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Provas UERJ 2008-2013 Biologia

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!CITOLOGIA !!!1. (Uerj 2013) Na presença de certos solventes, as proteínas sofrem alterações tanto em sua estrutura espacial quanto em suas propriedades biológicas. No entanto, com a remoção do solvente, voltam a assumir sua conformação e propriedades originais. Essas características mostram que a conformação espacial das proteínas depende do seguinte tipo de estrutura de suas moléculas: a) primária b) secundária c) terciária d) quaternária 2. (Uerj 2013) Existem dois tipos principais de inibidores da atividade de uma enzima: os competitivos e os não competitivos. Os primeiros são aqueles que concorrem com o substrato pelo centro ativo da enzima. Considere um experimento em que se mediu a velocidade de reação de uma enzima em função da concentração de seu substrato em três condições: !• ausência de inibidores; • presença de concentrações constantes de um inibidor competitivo; • presença de concentrações constantes de um inibidor não competitivo. !Os resultados estão representados no gráfico abaixo: !

! !A curva I corresponde aos resultados obtidos na ausência de inibidores. As curvas que representam a resposta obtida na presença de um inibidor competitivo e na presença

de um não competitivo estão indicadas, respectivamente, pelos seguintes números: a) II e IV b) II e III c) III e II d) IV e III 3. (Uerj 2014) Laudos confirmam que todas as mortes na Kiss ocorreram pela inalação da fumaça !Necropsia das 234 vítimas daquela noite revela que todas as mortes ocorreram devido à inalação de gás cianídrico e de monóxido de carbono gerados pela queima do revestimento acústico da boate.

Adaptado de ultimosegundo.ig.com.br, 15/03/2013. !!Os dois agentes químicos citados no texto, quando absorvidos, provocam o mesmo resultado: paralisação dos músculos e asfixia, culminando na morte do indivíduo. Com base nessas informações, pode-se afirmar que tanto o gás cianídrico quanto o monóxido de carbono interferem no processo denominado: a) síntese de DNA b) transporte de íons c) eliminação de excretas d) metabolismo energético 4. (Uerj 2014) O ciclo dos ácidos tricarboxílicos, ou ciclo de Krebs, é realizado na matriz mitocondrial. Nesse ciclo, a acetilcoenzima A, proveniente do catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, é oxidada. Cite um monossacarídeo e duas substâncias derivadas da hidrólise de um tipo de lipídio que podem gerar acetilcoenzima A. Em seguida, nomeie o derivado do catabolismo de monossacarídeos que, por reações de desidrogenação e descarboxilação, é o precursor imediato da acetilcoenzima A. 5. (Uerj 2013) O esquema abaixo indica etapas do ciclo do carbono em um ecossistema lacustre. Os conjuntos A e B representam importantes atividades metabólicas encontradas em seres vivos desse lago. !

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! !Considere as atividades metabólicas encontradas em animais e em cianobactérias desse ecossistema. Aponte quais desses seres vivos realizam tanto o conjunto A quanto o conjunto B de atividades. Justifique sua resposta, utilizando as informações do esquema. 6. (Uerj 2013) A entrada de água nas sementes é essencial para desencadear sua germinação. Essa hidratação, reativando tanto enzimas que hidrolisam moléculas de carboidratos como enzimas envolvidas no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de elétrons, ocasiona um nítido aumento do consumo de O2 e da produção de ATP. Aponte as duas principais funções dos carboidratos hidrolisados para o desenvolvimento do embrião. Indique, ainda, a organela reativada responsável pelo aumento do consumo de O2 e da produção de ATP com o processo de hidratação. 7. (Uerj 2013) A irisina, um hormônio recentemente descoberto, é produzida por células musculares durante a atividade física. Ela atua sobre as mitocôndrias de certos tipos de células adiposas, acelerando a oxidação dos lipídios e liberando energia sob a forma de calor. Identifique a alteração provocada pela ação da irisina sobre o metabolismo energético das mitocôndrias dessas células adiposas. Nomeie um outro hormônio conhecido cuja atuação seja semelhante à da irisina nas células do organismo. 8. (Uerj 2013) Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto, a síntese de proteínas. Considere um experimento em que a actinomicina D foi adicionada a uma cultura de células eucariotas,

medindo-se, em função do tempo de cultivo, a concentração de três diferentes proteínas, A, B e C, no citosol dessas células. Em experimento similar, esse antibiótico foi substituído pela puromicina, sendo medidas as concentrações das mesmas proteínas. A tabela abaixo mostra os resultados dos dois experimentos. !

!Considere que a meia-vida de uma molécula na célula é igual ao tempo necessário para que a concentração dessa molécula se reduza à metade. Estabeleça a ordem decrescente dos tempos de meia-vida dos RNA mensageiros das proteínas A, B e C. Compare, também, o tempo de meia-vida dessas proteínas e estabeleça a relação entre esses tempos. 9. (Uerj 2013) Em um laboratório, inoculou-se em um rato, previamente mantido em jejum prolongado,

o aminoácido alanina marcado com ! Após

algum tempo, a incorporação de ! foi medida em quatro substâncias extraídas de diferentes órgãos desse animal: !

Antibiótico

Tempo de

cultivo

(min.) A B C

Actinomicina D

0

30

60

90

Puromicina

0

10

30

60 !51 10−×

!22 10−×

!22 10−×

!312 10−×

!415 10−×

!316 10−×

!58 10−×

!51 10−×

Concentração das

proteínas no citosol ! (µM)

!65 10−×

!22 10−×

!22 10−×

!415 10−×

!415 10−×

!37 10−×

!58 10−×

!314 10−×

!51 10−×

!22 10−×

!22 10−×

!318 10−×

!415 10−×

!58 10−×

!52 10−×

!33 10−×

14C.14C


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!— glicose, do fígado; — histidina, do tecido muscular; — acetilcolina, do cérebro; — ácido oleico, do tecido adiposo. !Sabendo-se que a alanina, após ser desaminada, produz ácido pirúvico, a eficiência de marcação pelo isótopo radioativo deverá ter sido maior na seguinte substância: a) glicose b) histidina c) acetilcolina d) ácido oleico 10. (Uerj 2012) Recentemente, no Rio de Janeiro, recrutas da Marinha foram contaminados por vírus influenza tipo B. Esse vírus se replica de modo idêntico ao do vírus influenza tipo A, causador da pandemia de gripe suína no ano de 2009. Cite o tipo de ácido nucleico existente no vírus influenza tipo B e explicite seu mecanismo de replicação. 11. (Uerj 2012) Durante o processo evolutivo, algumas organelas de células eucariotas se formaram por endossimbiose com procariotos. Tais organelas mantiveram o mesmo mecanismo de síntese proteica encontrado nesses procariotos. Considere as seguintes organelas celulares, existentes em eucariotos: !1 - mitocôndrias 2 - aparelho golgiense 3 - lisossomas 4 - cloroplastos 5 - vesículas secretoras 6 – peroxissomas !Nas células das plantas, as organelas que apresentam o mecanismo de síntese proteica igual ao dos procariotos correspondem às de números: a) 1 e 4 b) 2 e 3 c) 3 e 6 d) 4 e 5 12. (Uerj 2012) Observe, na ilustração, os tipos celulares da linhagem germinativa presentes nos túbulos seminíferos. !

! !Cite o tipo de divisão celular que ocorre na transformação de espermatócito primário para espermatócito secundário e nomeie a célula resultante da espermiogênese. 13. (Uerj 2011) É possível marcar determinadas proteínas com um isótopo radioativo, a fim de rastrear sua passagem através da célula, desde a síntese até a excreção. O gráfico abaixo ilustra o rastreamento da passagem de uma proteína marcada radioativamente por três compartimentos celulares. !

! !! 3


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!Indique a sequência do percurso seguido por essa proteína através dos três compartimentos celulares citados e a função de cada um dos compartimentos durante o percurso. 14. (Uerj 2011) Uma amostra de mitocôndrias e outra de cloroplastos foram colocadas em meios de incubação adequados ao metabolismo normal de cada organela. As amostras, preparadas na ausência de luz, foram iluminadas do início até o final do experimento. Os gráficos abaixo indicam os resultados obtidos, para cada uma das organelas, nos quatro parâmetros medidos no experimento. !

