre–

ções respiratórias e na saliva de

indivíduos doentes.

Febre, tosse e verme–

lhidão em todo o corpo.


atenuado.

Varíola Penetração do vírus pelas muco–

sas das vias respiratórias.



indivíduos doentes.

Febre e erupções

cutâneas que normal–

mente deixam cicatrizes

na pele.


atenuado.

Rubéola Penetração do vírus pelas muco–

sas das vias respiratórias.



indivíduos doentes. Ocorre

contaminação do feto através da

placenta.

Febre e erupções

cutâneas. Em caso de

transmissão via

placentária pode

provocar mal formação

congênita e morte.


atenuado. Em mulheres

grávidas até o terceiro

mês a vacinação é

contra–indicada.

Hidrofobia

(Raiva)

Pela mordida de mamíferos

contaminados com o vírus. O

vírus está presente na saliva do

animal doente.

Febre, convulsões e

paralisia dos músculos

respiratórios.

Vacinação dos animais

domésticos e aplicação

de soro e vacina em

indivíduos feridos por

animais raivosos.

AIDS

(Síndrome da

deficiência

imunológica

adquirida)

Relações sexuais, transfusão de

sangue, agulhas e seringas

contaminadas, e contaminação

do feto através da placenta e do

sangue durante o parto.

Febre intermitente,

emagrecimento rápido,

diarréia, sarcoma de

Kaposi (tumor de pele),

doenças do aparelho

respiratório e inflamação

dos gânglios linfáticos.

Uso de camisinha–de–

vênus (preservativos)

nas relações sexuais;

seleção rigorosa dos

doadores de sangue e

uso de agulhas

descartáveis ou

esterilizadas. Não existe

vacina.

Febre amarela

e dengue

Picada da fêmea do mosquito

Aedes aegypti contaminado. O

vírus está presente na saliva do

mosquito contaminado.

Febre, calafrios,

náuseas, vômitos e

icterícia deixando a pele

amarelada.


atenuado. Combate ao

mosquito transmissor.

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4 – IMUNIDADE

A imunologia é a ciência que estuda os mecanismos de reação do organismo contra um agente agressor.A imunidade é o estado de resistência de um organismo contra a ação de agentes patogênicos.

Os antígenos são substâncias ou organismos estranhos que induzem uma resposta imunológica específicaatravés da produção de anticorpos que são proteínas de ação específica contra cada tipo de antígeno.

As duas formas de imunidade são:1– Imunidade natural – Ocorre devido à própria natureza do organismo e não é induzida pelo homem.

Pode ser ativa ou passiva.

– Imunidade natural ativa – o próprio organismo produz anticorpos após o contato com o agente agressor.– Imunidade natural passiva – ocorre através de uma transferência natural de um organismo para outro. Podemos observar esse caso na passagem de anticorpos maternos para o feto através da placenta e na transferência de anticorpos maternos através do aleitamento.

2 – Imunidade artificial – É a imunidade produzida pelo homem. Pode ser ativa ou passiva.

– Imunidade artificial ativa – o próprio organismo produz anticorpos a partir da aplicação de uma vacina.– Imunidade artificial passiva – ocorre através de uma transferência de anticorpos através de soro específico.

5 – VACINA E SORO

VACINA SORO

Contém antígenos Contém anticorpos.

Ação preventiva, já que estimula a

produção de anticorpos específicos.

Ação curativa, já que é uma

solução de anticorpos.

Ação duradoura. Ação temporária

III – REINO MONERA

INTRODUÇÃO

O Reino Monera compreende organismos unicelulares e procariontes ou seja, a única célula presenteapresenta um padrão muito simples de organização sendo do tipo procariota. A célula procariota não apresentacarioteca ou membrana nuclear, sendo o seu núcleo difuso (nucleóide). As únicas organelas presentes no citoplasmadesse tipo celular são os ribossomos, responsáveis pela síntese protéica.

Bactérias e Cianobactérias ou Cianofíceas são classificadas no reino Monera, podendo viver isoladamenteou se organizar formando colônias.

1 – BACTÉRIAS

1.1 – Características Gerais

A célula bacteriana apresenta, externamente à membrana citoplasmática, um envoltório rígido denominadoparede celular. Ao contrário das paredes celulares presentes em outros organismos, a parede bacteriana nãocontém celulose, sendo formada por mucopolissacarídeos.

As bactérias aeróbias apresentam uma invaginação da membrana citoplasmática denominada mesossomo.Nessa estrutura, observam–se enzimas que participam do processo de respiração celular aeróbia.

Algumas bactérias apresentam externamente à parede celular uma estrutura denominada cápsula queprotege a célula e aumenta a sua patogenicidade, já que evita a fagocitose pelas células de defesa do organismoparasitado. Outras bactérias apresentam flagelos relacionados à sua locomoção.

O nucleóide de uma bactéria contém DNA e proteínas, estando o RNA presente no citoplasma associadoàs proteínas, formando os ribossomos.

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Estrutura de uma Bactéria

Ribossomos

Hialoplasma

ParedeCelular

Mesossomo

Cápsula

Nucleóide(DNA)

Membranacitoplasmática

As bactérias são classificadas quanto à forma em quatro tipos morfológicos básicos: COCOS, BACILOS,ESPIRILOS E VIBRIÕES.

Os cocos são bactérias arredondadas que podem ter vida isolada ou formar colônias. Dois cocos agrupadosformam um diplococo, vários cocos enfileirados formam um estreptococo, enquanto vários cocos dispostos emcacho formam um estafilococo. Os cocos também podem ser agrupados, formando uma sarcina que é umacolônia cúbica de oito ou mais cocos.

Bacilos Espirilos Vibriões

Coco DiplococoEstreptococo

EstafilococoSarcina

Os bacilos são bactérias alongadas em forma debastonete.

Os espirilos ou espiroquetas são bactérias deforma espiralada.

Os vibriões são bactérias cuja forma lembra umavírgula.

1.2 – Respiração das Bactérias

A respiração celular consiste em um processo de degradação de compostos orgânicos para produção deenergia. Esse processo pode ocorrer sem consumo de oxigênio ou com utilização desse gás. No primeiro caso,temos a respiração anaeróbia ou fermentação e no segundo, a respiração aeróbia.

A maior parte das bactérias obtém energia através da fermentação, que pode formar álcool etílico (fermentaçãoalcoólica) ou ácido lático (fermentação lática). A oxidação do álcool etílico forma ácido acético, processo esseerroneamente denominado fermentação acética. As bactérias anaeróbias podem ser estritas, quando nãosuportam a presença do oxigênio, ou facultativas quando suportam a presença desse gás

Cocos

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Algumas bactérias obtêm energia através da respiração celular aeróbia e são denominadas bactérias aeróbias.

As equações gerais dos processos anaeróbios e aeróbios são:

Processos anaeróbiosFermentação lática

C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP

glicose ácido lático

Fermentação alcoólica

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2 + 2ATP

glicose álcool etílico

Processo aeróbioRespiração aeróbia

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP

1.3 – Nutrição das BactériasA maior parte das bactérias são heterótrofas, isto é, absorvem o alimento do ambiente onde vivem. As

bactérias heterótrofas mais numerosas obtêm seu alimento a partir da decomposição da matéria orgânica, sendoimprescindíveis na reciclagem da matéria, já que formam matéria inorgânica que é devolvida ao ambiente. Bactériascom essa capacidade são denominadas saprófltas, sapróvoras ou saprófagas.

Algumas bactérias são autótrofas, isto é, produzem o próprio alimento. A maioria das bactérias autófrofassão quimiossintetizantes, isto é, produzem o próprio alimento através da quimiossíntese, que utiliza a energialiberada em reações de oxidação de substâncias inorgânicas. Entre as bactérias autótrofas quimiossintetizantesdestacam–se as sulfobactérias, ferrobactérias e nitrobactérias que oxidam compostos que contêm enxofre, ferroe nitrogênio, respectivamente.

As nitrobactérias oxidam nitrito em nitrato liberando energia que será utilizada por elas próprias na produçãodo próprio alimento a partir de CO2 e H2O.

6CO2 + 6H2O C6H12O6

glicose

2NO–2 + O2 2NO–

3

nitrito nitrato

energia

Entre as bactérias autótrofas, existem aquelas que são fotossintetizantes, isto é, produzem o próprioalimento através da fotossíntese, que utiliza a energia luminosa. A fotossíntese bacteriana é também denominadafotorredução e utiliza, ao invés de água, o sulfato de hidrogênio (H2S) não liberando oxigênio.

O pigmento que absorve a energia luminosa é denominado bacterioclorofila e está presente no hialoplasmauma vez que as bactérias não apresentam cloroplastos. Observe a equação geral da fotossíntese bacteriana:

luz infravermelha6CO2 + 12H2S C6H12O6 + 12S + 6H2O

bacterioclorofila

Assim, percebemos que, quanto à nutrição, as bactérias podem ser:

HeterótrofasQuimiossintetizantes

Autótrofas Fotossintetizantes

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1.4 – Importância das Bactérias

A maior parte das bactérias são de vida livre, exercendo papéis muito importantes como:

NA INDÚSTRIABactérias do gênero Acetobacter oxidam o álcool etílico em ácido acético, o que constitui a base da

fabricação do vinagre.Bactérias do gênero Lactobacillus promovem a conversão da lactose (açúcar do leite) em ácido lático,

tornando o leite azedo e formando o coalho. A fabricação de coalhada, iogurte e queijo relaciona–se a esseprocesso.

Bactérias do gênero Bacillus produzem certos antibióticos utilizados no combate a infecções.

NA AGRICULTURABactérias do gênero Rhizobium associam–se a raízes de plantas da família das Ieguminosas, estabelecendo

com esses vegetais uma relação de benefício mútuo denominada mutualismo. Essas bactérias formam saisnitrogenados a partir do nitrogênio atmosférico e os cedem à planta, recebendo em troca nutrientes orgânicos.Esse processo no qual as bactérias cedem sais nitrogenados à leguminosa é denominado fixação do nitrogênio.

NA DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICAAlgumas bactérias decompõem a matéria orgânica em matéria inorgânica que será devolvida ao ambiente,

garantindo a ocorrência do ciclo da matéria, imprescindível ao desenvolvimento e manutenção de todos os organismosvivos do planeta. Esses organismos são denominados sapróvoros ou saprófagos.

NA DIGESTÃO DA CELULOSEAlgumas bactérias vivem no estômago dos animais ruminantes, estabelecendo com eles uma relação de

benefício mútuo denominada mutualismo. Essas bactérias promovem a digestão da celulose através da enzimacelulase produzida por elas, recebendo em troca habitat e alimento.

NA SÍNTESE DE VITAMINASAlgumas bactérias que formam a flora intestinal são capazes de produzir as vitaminas B12 e K.

NA MEDICINAAlgumas bactérias apresentam uma grande importância para a medicina, não só pelo fato de poderem

produzir antibióticos, como pelas doenças que podem causar.

NA ENGENHARIA GENÉTICAAlgumas bactérias são utilizadas em laboratório nas diversas técnicas do DNA recombinante (Engenharia

Genética), em função de sua simplicidade metabólica que tem facilitado as pesquisas.

1.5 . Reprodução das Bactérias

A reprodução das bactérias pode ser assexuada, quando não ocorre mistura de material genético, ousexuada, quando ocorre mistura de material genético.

Cissiparidade em bactéria

Células-filhas

divisão dacélula

duplicação domaterial genético

célula-mãe

REPRODUÇÃO ASSEXUADA

É o principal tipo de reprodução das bactérias e ocorre porcissiparidade ou bipartição ou divisão binária. Através desseprocesso, uma bactéria mãe duplica o seu material genético(nucleóide) e se divide originando duas bactérias filhas geneticamenteidênticas à bactéria mãe, não ocorrendo assim variabilidade genética.A conjunto de organismos geneticamente idênticos originados porprocesso assexuado de reprodução denominamos CLONE.

REPRODUÇÃO SEXUADAAtravés da reprodução sexuada ocorre a recombinação de

material genético de bactérias diferentes, permitindo o surgimentode grande variedade de tipos dentro da espécie. Essa variabilidadegenética é importante na evolução, acelerando os processosevolutivos. A reprodução sexuada das bactérias pode ocorrer atravésde três processos: conjugação, transformação e transdução.

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a) Conjugação

É a transferência unidirecional de material genético (DNA)de uma bactéria doadora a outra receptora através de uma pontecitoplasmática. As bactérias doadoras possuem um materialgenético denominado fator fertilidade (bactérias F+) que não estápresente nas bactérias receptoras (bactérias F–). Em qualquermecanismo de recombinação gênica em bactérias, somente umafração do cromossomo da bactéria doadora é doado para a bactériareceptora. Essa fração doada corresponde à porção duplicada doseu cromossomo. A bactéria receptora ficará com uma constituiçãogenética diferente das duas células iniciais e realiza divisão bináriaoriginando duas células iguais a ela.

b) Transformação

É a transferência de DNA livre de uma bactéria para outrasem contato celular. Ocorre quando o material genético (DNA) deuma bactéria encontra–se disperso no meio e é incorporado poroutra bactéria ao seu DNA, transmitindo–o juntamente com seucromossomo às células filhas por cissiparidade.

Conjugação - observe a tranferência do segmento1 do cromossomo (DNA)

da bactéria A para a bactéria B.

Transformação

c) Transdução

É a transferência de material genético (DNA) de uma bactéria a outra através de vírus bacteriófagos. Na transdução,um vírus bacteriófago introduz o seu DNA na bactéria hospedeira, estabelecendo um ciclo lisogênico, já que o DNA viralse incorpora ao DNA bacteriano. A transdução se completa quando o DNA viral se desprende do cromossomo bacterianoretirando parte do DNA da bactéria. Formam-se novos vírus através do ciclo lítico portando gens da bactéria hospedeiraque sofre lise. Quando esses vírus parasitam outras bactérias transmitem a elas esses gens.

1.6 – Formação de Esporos

Em condições adversas, algumas bactérias formam estruturas de resistência denominadas esporos. Na formade esporos, as bactérias permanecem em estado de vida latente e, ao encontrar condições favoráveis, passam a sereproduzir ativamente. O processo de formação de esporos é denominado esporulação. Os esporos bacterianospodem ser também denominados endósporos e são capazes de sobreviver em meios muito ácidos ou muito básicos,temperaturas muito altas ou muito baixas e em outras condições adversas. Uma bactéria de grande interesse médicocapaz de sofrer esporulação é o Clostridium tetani, agente etiológico (causador) do tétano.

Pneumococoscapsulados

vivos

Pneumococosnão capsulados

vivos


mortospelo calor


mortos+ pneumococos

vivosnão capsulados

Injetados emcamundongos




causam amorte dosindivíduos

não causam amorte dosindivíduos

não causam amorte dosindivíduos

causam amorte dos

indivíduos.No sangue dos

camundongos mortossão encontrados

pneumococoscapsulados

vivos

Situação prática envolvendo a Transformação Bacteriana

7070707070 Biologia - M1

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1.7 – Principais Doenças Bacterianas

As principais doenças bacterianas que ocorrem na espécie humana são: tétano, coqueluche, tuberculose,hanseníase, gastroenterite, sífilis, blenorragia, cólera, meningite, pneumonia, botulismo, leptospirose, pestebubônica, febre tifóide, brucelose, escarlatina e outras. O quadro a seguir resume as características de algumasdoenças bacterianas.

DOENÇA AGENTE ETIOLÓGICO

(causador da doença)

TRANSMISSÃO PROFILAXIA

Tétano

Clostridium tetani

(Bacilo de Nicolaier)

Penetração dos esporos

bacterianos (formas de

resistência) em ferimentos.

. Vacina tríplice.

. Higienização dos ferimentos.

. Tratamento dos doentes.