! !Identifique, por seus números, as curvas que correspondem às amostras de mitocôndrias e as que correspondem às amostras de cloroplastos, justificando sua resposta. 15. (Uerj 2011) Normalmente não se encontram neurônios no cérebro em plena divisão celular. Entretanto, no Mal de Alzheimer, grandes quantidades dessas células iniciam anormalmente o ciclo de divisão. Estudos mostram que até 10% dos neurônios nas regiões atingidas por tal degeneração tentaram iniciar a divisão celular. Contudo, nenhum deles conseguiu terminá-la, pois não foi observado o sinal mais característico da consumação da divisão de uma célula: cromossomos alinhados no meio dos neurônios. !

S. Herculano-Houzel Adaptado de O cérebro nosso de cada dia. Rio de

Janeiro: Vieira e Lent, 2002. !Nomeie o tipo de divisão celular ao qual o texto faz referência e a fase dessa divisão correspondente ao alinhamento dos cromossomos. 16. (Uerj 2011) Em um experimento, uma pequena amostra de soro sanguíneo foi colocada em um suporte poroso embebido em meio formado por solução salina mantida em pH 6,0. Através desse suporte estabeleceu-se um circuito elétrico, como mostra o esquema abaixo. !

! !Sabe-se que: - a carga elétrica de uma proteína depende do pH do

meio em que está dissolvida; - o ponto isoelétrico (pI) de uma proteína

corresponde ao pH do meio onde ela é eletricamente neutra;

- quanto mais afastado do pH do meio for o ponto isoelétrico de uma proteína, maior será sua carga elétrica. !

A tabela a seguir mostra os valores médios dos pontos isoelétricos e as velocidades de migração de quatro proteínas do soro sanguíneo, para essas condições experimentais: !

!A ordem crescente das velocidades de migração das proteínas citadas é: a) v3 – v1 – v4 – v2 b) v1 – v2 – v3 – v4 c) v1 – v2 – v4 – v3 d) v3 – v4 – v2 – v1 17. (Uerj 2010) No fígado, o transporte de glicose é realizado por difusão passiva mediada por proteínas transportadoras da membrana plasmática. Em um experimento, cuja base consistiu em cultivar células hepáticas em um meio adequado, foram seguidos os seguintes passos:

Proteína pI (valores médios)nome velocidade de

migração

gamaglobulina v1 8,0

betaglobulina v2 7,6

alfaglobulina v3 6,6

albumina v4 4,8


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!- adicionar ao meio de cultivo uma concentração de

glicose suficiente para manter, já no primeiro minuto, seu transportador saturado;

- medir, a partir do primeiro minuto de incubação, a velocidade V do transporte de glicose para o interior dos hepatócitos;

- bloquear, após três minutos de incubação, o metabolismo da glicose já absorvida, por meio da adição de um inibidor da enzima glicoquinase. !

Nos gráficos a seguir, os valores de V são medidos em função do tempo de incubação: !

! !O resultado do experimento descrito está representado na curva do gráfico indicado por: a) W b) X c) Y d) Z 18. (Uerj 2010) Os principais elementos metálicos presentes no corpo humano são cálcio, sódio, potássio e magnésio. Dentre esses elementos, o de maior raio atômico é encontrado, em maior quantidade, no seguinte fluido orgânico:

a) biliar b) intersticial c) plasmático d) intracelular 19. (Uerj 2010) A taxa de síntese e a taxa de degradação de uma proteína determinam sua concentração no interior de uma célula. Considere o seguinte experimento: – o aminoácido glicina marcado com 14C é

adicionado, no momento inicial do experimento, a uma cultura de células;

– a intervalos regulares de tempo, são retiradas amostras das células, sendo purificadas as proteínas W, X, Y e Z de cada amostra;

– a quantidade de radioatividade incorporada por miligrama de cada uma dessas proteínas – suas radioatividades específicas – é medida ao longo do experimento. !

Observe o resultado dessa medição na tabela a seguir: !!A meia-vida de uma proteína na célula corresponde ao tempo necessário para que, desconsiderando o processo de síntese, a quantidade de suas moléculas se reduza à metade. A proteína de menor meia-vida do experimento é identificada por: a) W b) X c) Y d) Z 20. (Uerj 2010) A velocidade de uma reação enzimática corresponde à razão entre quantidade de produto formado e tempo decorrido. Essa velocidade depende, entre outros fatores, da temperatura de incubação da enzima. Acima de uma determinada temperatura, porém, a enzima sofre desnaturação. Considere um experimento no qual foi medida a velocidade máxima de uma reação enzimática em duas diferentes temperaturas. Observe a tabela: !

Tempo (minut

os)

Radioatividade específica (unidades)

W X Y Z

0 0 0 0 0

2 12 10 11 8

4 22 20 22 17

6 29 27 27 24

8 28 25 24 20

10 27 23 21 16

12 26 21 18 11

Tempo (minutos)

Velocidade máxima de reação - Vmax


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!

!Para cada temperatura calculou-se a taxa de desnaturação da enzima, definida como a queda da Vmax da reação por minuto de incubação. Se D1 é a taxa de desnaturação da enzima a 45 °C e

D2 a taxa de desnaturação a 50 °C, a razão é:

a) 0,5 b) 1,0 c) 2,5 d) 4,0 21. (Uerj 2009) Na fosforilação oxidativa, a passagem de elétrons através da cadeia respiratória mitocondrial libera a energia utilizada no bombeamento de prótons da matriz para o espaço entre as duas membranas da mitocôndria. O gradiente de prótons formado na membrana interna, por sua vez, é a fonte de energia para a formação de ATP, por fosforilação do ADP. Algumas substâncias tóxicas, como o dinitrofenol (DNF), podem desfazer o gradiente de prótons, sem interferirem no fluxo de elétrons ao longo da cadeia respiratória. Em um experimento, uma preparação de mitocôndrias foi incubada com substrato, O2, ADP e fosfato, mantidos em concentrações elevadas durante todo o tempo considerado. Após alguns minutos de incubação, adicionou-se ao meio a droga DNF. Observe os gráficos a seguir:

!

Indique o gráfico que representa a variação do quociente Q durante o tempo de incubação no experimento realizado. Justifique sua resposta. 22. (Uerj 2009) A hidrólise dos triacilgliceróis na célula adiposa produz glicerol e ácidos graxos. No fígado, em determinadas situações metabólicas, o glicerol pode ser usado na síntese da glicose, através da reversão de etapas da glicólise, como mostra o esquema a seguir:

! Aponte o número máximo de carbonos radioativos que pode ser encontrado na glicose se dois dos carbonos do glicerol forem marcados com o isótopo 14C. Justifique sua resposta. 23. (Uerj 2008) Todas as células do organismo humano possuem uma diferença de potencial elétrico entre as faces interna e externa da membrana plasmática. Nas células nervosas, essa diferença é denominada potencial de repouso, pois um estímulo é capaz de desencadear uma fase de despolarização seguida de outra de repolarização; após isso, a situação de repouso se restabelece. A alteração de polaridade na membrana dessas células é chamada de potencial de ação que, repetindo-se ao longo dos axônios, forma o mecanismo responsável pela propagação do impulso nervoso. !O gráfico a seguir mostra a formação do potencial de ação.

(minutos)45 °C 50 °C

1 96 128

2 85 106

3 74 84

4 63 62

1

2

DD


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!

! Descreva as alterações iônicas ocorridas no local do estímulo responsáveis pelos processos de despolarização e repolarização da membrana dos neurônios. 24. (Uerj 2008) Algumas células são capazes de enviar para o meio externo quantidades apreciáveis de produtos de secreção. O esquema a seguir representa a célula epitelial de uma glândula que secreta um hormônio de natureza protéica.

! Nomeie as organelas que participam diretamente do transporte do hormônio a ser secretado e descreva a atuação delas. 25. (Uerj 2008) Diversos compostos formados por metais alcalinos e halogênios têm grande importância fisiológica para os seres vivos. A partir do fluido extracelular de animais, vários desses compostos podem ser preparados. Dentre eles, um é obtido em maior quantidade e outro, apesar de sua importância para a síntese de hormônios, é obtido em quantidades mínimas.

Esses dois compostos estão indicados, respectivamente, em: a) NaCℓ e NaI b) KCℓ e K2S c) Na2S e CaI2 d) KBr e MgCℓ2 26. (Uerj 2008) Em um experimento, em condições adequadas, foram medidas as velocidades de reação V de uma enzima, em função do aumento da concentração de seu substrato S. O gráfico a seguir indica variações de 1/V em função de S.