Difteria

(crupe)

Corynebacterium diphteriae

(Bacilo de Klebs Löeffler)

Penetração da bactéria

pelas vias respiratórias

. Vacina tríplice.


Coqueluche Bordetella pertussis


pelas vias respiratórias e

digestivas.

. Vacina tríplice.


Tuberculose

Mycobacterium

tuberculosis

(Bacilo de Koch)


pelas vias respiratórias e

digestivas.

. Vacina BCG.


Hanseníase

(lepra)

Mycobacterium leprae

(Bacilo de Hansen)


pelas vias respiratórias,

digestivas e através da

pele.

. Higiene corporal.


Gastroenterite Salmonella sp Penetração da bactéria

pelas vias digestivas.

. Educação sanitária.

. Saneamento básico.


Sífilis

Treponema pallidum


através de relação sexual,

transfusão de sangue, vias

digestivas e da mãe para o

feto através da placenta.

. Educação sexual.

. Seleção rigorosa dos

doadores de sangue.


Blenorragia

(gonorréia)

Neisseria gonorrhoeae

(Gonococo)


através de relação sexual

e no canal do parto.

. Educação sexual.


Cólera Vibrio cholerae Penetração da bactéria


. Educação sanitária.

. Saneamento básico.


Meningite Neisseria meningitidis

(Meningococo)


pelas vias respiratórias .

. Vacinação.


Pneumonia Diplococcus pneumoniae

(Pneumococo)


pelas vias respiratórias


Botulismo Clostridium botulinum

Penetração da bactéria,

encontrada em conservas

e alimentos enlatados,


. Evitar o uso de conservas e

enlatados com embalagem

danificada.


Leptospirose

Leptospira

icterohaemorragiae

Penetração da bactéria,

encontrada na urina de

ratos contaminados, pelas

vias digestivas.

. Higiene alimentar.


Peste

Bubônica

Pasteurella pestis Penetração da bactéria

pela pele através da

picada da pulga do rato.

. Higiene pessoal.


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1.8 – Antibióticos

São substâncias químicas produzidas por algumas espécies de bactérias e fungos. Essas substânciaspodem ter ação de inibir a reprodução (bacteriostáticos) ou matar (bactericidas) microorganismos. Os antibióticossão utilizados em larga escala no combate a doenças bacterianas, porém seu uso indiscriminado pode trazersérias conseqüências para o organismo humano como: seleção de bactérias naturalmente resistentes ao seuefeito, reações alérgicas, lesões hepáticas e renais, destruição da flora bacteriana intestinal, entre outras.

Um importante método de estudo para determinar a ação dos antibióticos sobre certas bactérias é oantibiograma. Através dele, verifica–se a resistência ou a sensibilidade de uma bactéria a numerosos antibióticos.

2 – CIANOBACTÉRIAS

2.1 – Características Gerais

Também denominadas cianofíceas ou cianófitas ou algas azuis, apresentam externamente à membranacitoplasmática a parede celular que contém celulose. A denominação algas azuis atribuída a esses organismos éinadequada uma vez que sua coloração é muito variada (azul, marrom, vermelha, etc.).

As cianobactérias podem ser diferenciadas das demais algas por apresentarem uma organização celularprocariota e ausência de organelas citoplasmáticas limitadas por membrana lipoprotéica.

São organismos autótrofos fotossintetizantes, apresentando pigmentos como ficocianina (azul), clorofila(verde), xantofila (amarelo), caroteno (amarelo) e ficoeritrina (vermelho). A coloração da cianobactéria depende dopigmento predominante. Esses pigmentos estão presentes no citoplasma e aderidos a pregas da membranacitoplasmática, já que esses organismos não apresentam plastos.

A fotossíntese da cianobactéria, ao contrário das bactérias, utiliza água e libera oxigênio para o ambiente.A principal substância de reserva energética é o amido das cianofíceas. Observe a equação geral da fotossíntesedas cianobactérias, demais algas e vegetais superiores:

Luz6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

Clorofila

A maioria das cianobactérias formam colônias que habitam os mais variados ambientes como água doce,água salgada, solo úmido, rochas úmidas, troncos de árvores e fontes hidrotermais. O nucleóide de umacianobactéria contém DNA e proteínas, estando o RNA presente nocitoplasma, associado às proteínas, formando os ribossomos.

2.2 . Importância das Cianobactérias

As cianobactérias são importantes, já que algumas espécies sãocapazes de fixar o nitrogênio atmosférico formando sais nitrogenados.Juntamente com outras algas, formam o fitoplâncton marinho, liberandogrande quantidade de oxigênio para o ambiente. São também consideradasorganismos pioneiros em uma sucessão ecológica.

2.3 . Reprodução das CianobactériasA reprodução das cianobactérias é sempre assexuada. Nas espécies

de vida isolada ocorre a cissiparidade, enquanto nas espécies que formamcolônias ocorre a hormogonia. A hormogonia consiste na fragmentação dacolônia em pequenos pedaços, denominados hormogônios, que crescempor divisão celular originando novas colônias.

Em condições adversas, algumas espécies decianobactérias podem formar esporos (formas de resistênciasemelhantes aos das bactérias, denominados acinetos. Essesesporos se destacam da colônia e crescem originando novascolônias. Além de acinetos, algumas espécies possuem umacélula especial denominada heterocisto com parede maisespessa e transparente. Acredita–se que o heterocisto estejarelacionado ao processo de fixação do nitrogênio.

Cianobactéria colonial (filamentosa)

Envoltórioviscoso

Parede Celular

Membranaplasmática

Ribossomos

Cromatina

InclusõesMembranafotossintética

Pigmentos

Estrutura de uma Cianobactéria

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lV – REINO PROTISTAINTRODUÇÃO

O Reino Protista compreende organismos unicelulares e pluricelulares que já apresentam organizaçãocelular eucariota. A célula eucariota apresenta carioteca ou membrana nuclear delimitando um núcleo verdadeiro,além de organelas citoplasmáticas limitadas por membrana lipoprotéica. Apesar de alguns representantes serempluricelulares, os protistas nunca formam tecidos diferenciados.

Algas e protozoários são classificados no reino Protista.

1 . ALGAS

1.1. Características GeraisSão organismos autótrofos fotossintetizantes que apresentam clorofila e outros pigmentos no interior de cloroplastos.

Todas as algas apresentam clorofila, caroteno e xantofila, muitas vezes associados a outros pigmentos. A coloração deuma alga depende do pigmento predominante que apresenta. Assim, nas algas verdes ou clorófitas, predomina aclorofila (pigmento verde) enquanto nas algas douradas ou crisófitas, predomina a fucoxantina (pigmento marrom).

Algumas espécies de algas são unicelulares (isoladas ou coloniais) e outras pluricelulares, essas últimasdenominadas talófitas já que o seu corpo é denominado talo. Como nos demais protistas, não ocorre a formação detecidos diferenciados. As algas vivem em água salgada, água doce e em ambiente terrestre úmido. A maioria dasespécies aquáticas flutuam na superfície da água formando o fitoplâncton que apresenta grande importância ecológicaem função da liberação de grande quantidade de oxigênio para o ambiente. Sabe–se que mais de 90% de toda afotossíntese realizada no planeta Terra se deve às algas planctônicas, que são importantes no processo de purificaçãoda atmosfera. Dessa forma, as algas constituem a base das cadeias alimentares formando o nível dos produtores.

As substâncias de reserva das algas variam entre as diversas divisões. Podemos encontrar amido, óleos,laminarina, manitol, paramilo e outros.

A parede celular é encontrada na grande maioria das algas sendo normalmente constituída de celuloseassociada a outras substâncias como sílica, pectina, algina e outras.

1.2. Classificação das algas

As algas são classificadas em várias divisões com base em vários critérios sendo que os principais são:pigmentos, constituição da parede celular e substâncias de reserva alimentar.

As principais divisões são: Euglenófitas, Clorófitas, Crisófitas, Feófitas, Rodófitas e Pirrófitas.

EUGLENÓFITASSão algas unicelulares, flageladas e verdes que não apresentam parede celular. A maioria das espécies vive em

água doce e apresenta uma estrutura denominada vacúolo contrátil ou pulsátil capaz de expulsar o excesso deágua que entra na célula por osmose. Apresentam paramilo (isômero do amido) como substância de reserva alimentar.Os principais pigmentos que apresentam são clorofila e caroteno. A locomoção ocorre através do batimento flagelar eé orientada por uma estrutura de alta sensibilidade à luz denominada estigma ou mancha ocelar.

CLORÓFITAS – AS ALGAS VERDESAlgumas espécies são unicelulares (isoladas ou coloniais) e outras pluricelulares. Apresentam coloração

verde com grande predominância de clorofila em relação a β caroteno e xantofila, o que dá coloração verde aesses organismos.

A parede celular é constituída de celulose e pectina e a principal substância de reserva alimentar é o amido.A maioria das espécies vive no ambiente aquático, com alguns representantes em ambientes terrestres úmidos.

Apresentam uma importância evolutiva muito grande já que são consideradas os ancestrais das metáfitas.

CRISÓFITAS – AS ALGAS DOURADASSão algas unicelulares (isoladas ou coloniais) que apresentam fucoxantina como pigmento predominante.

A parede celular é constituída de pectina e sílica de consistência muito rígida denominada frústula e asprincipais substâncias de reserva alimentar são os óleos. São encontradas no ambiente aquático, sendo asdiatomáceas as representantes mais importantes.

A porção silicosa da parede das diatomáceas é sedimentada com a morte dessas algas, formando, com opassar do tempo, um material rochoso denominado diatomito ou terra de diatomáceas. Esse material é utilizadocomo refratário, em filtros de piscinas e como abrasivo em dentifrícios.

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FEÓFITAS – AS ALGAS PARDAS

São algas pluricelulares que apresentam fucoxantina e feoficeína como pigmentos predominantes.

A parede celular é constituída de celulose e algina e as principais substâncias de reserva alimentar sãolaminarina e manitol. São encontradas, em sua maioria, no ambiente marinho, com poucas espécies de água doce.

RODÓFITAS – AS ALGAS VERMELHASA maioria das espécies é pluricelular e a ficoeritrina é o pigmento predominante. São conhecidas como

flores do mar em função da beleza do talo.A parede celular é constituída de celulose e pectina e a principal substância de reserva alimentar é o amido

das florídeas. São encontradas, em sua maioria, no ambiente marinho, com poucas espécies de água doce.

PIRRÓFITAS – AS ALGAS DE FOGO

Também conhecidas como dinoflagelados, são algas unicelulares que apresentam alguns tipos de xantofilacomo pigmentos predominantes.

A parede celular, quando presente, é formada por placas espessas de celulose formando uma espécie dearmadura denominada lórica. As principais substâncias de reserva alimentar são amidos e óleos. São encontradas,em sua maioria, no ambiente marinho, com poucas espécies de água doce.

A denominação pirrófitas (grego: pyrro = fogo) ou algas de fogo deve-se ao fato dessas algas emitirem luzprópria, fenômeno esse denominado bioluminescência.

Algumas espécies de pirrófitas podem proliferar exageradamente nos mares formando um fitoplâncton(organismos produtores flutuantes) de cor avermelhada. Esse fenômeno denominado maré vermelha, é responsávelpelo acúmulo de toxinas que matam grande quantidade de outros organismos marinhos.

1.3 - Importância das Algas

As algas exercem papéis muito importantes como:

NA PURIFICAÇÃO DA ATMOSFERA

A fotossíntese promove a liberação de grande quantidade de oxigênio para o ambiente.

NA INDÚSTRIA

De algumas espécies de algas é extraído o ÁGAR–ÁGAR, substância utilizada como meio de cultura parabactérias e fungos.

Certas algas produzem substâncias utilizadas na indústria de cosméticos e na indústria alimentícia.

NA ALIMENTAÇÃO DE ANIMAIS AQUÁTICOS

Algumas algas servem de alimento para muitos animais aquáticos.

1.4 . Reprodução das AlgasA reprodução das algas pode ser assexuada ou sexuada.


Nas algas unicelulares de vidaisolada ocorre a Cissiparidade. Atravésdesse processo, uma célula mãe originaduas células filhas geneticamenteidênticas à célula mãe.

Nas algas coloniais (filamentosas)e pluricelulares ocorre a esporulação.Esse processo consiste na formação decélulas germinativas denominadasesporos que podem ser móveis(zoósporos) ou imóveis (aplanósporos).Os esporos são capazes de originarnovos indivíduos. Esporulação em Ulothrix (alga verde filamentosa)

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REPRODUÇÃO SEXUADAOcorre através de fecundação que pode ser de três tipos, de acordo com os tipos de gametas. Assim, temos:

a) Fecundação Isogâmica (lsogamia)

Os gametas masculino e feminino são iguais. Ambos são células móveis flageladas.

b) Fecundação Anisogâmica (Anisogamia)

Os gametas masculino e feminino são semelhantes. Ambos são células móveis flageladas, porém o gametamasculino é menor e mais ágil que ofeminino.

c) Fecundação Oogâmica (Oogamia)

Os gametas masculino e feminino são bemdiferentes. O gameta masculino é pequeno,móvel e flagelado, enquanto o gametafeminino é volumoso e imóvel. Os gametasenvolvidos na oogamia são os queapresentam maior nível de especialização.

Fecundação

ZigotoC

Isogametas

Fecundação

ZigotoA

ZigotoB

Fecundação

Anterozóide Oosfera

1.5 . Tipos de Ciclos ReprodutivosSão conhecidos três tipos de ciclos reprodutivos entre os vegetais.

Nas algas, existem espécies que formam cada um. São eles:

Ciclo Haplobionte

Gametasn

Zigoto2n

Talo2n

Fecundação

Meiose (R!)

Mitoses

Ciclo Diplobionte

Observe que, nesse tipo de ciclo, a meiose forma gametas, razão pela qual esse tipo de divisão é denominadomeiose zigótica.

CICLO HAPLOBIONTE OU HAPLONTE

Os indivíduos são haplóides e algumas células formam gametaspor mitose. Esses promovem a fecundação formando o zigoto ou célulaovo (2n) que sofre meiose originando quatro células haplóides (n). As célulashaplóides formadas multiplicam-se por mitose, formando um novo indivíduohaplóide que reinicia o ciclo.

CICLO DIPLOBIONTE OU DIPLONTEOs indivíduos são diplóides e algumas células formam gametas

por meiose. Esses promovem a fecundação formando o zigoto oucélula ovo (2n) que sofre mitoses sucessivas, formando um novoindivíduo diplóide que reinicia o ciclo.

Observe que neste ciclo a meiose forma gametas, razão pelaqual esse tipo de divisão é denominado meiose gamética.

CICLO HAPLODIPLOBIONTE OU HAPLONTE-DIPLONTE

Nesse tipo de ciclo observamos uma alternância entreuma fase de indivíduos diplóides com uma fase de indivíduoshaplóides Este ciclo denomina-se metagênese ou alternânciade gerações.

Algumas células dos indivíduos diplóides formam esporospor meiose que são liberados e se fixam originando indivíduoshaplóides. Algumas células de indivíduos haplóides formam osgametas por mitose. Esses gametas promovem a fecundação,formando o zigoto ou célula ovo (2n), que sofre mitoses sucessivas,formando um novo indivíduo diplóide que reinicia o ciclo.

Esporosn

Gametasn

Zigoto2n

Talo2n

Talon

Fecundação

Meiose (R!)

Mitoses

Mitose

Ciclo Haplodiplobionte

Fecundação em AlgasEm A – Fecundação lsogâmicaEm B – Fecundação AnisogâmicaEm C – Fecundação Oogâmica

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2 . PROTOZOÁRIOS

2.1. Características GeraisSão organismos aclorofilados, heterótrofos e unicelulares, podendo apresentar vida isolada ou colonial. Os

protozoários, ao contrário dos demais protistas, não apresentam parede celular. Estão presentes nos mais variadosambientes, com espécies em água salgada, água doce e no ambiente terrestre úmido.

A maioria das espécies são de vida livre. Alguns protozoários são parasitas, existindo ainda espéciescomensais e espécies que estabelecem uma relação de mutualismo com outros organismos.

O glicogênio é a principal substância de reserva alimentar, sendo formado através da polimerização devárias moléculas de glicose.

2.2 . Classificação dos ProtozoáriosOs protozoários são estudados em quatro classes. O critério usado nessa classificação é o tipo de organela

de locomoção.

CLASSE MASTIGOPHORA (MASTIGÓFOROS OU FLAGELADOS)Os protozoários dessa classe apresentam um ou mais flagelos, normalmente longos, relacionados à

locomoção e à captura de alimento.A maioria dos flagelados são de vida livre. Algumas espécies causam doenças no homem, como os seguintes

protozoários: Trypanosoma cruzi, Leishmania brasiliensis, Leishmania donovani, Giardia lamblia eTrichomonas vaginalis.

Alguns protozoários denominados hipermastiginos estabelecem uma relação de mutualismo com outrosorganismos. Esses protozoários habitam o intestino dos cupins, produzindo a enzima celulase que digere acelulose ingerida por estes animais.

CLASSE CILLIOPHORA (CILIADOS)Os protozoários desta classe apresentam muitos cílios relacionados à

locomoção e à captura de alimento. Os cílios são normalmente curtos enumerosos, apresentando um movimento vibrátil coordenado na superfície celular.

A maioria dos ciliados é de vida livre, sendo encontrados principalmenteem água doce. O Balantidium coli é o único ciliado que pode parasitar o homem.Esse protozoário é encontrado com mais freqüência no intestino dos suínos.

Em geral, os protozoários ciliados apresentam dois núcleos: omacronúcleo que controla as funções vitais, e o micronúcleo que controlaos processos de reprodução.

A membrana citoplasmática desses protozoários apresenta duasmodificações: citóstoma, para a entrada de alimento, e citopígeo para aeliminação de restos.

Os indivíduos diplóidessão denominados esporófitos jáque produzem esporos,enquanto os indivíduos haplóidessão denominados gametófitospor produzirem gametas.

Observe que nesse tipode ciclo a meiose forma esporos,razão pela qual esse tipo dedivisão é denominado meioseespórica.

Trichonympha sp (protozoário flageladopresente no intestino dos cupins)

Flagelos

Núcleo

Partículasde

madeira

Ciclo Haplodiplobionte de Ulva (alga verde)

Célula onde ocorreu meiose

Meiose

Zoósporos haplóides(n cromossomos)

Desenvolvimentodos esporos

Esporófito diplóide(2n cromossomos)

Fecundação

Gametas haplóides (n)

Gametófitoshaplóides (n)

Células onde ocorreramdiferenciações de

gametas

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Nas espécies de água doce, o citoplasma contém vacúolos contráteis ou pulsáteis que eliminam oexcesso de água que penetrou na célula por osmose.

Citofaringe

Citopígeo

Vacúolo digestivo

Vacúolo contrátilvazio

Tricocistos

EctoplasmaPenículo

Micronúcleo

MacronúcleoEndoplasma

Cílios

Vacúolo contrátilcheio

Citóstoma

Amoeba proteus - protozoário rizópodo de vida livre

Fagocitose em uma ameba

As amebas são os representantes típicos dos Sarcodinos. Algumas amebas são de vida livre, comoAmoeba proteus. Outras são parasitas, como Entamoeba histolytica, existindo ainda espécies comensaiscomo Entamoeba coli e Entamoeba gingivalis que vivem, respectivamente, no intestino grosso e na boca dohomem. O comensalismo é uma relação ecológica interespecífica em que um dos organismos é beneficiado epara o outro a associação é indiferente.

Além das amebas, essa classe contém protozoários que apresentam carapaças externas, relacionadas àproteção e sustentação, constituídas de calcário e sílica. Tais protozoários são os foraminíferos, radiolários eheliozoários.

CLASSE SPOROZOA (ESPOROZOÁRIOS)Os protozoários dessa classe não apresentam organela de locomoção e são todos parasitas. As espécies

mais importantes são: Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium falciparum e Toxoplasmagondii.

2.3 – Reprodução dos Protozoários

A reprodução dos protozoários pode ser assexuada ou sexuada.


Ocorre por cissiparidade e esporulação. Através da cissiparidade, o protozoário sofre uma bipartiçãosimples, originando dois protozoários filhos idênticos ao protozoário mãe. Ocorre entre os flagelados, ciliados erizópodos. Através da esporulação, o protozoário realiza cariocineses (divisões nucleares), e cada núcleo filhodiferencia–se originando um esporo. Ocorre entre os esporozoários.

Alguns protozoários, em condições adversas, podem originar formas de resistência denominadas cistos,capazes de suportar condições desfavoráveis do ambiente. Esse processo de formação de cistos é denominadoencistamento. Pode ocorrer ainda o desencistamento quando as condições do ambiente forem favoráveisnovamente.

Paramécio - protozoário ciliado

CLASSE SARCODINA (RIZÓPODOS)Os protozoários dessa classe são capazes de emitir pseudópodos, que são expansões da membrana

citoplasmática, relacionados à locomoção e à captura de alimento através de fagocitose.

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REPRODUÇÃO SEXUADA

Pode ocorrer por conjugação ou por fecundação. A conjugação consiste na transferência unidirecionalde material genético de uma célula a outra através de uma ponte citoplasmática. Ocorre em ciliados como oparamécio. A fecundação consiste na união dos gametas masculino e feminino formando o zigoto ou célula ovo.Ocorre em esporozoários como Plasmodium sp.

2.4 . Principais Doenças Causadas por Protozoários

Protozooses são doenças causadas por protozoários. As principais protozooses são: doença de Chagas,leishmaniose tegumentar americana, leishmaniose visceral, giardíase, tricomoníase, balantidiose, disenteriaamebiana, malária e toxoplasmose.

DOENÇA DE CHAGAS ou TRIPANOSOMÍASE AMERICANA ouCARDIOPATIA CHAGÁSICA ou MAL DO BARBEIRO

a) Agente Etiológico: Trypanosoma cruzi.O agente etiológico é um protozoário flagelado pertencente à classe Mastigophora.

b) Morfologia do parasita: É variável, conforme a fase evolutiva e o hospedeiro. O Trypanosoma cruziapresenta um polimorfismo característico, podendo ser encontrado em três formas: Amastigota, Epimastigotae Tripomastigota.

– Forma Amastigota: forma oval com núcleo grande e excêntrico. Não possui flagelolivre. É típica do hospedeiro vertebrado onde se multiplica assexuadamente por divisão binária.

– Forma Epimastigota: Forma alongada, possui flagelo comorigem anterior ao núcleo. Apresenta uma pequena membranaondulante e uma porção flagelar livre. É típica do hospedeiroinvertebrado onde, em seu intestino, multiplica–se assexuadamentepor divisão binária.

– Forma Tripomastigota: forma alongada, possui flagelo comorigem posterior ao núcleo. Apresenta uma longa membrana ondulantee o flagelo percorre toda a extensão da célula. É a forma infectante doparasita.

Consideramos a extremidade anterior da célula aquela onde oflagelo se exterioriza. O T. Cruzi “caminha” na direção da porçãoflagelar livre.

c) Habitat: No hospedeiro vertebrado: formas Tripomastigota no sangue circulante e Amastigota nostecidos. No hospedeiro invertebrado: Formas Tripomastigota, Amastigota e Epimastigota no tubo digestivo.

d) Vetor: Barbeiro hematófago contaminado.

e) Ciclo evolutivo: É do tipo heteroxeno. O barbeiro hematófago contaminado, ao sugar o sanguehumano, defeca nas proximidades da picada. As formas Tripomastigota metacíclico são as formas contaminantesdo parasita e são liberadas nas fezes do barbeiro. O indivíduo, ao coçar-se, espalha as fezes, permitindo apenetração do parasita. Estes penetram no tecido subcutâneo e atingem a circulação sangüínea, alcançando ascélulas do Sistema Mononuclear Fagocitário (SMF) onde se transformam em Amastigotas. As formasAmastigota multiplicam–se intensamente por divisão binária e constituem os ninhos primários de amastigota.Estas células se rompem e liberam os parasitas que caem na corrente sangüínea e convertem-se novamente emTripomastigotas que invadem outros tecidos (células musculares, células nervosas, etc.), voltando à formaAmastigota e constituindo os ninhos secundários de amastigota, responsáveis pelas lesões orgânicas dessa doença.

O barbeiro se contamina ao sugar o sangue de indivíduo com doença de Chagas, já que ingere as formasTripomastigotas. Normalmente um barbeiro se torna infectante 20 dias após o repasto contaminante, podendopermanecer assim a vida toda (um ano, aproximadamente). Em seu tubo digestivo, a evolução das formasprocessa-se da seguinte maneira:

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No estômago, as formas Tripomastigota ingeridas se transformam em Amastigotas.No intestino médio, as formas Amastigota formam Epimastigotas que se multiplicam intensamente por

divisão binária.No intestino posterior, as formas Epimastigota continuam a se multiplicar, formando os Tripomastigotas

Metacíclicas, capazes de infectar um mamífero.

1 - Penetração do Tripomastigota Metacíclico emuma célula.

2 - Transformação do Tripomastigota emAmastigota

3 - Divisões binárias sucessivas de Amastigotadentro da célula.

4 - Rompimento da célula parasitada, liberandoTripomastigota.

5 - Formas Tripomastigota no sangue circulante;podem penetrar em outra célula (1) ou seremingeridas pelo triatomíneo (6).

6 - Formas Tripomastigota no estômago doTriatomíneo.

7 - Formação de Epimastigota no intestino médiodo inseto.

8 - Formas Epimastigota em multiplicação porDivisão Binária.

9 - Transformação das formas Epimastigota emTripomastigota Metacíclico no intestinoposterior do inseto.

10 -Formas Tripomastigota Metacíclico nas fezesdo Triatomíneo.

f) Ciclo Natural: Estudando a distribuição geográfica e o comportamento da doença de Chagas hoje,podemos inferir que ela era uma doença exclusivamente de animais e barbeiros silvestres. Admite–se que o cicloprimitivo da doença envolvia apenas mamíferos silvestres (tatu, gambá, morcego, etc.) e barbeiros. O Trypanosomacruzi não determina lesões nesses animais, havendo, portanto, um sistema de equilíbrio entre as duas espécies.Esses animais são considerados reservatórios naturais da doença.

Posteriormente, passou para o homem, na medida em que este modificou ou destruiu o ciclo silvestre naturale construiu a cafua na zona rural, onde alguns barbeiros adaptaram–se. Sua adaptação foi rápida, pois, além doabrigo, a alimentação tornou–se fácil devido à presença do homem e de seus animais domésticos (cães, gatos, etc.).

A doença de Chagas tornou–se uma zoonose típica. Da zona rural tem passado para as zonas periurbanae urbana, uma vez que o camponês, no êxodo rural existente em nosso meio, constrói a favela e, junto com amudança, traz exemplares de barbeiros.

O barbeiro é um inseto hematófago que vive escondido, durante o dia, nas frestas das casas de pau–a–pique saindo à noite para alimentar–se, sugando o sangue de homens e de outros animais.

g) Transmissão: Fezes do barbeiro hematófago contaminado.Transfusão sangüínea.Transmissão congênita. (Quando existem ninhos de Amastigota na placenta, queliberariam formas Tripomastigota ao nível da placenta fetal).Acidentes de laboratório.Amamentação.

h) Patogenia: As alterações orgânicas resultantes de musculaturas lesadas podem aparecer, principalmente, como:a) Cardiomegaliab) Bloqueio átrio–ventricular totalc) Bloqueio átrio–ventricular parciald) Megaesôfagoe) Megacólonf) Perturbações de motilidade ou outras manifestações nervosas

Hospedeirovertebrado

Hospedeiroinvertebrado

2

3

4

5

10

9

8

6

7

Ciclo do Tripanosoma cruzi

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i) Distribuição Geográfica: Desde o sul dos Estados Unidos ao sul da América do Sul. Não existe doençade Chagas fora do continente americano.

j) Profilaxia:Combate ao barbeiro (inseticidas) que vive em frestas de casas de pau–a–pique ou cafuas de barro.Substituição de casas de pau–a–pique ou de barro por casas de alvenaria.Seleção dos doadores de sangue.Evitar desmatamentos.

l) Vetores: Nem todos os barbeiros podem funcionar como vetores da doença de Chagas. Sabemos queapenas os Barbeiros Hematófagos podem transmitir o Trypanosoma cruzi para mamíferos. Os barbeiros fitófagose predadores não transmitem a doença de Chagas. Em nosso meio, apenas 3 gêneros são capazes de transmitiro Trypanosoma cruzi: Triatoma, Panstrogylus e Rhodnius

LEISHMANIOSE TEGUMENTAR AMERICANA ou LEISHMANIOSE CUTÂNEO-MUCOSA ouÚLCERA DE BAURU

a) Agente Etiológico: Leishmania braziliensis. O agente etiológico é um protozoário flagelado pertencenteà classe Mastigophora.

b) Morfologia do Parasita: É variável conforme a fase evolutiva e o hospedeiro. O parasitase apresenta sob duas formas: Amastigota e Promastigota

• Forma Amastigota: Forma oval com núcleo grande e excêntrico. Não possui flagelolivre. É típica do hospedeiro vertebrado onde se multiplica assexuadamente por divisão binária.

. Forma Promastigota: Forma alongada, possui flagelo com origemanterior ao núcleo. Apresenta uma porção flagelar livre e nãoapresenta membrana ondulante. É típica do hospedeiro invertebradoonde, em seu intestino, multiplica–se assexuadamente por divisãobinária. As formas promastigotas migram para o aparelho bucal doinseto e são inoculadas durante a sucção de sangue.

c) Habitat: No Hospedeiro Vertebrado – Formas Amastigota nas células do Sistema Mononuclear Fagocitário(SMF) e lesões de mucosa.

No Hospedeiro Invertebrado – Formas Promastigota no intestino e glândulas salivares do inseto.

d) Vetor: Fêmea do mosquito do gênero Lutzomyia (Flebótomo ou Mosquito Palha).

e) Reservatórios Naturais: – Rato Silvestre– Paca– Cotia

Convém ressaltar que esta é uma doença primariamente silvestre e em zonas não florestais; o cão pode serum reservatório doméstico do parasita. Alguns autores afirmam que o Lutzomyia não é capaz de se infectar no Homem.

f) Transmissão: Picada de insetos fêmea do gênero Lutzomyia contaminado com inoculação de formasPromastigota. O ciclo evolutivo é do tipo heteroxeno.

g) Patogenia: Variável. Pode apresentar caráter deformante devido a lesões ocorridas nas mucosas daregião nasobucofaringeana e na pele.

– No local da picada surge um nódulo que pode permanecer estável ou aumentar de tamanho formandouma úlcera pequena dentro de 1 a 2 meses.

– Febre– Necrose da úlcera– Alterações vasculares e circulatórias– Adenopatia– Edema– Invasão da mucosa nasobucofaringeana (caráter deformante). O nariz aumenta de volume e o indivíduo

apresenta uma “fácies leishmaniótica” típica, conhecida como “nariz de anta”. Posteriormente, pode havercomprometimento de todo o nariz e lábio superior, palato e faringe, provocando mutilações graves, impedindo aalimentação e dificultando a respiração e a fonação. Normalmente não leva o paciente à morte.

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h) Distribuição Geográfica: América Central e América do Sul.

i) Profilaxia: Combate ao inseto (inseticida) nas regiões em que a transmissão for domiciliar.