! A curva que deve representar o resultado experimental é a identificada por: a) W b) X c) Y d) Z !!Gabarito: !Resposta da questão 1: [A] ![Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] A conformação final de uma proteína é determinada pela sua estrutura primária, isto é, pela sequência de seus aminoácidos. As estruturas secundária, terciária e quaternária da proteína se formam a partir das interações entre os radicais dos aminoácidos participantes da estrutura primária. !


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![Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] A estrutura espacial das proteínas depende de sua sequência primária. A proteína pode ser desnaturada pelo solvente e a estrutura terciária se desfaz, mas como neste caso o solvente é retirado, não ocorre quebra da sequência de aminoácidos (estrutura primária) e a proteína mantém a forma final. !Resposta da questão 2: [B] ![Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] Os inibidores competitivos interferem na velocidade da reação enzimática, mas não impedem a reação. Os inibidores não competitivos alteram a estrutura da enzima e, portanto, reduzem a velocidade da reação enzimática. ![Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] Na presença de inibidores é necessária uma quantidade maior de substrato para que uma determinada velocidade seja atingida comparando-se com a curva sem o inibidor e verifica-se isto na curva I. !A velocidade máxima da reação é atingida na inibição competitiva e neste caso é necessária uma quantidade muito maior de substrato na reação o que é indicado na curva II. !No caso da inibição não competitiva o inibidor se liga fora da enzima, como as enzimas não atuam no substrato, a velocidade máxima da reação não é atingida o que é indicado na curva III. !A partir da curva IV, podemos deduzir que sem substrato a velocidade é máxima, o que é impossível. Sem substrato, não existe atuação da enzima. !

! !Resposta da questão 3: [D] !Os gases cianídrico e monóxido de carbono atuam, respectivamente, bloqueando a cadeia respiratória mitocondrial e dificultando o transporte do oxigênio pela hemoglobina. !Resposta da questão 4: A hidrólise de tricerídeos produz o glicerol (3C) e ácidos graxos. O glicerol pode ser descarboxilado e originar o composto acetilcoenzima A, o qual inicia o ciclo dos ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs). O derivado do catabolismo de monossacarídeos que sofreu desidrogenação e descarboxilação é o ácido acético (íon acetil) que é o precursor imediato da acetilcoenzima A. !Resposta da questão 5: Cianobactérias. Essas bactérias realizam tanto a respiração quanto a fotossíntese, formando matéria orgânica, liberando oxigênio e consumindo gás carbônico e água nesse processo. !Resposta da questão 6: Fonte de energia para a germinação. Matéria-prima para a formação das novas estruturas. Mitocôndria. !Resposta da questão 7: Desacoplamento da fosforilação oxidativa. Hormônios tireoidianos. !Resposta da questão 8: C – B – A. As meias-vidas são iguais. !


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!Resposta da questão 9: [A] !O ácido pirúvico marcado com ! pode dar origem às moléculas de glicose. !Resposta da questão 10: RNA formado por hélice simples. O RNA viral é transcrito em seu RNA complementar, utilizado pela célula como RNA mensageiro. !Resposta da questão 11: [A] !As mitocôndrias e os cloroplastos são organelas intracelulares que possuem DNA próprio, ribossomos, capacidade de sintetizar proteínas e de crescer e sofrer duplicação. Essas evidências reforçam a hipótese de que essas estruturas tiveram origem independente e foram incorporadas às células primitivas. !Resposta da questão 12: Meiose Espermatozoide !Resposta da questão 13: Retículo endoplasmático granular (REG), complexo golgiense (CG) e vesículas de secreção (VS) REG: síntese das proteínas; CG: envolvimento das proteínas por suas membranas; VS: fusão com a membrana plasmática, liberando as proteínas para fora da célula. !Resposta da questão 14: Mitocôndrias: 2, 3, 5 e 8. As mitocôndrias não produzem oxigênio e mantêm inalteradas as taxas de produção de gás carbônico e ATP, independentemente da luminosidade. Cloroplastos: 1, 4, 6 e 7. Os cloroplastos não produzem oxigênio e ATP na ausência de luz e também não produzem gás carbônico. Eles consomem CO2 ao realizarem a fotossíntese na presença de luz. !Resposta da questão 15: Mitose; metáfase. !Neurônios são células somáticas que normalmente não sofrem divisão. A presença de cromossomos duplicados, condensados e alinhados no interior das

células indica que estão passando pela metáfase mitótica !Resposta da questão 16: [D] !Quanto maior for a diferença entre o pH do meio e o ponto isoelétrico de uma proteína, mais carga ela terá e, portanto, maior sua velocidade de migração em um campo elétrico, independentemente do polo para onde migrará. As diferenças entre o pH do meio (6,0) e o ponto isoelétrico das proteínas do soro são: Gamaglobulina: 2,0 (v1); Betaglobulina: 1,6 (v2); Alfaglobulina: 0,6 (v3); Albumina: 1,2 (v4). !Dessa forma, a ordem crescente das velocidades de migração dessas proteínas nas condições propostas será: v3 – v4 – v2 – v1. !Resposta da questão 17: [A] !O transporte de glicose através da membrana plasmática da célula hepática é um transporte passivo mediado por transportador. No início do experimento proposto, adicionou-se uma quantidade saturante de glicose. Assim, no primeiro minuto, a velocidade de entrada da glicose no hepatócito deve já estar no máximo devido à saturação do transportador. No entanto, como no terceiro minuto o metabolismo da glicose é bloqueado, sua concentração no interior da célula aumenta rapidamente, sua velocidade de entrada na célula tende a diminuir, já que o transporte passivo depende do gradiente de concentrações externa e interna. As concentrações interna e externa de glicose tendem a igualar-se, diminuindo sua absorção pela célula. O gráfico W é o que descreve esse fenômeno. !Resposta da questão 18: [D] !As distribuições eletrônicas em subníveis dos 4 elementos citados são: !11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2

19K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

14C


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!!Sódio e magnésio apresentam elétrons em apenas 3 camadas eletrônicas, enquanto potássio e cálcio apresentam elétrons em 4 camadas eletrônicas. Como o aumento do número de camadas eletrônicas acarreta o aumento do raio do átomo, potássio e cálcio são os elementos de maiores raios. Comparando estes dois átomos, observa-se que o potássio apresenta um número menor de prótons; logo, o efeito de atração do núcleo sobre os elétrons é menor, de forma que seu raio atômico é maior que o do cálcio. Dentre os fluidos orgânicos apresentados, encontra-se potássio em maior quantidade no líquido intracelular. !Resposta da questão 19: [D] !A meia-vida de uma proteína na célula é o tempo necessário para que sua concentração se reduza à metade, a partir de um determinado momento, desprezando-se sua síntese. No experimento proposto, glicina marcada com 14C foi adicionada em quatro proteínas diferentes. Como a glicina marcada foi adicionada apenas no início do experimento, após algum tempo, a radioatividade específica das proteínas em questão irá diminuir, demonstrando que elas estão sendo destruídas por mecanismos celulares. No experimento estudado, a proteína de menor meia vida é a proteína Z, pois é aquela que diminui sua radioatividade específica mais rapidamente. !Resposta da questão 20: [A] !A queda da atividade da enzima por minuto representa a taxa de desnaturação. Assim, no experimento apresentam-se as seguintes taxas de desnaturação: !

! !Desse modo: !! !