Não dormir dentro de matas ou grutas, pois o hematofagismo do Flebótomo é principalmente crepusculare noturno.

Usar repelentes, telar as janelas ou dormir com mosquiteiros finos.Construir casas ou acampamentos de trabalhadores em derrubadas de mata a uma distância de pelo

menos 500 metros da orla da mesma, pois a Lutzomyia é um inseto fraco e que voa pouco.

LEISHMANIOSE VISCERAL OU CALAZAR

a) Agente Etiológico: Leishmania donovani. O agente etiológico é um protozoário flagelado pertencenteà classe Mastigophora.

b) Morfologia do Parasita: No Hospedeiro Vertebrado – Formas Amastigota nas células do SistemaMononuclear Fagocitário, principalmente do baço, fígado e medula óssea.

No Hospedeiro Invertebrado – Formas Promastigota no intestino e glândulas salivares do inseto.

c) Vetor: Fêmea do mosquito do gênero Lutzomyia (Flebótomo ou Mosquito Palha).

d) Reservatórios Naturais – Cão

– Raposa

No Brasil, a doença possui um Ciclo Silvestre, em que o protozoário circula entre RAPOSA – INSETO –RAPOSA; e um Ciclo Doméstico, em que o protozoário circula entre CÃO – INSETO – CÃO – INSETO –HOMEM. Dificilmente os Flebótomos se infectam no Homem.

e) Transmissão: Picada da fêmea do inseto do gênero Lutzomyia contaminado com inoculação deformas Promastigota. O ciclo evolutivo é do tipo heteroxeno.

f) Patogenia: Os sintomas mais freqüentes são:

– Febre– Hepatoesplenomegalia– Ascite– Magreza intensa– Complicações Circulatórias e Respiratórias

A sintomatologia é devida principalmente às alterações que ocorrem:

– aumento do volume (esplenomegalia)No Baço – dificuldade circulatória

– enfarte

No Fígado – aumento de volume (hepatomegalia)– dificuldade circulatória

Na Medula Óssea – anemia – diminuição das plaquetas, facilitando a gênese de hemorragias

Quando não tratada pode levar 95% dos pacientes à morte.

g) Distribuição Geográfica: Mundial

h) Profilaxia:– Combate ao inseto no domicílio e peridomicílio.

– Eliminar todos os cães positivos e suspeitos.

– Uso de repelentes e telas nas janelas ou dormir com mosquiteiros finos.

GIARDÍASE OU GIARDIOSE

a) Agente Etiológico: Giardia lamblia. O agente etiológico é um protozoário flagelado pertencente àclasse Mastigophora.

b) Morfologia do Parasita: O parasita exibe duas formas de apresentação: trofozoíto e cisto.

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. Trofozoíto: É a forma ativa do protozoário. Apresenta simetria bilaterale um formato piriforme. Apresenta 4 pares de flagelos na seguinte disposição:par anterior, par mediano, par ventral e par caudal. Na superfície ventral dacélula, encontra–se um grande disco suctorial ou ventosa e por baixo dessedisco, um núcleo de cada lado. No eixo longitudinal do corpo, existem 2axonemas e podemos encontrar também duas faixas curtas que atravessamos axonemas, abaixo da ventosa, chamadas corpos basais. O disco suctorialfixa o protozoário à mucosa intestinal do hospedeiro, enquanto axonemassão importantes na sustentação da célula.

Os trofozoítos multiplicam–se assexuadamente por divisão binária econstituem a forma de vida vegetativa já que nessa forma o protozoáriorealiza suas funções vitais.

. Cisto: É a forma de resistência do protozoário. Quando a populaçãode trofozoítos aumenta muito, inicia–se o processo de encistamento queconsiste na formação dos cistos. Os cistos apresentam dupla parede queprotege o protozoário contra a desidratação. Apresentam ainda 2 a 4 núcleose 4 axonemas.

Os cistos constituem a forma de vida latente e são expelidos nas fezes do doente, constituindo a formainfectante do protozoário.

c) Habitat: – Trofozoítos no duodeno, principalmente.

– Cistos são eliminados nas fezes.

d) Transmissão: Ingestão de cistos contaminando alimentos (líquidos e sólidos). O hábito das criançasde levar a mão suja à boca constantemente facilita a transmissão. Giardia lamblia é o flagelado mais comumenteencontrado no intestino humano. O ciclo evolutivo é do tipo monoxeno.

e) Patogenia: A maioria das infecções por Giardia lamblia são assintomáticas. No entanto, em algumasaparecem sintomas, sendo que os mais comuns são:

– Dor Abdominal – Inapetência– lrritabilidade – Perda de Sono– Diarréia – Perda de Peso

Sabe–se que o Trofozoíta exerce uma ação irritativa no intestino, já que adere à parede, podendo provocaruma enterite.

f) Distribuição Geográfica: Mundial

g) Profilaxia:– Higiene Pessoal– Tratamento da Água– Proteção dos Alimentos– Tratamento precoce do doente– Saneamento Básico

TRICOMONÍASE ou TRICOMONOSE

a) Agente Etiológico: Trichomonas vaginalis. O agente etiológicoé um protozoário flagelado pertencente à classe Mastigophora.

b) Morfologia do parasita: O parasita apresenta uma única formadenominada trofozoíto. Possui um formato piriforme com uma organela desustentação muito típica chamada de AXÓSTILO. Essa espécie apresenta5 flagelos, sendo 4 livres. O outro permanece aderido à membranacitoplasmática, formando uma membrana ondulante.

Obs.: Esse protozoário não possui a forma cística.

Trofozoíto

Núcleo

Axonema

Flagelo

Discosuctorial

Corposbasais

Flagelos

Citoplasma

Axóstilo

Núcleo

Membranaondulante

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c) Habitat: Trato geniturinário masculino e feminino.

d) Transmissão: – Contato sexual

– Roupas de cama– Roupas íntimas através de Fômites– Água (“Banhos de bacia”, com a água guardada e usada seguidamente. O Trofozoíto permanece vivo nessa água por algumas horas).– Aparelhos ginecológicos.

A tricomoníase é considerada uma doença sexualmente transmissível (DST). O ciclo evolutivo é do tipomonoxeno.

e) Patogenia:– Uretrite– Corrimento purulento– Dor durante a micção

– Vaginite– Leucorréia (corrimento leitoso)– Prurido intenso

Obs: Na mulher, as complicações são maiores, e o homem muitas vezes é portador assintomático, o quefacilita a transmissão.


g) Profilaxia: Sendo uma doença eminentemente venérea, deve-se ter os cuidados usuais e, além disso:

– Educação sexual

– Tratamento precoce

– Higiene corporal

– Esterilização dos aparelhos ginecológicos

– Tratamento do homem assintomático se a esposa estiver parasitada.

BALANTIDIOSE OU BALANTIDÍASE

a) Agente Etiológico: Balantidium coli. O agente etiológico é um protozoário pertencente à classeCilliophora. É o maior protozoário parasita da espécie humana e também o único protozoário ciliado que podeparasitar a espécie humana.

b) Morfologia do Parasita: O parasita exibe duas formas de apresentação: trofozoíto e cisto.

Trofozoíto: é a forma ativa do protozoário. Apresenta toda a célula recoberta porcélulas e, como nos demais protozoários ciliados, possui macronúcleo e micronúcleo.Multiplica–se intensamente por divisão binária.

Cisto: é forma de resistência do protozoário, sendo mais ou menosesférico com a parede lisa. Os cistos são expelidos nas fezes dodoente.

c) Habitat: Trofozoítos: São encontrados na mucosa e luz do intestino grosso desuínos. Raramente no intestino do homem, macaco e cavalos.

– Cistos: São eliminados nas fezes, principalmente de suínos.

d) Transmissão: Ingestão de cistos contaminando alimentos (líquidos e sólidos). O ciclo evolutivo é dotipo monoxeno

e) Patogenia: O Balantidium coli é, normalmente, um protozoário comensal da luz do intestino dossuínos. Na espécie humana, quando há alguma lesão na mucosa do colo e do ceco, há possibilidades deinvasão secundária da mesma pelo Balantidium. Essas lesões se manifestam com febre e disenteriamucosangüinolenta.


– Contato comsecreçõesatravés deFômites

– No Homem

– Na Mulher

Trofozoíto

Cisto

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g) Profilaxia:– Higiene individual dos vários profissionais que têm de trabalhar com suínos.– Criação de suínos em boas condições sanitárias, impedindo que suas fezes sejam disseminadas.– Proteção dos alimentos.– Tratamento da água.

DISENTERIA AMEBIANA OU AMEBÍASE

a) Agente Etiológico: Entamoeba histolytica. O agente etiológicoé um protozoário que se locomove através de pseudópodos pertencente àclasse Sarcodina.

b) Morfologia do Parasita: O parasita exibe duas formas deapresentação: trofozoíto e cisto.

Trofozoíto: é a forma ativa do protozoário. Apresenta movimentosamebóides contínuos através dos pseudópodos, não possuindo formadefinida. Quando a população de trofozoítos aumenta muito, inicia-se oprocesso de encistamento.

Cisto: é a forma de resistência do protozoário. Possui dupla parede e 4 núcleos. Oscistos são expelidos nas fezes do doente.

c) Habitat: – Trofozoítos: Na luz do intestino grosso.

– Cistos: São eliminados nas fezes de pessoas doentes.

d) Transmissão: Ingestão de cistos contaminando alimentos (sólidos ou líquidos).Alimentos podem ser contaminados por cistos veiculados nas patas de baratas ou moscas. Ociclo evolutivo é do tipo monoxeno.

e) Patogenia: A Entamoeba histolytica possui duas formas:

– Forma Invasora: (Forma Magna) É a forma capaz de produzir lesões intestinais, hepáticas, pulmonares e cerebrais.– Forma não Invasora: (Forma Minuta) É a forma que não produz lesões e é encontrada na luz intestinal.

A forma invasora pode provocar:– Febre– Disenteria Mucosangüinolenta– Úlceras Intestinais– Abscesso Hepático– Abscessos Pulmonares– Abscesso Cerebral


g) Profilaxia:– Higiene pessoal.– Tratamento do portador assíntomático.– Lavar os alimentos crus.– Saneamento básico.

MALÁRIA OU MALEITA ou SEZÃO ou IMPALUDISMO ou FEBRE PALUSTRE ouFEBRE INTERMITENTE ou FEBRE TREME–TREME

a) Agentes Etiológicos:Plasmodium vivaxPlasmodium falciparumPlasmodium malariae

Os agentes etiológicos são protozoários que não apresentam organela de locomoção pertencentes àclasse Sporozoa.

Trofozoíto

Vacúolo digestivo

Pseudópodo

Núcleo

Cisto

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b) Morfologia do Parasita: É bastante diferente nas diversas fases evolutivas como também entre cada espécie.As formas encontradas são as seguintes:

– Esporozoíto – Trofozoíto jovem– Trofozoíto maduro – Esquizonte– Merozoíto – Macrogametócito– Microgametócito – Ovo ou Zigoto– Oocisto – Oocineto

c) Habitat: Variado, conforme a fase do ciclo evolutivo (ver ciclo evolutivo).

d) Vetor: Fêmea do mosquito do gênero Anopheles (mosquito prego). A principal espécie é o Anophelesdarlingi.

e) Ciclo Evolutivo: É do tipo Heteroxeno. No homem, ocorre a fase assexuada ou esquizogônica dociclo, e no mosquito Anopheles, ocorre a fase sexuada ou esporogônica. Assim, o homem é o hospedeirointermediário e o mosquito Anopheles é o hospedeiro–definitivo do parasita.

O ciclo do Plasmodium será estudado em duas etapas, uma ocorrendo no homem e outra no mosquitoAnopheles.

– NO HOMEM: (Hospedeiro Intermediário)

O ciclo no homem é dividido em duas fases: fase exo–eritrocítica e fase eritrocítica.

Fase Exo-eritrocítica

Também denominada fase pré-eritrocítica ou ciclo tissular primário, ocorre nos hepatócitos. Um mosquitofêmea infectado do gênero Anopheles, ao exercer a hematofagia, inocula esporozoítos (formas contaminantes)que caem na corrente sangüínea e alcançam o fígado, onde penetram em um hepatócito. Nessas células, osesporozoítos transformam-se em trofozoítos jovens que crescem e se transformam em trofozoítos maduros.Estes, por sua vez, formam esquizontes que sofrem esquizogonia (divisão múltipla), formando vários merozoítosque são liberados com a destruição dos hepatócitos. Cada merozoíto pode seguir dois caminhos: penetrar emoutros hepatócitos e iniciar novo ciclo exo-eritrocítico ou penetrar nos eritrócitos (hemácias) e iniciar o cicloeritrocítico. Penetrando em outros hepatócitos, os merozoítos se diferenciam em trofozoítos e estes em esquizontesque sofrem esquizogonia, formando outros merozoítos. Os hepatócitos são destruídos com liberação dos merozoítosestabelecendo, assim, um ciclo vicioso.

Fase Eritrocítica

Ocorre nos eritrócitos ou hemácias. Os merozoítos penetram nos eritrócitos e transformam-se em trofozoítosjovens. Estes transformam-se em trofozoítos maduros e finalmente em esquizontes. Por esquizogonia, osesquizontes formam vários merozoítos que penetram em outro eritrócito repetindo a fase eritrocítica. No interiordos eritrócitos, os merozoítos podem sofrer diferenciação, formando gametócitos masculinos (microgametócitos)e gametócitos femininos (macrogametócitos). Esses gametócitos se mantêm no sangue circulante por temponão conhecido.

– NO MOSQUITO ANOPHELES (Hospedeiro Definitivo)

Ao exercer a hematofagia, o mosquito ingere todas as formas sangüíneas do parasita. Essas formas sãodigeridas no estômago do inseto, com exceção dos gametócitos que são precussores de gametas. No estômagodo mosquito ocorre o seguinte: O gametócito feminino amadurece e transforma-se no macrogameta. O gametócitomasculino amadurece e forma 8 microgametas. Estes últimos, por movimentação ativa, encontram ummicrogameta penetrando nele e formando o ovo ou zigoto. O ovo formado, na luz do estômago do mosquito,começa a migrar e se instala na parede do estômago. A fase móvel do zigoto chama-se oocineto e a faseencistada é o oocisto. O oocisto sofre esporogonia formando milhares de esporozoítos. Estes rompem aparede do oocisto, invadem toda a cavidade geral do inseto e chegam às glândulas salivares. O inseto, aoexercer a hematofagia, inocula, com a saliva, os esporozoítos que caem na corrente sangüínea e vão ao fígadoiniciar novo ciclo exo-eritrocítico.

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f) Transmissão: – Picada de mosquitos fêmea do gênero Anopheles que inoculam esporozoítos.– Transfusão de sangue.

g) Patogenia: As três espécies de Plasmodium que ocorrem no Brasil possuem patogenicidade diferente,e apenas o Plasmodium falciparum é capaz de levar o paciente à morte, mas as outras duas espécies provocamno homem os acessos maláricos e anemia capazes de reduzir sua resistência física e capacidade de trabalho.As esquizogonias sangüíneas provocam grande destruição de hemácias. As alterações mais freqüentes namalária são o acesso malárico e a anemia.

Antes de o paciente apresentar o primeiro paroxismo ou acesso malárico, ele relata sintomas gerais demal–estar, dor de cabeça e indisposição não característica. Em seguida a febre se acentua e, alguns diasdepois, o doente apresenta o acesso malárico. Esse é caracterizado por: calafrio, calor e suor. Ocorre com aintermitência característica para cada espécie de Plasmodium, em dia e hora previstos pelo próprio paciente.Cadaespécie apresenta a periodicidade própria para a repetição desse paroxismo, sendo que o P. vivax é de 48horas, o P. falciparum, 36 a 48 horas e o P. malariae, 72 horas. Em virtude dessa periodicidade das esquizogoniassangüíneas, P. vivax é responsável pela TERÇÃ BENIGNA (48 h); P. falciparum pela TERÇÃ MALIGNA (36 a48h) e P. malariae pela QUARTÃ BENIGNA.