Resposta da questão 21: Gráfico I: o DNF, desfazendo o gradiente de prótons, inibe a síntese de ATP, mas não atua na cadeia respiratória. Consequentemente, o quociente entre a taxa de síntese de ATP e a taxa de consumo de O2 deverá ser menor, após a adição do DNF. !Resposta da questão 22: Número de carbonos: quatro. O glicerol é transformado em diidroxiacetona-fosfato que, por sua vez, forma o isômero gliceroaldeído-3-fosfato. A união desses dois compostos formará o esqueleto carbônico da glicose. Assim, haverá, no máximo, dois carbonos marcados originários de cada um dos compostos citados. !Resposta da questão 23: Os canais de sódio abrem-se imediatamente após o estímulo, permitindo a entrada de cargas positivas (Na+) na célula e a despolarização da membrana, e fecham-se em seguida. Os canais de potássio abrem-se mais lentamente do que os canais de sódio, permitindo a saída de cargas positivas (K+) do citosol da célula e a repolarização da membrana, e fecham-se em seguida. !Resposta da questão 24: Retículo endoplásmico rugoso: sintetiza a proteína a ser secretada, acumulando-a em seu interior e transferindo-a, em seguida, para o complexo golgiense, através de pequenas vesículas. Complexo golgiense: recebe a proteína sintetizada pelo retículo rugoso, introduz nela algumas modificações e a envia através de vesículas secretórias para a membrana plasmática apical das células epiteliais, de onde são lançadas, por exocitose, na cavidade do canal glandular. !Resposta da questão 25: [A] !Resposta da questão 26: [D] !!ECOLOGIA !1. (Uerj 2014) Em seu processo de fixação biológica, o gás atmosférico nitrogênio é convertido em compostos inorgânicos nitrogenados. Um

1

2

96 85 85 74 74 63D 111 1 1

128 106 106 84 84 62D 221 1 1

− − −= = = =

− − −= = = =

1

2

D 11 0,5D 22

= =


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!exemplo desse mecanismo de conversão ocorre na relação simbiótica entre bactérias do gênero Rhizobium e raízes de leguminosas. Indique duas vantagens dessa relação simbiótica, uma para a planta e outra para a bactéria. Em seguida, cite o íon nitrogenado usado preferencialmente pelas plantas no processo de fixação e nomeie uma das moléculas, encontradas nas células vegetais, que incorpora esse íon. 2. (Uerj 2014) Cientistas produzem primeiro hambúrguer de laboratório !O primeiro hambúrguer totalmente cultivado em laboratório foi preparado e degustado durante uma entrevista coletiva em Londres. Cientistas transformaram células-tronco de uma vaca em fibras musculares esqueléticas, em quantidade suficiente para preparar um hambúrguer de 140 gramas. Os pesquisadores disseram que a tecnologia poderia ser uma forma ecologicamente sustentável de atender à demanda crescente por carne no planeta, pois sua produção gasta 45% menos energia, emite 96% menos gás metano e gasta 99% menos hectares de terra para a mesma quantidade de carne convencional. !

Adaptado de O Globo, 06/08/2013. !!Nomeie as duas proteínas mais abundantes das fibras musculares, responsáveis por sua contração. Explique, ainda, a relação entre a expansão mundial dos rebanhos de bovinos e o aumento do efeito estufa. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Utilize as informações a seguir para responder à(s) seguinte(s) questão(ões) !O ciclo do nitrogênio é extremamente importante para os seres vivos. Esse elemento faz parte de diversos compostos orgânicos, como proteínas e ácidos nucleicos. Na tabela, há exemplos de formas químicas do nitrogênio incorporadas por alguns seres vivos. !!

!!3. (Uerj 2014) No ciclo do nitrogênio, as bactérias desnitrificantes estão relacionadas à função apontada em: a) conversão da amônia em nitrito b) produção de nitrato a partir da amônia c) liberação de gás nitrogênio para o ambiente d) incorporação de nitrogênio molecular em

aminoácidos TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Utilize as informações a seguir para responder à(s) questão(ões) a seguir. !Com as chuvas intensas que caíram na cidade do Rio de Janeiro em março de 2013, grande quantidade de matéria orgânica se depositou na lagoa Rodrigo de Freitas. O consumo biológico desse material contribuiu para a redução a zero do nível de gás oxigênio dissolvido na água, provocando a mortandade dos peixes. !!4. (Uerj 2014) Os dois principais grupos de seres vivos envolvidos no processo de diminuição da taxa de oxigênio disponível são: a) algas e bactérias b) plantas e bactérias c) algas e microcrustáceos d) plantas e microcrustáceos 5. (Uerj 2013) O esquema abaixo indica etapas do ciclo do carbono em um ecossistema lacustre. Os conjuntos A e B representam importantes atividades metabólicas encontradas em seres vivos desse lago. !Seres vivos

Composto nitrogenado

orgânico inorgânico

Plantas

aminoácidosbactérias

animais -

amônia (

nitrato (3NH

3NO−

amônia (

nitrato (

nitrito (

3NH

3NO−

2NO−


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!

! !Considere as atividades metabólicas encontradas em animais e em cianobactérias desse ecossistema. Aponte quais desses seres vivos realizam tanto o conjunto A quanto o conjunto B de atividades. Justifique sua resposta, utilizando as informações do esquema. 6. (Uerj 2013) O processo de eutrofização ocorrido em um determinado lago acarretou alterações em diversos parâmetros medidos na água, dentre eles, as concentrações de nutrientes, de oxigênio dissolvido, de organismos aeróbicos e de organismos anaeróbicos. Observe os gráficos abaixo, que relacionam as concentrações desses parâmetros e o tempo no processo citado. !

! !

O gráfico que representa o processo de eutrofização ocorrido na água desse lago está indicado pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z 7. (Uerj 2013) Considere três ecossistemas: deserto, floresta tropical perenifólia e mar aberto. Os gráficos abaixo indicam as medidas obtidas nesses ecossistemas em relação a três diferentes parâmetros: !

! !Identifique o ecossistema correspondente à floresta tropical perenifólia, justificando sua resposta. Identifique, também, qual é o ecossistema A e explique por que a luz pode ser considerada o fator abiótico que limita a produtividade primária líquida média neste ecossistema. 8. (Uerj 2012) O aumento da poluição atmosférica, especialmente pelo acúmulo de gases do efeito estufa, como o , tem acarretado a elevação da

temperatura global. Alguns seres vivos, no entanto, apresentam um metabolismo capaz de fixar esse gás em matéria orgânica. Em condições ideais, o grupo de organismos com maior capacidade de fixar é:

a) levedo b) bactéria c) zooplâncton d) fitoplâncton 9. (Uerj 2012) Em um ecossistema lacustre habitado por vários peixes de pequeno porte, foi introduzido um determinado peixe carnívoro. A presença desse predador provocou variação das populações de seres vivos ali existentes, conforme mostra o gráfico a seguir. !

2CO

2CO


`



!

! !A curva que indica a tendência da variação da população de fitoplâncton nesse lago, após a introdução do peixe carnívoro, é a identificada por: a) W b) X c) Y d) Z 10. (Uerj 2012) Atualmente, existe um grande estímulo ao uso dos biocombustíveis, considerados menos agressivos ao meio ambiente. No entanto, assim como os combustíveis derivados do petróleo, eles também produzem CO2 quando queimados pelos motores. Considerando o ciclo biogeoquímico do carbono, descreva a consequência positiva do uso exclusivo de etanol para o equilíbrio da taxa de CO2 atmosférica. Cite, também, duas desvantagens relacionadas ao uso desse biocombustível. 11. (Uerj 2011) O nitrogênio é um dos principais gases que compõem o ar atmosférico. No esquema abaixo, estão resumidas algumas etapas do ciclo biogeoquímico desse gás na natureza. !

! !O processo de nitrificação, composto de duas etapas, e o de desnitrificação, ambos executados por microrganismos, estão identificados, respectivamente, pelos seguintes números: a) 2 e 3; 4 b) 1 e 5; 7 c) 4 e 6; 8 d) 2 e 5; 1 12. (Uerj 2011) A biomassa de quatro tipos de seres vivos existentes em uma pequena lagoa foi medida uma vez por mês, durante o período de um ano. No gráfico abaixo estão mostrados os valores obtidos. !

! !A curva pontilhada representa a variação da biomassa do fitoplâncton. A variação da biomassa do zooplâncton está representada pela curva identificada por: a) W b) X c) Y


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!d) Z 13. (Uerj 2011) Alguns seres vivos, em especial animais situados no topo da cadeia alimentar, podem acumular algumas substâncias tóxicas em decorrência de sua alimentação. Indique o principal motivo da ocorrência do processo de bioacumulação dessas substâncias. Explique, ainda, por que as concentrações de substâncias tóxicas tendem a ser maiores em animais pertencentes a níveis tróficos superiores. 14. (Uerj 2010) Em um lago, três populações formam um sistema estável: microcrustáceos que comem fitoplâncton e são alimento para pequenos peixes. O número de indivíduos desse sistema não varia significativamente ao longo dos anos, mas, em um determinado momento, foi introduzido no lago um grande número de predadores dos peixes pequenos. !Identifique os níveis tróficos de cada população do sistema estável inicial e apresente as consequências da introdução do predador para a população de fitoplâncton. 15. (Uerj 2009) Na natureza, são frequentes os exemplos de relações benéficas entre indivíduos, mesmo de espécies diferentes, como é o caso do caranguejo paguro e da anêmona. O caranguejo aumenta sua proteção vivendo em conchas abandonadas e permitindo que anêmonas - produtoras de substância urticante contra predadores - se depositem nelas. As anêmonas, por sua vez, ganhando mobilidade, capturam melhor os alimentos. O tipo de interação descrito é denominado: a) colônia b) sociedade c) amensalismo d) protocooperação 16. (Uerj 2009) Uma pequena e isolada ilha tropical foi devastada por uma grande queimada, que destruiu todos os seres vivos ali existentes. Quatro anos depois, o solo da ilha apresentava uma cobertura de cianobactérias, briófitas, pteridófitas, além de algumas fanerógamas. Após dez anos, já existiam diferentes representantes de artrópodes e, após sessenta anos, a ilha estava novamente

coberta por uma mata densa, abrigando um grande número de espécies animais, incluindo répteis, aves e mamíferos. !Nomeie o fenômeno ecológico ocorrido na ilha ao longo desse período e explique a atuação dos primeiros organismos surgidos, após a queimada, na recuperação da biodiversidade local. 17. (Uerj 2008) Análise da Feema revela: peixes das lagoas da Barra estão contaminados. Tilápias, vendidas na Ceasa, têm toxina acima do recomendado para consumo. "O Globo", 06/02/2007 !O lançamento de poluentes em rios e lagoas pode proporcionar, quando as condições ambientais são favoráveis, um rápido crescimento de organismos fitoplanctônicos na água. Recentemente, o complexo lagunar da Barra da Tijuca, no Rio de Janeiro, apresentou uma dessas florações, com a presença de grandes quantidades de cianobactérias. Dentre as espécies encontradas, algumas eram produtoras de potente toxina, o que trouxe riscos à saúde da população. !O conjunto de substâncias presentes na água, cujo aumento de concentração favorece o rápido crescimento de cianobactérias, é: a) sais minerais b) metais pesados c) matéria orgânica d) óxidos de enxofre 18. (Uerj 2008) O lançamento de esgoto in natura em mares, rios e lagos constitui uma catástrofe para o meio ambiente. A alta concentração de matéria orgânica favorece, inicialmente, a proliferação de organismos decompositores aeróbios. Observa-se, posteriormente, a morte de peixes e a liberação de ácido sulfídrico, principal causador de mau cheiro. Identifique a relação entre a proliferação de organismos aeróbios decompositores e a morte de peixes. Em seguida, explique como ocorre o aumento da produção de ácido sulfídrico.


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!!Gabarito: !Resposta da questão 1: A associação entre as raízes das plantas e as bactérias do gênero Rhizobium é um caso de mutualismo. As bactérias convertem o Na atmosférico em amônia (NH3) e íons amônio (NH4+) que são absorvidos pelas plantas e utilizados na síntese de compostos nitrogenados, como aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Em troca, as bactérias utilizam a matéria orgânica produzida pelos vegetais para a produção de energia e síntese dos compostos orgânicos necessários às suas atividades vitais. !Resposta da questão 2: As duas principais proteínas mais abundantes nas fibras musculares esqueléticas são a miosina e a actina. A digestão da celulose no aparelho digestório dos ruminantes realizada por diversos tipos de micro-organismos, dentre os quais se destacam as bactérias metanogênicas. O gás metano (CH4) eliminado pelos rebanhos bovinos contribui para o agravamento do efeito estufa. !Resposta da questão 3: [C] !As bactérias desnitrificantes são responsáveis pela liberação do gás nitrogênio a partir de

compostos nitrogenados como a amônia e

nitrato

!Resposta da questão 4: [A] !O processo de enriquecimento da água com matéria orgânica (eutrofização) favorece a proliferação dos micro-organismos decompositores, como bactérias e fungos. A maior disponibilidade de sais minerais, resultantes da decomposição, favorece o desenvolvimento de algas, produzindo o fenômeno conhecido como floração das águas. !Resposta da questão 5: Cianobactérias.

Essas bactérias realizam tanto a respiração quanto a fotossíntese, formando matéria orgânica, liberando oxigênio e consumindo gás carbônico e água nesse processo. !Resposta da questão 6: [D] !O acúmulo de nutrientes na água causa a diminuição na concentração de oxigênio dissolvido. Esse fato provoca a morte dos organismos aeróbicos e o consequente aumento dos micro-organismos anaeróbicos. !Resposta da questão 7: Ecossistema C. A floresta tropical perenifólia apresenta maior produtividade primária líquida por m2, uma vez que as folhas largas de suas grandes árvores têm muita disponibilidade de água. Mar aberto. A luz consegue penetrar na água do mar até a profundidade máxima de 200 m, formando uma zona fótica e, consequentemente, diminuindo a taxa fotossintética, abaixo dessa profundidade. !Resposta da questão 8: [D] !O fitoplâncton é constituído por microrganismos unicelulares e autótrofos, como as diatomáceas e pirrofíceas. Eles realizam a fotossíntese utilizando o

, e a energia da luz para produzir a

matéria orgânica de que necessitam para sobreviver. !Resposta da questão 9: [A] !Peixes carnívoros normalmente se alimentam de presas menores. A redução da população de peixes pequenos terá como consequência o aumento do fitoplâncton que lhe serve de alimento. Embora a curva Y também sugira o aumento do fitoplâncton, ela não pode ser considerada correta, pois pressupõe que esta população fosse inexistente (zero no gráfico) no momento da introdução do peixe carnívoro e que após este evento ela crescesse linearmente com o tempo. A curva W representa corretamente o evento por mostrar que a população de fitoplâncton era diferente de zero quando introduzida a nova espécie e que, mesmo havendo o

( )2N

( )3NH

( )3NO .−

2CO 2H O


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!crescimento daquela população, ela tenderia ao equilíbrio, para um valor estável, com o passar do tempo. !Resposta da questão 10: Como o etanol é uma fonte renovável de energia, poderá haver um equilíbrio entre o CO2 produzido por sua queima e o captado pela planta do qual é extraído. Duas das desvantagens: • redução da biodiversidade • redução na produção de outros alimentos • aumento do consumo de fertilizantes nitrogenados • grande quantidade de energia usada em sua produção • aumento do consumo de água para irrigação das culturas • contaminação de lençóis freáticos por nitritos e nitratos oriundos de fertilizantes !Resposta da questão 11: [A] !As setas 2 e 3 indicam a nitrificação, processo de formação de nitratos no solo realizado pelas bactérias nitrificantes. A seta 2 indica a nitrosação, formação do nitrito a partir de amônia realizada por bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrosococcus. A seta 3 indica a nitratação, formação de nitrato a partir da oxidação de nitrito realizado por bactérias do gênero Nitrobacter. A desnitrificação, transformação de nitratos em N2, está indicado pela seta 4. !Resposta da questão 12: [C] !O fitoplâncton é formado por organismos produtores e o zooplâncton é constituído por consumidores primários. Dessa forma, a variação da biomassa de zooplâncton deverá acompanhar a variação da biomassa de fitoplâncton, com alguma defasagem, como mostra a curva Y. !Resposta da questão 13: Não serem biodegradáveis. Como apenas uma pequena quantidade da matéria e da energia de seres de um determinado nível trófico é efetivamente aproveitada pelos componentes do nível imediatamente superior, estes últimos têm de consumir uma biomassa muitas vezes maior, acumulando, portanto, substâncias não

biodegradáveis existentes em seres do nível trófico anterior. !São exemplos de substâncias biodegradáveis: inseticidas organoclorados e metais pesados, como o mercúrio, o chumbo, etc. !Resposta da questão 14: Fitoplâncton: 1º nível trófico – produtores; microcrustáceos: 2º nível trófico – consumidores primários; peixes pequenos: 3º nível trófico – consumidores secundários. Com a introdução de um novo nível trófico constituído de predadores de peixes pequenos espera-se que ocorra uma diminuição no número desses peixes, provocando um aumento no número de microcrustáceos e uma diminuição na quantidade de fitoplâncton. !Resposta da questão 15: [D] !A relação estabelecida entre os caranguejos paguro e as anêmonas do mar é um tipo de protocooperação, na qual as espécies são beneficiadas quando reunidas, porém, podem levar vida totalmente independente. !Resposta da questão 16: Sucessão ecológica. Os organismos pioneiros que colonizaram a ilha após a queimada condicionaram os novos padrões microclimáticos e químicos do solo que permitiram o aparecimento de outras espécies mais desenvolvidas. !Resposta da questão 17: [A] !Resposta da questão 18: A proliferação de organismos aeróbios diminui a quantidade de oxigênio disponível na água, o que provoca a morte dos peixes. A baixa concentração de oxigênio favorece o desenvolvimento de microorganismos anaeróbios que produzem ácido sulfídrico durante a decomposição da matéria orgânica. !!