Durante o acesso malárico (que corresponde às esquizogonias sangüíneas) há um desequilíbrio dosódio (queda) e do potássio (aumento). Alguns autores supõem que esse desequilíbrio seja responsável pelafase do calafrio.

Com a destruição das hemácias parasitadas após as esquizogonias, surge a anemia que é responsávelpela anóxia de vários órgãos. O plasmódio consome grande quantidade de oxigênio nas hemácias parasitadas,além de aminoácidos e péptides.

h) Distribuição Geográfica: Mundial

i) Profilaxia:– Combate ao inseto (inseticida);– Uso de repelentes, telas nas janelas ou dormir com mosquiteiros finos;– Criação de peixes larvófagos que combatem a larva do mosquito transmissor (controle biológico);– Evitar acúmulo de água em locais descobertos.

Ciclo de vida do Plasmodium no homem e no mosquito Anopheles

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j) Principais espécies de mosquitos transmissores

Os mosquitos transmissores da malária pertencem ao gênero Anopheles, mas não são todas as espéciesde Anopheles que são boas transmissoras, e sim essas quatro:

– Anopheles darlingi (interior do país)– Anopheles aquasalis (região costeira do país, de São Paulo para o Norte)– Anopheles cruzi (região sul do país)– Anopheles bellator (região sul do país)

TOXOPLASMOSE

a) Agente etiológico: Toxoplasma gondii. O agente etiológico é um protozoárioque não apresenta organela de locomoção pertencente à classe Sporozoa.

b) Morfologia do parasita: O parasita exibe três formas de apresentação:trofozoíto, cisto e oocisto.

• Trofozoíto:É a forma ativa do protozoário. Não apresenta organela de locomoção.

• Cisto:

É uma das formas de resistência dos protozoário. Possui uma membrana externapertencente à célula parasitada e uma membrana interna produzida pelo parasita eambas envolvendo grande número de Bradizoítos (formas encontradas durante a

infecção crônica dentro do cisto).

Trofozoíto de T. gondii

Cisto de Toxoplasma gondiiem tecido muscular comBradizoítos.

• Oocisto

Forma ovalada encontrada em fezes de gatos e outros felídeos recentemente infectados.É resultante de um processo de reprodução sexuada.

c) Habitat:

Trofozoíto: Células do sistema mononuclear fagocitário, células musculares, célulasnervosas, líquidos e secreções:

Cisto: tecido nervoso, tecido muscular e retina.

Oocisto: fezes de felídeos infectados.

d) Transmissão: Ingestão de oocistos presentes em jardins, caixas de areia, latas de lixo ou disseminadospor moscas, baratas, etc.

Contato com trofozoíta encontrado em secreções tais como saliva, leite, esperma, etc.Ingestão de cistos encontrados em carne crua ou mal cozida.Congênita ou transplacentária (a mais grave).Transfusão de sangue.O ciclo evolutivo é do tipo heteroxeno.

e) Patogenia:

Toxoplasmose congênita: Pode manifestar–se com aborto, nascimento prematuro, encefalite, destruiçãoda retina, retardamento mental, macrocefalia ou microcefalia e miocardite.

Toxoplasmose adquirida (pós natal): Pode manifestar–se com comprometimento ganglionar e febrealta, cegueira, lesões cutâneas, alterações neurológicas e ataque generalizado. As duas últimas situações sãofatais em poucos dias.

f) Distribuição Geográfica: Mundial.

g) Profilaxia:– Evitar contato íntimo com animais suspeitos.– Incinerar todas as fezes de gatos.– Proteger as caixas de areia para que os gatos lá não defequem.– Exame de toda gestante com enfartamento ganglionar ou que tenha história de aborto.– Desenvolvimento de uma vacina (já em estudos).

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Tipos de Hifas

a – Cenocítica

b – Septada Haplóide

c – Septada Dicariótica (Diplóide)

V – REINO FUNGI1 - Características Gerais

São organismos aclorofilados e heterótrofos, com alguns representantes unicelulares como as leveduras,e outros pluricelulares como os cogumelos. O corpo de um fungo pluricelular é constituído por uma série defilamentos denominados hifas que, em conjunto, formam uma massa de filamentos emaranhados denominadamicélio.

As células dos fungos apresentam parede celular constituída por um polissacarídeo nitrogenado denominadoquitina.

Os fungos estão presentes nos ambientes aquáticos e terrestres úmidos, predominando as espécies devida livre. As espécies sapróvoras ou saprófagas realizam a decomposição da matéria orgânica atuando comoagentes decompositores.

Algumas espécies de fungos associam-se a certas algas formando os liquens. Outras espécies defungos associam-se a raízes de vegetais superiores formando as micorrizas. Um pequeno número de espéciesatuam como parasitas, responsáveis pelas micoses.

O glicogênio é a principal substância de reserva alimentar, sendo formado através da polimerização devárias moléculas de glicose.

Em função de certas características muito particulares, os fungos são classificados por alguns autores emum reino à parte (Reino Fungi). A parte da Biologia que estuda os fungos é denominada micologia.

2 - Estrutura das Hifas

As hifas que formam o corpo dos fungos pluricelulares podem ser cenocíticas ou septadas. Hifas cenocíticasnão apresentam septos transversais formando uma massa multinucleada denominada cenócito. Hifas septadasapresentam septos transversais separando os núcleos. Nessas hifas, as células podem ter um núcleo haplóide oudois núcleos pareados. Nesse caso, as hifas são chamadas dicarióticas e, portanto, diplóides.

Rhizopus – exemplo de Ficomiceto

3 - Classificação dos FungosOs fungos são estudados em quatro grandes grupos: Ficomicetos, Ascomicetos, Basidiomicetos e

Deuteromicetos.FICOMICETOSSão os fungos mais primitivos dotados de hifas cenocíticas. Os fungos representantes mais importantes são

Mucor e Rhizopus (bolor preto do pão) que se desenvolvem facilmente sobre alimentos guardados.

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ASCOMICETOS

Caracterizam-se pela presença de uma estrutura reprodutora denominada asco no interior da qual formam–se quatro ou oito esporos denominados ascósporos. Os ascósporos são esporos sexuados já que são formadosatravés de processo sexuado (fusão de núcleos seguida de meiose). Os ascos podem ser agrupados formandocorpos de frutificação denominados ascocarpos.

As hifas dos ascomicetos são septadas podendo ser haplóides ou dicarióticas. As hifas haplóides correspondemà geração gametofítica enquanto as hifas dicarióticas (diplóides) correspondem à geração esporofítica.

Os representantes mais importantes são as leveduras como o Saccharomyces cerevisiae utilizado naprodução de bebidas alcoólicas e de pão caseiro, e das várias espécies do gênero Penicillium utilizados naprodução de queijos e do antibiótico penicilina.

Exemplos de Ascomicetos

a – Saccharomycesb – Penicilliumc – Aspergillus

BASIDIOMICETOS

Caracterizam–se pela presença de uma estrutura reprodutora denominada basídio no interior do qualformam–se quatro esporos denominados basidiósporos. Os basidiósporos são esporos sexuados já que sãoformados através de processo sexuado (fusão de núcleos seguida de meiose). Os basídios podem ser agrupadosformando corpos de frutificação denominados basidiocarpos. Os basidiocarpos apresentam comumente aforma de uma umbela ou chapéu onde os basídios estão situados em sua face inferior.

Os basidiomicetos são os fungos mais evoluídos e suas hifas são septadas podendo ser haplóides oudicarióticas (diplóides) e correspondem à geração esporofítica.

Os representantes mais importantes são os cogumelos e as orelhas de pau. Entre os cogumelos valeressaltar alguns como:

Agaricus campestris (champignon) – comestível

Amanita sp – venenoso

Claviceps purpurea – extração do LSD de efeitos alucinógenos

Psilocybe sp – extração do psilocibin de efeitos alucinógenos

Exemplos de Basidiomicetos:

a - Psilocybe sp

b - Agaricus campestris

c - Polyporus sp (orelha de pau)

DEUTEROMICETOS

Também denominados fungos imperfeitos, constituem representantes que só se reproduzem de formaassexuada. O representante mais importante é a Candida albicans responsável por certos tipos de vaginite,uretrite e pelo “sapinho”.

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4 – IMPORTÂNCIA DOS FUNGOSOs fungos exercem papéis muito importantes como:

NA INDÚSTRIAVárias espécies são utilizadas na produção de queijos, bebidas alcoólicas e massas de pães e bolos.

NA ALIMENTAÇÃOO champignon é rico em vitaminas do complexo B, proteínas e sais minerais.

NA MEDICINAAlguns fungos são agentes etiológicos (causadores) de doenças e outros podem produzir antibióticos. As

micoses são doenças causadas por fungos. Candida albicans é um fungo saprófita da mucosa bucal que podetomar-se parasita. Esporos de Aspergillus e Penicillium existentes na poeira provocam certos tipos de alergiasdo sistema respiratório.

NA AGRICULTURAAs micorrizas representam associações de fungos com raízes de plantas aumentando a superfície de

absorção dessas raízes.Algumas doenças causadas por fungos parasitas em vegetais são: esporão do centeio, ferrugem do café,

podridão da batata e outras.

NA FARMACOLOGIAAlguns fungos fornecem matéria prima para extração de drogas de interesse médico como penicilina, LSD,

psilocibin e aflatoxinas. As aflatoxinas são toxinas produzidas no metabolismo de certos ascomicetos como Aspergillusflavus que ataca sementes de leguminosas como feijão, amendoim e soja, além de gramíneas como arroz, trigo emilho. As aflatoxinas causam intoxicações hepáticas e existem indícios de que apresentam efeito cancerígeno.

NA DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICAAlguns fungos decompõem a matéria orgânica em matéria inorgânica que será devolvida ao ambiente,

garantindo a ocorrência do ciclo da matéria. Esses organismos são denominaclos sapróvoros ou saprófagos.

NA ENGENHARIA GENÉTICA Alguns fungos constituem um ótimo material nas diversas técnicas do DNA recombinante (engenhariagenética).

Asco contendo 8 ascóporos

Asco

Ascósporos

5– REPRODUÇÃO DOS FUNGOSA reprodução dos fungos pode ser assexuada ou sexuada.

REPRODUÇÃO ASSEXUADANos fungos mais simples ocorre a esporulação que consiste na formação de

esporos que podem originar novos indivíduos. Os tipos mais importantes de esporos são:ascósporos e basidiósporos.

Brotamento na levedura Saccharomyces cerevisiae

Formação dos basidiósporos no basídio

Célula comdois núcleos

haplóides

Núcleodiplóide

Quatro núcleoshaplóidesresultantesda meiose

Basídio

Basidiósporos

Em leveduras (ascomicetos) ocorre reprodução assexuada porbrotamento ou gemação ou gemiparidade. Formam-se brotos ougemas no organismo mãe que aumentam de tamanho formandoindivíduos isolados ou formando colônias.

a) Ascósporos

São formados em número de 4 ou 8 no interiorde esporângios denominados ascos.

b) Basidiósporos

São formados em número de 4 no interior de esporângios denominadosbasídios.

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Ciclo reprodutivo de um basidiomiceto

Basidiocarpo(=corpo de frutificação)

Micélio de hifasdicarióticas no solo

Himênio

Lamela

E (2n)Hifa dicariótica

Plasmogamia(Fusão de hifas)

Basídios combasidiósporos

Basídio Jovem comdois Núcleos

Haplóides

Basidiósporos

Basídio

Hifahaplóide

Hifahaplóide

Basidiósporoem germinação

R! (Meiose)

Basídios comnúcleodiplóide

G (n)

Solo

REPRODUÇÃO SEXUADAOcorre através da fecundação. Nos fungos esse processo é resultado da fusão de duas hifas designadas

uma como positiva (+) e outra como negativa (–). Muitas vezes, os núcleos da duas hifas haplóides não se fundem,originando hifas com dois núcleos (hifas dicarióticas) em cada célula.

ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES (METAGÊNESE)Nos fungos mais desenvolvidos ocorre alternância de gerações que pode ser ilustrada no ciclo reprodutivo

de um basidiomiceto.

6– CICLO REPRODUTIVO DE UM BASIDIOMICETOOs basidiocarpos (corpos de frutificação dos basidiomicetos) apresentam a forma de um chapéu onde os

basídios estão situados em sua face inferior, na superficie de inúmeras lâminas radialmente simétricas. Essaslâminas, em conjunto, formam uma estrutura denominada himênio. Cada basídio forma quatro esporos(basidiósporos) haplóides através de meiose espórica. Quando cada basidiósporo cai em solo rico em substânciasorgânicas, forma-se um grande micélio subterrâneo, constituído de hifas haplóides, septadas e mononucleadas.Hifas fisiologicamente diferentes (+ e –) se fundem ocorrendo a plasmogamia (fusão dos citoplasmas) sem contudoocorrer a cariogamia (fusão dos núcleos). Forma-se, assim, um micélio por hifas septadas e dicarióticas (diplóides)que apresentam em cada célula dois núcleos pareados. O novo micélio produzirá basidiocarpos com hifasseptadas e dicarióticas (diplóides). Somente no interior dos basídios é que ocorre a cariogamia (fusão dosnúcleos), seguida de meiose, formando assim os basidiósporos haplóides que reiniciam o ciclo.

Pela descrição do ciclo reprodutivo, percebe-se que há uma nítida alternância de gerações, onde oesporófito (2N) é representado pelo basidiocarpo e o gametófito (N) pelas hifas de células haplóidesmononucleadas.

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Estrutura de um sorédio

Hifa

Alga

Alguns liquens sobre um tronco

CLADONIA

PARMELAUSNEA

(BARBA DE VELHO)

VI – LIQUENS1 - Características Gerais

Os liquens são protistas resultantes da associação permanente de uma alga com um fungo. As algas sãorepresentadas por certas espécies de cianófitas e clorófitas, enquanto que entre os fungos aparecem osascomicetos e os basidiomicetos. A relação ecológica estabelecida entre alga e fungo na formação de umlíquen é do tipo mutualismo. O mutualismo é uma associação permanente inter-específica com benefíciomútuo. Percebe-se que, nos liquens, a alga realiza fotossintese alimentando as células do fungo. Este envolveas células da alga com suas hifas, protegendo-as, além de absorver água e sais minerais do ambiente que sãocedidos à alga.

O habitat dos liquens é bastante variado, sendo encontrados em troncos de árvores, no solo e em materialrochoso.

2 - Reprodução dos Liquens

A reprodução dos liquens é sempre assexuada. Ocorre através de sorédios que são pequenos propágulosformados por algumas células da alga envolvidas por hifas do fungo. Esses propágulos destacam-se do corpodo líquen e são disseminados pelo vento. Ao encontrar ambiente favorável, cada sorédio cresce e constitui umnovo líquen.

3 - Importância dos Liquens

Os líquens são organismos pioneiros em uma sucessão ecológica que se estabelece numa rocha nua.Os líquens produzem um ácido que degrada a rocha, favorecendo a abertura de fendas onde ocorre acúmulo deágua. Isso cria condições para a formação de um solo e, a partir daí, o crescimento de inúmeras espécies devegetais e animais, caracterizando uma sucessão ecológica.

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Tecnologia Novo Rumo de Ensino

BIOLOGIA

1) (FCMMG) O composto inorgânico mais abundante das células, da substância intercelular e dos líquidosorgânicos é a água. Com relação à mesma, está INCORRETO:

a) Atua na regulação térmica e ácido-básica.b) Atua como solvente de outras substâncias.c) Participa da regulação osmótica dos meios intra e extra-celulares.d) Constitui uma das principais fontes de energia para os seres vivos.

e) Serve como veículo para transporte de outras substâncias em mecanismos de secreção e absorção.