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!PROTOZOÁRIOS, EMBRIOLOGIA E ZOOLOGIA !1. (Uerj 2012) As células-tronco se caracterizam por sua capacidade de autorrenovação e diferenciação em múltiplas linhagens celulares. Podem ser classificadas, quanto à origem, em células-tronco embrionárias e células-tronco adultas. As adultas são encontradas nos tecidos dos organismos após o nascimento, sendo capazes de promover a diferenciação celular específica apenas do tecido de que fazem parte. Nomeie a estrutura do blastocisto na qual se encontram as células-tronco embrionárias. Identifique, também, no caso de uma lesão tecidual, a vantagem da existência de células-tronco adultas nos tecidos. 2. (Uerj 2010) Como consequência dos mecanismos que regulam a pressão osmótica dos peixes marinhos, os peixes ósseos precisam beber água do mar, enquanto os cartilaginosos não. O gráfico a seguir mostra a osmolaridade do plasma sanguíneo de peixes marinhos, em relação à da água do mar. !

! !A coluna do gráfico que representa a osmolaridade do plasma dos elasmobrânquios e a substância

orgânica importante para a manutenção da pressão osmótica nesses animais estão indicadas em: a) 1 - ácido úrico b) 2 - glicina c) 3 - glicose d) 4 – ureia 3. (Uerj 2010) Técnicas de hibridização ou de determinação da sequência de bases do DNA permitem estimar o grau de parentesco entre espécies de seres vivos. O resumo da árvore evolutiva, esquematizado a seguir, apresenta resultados de pesquisas realizadas com primatas utilizando essas técnicas: !

! !Dentre os primatas citados, relacione, na ordem crescente de semelhança ao genótipo do chipanzé, os que tiveram um ancestral que viveu há cerca de 10 milhões de anos. Indique, ainda, o percentual de semelhança.


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!!Gabarito: !Resposta da questão 1: Embrioblasto. As células-tronco adultas são capazes de se proliferar, originando novas células e substituindo as perdidas após a lesão tecidual. !Resposta da questão 2: [D] !Peixes cartilaginosos concentram ureia no sangue para regular a pressão osmótica em ambientes marinhos. !Resposta da questão 3: 1º) Gorila: 97,7% 2º) Homem: 98,6% !!!FISIOLOGIA E HISTOLOGIA ANIMAL !1. (Uerj 2014) Lipases são enzimas relacionadas à digestão dos lipídios, nutrientes que, em excesso, levam ao aumento da massa corporal. Certos medicamentos para combate à obesidade agem inibindo essas enzimas. Assim, como não há digestão de parte da gordura ingerida, há menor absorção desses nutrientes, contribuindo para o controle do peso. Com base nessas informações, conclui-se que tais medicamentos agem principalmente sobre as enzimas produzidas pelo seguinte órgão: a) fígado b) jejuno c) pâncreas d) estômago 2. (Uerj 2014) A análise do material coletado por uma sonda introduzida no intestino delgado de uma pessoa, algum tempo após a ingestão de uma refeição rica em amido, revelou a presença de um dissacarídeo e de um monossacarídeo. Nomeie as duas enzimas envolvidas no processo de digestão do amido e o produto de cada uma delas.

3. (Uerj 2014) O sistema circulatório humano apresenta características estruturais específicas para suportar a grande pressão do sangue bombeado pelo coração, no caso das artérias, bem como para manter a velocidade do fluxo em direção ao coração, mesmo sob baixa pressão, no caso das veias. Observe no gráfico as principais variações nesse sistema. !

! !Indique duas características da composição da parede das artérias que possibilitam a passagem do sangue sob grande pressão. Indique, também, dois fatores que possibilitam a passagem do sangue pelas veias em velocidade quase tão alta quanto a verificada nas artérias. 4. (Uerj 2014) Uma das consequências do processo de envelhecimento da população é a maior ocorrência de doenças como a osteoporose, um desequilíbrio no metabolismo do cálcio que resulta em fragilidade óssea. Em mulheres, a osteoporose está relacionada à diminuição da produção de hormônios ovarianos. Identifique o hormônio ovariano envolvido no metabolismo do cálcio. Em seguida, nomeie a célula óssea estimulada por esse hormônio. Indique, ainda, a função dessa célula na manutenção da homeostase do esqueleto. 5. (Uerj 2013) A toxina produzida pela bactéria anaeróbica Clostridium botulinum pode produzir a doença denominada botulismo, por impedir a liberação do mediador químico acetilcolina nas sinapses nervosas colinérgicas. Sob o nome comercial de Botox, é usada para minimizar, temporariamente, a formação de rugas faciais. Explique por que o uso de pequenas doses injetáveis dessa toxina propicia essa minimização de rugas. Explique, ainda, por que latas estufadas podem indicar a contaminação do alimento nelas contido por Clostridium botulinum.


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!6. (Uerj 2013) A pílula anticoncepcional contém os hormônios estrogênio e progesterona, que agem sobre a hipófise alterando os níveis de liberação dos seguintes hormônios: folículo estimulante (FSH) e luteinizante (LH). No gráfico abaixo, são mostradas as variações das concentrações de FSH e de LH durante um ciclo menstrual de 28 dias de uma mulher que não usa anticoncepcionais. !

! !Considere agora uma mulher que utilize esse método anticoncepcional na prescrição usual: uma pílula por dia ao longo de 28 dias. Os valores sanguíneos dos hormônios FSH e LH, durante o ciclo menstrual dessa mulher, estão apresentados em:

a) !

b) !

c) !

d) ! e) 7. (Uerj 2013) O hormônio aldosterona, produzido pela região cortical das glândulas suprarrenais, aumenta a absorção do íon pelos túbulos

renais. Quanto menor a concentração desse íon nos líquidos extracelulares, maior é a produção de aldosterona. Em um experimento para analisar o funcionamento dos túbulos renais, alguns pacientes foram submetidos a quatro diferentes dietas alimentares. Os resultados obtidos estão indicados no gráfico abaixo, no qual a barra I corresponde à taxa de absorção de água em um paciente com valor normal de concentração extracelular de !

! !A barra que indica o resultado correspondente a um paciente submetido a uma rígida dieta de restrição de é a de número: a) II b) III c) IV d) V 8. (Uerj 2013) Probióticos, como os Lactobacillus e Bifidobacterium, são microrganismos vivos que, quando administrados adequadamente, favorecem o sistema imune por sua capacidade, por exemplo, de ativar os macrófagos locais e diminuir as respostas

Na+

Na .+

NaC!


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!aos antígenos dos alimentos, evitando muitas alergias. Apresente duas ações dos macrófagos ativados que podem trazer benefícios imunológicos para quem faz uso dos probióticos. 9. (Uerj 2013) As taxas metabólicas de um animal são comumente medidas por meio do consumo de O2 e pela produção de CO2. O gráfico abaixo relaciona a taxa metabólica de um animal endotérmico com a temperatura do ambiente: !

! !Apresente os dados do gráfico que fundamentam a classificação do animal como endotérmico. Indique, ainda, a faixa de temperatura ambiental, em graus Celsius, mais favorável à sobrevivência desse animal. Justifique sua resposta. 10. (Uerj 2012) Em períodos de jejum, após se esgotarem as reservas de carboidratos, a glicose circulante a ser utilizada pelo cérebro deverá originar-se, por gliconeogênese, da seguinte fonte de carbono: a) riboses b) esteroides c) aminoácidos d) ácidos graxos 11. (Uerj 2012) A atividade das enzimas no organismo humano varia em função do pH do meio. Observe o gráfico: !

! !A curva que representa a variação da atividade da quimiotripsina, enzima proteolítica encontrada no suco duodenal, é a identificada pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z 12. (Uerj 2012) O monóxido de carbono é um gás que, ao se ligar à enzima citocromo C oxidase, inibe a etapa final da cadeia mitocondrial de transporte de elétrons. Considere uma preparação de células musculares à qual se adicionou monóxido de carbono. Para medir a capacidade de oxidação mitocondrial, avaliou-se, antes e depois da adição do gás, o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs. Indique o que ocorre com o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs nas mitocôndrias dessas células após a adição do monóxido de carbono. Justifique sua resposta. 13. (Uerj 2012) Um dos equipamentos de segurança de uma cápsula espacial tripulada efetua a remoção do gás carbônico desse ambiente. Admita que, após um acidente, esse equipamento tenha deixado de funcionar. Observe as curvas do gráfico abaixo: !

! !! 20


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!A curva que representa a tendência do que deve ter ocorrido, após o acidente, com o pH sanguíneo dos tripulantes está identificada por: a) W b) X c) Y d) Z 14. (Uerj 2012) Em um experimento em que se mediu a concentração de glicose no sangue, no filtrado glomerular e na urina de um mesmo paciente, os seguintes resultados foram encontrados: !

!Esses resultados mostram que as células epiteliais dos túbulos renais do paciente estavam reabsorvendo a glicose pelo mecanismo denominado: a) difusão passiva b) transporte ativo c) difusão facilitada d) transporte osmótico 15. (Uerj 2012) Em um experimento no qual se mediu a velocidade de condução do impulso nervoso, foram observados diferentes resultados para as fibras nervosas mielinizadas e para as não mielinizadas. Cite o tipo de fibra nervosa na qual a velocidade de condução do impulso é maior. Em seguida, identifique o fator que explica a diferença de transmissão do impulso nervoso nos dois tipos de fibras. 16. (Uerj 2012) Durante o ciclo menstrual, as concentrações sanguíneas de hormônios hipofisários e ovarianos sofrem notáveis variações. Os gráficos abaixo ilustram essas variações, ocorridas durante um ciclo de 28 dias. !

! !O gráfico que representa o hormônio progesterona, em um ciclo menstrual normal, está indicado pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z 17. (Uerj 2012) Macrófagos são células que participam da formação das placas ateroscleróticas. Essas placas contêm colesterol e seu acúmulo nas paredes das artérias pode provocar ataque cardíaco. No plasma sanguíneo, a maior proporção de colesterol está presente na lipoproteína de baixa densidade (LDL). Indique as duas propriedades do macrófago que o capacitam a instalar-se na placa aterosclerótica e a captar o colesterol como partícula LDL. Justifique sua resposta. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Uma das consequências do acidente nuclear ocorrido no Japão em março de 2011 foi o vazamento de isótopos radioativos que podem aumentar a incidência de certos tumores glandulares. Para minimizar essa probabilidade, foram prescritas pastilhas de iodeto de potássio à população mais atingida pela radiação. !!18. (Uerj 2012) O consumo dessas pastilhas de iodeto de potássio pode diminuir a incidência de tumores na seguinte glândula: a) tireoide

Líquido biológico Concentração de glicose (mg/dL)

sangue 140

filtrado glomerular 120

urina 0,12


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!b) hipófise c) pâncreas d) suprarrenal 19. (Uerj 2011) As proteínas alimentares são digeridas em etapas, até que seus produtos finais, os aminoácidos, possam ser absorvidos. O gráfico abaixo mostra a relação entre a quantidade de aminoácidos formados em três compartimentos do tubo digestório algum tempo após a ingestão de uma refeição rica em proteínas. !

! !Os compartimentos estômago, duodeno e jejuno-íleo estão representados no gráfico pelas barras identificadas, respectivamente, por: a) Y, X e Z b) X, Y e Z c) Z, X e Y d) Y, Z e X e) Y, Z e X 20. (Uerj 2011) Existem diferentes tipos de hemoglobina, inclusive entre indivíduos da mesma espécie. Essas diferenças nas cadeias polipeptídicas interferem nas propriedades da ligação reversível da hemoglobina com o oxigênio. Tal ligação, por sua vez, depende da pressão parcial de oxigênio - PO2. Observe o gráfico abaixo, que indica as diferenças de afinidade entre a hemoglobina fetal e a materna. !

! !Para valores de PO2 entre 40 e 60 mmHg, indique qual das duas moléculas de hemoglobina humana conseguirá captar mais O2, apontando a vantagem da diferença de afinidade em relação a esse gás. 21. (Uerj 2011) A amônia é produzida pelos organismos vivos, especialmente durante o catabolismo dos aminoácidos. Por ser muito tóxica, alguns vertebrados a incorporam, antes da excreção, como ácido úrico ou como ureia. Cite um vertebrado que excreta diretamente amônia e identifique o principal órgão excretor dessa substância. Aponte, também, uma vantagem de adaptação ambiental relativa às aves e outra relativa aos répteis, por excretarem ácido úrico, substância pouco solúvel em água. 22. (Uerj 2011) Os hormônios exercem papel fundamental na integração do controle metabólico do organismo humano. Algumas das etapas do metabolismo estimuladas por hormônios estão resumidas a seguir: 1 - gliconeogênese hepática; 2 - síntese de glicogênio; 3 - mobilização do Ca++ do osso. !Os hormônios insulina, paratormônio e epinefrina estimulam, respectivamente, as seguintes etapas: a) 2, 3, 1 b) 1, 2, 3 c) 3, 2, 1 d) 1, 3, 2 23. (Uerj 2011) Com o objetivo de estudar a influência de hormônios sobre o metabolismo da glicose, foram utilizados os seguintes procedimentos experimentais: - manter inicialmente em jejum um animal adequado ao estudo;


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!- injetar nesse animal, por via subcutânea, e em diferentes intervalos de tempo, os hormônios A, B e C, que atuam no metabolismo dos carboidratos. !O gráfico abaixo apresenta as alterações da taxa de glicose no sangue do animal em função da inoculação de cada um desses hormônios. !

! !Nomeie os hormônios A e B, produzidos pelo pâncreas, e identifique o órgão que produz o hormônio C. Indique, ainda, o que ocorre com o glicogênio muscular após a administração do hormônio A. 24. (Uerj 2010) Uma pessoa submetida a uma determinada dieta alimentar deseja ingerir, no máximo, 500 kcal em fatias de uma torta. Observe que: !• valor calórico é a quantidade de energia capaz de

produzir trabalho, liberada pelo metabolismo de uma certa quantidade de alimento ingerido;

• os valores calóricos aproximados de carboidratos, lipídios e proteínas são, respectivamente, 4, 9 e 4 kcal/g;

• a torta contém, ao todo, 50% de carboidratos, 15% de lipídios e 35% de proteínas; • cada fatia da torta tem massa de 50 g e todas são iguais e homogêneas. !Para obedecer à dieta, a maior quantidade de fatias dessa torta que a pessoa pode comer corresponde a: a) 1 b) 2

c) 3 d) 4 25. (Uerj 2010) A bile, secretada pelo fígado e armazenada pela vesícula biliar, faz parte do processo de digestão de alimentos em seres humanos. !Cite o tipo de alimento sobre o qual a bile age e a enzima que o digere. Em seguida, explique como a bile facilita a ação dessa enzima. 26. (Uerj 2010) Em um experimento, foram removidas as membranas externas de uma amostra de mitocôndrias. Em seguida, essas mitocôndrias foram colocadas em um meio nutritivo que permitia a respiração celular. Uma das curvas do gráfico a seguir representa a variação de pH desse meio nutritivo em função do tempo de incubação. Observe: !

! !Identifique a curva que representa a variação de pH do meio nutritivo no experimento realizado. Justifique sua resposta. 27. (Uerj 2010) O CO2 produzido pelo metabolismo dos tecidos é, em grande parte, transportado no sangue sob a forma de bicarbonato e de ácido carbônico. Em condições normais, tais compostos encontram-se na seguinte proporção: !

3

2 3

HCO 20H CO 1

−

=


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!!Esse sistema de transporte, cuja parte alcalina corresponde ao HCO-3 e a parte ácida ao H2CO3, constitui o principal mecanismo de manutenção do pH do sangue em 7,4. Algumas situações, como prender a respiração por tempo prolongado, podem alterar a taxa normal desses dois compostos no plasma, conforme se observa no gráfico a seguir: !

! !Indique a alteração observada no pH do sangue quando a respiração é suspensa por tempo prolongado. Justifique sua resposta, utilizando as informações do gráfico. 28. (Uerj 2010) No homem, a filtração do sangue pelos glomérulos renais produz cerca de 7,2 L de filtrado glomerular por hora. Esse volume sofre uma significativa redução durante a passagem do filtrado pelos túbulos contornados proximais, que possuem um eficiente mecanismo de reabsorção ativa de sódio. No esquema a seguir, estão representadas células epiteliais do túbulo contornado proximal. Observe que a bomba de Na+ e K+ e os canais passivos de Na+ estão situados em faces diferentes da membrana plasmática. !