2) (UFMG)

A principal substância que atua na manutenção da temperatura corporal humana é:

a) água b) proteína c) lípide d) carboidrato e) enzima

3) (PUC-SP) O bócio endêmico é o aumento da glândula tireóide, doença muito comum em regiões interioranasdo país. Esta doença relaciona-se com a falta de:

a) cálcio b) fósforo c) potássio d) iodo e) ferro

4) (UFMG) Segundo estudo feito na Etiópia, crianças que comiam alimentos preparados em panelas de ferroapresentaram uma redução da taxa de anemia de 55 para 13%.

Essa redução pode ser explicada pelo fato de que o ferro,

a) aquecido, ativa vitaminas do complexo B presentes nos alimentos prevenindo a anemia.

b) contido nos alimentos, se transforma facilmente durante o cozimento e é absorvido pelo organismo.

c) oriundo das panelas, modifica o sabor dos alimentos, aumentando o apetite das crianças.

d) proveniente das panelas, é misturado aos alimentos e absorvido pelo organismo.

5) (UFMG) Observe a reação de hidrólise:

Essa hidrólise ocorre no processo de

a) digestão b) excreção c) fotossíntese d) sudação e) transpiração

Citologia

C12H22O11 C6H12O6 + C6H12O6

H2O

Temperatura ambiente = -2º C

Temperatura do corpo = 36,5º C

Temperatura ambiente = 40º C

Temperatura do corpo = 36,5º C

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H2N C COOH

R

H

6) (UFMG) Todas as alternativas apresentam substâncias que exercem importantes funções nos seres vivos esão macromoléculas constituídas de aminoácidos, EXCETO:

a) Actina b) Albumina c) Celulose d) Colágeno e) Queratina

7) (UFMG) Considere a fórmula:

Essa é a fórmula geral que representa importantes substâncias presentes nos seres vivos e que diferem entresi pela composição do radical R. Essas substâncias ligam-se formando grandes moléculas orgânicas. Emrelação a essas substâncias e às moléculas orgânicas formadas, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:

a) A composição das moléculas orgânicas formadas é determinada geneticamente.

b) A ligação química, na formação das moléculas, é feita através do radical R.

c) As moléculas orgânicas formadas podem exercer funções enzimáticas.

d) O colágeno e a queratina são exemplos dessas moléculas orgânicas e existem nos vertebrados.

e) Os seres humanos são incapazes de produzir alguns tipos dessas substâncias.

8) (UFMG) Este gráfico indica as velocidades de reação das enzimas I, II e III em função do pH do meio.

Vel

ocid

ade

da R

eaçã

o

9) (UFMG) Mantendo-se constante a concentração de uma enzima de célula humana, o efeito da temperaturasobre a velocidade da reação é melhor representado pelo gráfico:

a) b)

c) d) e)

Com base no gráfico e em seus conhecimentos, é corretoafirmar-se que:

a) a enzima I age numa faixa de pH mais estreita doque II e III.

b) a enzima II pode sofrer desnaturação no pH 2.

c) as três enzimas atuam sobre o mesmo substrato.

d) as três enzimas possuem a mesma temperaturaótima de ação.

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10) (UFMG) Observe o quadro:

Com base nesse quadro, é INCORRETO afirmar-se que:

a) o leite de jumenta é o mais parecido com o leite humano.b) o leite de cabra tem cerca de 3,5 vezes mais proteínas do que o leite humano.c) o leite em pó é o que mais se assemelha ao leite de vaca.d) o leite de vaca é o mais gorduroso.e) os leites de vaca e de cabra são mais energéticos do que o leite humano.

11) (PUC-MG) O método de coloração de Feulgen é específico para DNA. As estruturas ácidas são basófilasquanto à afinidade tintorial. Assim sendo, o nucléolo é uma estrutura celular:

a) Feulgen positiva e acidófila. d) Feulgen negativa e acidófila.b) Feulgen positiva e basófila. e) Feulgen positiva e neutrófila.c) Feulgen negativa e basófila.

12) (UFMG) Se o total de bases nitrogenadas de uma seqüência de DNA de fita dupla é igual a 240 e se nelaexistirem 30% de Adenina, o número de moléculas de Guanina será:

a) 48 b) 72 c) 120 d) 144 e) 168

13) (UFRS) Nas longas viagens marítimas, durante a Idade Moderna, eram comuns, entre os marinheiros,surtos de escorbuto, doença que se caracteriza por hemorragias espontâneas nas mucosas, redução naossificação e deficiência nos processos de cicatrização. Isso era devido à:

a) longa exposição dos marinheiros à maresia. d) excessiva alimentação à base de peixe.b) longa exposição dos marinheiros ao sol tropical. e) ingestão permanente de água poluída.c) alimentação deficiente em vitamina C.

14) (CESGRANRIO) As manifestações relacionadas na primeira coluna são atribuídas à carência de vitaminasna dieta do homem. Assinale as vitaminas responsáveis relacionadas na segunda coluna, de acordo com aseqüência em que são citadas as manifestações de carência:

( ) beribéri (1) vitamina A( ) cegueira noturna (2) vitamina B

1

( ) escorbuto (3) vitamina B2

( ) anemia perniciosa (4) vitamina B12

( ) dificuldade de coagulação (5) vitamina C(6) vitamina K

15) (PUC-SP) De acordo com o modelo moderno, correntemente aceito, proposto por Singer e Nicolson, amembrana plasmática é constituída por:

a) um folheto triplo, onde uma camada bimolecular de lipídios se localiza entre duas camadas de proteínas.b) três folhetos lipídicos, sendo dois de triglicerídeos e um de fosfatídeos.c) dois folhetos ligados por pontes de hidrogênio, um de polissacarídeos e outro de ácidos graxos de pesomolecular elevado.d) uma camada bimolecular de lipídios, com proteínas variando de posição, de acordo com o estadofuncional da membrana.e) nenhuma das anteriores.

Composição do leite humano e de outros leites, em 100 ml.

Tipos de leite Calorias Proteínas (g) Lipídios (g) Carboidratos (g)

Leite humano 45 1,1 1,0 8,1

Leite de vaca, fresco 63 3,1 3,5 5,0

Leite em pó, reconstituído 70 3,7 3,8 5,3

Leite de jumenta 43 1,7 1,2 6,5

Leite de cabra 92 3,9 6,2 5,4

a) 1, 2, 4, 5, 6

b) 1, 2, 5, 4, 6

c) 2, 1, 5, 4, 6

d) 2, 1, 3, 4, 5

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16) (UFMG) Analise o esquema abaixo, referente a três fases de um fenômeno biológico.

O esquema acima representa mecanismos de transportes através da membrana citoplasmática, envolvendomoléculas de proteínas. Este processo, e outros semelhantes, são possíveis devido às propriedades da mem-brana, denominadas:

a) Elasticidade e Regenerabilidade. d) Condutibilidade e Semipermeabilidade.

b) Semipermeabilidade e Elasticidade. e) Regenerabilidade e Semipermeabilidade.

c) Condutibilidade e Regenerabilidade.

18) (FUVEST-SP) As principais diferenças entre uma célula vegetal típica e uma célula animal típica são:

a) presença de membrana plasmática e núcleo nas células animais e ausência destas estruturas nascélulas vegetais.

b) presença de mitocôndrias e plastos nas células vegetais e ausência destas estruturas nas células animais.

c) presença do complexo de Golgi e mitocôndrias nas células animais e ausência destas estruturas nascélulas vegetais.

d) presença de plastos e parede celulósica nas células vegetais e ausência destas estruturas nas célulasanimais.

e) presença de mitocôndrias e parede celulósica nas células vegetais e ausência destas estruturas nascélulas animais.

Em relação ao fenômeno biológico representado, é CORRETO afirmar-se que:

a) 1 pode representar um macrófago ou um leucócito.

b) 2 não pode ser uma bactéria.

c) esse fenômeno denomina-se pinocitose.

d) esse fenômeno envolve a participação de enzimas hidrolíticas.

e) esse fenômeno pode ser observado somente ao microscópio eletrônico.

17) (FCMMG)EXOCITOSE

Proteína quepermanece

na membrana

ENDOCITOSE

Receptor

Vesícularevestida

A B C D

Proteínasecretada

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19) (UFMG) O esquema representa um modelo de célula com algunsde seus componentes numerados de 1 a 8.

Com relação aos componentes indicados, a alternativaTOTALMENTE CORRETA é:

a) 1 caracteriza células vegetais e 2 é a membrana celular.

b) 3 é o retículo endoplasmático liso e 4 é um lisossomo.

c) 5 e 7 ocorrem em células procariotas e eucariotas.

d) 6 realiza a fotossíntese.

e) 8 é o local da síntese de macromoléculas orgânicas.

20) (UFMG) A doença de Tay-Sachs, que provoca sintomas em crianças de poucos meses, deve-se à deficiênciade certas enzimas lisossomais, que digerem um lipídio da célula nervosa. O acúmulo do lipídio prejudica ofuncionamento do sistema nervoso.As enzimas e o organóide citados, que participam do processo acima referido, são originados respectivamente do:

a) Retículo rugoso e complexo do Golgi d) Mitocôndria e retículo rugoso

b) Retículo liso e retículo rugoso e) Complexo de Golgi e complexo de Golgi

c) Complexo de Golgi e retículo liso

21) (UFMG) O desenvolvimento de seres multicelulares depende da morte programada de certas células. Essefenômeno biológico, regulado por genes, é conhecido como apoptose e está ilustrado nestas figuras:

Com base nas informações dessas figuras e em outros conhecimentos sobre o assunto, é INCORRETOafirmar que

a) a apoptose que ocorre no caso I resulta da ação de enzimas digestivas presentes nos lisossomos.

b) A ausência de apoptose, no caso ilustrado em II, pode dificultar uma melhor exploração do ambiente.

c) A ocorrência de alterações nos genes responsáveis pela apoptose, nos casos I e II, pode ser transmitidaaos descendentes.

d) A apoptose, no caso II, ocorre devido a um processo inflamatório.

1

2

3

4

567

8

Durante a metamorfose, desaparecem asguelras, as nadadeiras e a cauda.

I

Membranainterdigital

No embrião, os sulcos dos dedos das mãossão formados como conseqüência da morte

das células das membranas interdigitais

II

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22) (FCMMG) A Silicose é uma grave doença, com perda progressiva da capacidade ventilatória dos pulmões,encontrada comumente em trabalhadores de minas. Partículas de sílica destroem uma organela citoplasmática,causando extravasamento de enzimas, que leva à morte celular.

A organela acima referida é:

a) Lisossoma

b) Mitocôndria

c) Complexo de Golgi

d) Retículo Endoplasmático

23) (UFMG) Para resolver esta questão, utilize a tabela abaixo, que relaciona diversos códons de RNA mensageiroaos aminoácidos codificados por eles.

3

Ü

Em relação ao esquema, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:

a) A eliminação de uma adenina em 4 altera toda a seqüência de códons a partir desse ponto.

b) A seqüência UUU indicada em 3 é denominada códon.

c) A troca de um único nucleotídeo em 3 (UUU � UUA) poderia alterar o primeiro aminoácido da seqüência.

d) O anticódon que pode reconhecer a seqüência indicada em 5 é GCT.

e) Os processos indicados em 1 e 2 denominam-se, respectivamente, transcrição e tradução.

Códons do mRNA AminoácidosAAA lisina

AAG lisina

AGG arginina

AUA isoleucina

AUG metionina

CCA prolina

CCG prolina

Um dos modos de atuação do ácido nitroso, comoagente mutagênico, é a transformação da basenitrogenada citosina em uracila, nas moléculas deDNA. A uracila assim formada conserva as mesmaspropriedades de formação de ponte de hidrogênio dauracila encontrada em RNA.

Suponha que o segmento de DNA: 3’ ... TTC TCCGGC TAC ... 5’ tenha sofrido a ação do ácido nitrosoe tenha tido todas as moléculas de citosinatransformadas em uracila.

Pode-se concluir que a cadeia polipeptídica codificada pelo segmento de DNA original será diferente da cadeiapolipeptídica codificada pelo segmento transformado em:

a) quatro aminoácidos. b) três aminoácidos.

c) dois aminoácidos. d) um aminoácido. e) nenhum aminoácido.

24) (UFMG) Observe o esquema:

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25) O esquema representa a síntese do “bioisopor” a partir da utilização de produtos vegetais, cujas característicasecológicas são mais vantajosas que as do isopor sintético.

Com a decomposição do “bioisopor”,todos os seguintes materiais sãodisponibilizados para a fotossíntese,EXCETO

a) Água

b) Gás carbônico

c) Sais minerais

d) Substância orgânica

26) (FCMMG) Observe a seguinte passagem:

“... nesta etapa do processo, a molécula de água é quebrada, liberando os H+ que serão utilizados naredução do CO2 ao nível de carboidratos.”

O citado acima refere-se à (ao):

a) Ciclo de Krebs c) Cadeia respiratória

b) Ciclo do C de Calvin. d) Fotofosforilação cíclica e) Fotofosforilação acíclica.

27) (UFMG) Uma semente de roseira plantada num vaso com 2 kg de terra se transforma, em dois anos, emuma planta de 800g. Esse aumento de peso deve-se principalmente à absorção de

a) matéria orgânica b) gás carbônico c) nitrogênio d) fósforo

28) (UFMG) Para se saber quais comprimentos de onda (cores do espectro) são absorvidos pelos pigmentosdas plantas durante a fotossíntese, foram montados os esquemas A e B.

Com base nos dados dos esquemas e em seus conhecimentos sobre o assunto, indique a alternativa queapresenta as cores que não aparecerão no esquema B:

a) Amarela e laranja c) Verde e vermelha e) Violeta e verde

b) Azul e vermelha d) Violeta e amarela

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29) (PUC-MG) O processo fotossintético de uma célula eucariota é ATP-dependente e ocorre mesmo quandoo cloroplasto é isolado da célula. Esse ATP é diretamente proveniente da:

a) quebra da molécula de água. d) fotofosforilação cíclica e acíclica.

b) atividade mitocondrial. e) oxidação da molécula de oxigênio.

c) redução das moléculas de CO2.

30) (UFMG) Observe a figura:

A montagem esquematizada na figura serve para demonstrar,experimentalmente, todos os fenômenos biológicos indicados, EXCETO:

a) O desprendimento de CO2 na respiração vegetal.

b) O desprendimento de O2 na fotossíntese.

c) O desprendimento de O2 na respiração anaeróbica.

d) O efeito da concentração de CO2 na fotossíntese.

e) O efeito da intensidade luminosa na fotossíntese.

31) (PUC-MG) A afirmativa INCORRETA é:

a) No ciclo de Krebs há liberação de CO2.

b) A fase clara da fotossíntese ocorre nos grana.

c) A fotofosforilação ocorre na cadeia respiratória.

d) O PGA aparece na fase escura da fotossíntese.

e) A glicólise ocorre no hialoplasma e produz ATP.

32) (UFPE) O maior rendimento energético do processo de respiração aeróbica (acoplada à cadeia transportadorade elétrons) sobre a glicólise é principalmente devido à:

a) maior atividade específica das enzimas envolvidas.

b) maior difusão das enzimas no meio de reação.

c) muito menor energia de ativação requerida.

d) completa oxidação de glicose a CO2 e H2O.

e) compartimentação e ordenação das enzimas envolvidas.

33) (UFMG) Observe o esquema que representa a obtenção de energia por um vertebrado:

ETAPA 1

ETAPA 2

ENERGIA

RESPIRAÇÃOCELULAR

DIGESTÃOCom base nesse esquema e em seus conhecimentos sobre o assunto,é INCORRETO afirmar-se que:

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 oxigênio participa da formação de água na etapa 2.

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34) (FCMMG) O gráfico ao lado representa a relação entre aintensidade luminosa e a intensidade dos processos dafotossíntese e respiração celular aeróbica. Marque a opçãoINCORRETA.

a) Na situação A, a taxa de respiração aeróbica é superiorà da fotossíntese, portanto, mais glicose é consumida.

b) Na situação B, todo o oxigênio gerado na fotossínteseé consumido na respiração aeróbica.

c) Na situação C, a taxa da fotossíntese supera a darespiração aeróbica: a planta libera mais O2 do queconsome e gera menos glicose do que é consumida narespiração aeróbica.

d) Na situação C, a produção de compostos orgânicos é superior ao que é consumido, e a planta podecrescer e incorporar matéria orgânica.

35) (UFMG) Cromossomos homólogos aparecem em todas as células citadas, EXCETO:

a) gametas de traíra. d) epidérmicas de folhas.

b) meristemáticas de plantas. e) ganglionares de minhoca.

c) musculares de peixes.

36) (U.F. Uberlândia-MG) Com respeito ao cromossomo ao lado esquematizado, sabemos que:

a) o número 1 indica a constrição secundária.

b) ele é do tipo metacêntrico.

c) o nucleotídeo está indicado pelo número 2.

d) o número 3 indica o telômero.

e) o centrômero está indicado pelo número 4.

37) (UFMG) Analise a figura que representa um cariótipo humano.

Com base na análise da figura, pode-se concluir que o indivíduo com esse cariótipo:

a) apresenta cromatina sexual. d) possui fenótipo feminino.

b) é normal e possui 46 cromossomos. e) tem alteração numérica dos autossomos.

c) é portador de trissomia do cromossomo 21.

Intensidadedo processo

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38) (UFMG) Analise o gráfico:

40) (UFMG)

N2N

2NN

N

N

2N

2N

2N2N

2N

2N

2N

N

I II III

Com base nas informações desse gráfico, todas as afirmativas sobrea correlação entre o nascimento de crianças com síndrome de Downe idade materna estão corretas, EXCETO:

a) A freqüência aumenta com a idade avançada.

b) A freqüência esperada aos 40 anos é cerca de 0,5%.

c) A incidência aos 35 anos é, aproximadamente, a metade daincidência aos 40 anos.

d) A incidência aos 45 anos é, aproximadamente, três vezesmaior que aos 40 anos.

e) A probabilidade de incidência abaixo de 20 anos é zero.

39) (UFMG) Analise o esquema referente aos três processos biológicos I, II e III, realizados pelas célulasrepresentadas pelos números cromossômicos N e 2N.

Em relação a esse esquema, todas as afirmativas sãocorretas, EXCETO:

a) As células N são haplóides.

b) As células podem ser somáticas no processo III.

c) As células sofrem mitose no processo I.

d) O processo I refere-se à gametogênese.

e) O processo II representa a fecundação.

Qual a alternativa ERRADA?

a) 6 e 7 terão o mesmo número de cromossomas que 3.

b) 5 possuirá a metade do número de cromossomas de 1.

c) Se 4 possuir o cromossoma A, 5 não poderá ter ocromossoma A’.

d) 4 poderá ter qualquer uma das combinações cromossômicasseguintes: AB, A’B, AB’ e A’B’.

e) 2 poderá conter os cromossomas A e A’ e 3 os cromossomasB e B’Esquema de uma meiose normal onde a

célula inicial apresenta dois pares decromossomas homólogos: A e A’, B e B’.

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1) (UFMG) Analise, nestes rótulos de alimentos industrializados, a composição de nutrientes e valoresenergéticos correspondentes:

INFORMAÇÃO NUTRICIONALpor 100 g

Valor energético kcal ............. 503Proteínas g ............................ 26,0Amido g ................................. 39,1• Lactose g ............................ 39,1Gorduras g ............................. 27,0• Lecitina adicionada g .......... 0,2Fibra Alimentar g ................... 0,0Sódio mg ............................... 320Potássio mg .......................... 1220CONTÉM: estabilizante lecitina desoja, aroma imitação de baunilha earoma natural de caramelo reforçado.CONTÉM GLÚTEN.

1. A partir dessa análise,

a) INDIQUE, pelo número, o rótulo do alimento que contém a menor quantidade do nutriente usado pelascélulas, preferencialmente, para obtenção de energia.

JUSTIFIQUE sua resposta.

Rótulo:

Justificativa:

b) DETERMINE a quantidade mínima do alimento representado no rótulo III que deve ser ingerida por umapessoa que precisa de 2.000 kcal/dia, caso, num determinado dia, ela use apenas esse alimento.

2. No rótulo I, constam 26,2 g de proteína, que, no caso, é de peixe.

Apesar de o peixe ser freqüentemente incluído na dieta do homem, essa proteína não é encontrada emcélulas humanas.

EXPLIQUE por que isso ocorre.

3. Considerando os nutrientes listados nos três rótulos, CITE aquele que poderia ser identificado pelo teste de iodo.

4. Analise a composição nutricional indicada no rótulo II.Uma dieta diária que apresente a composição nutricional configurada nesse rótulo pode provocar prisão de ventre.

Essa afirmativa é verdadeira ou falsa?

JUSTIFIQUE sua resposta.

CADA 100GDO PRODUTO

CONTÉM EM MÉDIA:Calorias ................. 150 kcalProteínas .................. 26,2 gGordura Total .............. 4,4 gCarboidratos............... 1,3 gSódio ................... 207,4 mgFósforo ................ 206,2 mgCálcio .................... 19,8 mgFerro ....................... 2,4 mgColesterol ................. 0,03 g

I

II

Composição por 100 g:Energia ................. 400 kcalProteínas ................... 4,0 gCarboidratos ............ 90,0 gGorduras ................... 2,2 gVitamina A .............3000 UIVitamina D3 .............400 UIVitamina C ............ 45,0 mgVitamina B1 ............ 1,0 mgVitamina B2 ............ 1,8 mgVitamina B6 ............ 1,0 mgNiacina ................. 12,0 mg

III

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5. Complete as afirmativas que se seguem:

A) Nos animais, o sódio tem atividade fisiológica porque

B) Entre outras funções, o fósforo participa da constituição de

C) No corpo humano, o cálcio tem função estrutural e fisiológica porque

6. Os diversos usos de aditivos na indústria de alimentos, apesar das vantagens que oferecem, ainda causampolêmica.

CITE uma vantagem e uma desvantagem do uso de aditivos em alimento.

Vantagem:

Desvantagem:

7. Observe o gráfico.

Com base nos dados desse gráfico e em seusconhecimentos, APRESENTE dois motivos quejustifiquem o gasto de energia de uma criançabrincando com uma bola quando comparado aos deum lenhador e de um digitador.

Motivo 1 :

Motivo 2 :

2) (UFMG) As figuras numeradas de 1 a 8, representam várias estruturas celulares, vistas ao microscópioeletrônico.

1 2 3 4

5 6 7 8

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Analise as figuras representadas e cite:

1 - O nome do:

a) Reino em que todos os representantes:

- não possuem a estrutura 5:

- possuem a estrutura 2:

- possuem a estrutura 4:

b) Grupo de seres vivos que não possui nenhumadas estruturas:

2 - O nome do(a):

a) Principal substância produzida em:

1: __________________________________

4: __________________________________

b) Processo bioquímico essencial ocorrido em:

6: __________________________________

7: __________________________________

3 - O número de uma estrutura diretamente envolvida em:

a) Reprodução celular:

b) Digestão celular:

3) (UFMG)

NADPH2

1. As figuras I e II representam, de modoesquemático, respectivamente, as seguintesorganelas celulares: ________________________e ________________________.

2. A função exercida por I denomina-sefotossíntese e a exercida por II denomina-se________________________________________________________________________.

3. A função que ocorre em I apresenta duas fasesdistintas. A que se passa nas suas lamelascorresponde à chamada fase_______________________________.

4. No interior da organela I, por estímulo da luz,há liberação de O2, proveniente da decomposiçãodo(a) __________________________________.

5. A incorporação de CO2 processa-se na fração,solúvel em água, denominada ______________ daorganela I.

6. Na matriz da organela II dá-se liberação deCO2 e de hidrogênios. Esta última substânciatransfere energia para o ATP, ao nível da estruturadenominada ________________.

7. A energia armazenada no ATP da organela IIprovém da substância orgânica chamada glicose,sintetizada na fase _________ da função queocorre na organela I.

8. O oxigênio liberado na organela I pode serusado na organela II para estabilizar o H2 formando_____________________.

4) (UFMG) Analise as figuras numeradas de I a V,referentes às etapas de divisão celular em umorganismo diplóide.

I

III

II

IV

V

Com base nessas figuras,

1. CITE o tipo de divisão celular representado.

2. INDIQUE a seqüência de números que melhorrepresenta a ordem cronológica das etapas da divisãocelular.

3. CITE o número da etapa em que ocorre asegregação de

a) Cromossomos homólogos:

b) Cromátides:

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4. a) CITE o nome do importante fenômeno, do pontode vista evolutivo, que ocorre em III.

01 – (UFMG) “Era um burrinho pedrês, miúdo eresignado, vindo de Passa-Tempo, Conceição doSerro, ou não sei onde no sertão. Chamava-se Sete-de-Ouros, e já fora tão bom, como outro não existiue nem pode haver igual.”

ROSA, J.GUIMARÃES. SAGARANA.

Todas as alternativas apresentam característicasbiológicas do burrinho referido nesse texto,EXCETO:

a) Produz gametas inviáveis.b) É resultante do cruzamento de égua comjumento.c) Tem características morfológicas idênticas àsde um dos pais.d) É um típico exemplo de animal híbrido.

Diversidade dos Seres Vivos

04 – (UFMG) Observe a figura.

02 – (UFMG) O quadro apresenta uma amostrahipotética de uma coleta de mosquitos realizada numparque.

b) JUSTIFIQUE essa importância.

Considerando-se os dados desse quadro, a biodiver-sidade de mosquitos é expresssa pelo número de

a) espécies. c) indivíduos.b) famílías. d) ordens.

03 – (FCMMG) De acordo com o sistema denomeclatura zoológica, é CORRETO afirmar que:

a) O nome da família é formado acrescentando–se ao radical do gênero a desinência – inae.b) O gênero é escrito sempre em letra minúscula.c) Os nomes de gênero e de subgênero devemconsistir em uma palavra simples, única, latinaou latinizada.d) A nomeclatura das espécies é latina e binomial,onde a primeira palavra representa a espécie e asegunda o gênero.e) Quando escrevemos Anopheles(Nyssorhynchus) darlingi queremos mostrartambém a presença da subfamília que ficacolocada entre parênteses.

Com relação à figura, todas as afirmativas estãocorretas, EXCETO:

a) ocorre duplicação do DNA viral no interior dacélula bacteriana.

b) são produzidas novas células bacterianas apartir do DNA viral.

c) são sintetizadas cápsulas protéicas virais pelacélula bacteriana.

d) trata-se do ciclo de um bacteriófago.

e) verifica-se lise da célula bacteriana.

05 – (UNESP-SP) Em relação à AIDS, temos asseguintes afirmações:

l. A doença é causada por vírus.

ll. O contágio se dá principalmente por transfusãode sangue contaminado, contato sexual comportadores e uso comum de agulha por viciados emdrogas.

lll. A convivência com a pessoa doente em casa, notrabalho, na escola, na rua, excluídas as condiçõesmencionadas em II, não oferece perigo detransmissão da doença.

lV. A doença atua sobre o sistema imunológico,diminuindo a resistência do organismo.

Considerando os conhecimentos atuais, assinale aalternativa correta:

a) Se apenas II, lll e lV são corretas.

b) Se apenas II e lll são corretas.

c) Se apenas I, lI e lV são corretas.

d) Se apenas I, lll e lV são corretas.

e) Se I, II, lll e lV são corretas.

Ordem Família Espécie Número deindivíduos

Diptera Culicidae Aedes aegypti 10Aedes fluviatilis 5

Aedes scapularis 20Simuliidae Simulium metallicum 2

Simulium amazonicum 3Psycodidae Lutzomyia pessoai 1

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06 – (FCMMG) - Em relação à imunidade, assinale aopção ERRADA:

a) sempre é necessário contrair a doença paraadquirir imunidade contra ela.

b) a imunidade que é adquirida como resultadode se ter tido doença infecciosa, como caxumbapor exemplo, dura muito tempo.

c) desde que o corpo tenha produzido anticorpoem resposta a um antígeno, ele retém acapacidade de produzir anticorpo semelhante pormuitos anos.

d) a reação antígeno-anticorpo é geralmente muitoespecífica, e importante mecanismo de defesapara o nosso organismo.

e) os anticorpos que se formam em reação aovírus do sarampo, por exemplo, não se combinamcom outros antígenos.

07 – (CESGRANRIO) Existem organismos que,apesar de possuírem propriedades como a auto-reprodução, hereditariedade e mutação, sãodependentes de células hospedeiras e, por isso,considerados parasitas obrigatórios. Tais organismosincluem:

a) procariontes e vírus.

b) bactérias e micoplasmas.

c) bactérias e vírus.

d) somente bactérias.

e) somente vírus.

09 - (FCMMG) Rudolph Virchow (1821 - 1902) foichamado o “papa” da Medicina européia e exerceugrande influência. Sua teoria mais importante, “todacélula provém de outra célula”, permitiu oaparecimento do conceito de que as doençasoriginavam-se por alterações na estrutura e na funçãodas células e de que, diante de uma agressão, ascélulas hospedeiras reagiam prontamente.

Esse conceito de reação poderia ser atualmentecomprovado de maneira fácil com a demonstração de

a) produção de anti-corpos contra bactérias e víruspatogênicos.

b) acúmulo de tecido adiposo no tecido sub-cutâneo com super alimentação.

c) secreção de hormônios pela hipófise paracontrolar as secreções ovarianas.

d) secreção de ácido clorídrico pela mucosagástrica em contato com alimentos.

10) (UFMG) A tuberculose é uma doença que podeser controlada.

Observe este gráfico, em que está representadaa incidência de tuberculose no Brasil:

VACINA SORO

a) Confere uma imunidade adquirida Confere uma imunidade natural

b) Confere uma imunidade prolongada Confere imunidade de curta duração

c) Confere imunidade ativa Confere imunidade passiva

d) Proporciona ao organismo um estímulopara a produção de anticorpos

Fornece ao organismo os anticorposjá formados por um animal hiperimunizado

e) É usada essencialmente em caráterpreventivo

É usado quanto se torna necessárioconferir proteção imediata

08 – (UFMG) No quadro comparativo entre vacina e soro, qual a alternativa ERRADA?

Considerando-se as informações desse gráfico, todosos seguintes fatores explicam a curva que caracterizaas décadas de 80 e 90, EXCETO

a) Aumento da desnutrição e da pobreza e quedana qualidade das moradias como conseqüênciada política social.

b) A ocorrência de AIDS tornando os pacientesmais susceptíveis ao bacilo.

c) Movimentos migratórios da população humanae conseqüente dispersão do bacilo por váriasregiões.

d) Alto custo do diagnóstico e uso de antibióticosineficientes.

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11 – (FCMMG) - Albert Sabin (1906-1993) elaborouuma vacina oral contra a poliomielite, commicroorganismos atenuados, que assegura umaproteção prolongada contra a doença.

Em relação ao relato acima e com base em seusconhecimentos de Biologia, assinale a respostaCORRETA.

a) Microorganismos atenuados promovem umadoença, de caráter brando, que pode ser curadarapidamente.b) Proteção prolongada se estabelece quando omicroorganismo veiculado continua sereproduzindo no hospedeiro por longo tempo.c) O microorganismo citado é um vírus e aproteção é feita por mecanismos imunológicos.d) Pelo fato de ser ministrada por via oral, essavacina é de pouca eficácia, por isso deve serrepetida de tempos em tempos.

12 – (FGV - SP) - É de conhecimento geral que nãose deve fazer uso indiscriminado de antibiótico, poisos agentes patogênicos tornam-se resistentes aomedicamento. Essa resistência é conseguida:

a) Porque os antibióticos induzem mutações pararesistência nos microrganismos.b) Porque a droga, matando os microrganismossuscetíveis, seleciona os resistentes que jáexistiam na população.c) Porque a droga induz mutações no homem,tornando-o mais suscetível ao agente patogênico.d) Porque o organismo humano se “acostuma”com o medicamento.e) Por processos ainda desconhecidos.

13 – (UFMG) À massa usada na fabricação do pão éacrescentada certa quantidade de fermento (lêvedo),para que ela cresça e, depois de assada, fiquesaborosa. O crescimento da massa deve-se:

a) a uma reação da farinha de trigo com a água,servindo o lêvedo para dar sabor ao pão.

b) a uma reação química entre a massa e o lêvedo

c) à utilização da massa como alimento pelolêvedo, com liberação de gás

d) ao crescimento excessivo do lêvedo,empurrando a massa e fazendo-a crescer

e) ao preenchimento, com ar atmosférico, dosespaços resultantes do consumo da massa pelolêvedo

14 – (FCMMG) Em animais herbívoros e ruminantes,a obtenção de glicose dos alimentos se torna maisviável desde que:

a) Haja bastante água no tubo digestivo paraamolecer o alimento antes da digestãopropriamente dita.

b) Bactérias e protozoários que vivem em seusestômagos produzam enzimas para a digestãode celulose.c) O peristaltismo dos diversos compartimentosgástricos triturem corretamente os componentesdo bolo alimentar.d) A saliva durante a ruminação contenhaabundante amilase.e) Os ácidos graxos sejam convenientementelisados ao nível intestinal.

15 – (U.F.RS) O organismo causador de umadeterminada infecção no homem caracteriza-se, aomicroscópio, como unicelular e sem núcleodiferenciado. Ele poderá ser classificado como:

a) fungo. c) bactéria. e) metazoário.b) vírus. d) protozoário.

16) (UFMG) Na produção de compotas, devem seradotadas algumas medidas para evitar-se acontaminação do alimento por microrganismos.

Todas as alternativas apresentam medidas quepodem garantir a assepsia desse processo,EXCETOa) A retirada do ar no momento de se fechar orecipiente que contém o doce.b) A adição de conservantes, para impedir ocrescimento dos microrganismos.c) A manutenção do meio aquoso, para evitar ocrescimento de bactérias.d) A fervura, para desinfecção dos recipientes emque os doces serão guardados.

17 – (UFMG) - Desde sua introdução na década de40, os antibióticos tornaram-se um sucesso nocontrole de doenças bacterianas, sendo consideradosmedicamentos milagrosos. Conseqüentemente,passou-se a acreditar que essas doenças eramcoisas do passado. Entretanto tem-se verificado o“ressurgimento” de muitas delas.

Todas as seguintes medidas podem serimplementadas, em nível de Saúde Pública, paraamenizar o problema crescente de bactérias comresistência múltipla a antibióticos, EXCETO.

a) Aumentar o uso profilático dessesmedicamentos em rações animais, objetivando aimunização dos consumidores.b) Criar programas de vigilância hospitalar ecomunitária para evitar o uso inadequado e abusivodesses medicamentos.c) Proibir a venda livre desses medicamentos eesclarecer a população dos riscos daautomedicação.d) Vacinar a população para aumentar as defesasdo organismo contra as doenças bacterianas,reduzindo o uso desses medicamentos.

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18 – (FUVEST-SP) - As marés vermelhas, fenômenoque pode trazer sérios problemas para organismosmarinhos e mesmo para o homem, são devidas:

a) à proliferação excessiva de certas algasplanctônicas que liberam toxinas na água.

b) ao vazamento de petróleo, o qual estimula aproliferação de diatomáceas marinhas.

c) à presença de poluentes químicos provenientesde esgotos industriais.

d) à reação de certos poluentes com o oxigênioproduzido pelas algas marinhas.

e) à grande concentração de rodofíceasbentônicas na zona das marés.

19 – (UFMG) O processo de tratamento de esgotoorgânico numa lagoa de oxidação baseia-se na rápidadecomposição da matéria orgânica por bactériasdecompositoras, ocasionando alta demanda deoxigênio. Para a eficiência desse processo, énecessária uma boa interação entre bactérias e

a) algas d) moluscos

b) fungos e) peixes

c) larvas de insetos

20 – (Mackenzie-SP) Certas algas, além decontribuírem na importante função fotossintética emanutenção da cadeia alimentar aquática, sãousadas em filtração, como abrasivo, como materialisolante etc. Em certas regiões do Nordeste brasileiro,são cortados blocos ou tijolos de diatomito e usadosna construção de habitações rurais. Essasparticularidades referem-se à alga:

a) verde c) parda e) azul

b) dourada d) vermelha

21 – (FUVEST-SP) Algas e fungos são semelhantesem muitos aspectos. Uma diferença marcante entreesses grupos, entretanto, é a ocorrência, em apenasum deles, de:

a) parede celular.b) núcleo delimitado por membrana.c) clorofila.d) gametas haplóides.e) mitocôndrias.

22 – (UFMG) - É uma característica EXCLUSIVAdos fungos o fato de:

a) apresentarem glicogênio como produto dereserva.b) possuírem quitina como revestimento.c) apresentarem micélio.d) serem parasitas.e) possuírem esporos.

As figuras indicam:

I. tratar-se de um ascomiceto, pois houve formaçãode ascos e ascósporos.

II. tratar-se de um basidiomiceto, pois houve formaçãode basídios e basidiósporos.

lll. que é nas lamelas do corpo de frutificação queocorre a formação dos esporos.

Assinale a alternativa CORRETA:a) estão corretas apenas I e II.d) todas estão corretas.b) estão corretas apenas II e lll.e) todas estão incorretas.c) estão corretas apenas I e lll.

24 – (UFMG) - Observe a figura

Todas as alternativasapresentam substâncias quepodem ser encontradas naestrutura indicada pela seta,EXCETO:

a) Amido

b) Glicogênio

c) Proteína

d) Sais minerais

e) Vitaminas

25 – (UFBA) Encontram–se às vezes, em certosambientes, pedaços de pão recobertos de bolor.Explica-se esse fato porque o bolor representa:

a) uma colônia de bactérias que se desenvolveua partir de uma única bactéria que contaminou opão.

b) o levedo usado no preparo do pão, que sedesenvolveu e tomou uma coloração escura.

c) um agrupamento de microorganismos queapareceram no pão, por geração espontânea.

d) um conjunto de fungos originados de esporosexistentes no ar e que se desenvolveram no pão.

e) o resultado do apodrecimento da farinhautilizada no fabrico do pão.

23 – (PUC/CAMPINAS–SP)

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26 – (PUC - SP) - O filo Protozoa é subdividido emquatro classes: Sarcodinea, Mastigophora, Sporozoae Ciliophora. A característica considerada para talclassificação é :

a) O modo de reprodução.

b) A presença ou ausência de carioteca.

c) A composição química do pigmentofotossintetizante.

d) A estrutura de locomoção.

e) A composição química do citoplasma.

27 – (UFMG) - A transfusão sangüínea podeaumentar a incidência das doenças indicadas,EXCETO:

a) Aids d) Hepatite B

b) Doença de Chagas e) Sífilis

c) Hemofilia

28 – (F. M. Itajubá-MG) Durante uma aula prática foiobservado um protozoário que continha um macro eum micronúcleo. Qual das organelas abaixo seráresponsável pela locomoção desse mesmoorganismo?

a) Flagelo.

b) Cílio.

c) Mionema.

d) Pseudópode.

e) Nenhuma dessas, pois o protozoário emquestão não se locomove.

29 – (FUMEC)

I. Entamoeba histolytica.ll. Entamoeba coli.lll. Balantidium coli.lV Giardia lamblia

Marque a alternativa FALSA, em relação aosprotozoários acima:

a) Somente I e II apresentam pseudópodes.

b) Apenas II não é parasita.

c) II e lll pertencem à mesma espécie.

d) Somente lV é flagelado.

e) Todos podem ser encontrados no organismodo homem.

30 – (UFMG)

1

2

3

4

5

O vetor da Leishmaniose e o agente patogênicodesta endemia encontrado no hospedeiro vertebradoestão indicados pelos números:

a) 1 e 3 c) 2 e 3 e) 3 e 5

b) 1 e 5 d) 2 e 4

31 – (UFMG) - Em relação ao Plasmodium, qual éa alternativa ERRADA?

a) apresenta ciclo sexuado no hospedeirovertebrado.

b) é transmitido através das fêmeas de certosanofelinos.

c) possui vetores que passam pelo menos umadas fases de seu ciclo vital em meio aquático.

d) apresenta reprodução esporogônica eesquizogônica.

e) é o agente patogênico da malária.

32 – (FAFEOD) O ÚNICO caso de ciliófora parasitahumano é:

a) Paramecium caudatum

b) Giardia lamblia

c) Stentor globator

d) Balantidium coli

e) Syprotrichonyms bispira

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01 – (UFMG)

POSIÇÃO SISTEMÁTICA DO CÃO DOMÉSTICO

REINO:

FILO:

CLASSE:

FAMÍLIA:

GÊNERO:

Canis familiaris

ORDEM:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

1. Baseado nos retângulos de números1 e 5 do desenho ao lado, complete osdemais.

2. Cite duas razões pelas quais osindivíduos do grupo correspondente aoretângulo número 2, tão diferentes entresi, pertencem ao mesmo filo.

3. Por que se pode afirmar que todosos cães domésticos, embora de raçasdiversas, pertencem a uma mesmaespécie?

4. Considerando os indivíduos pertencentes a um mesmo gênero ou a uma mesma família, quais os que sediversificaram mais recentemente, sob o ponto de vista evolutivo? Justifique.

02) (UFMG) Bactérias foram colocadas para crescerem uma placa de Petri, que contém meio de culturaadequado. Posteriormente, as colônias quecresceram foram transferidas para outra placa quecontém o mesmo meio de cultura, acrescido de umantibiótico, como mostra o esquema abaixo.

a) Você concorda com a conclusão do estudante?

JUSTIFIQUE

2. CITE um mecanismo que leve ao surgimento davariabilidade genética nesses organismos.

3. RELACIONE o uso indiscriminado de agrotóxicoscom os resultados observados no experimento acima.

Com base nessas informações e em seusconhecimentos, RESPONDA:

1. Após analisar o experimento, um estudanteconcluiu que o antibiótico induziu a resistência nasbactérias.

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4. O antibiograma é um exame de laboratório usadopara determinar o antibiótico adequado para combateruma infecção bacteriana. Círculos de papel de filtroembebidos em antibióticos (A, B, C e D) sãocolocados em placas de Petri, com meio de culturaapropriado, onde foram previamente semeadasculturas de bactérias causadoras da infecção.

O halo claro, em torno do papel de filtro, indicaausência de crescimento bacteriano, como mostraa figura abaixo.

Com base no resultado desse experimento, CITE aletra correspondente ao antibiótico menos indicadopara o tratamento da infecção.

03 – (UFMG) I e II são esquemas de partes do ciclode duas espécies pertencentes a dois grandesgrupos sistemáticos (classes) de fungos. D é umdetalhe de C.

1) I pertence ao grande grupo (classe) de fungoschamado:

2) Um dos esquemas representa fases do ciclo deRhizopus sp., fungo preto do pão. Cite a letra deuma das estruturas indicadas em Rhizopus sp. edê nome a ela.

Letra:

Nome da estrutura:

3) Que processo de reprodução sexuada estárepresentado no esquema I?

4) Que processo de reprodução assexuada estárepresentada no ciclo de Rhizopus sp.?

5) Cite uma diferença morfológica entre as hifas de Ie II.

6) Os acontecimentos B e F são indicativos de queas espécies de fungos representadas não podempertencer ao grande grupo (classe) dos

7) Quando I e uma Cianófita se encontram, podeocorrer entre eles uma associação mutualística quedá origem a um organismo chamado

8) No ciclo da matéria que ocorre na Biosfera, muitosindivíduos pertencentes ao mesmo filo de I e IIdesempenham o indispensável papel de atuaremcomo

CITOLOGIA 7) escura8) água

4) 1. Meiose2. III - IV - II - V - I3. a) IV

b) I4. a) CROSSING OVER

b) O crossing over aumenta a variabilidadegenética das células formadas.

Caderno de Exercícios - Citologia

1) d 2) a 3) c 4) d 5) a6) c 7) b 8) b 9) b 10) d11) c 12) a 13) c 14) c 15) d16) a 17) a 18) d 19) e 20) a21) d 22) a 23) c 24) d 25) d26) e 27) b 28) b 29) d 30) c31) c 32) d 33) a 34) c 35) a36) a 37) d 38) e 39) c 40) e

Questões de Aprofundamento

1) UFMG

1. a. Rótulo IEste rótulo é o que contém menor teor decarboidratosb. 500 gramas

2. A proteína ingerida é quebrada fornecendo osaminoácidos que são absorvidos pelas células eutilizados na síntese de novas proteínas.3. Amido.4. Verdadeira.

Nesse caso, a prisão de ventre é decorrente daausência de fibras alimentares.

5. A - facilita a condução do estímulo nervoso.B - ácidos nucléicos.C - entra na constituição dos ossos e catalisa acoagulação do sangue.

6. Vantagem: Auxilia na conservação do alimento.Desvantagem: Pode alterar o sabor do alimento.

7. 1 - A criança gasta mais energia pelo fato do seumetabolismo ser elevado.

2 - A criança, em fase de crescimento, gasta maisenergia.

2) 1- a) - MONERA- METAZOA- METAPHYTA

b) VÍRUS2- a) 1: Polissacarídeos.

4: Glicose.b) 6: Respiração celular aeróbia.

7: Síntese de proteínas.3- a) 2 b) 13) 1) Cloroplasto - Mitocôndria

2) Respiração Celular Aeróbia3) clara4) água5) estroma6) crista mitocondrial

Caderno de Exercícios - Diversidade dos Seres Vivos -pág. 105

1) c 2) a 3) c 4) b 5) e6) a 7) e 8) a 9) a 10) d11) c 12) b 13) c 14) b 15) c16) c 17) a 18) a 19) a 20) b21) c 22) c 23) b 24) a 25) d26) d 27) c 28) b 29) c 30) a31) a 32) d

Questões de Aprofundamento - pág. 112

01) 1. 1. Reino: METAZOA2. Filo: CHORDATA3. Classe: MAMMALIA4. Ordem: CARNIVORA5. Família: CANIDAE6. Genêro: Canis7. Espécie: Canis familiaris

2. Presença de notocorda e fendas branquiaisfaringeanas pelo menos na fase embrionária.3. Porque se cruzam entre si produzindo descendentesférteis.4. Os pertecentes a um mesmo gênero, já que a divisãode uma família em vários gêneros ocorreuanteriormente, uma vez que família é uma categoriamais abrangente do que gênero.2) 1 - a) Não.

Os antibióticos apenas selecionam asbactérias naturalmente resistentes.

2 - Mutações3 - Os agrotóxicos, assim como os antibióticos,

selecionam organismos naturalmente resistentes e nãoinduzem resistência.

4 - D3) 1 - Basidiomicetos

2 - E - Esporângio3 - Fecundação4 - Esporulação5 - Em I as Hifas são Acenocíticas e em II sãoCenocíticas

DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS - Parte I

6 - Deuteromicetos7 - Líquen8 - Decompositores

modulo 01 biologia

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