! !Descreva, com base no esquema, as etapas do mecanismo pelo qual o Na+ filtrado é absorvido e retorna ao meio interno. 29. (Uerj 2010) Uricotélicos são animais que excretam nitrogênio através de sua incorporação em ácido úrico, substância pouco solúvel em água. Já os mamíferos excretam o nitrogênio sob a forma de ureia, composto muito solúvel em água. Considere a hipótese de que, em algum momento do futuro da Terra, a água se torne progressivamente escassa. No gráfico abaixo, as curvas representam as taxas de crescimento populacional de diversos grupos animais em função da crescente dificuldade de obtenção de água. !

! !Com base no conceito de seleção natural, a curva que poderia representar os animais uricotélicos é a identificada por: a) P b) Q c) R


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!d) S 30. (Uerj 2009) Para estudar o metabolismo de organismos vivos, isótopos radioativos de alguns elementos, como o 14C, foram utilizados como marcadores de moléculas orgânicas. Podemos demonstrar, experimentalmente, utilizando a glicose marcada com 14C, o acúmulo de produtos diferentes da glicólise na célula muscular, na presença ou na ausência de um inibidor da cadeia respiratória mitocondrial. Em presença desse inibidor, o metabólito radioativo que deve acumular-se no músculo é o ácido denominado: a) lático b) cítrico c) pirúvico d) glicérico 31. (Uerj 2009) Os répteis se adaptam com facilidade à vida em regiões desérticas. Por excretarem o nitrogênio pela urina incorporado em uma substância pouco solúvel em água, seu volume de urina diário é pequeno e, consequentemente, sua ingestão de água é menor. Esse não é o caso do homem, que excreta o nitrogênio através de um produto muito solúvel em água. Os gráficos a seguir representam a excreção urinária de produtos nitrogenados. Em cada um deles, no eixo da abscissa, estão indicados os produtos eliminados e, no eixo da ordenada, as respectivas quantidades excretadas em 24 horas.

! Os gráficos que correspondem, respectivamente, aos seres humanos e aos répteis são os de números: a) 1 e 3 b) 1 e 4 c) 3 e 2 d) 4 e 2

32. (Uerj 2009) O aldicarb, conhecido popularmente como chumbinho, é uma substância de alta toxicidade, derivada do ácido carbâmico. Ele age inibindo a acetilcolinesterase, enzima que, hidrolisando o mediador químico acetilcolina, desempenha um papel importante no processo de transmissão do impulso nervoso em sinapses como as encontradas nas junções neuromusculares. Observe a concentração de Ca++ medida em dois compartimentos de células musculares, em repouso, na ausência de aldicarb. Nos gráficos I à IV, representados a seguir na mesma escala, observe algumas alterações na concentração de Ca++ nesses compartimentos:

! O gráfico que mostra a ação do aldicarb, logo após sua penetração na junção neuromuscular, é o de número: a) I b) II c) III d) IV 33. (Uerj 2009) Isótopos radioativos de diversos elementos têm grande importância na medicina, já que podem ser usados no diagnóstico ou no tratamento de algumas doenças. O uso do radioisótopo 131I é adequado para o diagnóstico de tumores no seguinte tecido: a) hepático b) ovariano c) tireoidiano d) pancreático 34. (Uerj 2009) O metabolismo energético do organismo varia em função dos níveis de hormônios na circulação sanguínea. Por sua vez, a produção


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!hormonal está relacionada com fatores como existência de doenças, escolhas alimentares e estado de atividade ou de inatividade física. O esquema a seguir mostra transformações metabólicas predominantes em determinada condição do organismo, envolvendo algumas substâncias em diferentes tecidos.

! A condição representada pelo esquema é: a) repouso b) diabetes melito c) hiperinsulinismo d) dieta hiperglicídica 35. (Uerj 2008) Apenas as moléculas mais simples dos alimentos podem ser eficientemente absorvidas pelo intestino. Assim, a maior parte dos alimentos ingeridos, para ser aproveitada pelo corpo, precisa ser quimicamente processada por hidrólise. O quadro a seguir relaciona algumas propriedades de quatro classes de hidrolases encontradas na cavidade do tubo digestório, todas com faixa de pH ideal entre 7,0 e 8,0.

!

Identifique uma enzima correspondente a cada classe, indicando os seus respectivos produtos. 36. (Uerj 2008) A concentração de lactato no sangue de uma pessoa foi medida em três diferentes momentos: 1) antes do início de um intenso exercício muscular; 2) ao final desse exercício; 3) algumas horas após seu final. Os resultados obtidos estão representados no gráfico.

! Explique o aumento da concentração de lactato sanguíneo observado e justifique a importância de sua produção para que as reações químicas da glicólise não sejam interrompidas. 37. (Uerj 2008) Três diferentes tipos de células, X, Y e Z, foram cultivados em meios de cultura apropriados, em ambientes fechados e sob iluminação constante, na presença de ar atmosférico para as células dos tipos X e Y e de N2 para as células do tipo Z. A tabela a seguir mostra a variação das concentrações de três parâmetros, medidas ao fim de algum tempo de cultivo.


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!

! Amebas, dinoflagelados e leveduras podem ter um comportamento similar ao apresentado, respectivamente, pelas células do tipo: a) X, Y e Z b) Z, Y e X c) Y, X e Z d) X, Z e Y 38. (Uerj 2008) A queima do gás utilizado em aquecedores de água produz monóxido de carbono, cujo acúmulo em ambientes mal ventilados pode causar graves acidentes. O risco associado a esse gás deve-se a sua alta afinidade pelo átomo de Fe++ presente em grupamentos prostéticos de certas proteínas. Explique por que o monóxido de carbono, ao se combinar com o átomo de Fe++ desses grupamentos, interfere no transporte de gases do organismo e na fosforilação mitocondrial do ADP. 39. (Uerj 2008) O fígado é um órgão capaz de ajustar-se às necessidades do organismo, por meio da variação, para mais (+) ou para menos (-), da atividade de suas diversas etapas metabólicas. Observe os gráficos a seguir, nos quais o eixo horizontal representa a atividade média de seis etapas metabólicas envolvendo carboidratos, aminoácidos e lipídios, no fígado de uma pessoa em dieta alimentar normal.

! ETAPAS METABÓLICAS 1 - degradação de glicogênio (glicogenólise) 2 - oxidação da glicose (glicólise) 3 - desaminação de aminoácidos 4 - síntese de glicogênio (glicogenogênese) 5 - oxidação dos ácidos graxos 6 - síntese de glicose (gliconeogênese) !O gráfico que apresenta as alterações metabólicas encontradas no fígado de uma pessoa submetida a 24 horas de jejum é: a) W b) X c) Y d) Z 40. (Uerj 2008) Os gráficos a seguir indicam as alterações, para mais (+) ou para menos (-), de três parâmetros medidos em animais submetidos, previamente, a tratamentos com diversas drogas. Os eixos horizontais dos gráficos representam a taxa média desses parâmetros em animais que não foram submetidos a tratamento algum.


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!

! Sabe-se que a aloxana é uma substância tóxica, cuja ação conhecida é a de provocar a destruição das células â das ilhotas de Langerhans do pâncreas. Os resultados que podem corresponder aos parâmetros medidos em animais previamente submetidos a tratamento com aloxana estão mostrados no seguinte gráfico: a) W b) X c) Y d) Z


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!!Gabarito: !Resposta da questão 1: [C] !Os medicamentos que inibem a ação das enzimas lipases, responsáveis pela digestão dos lipídios (gorduras), agem, principalmente, sobre as enzimas secretadas pelo pâncreas. !Resposta da questão 2: A digestão do amido no duodeno é realizada pela enzima amilase pancreática. O resultado dessa digestão é a formação do dissacarídeo maltose. A hidrólise da maltose pela enzima maltase resulta em duas moléculas de glicose (monossacarídeo). !Resposta da questão 3: A pressão sanguínea nas grandes artérias, em um sistema circulatório fechado é garantida pelos seguintes fatores: impulso do sangue pela sístole (contração) do ventrículo esquerdo do coração e pela presença de espessa musculatura lisa em suas paredes. A contração e o relaxamento dessa musculatura, realizada pelas terminações nervosas do sistema nervoso autônomo, mantém a pressão arterial adequada às diversas atividades humanas. O transporte do sangue pelas vias é rápido, pois a musculatura esquelética comprime as paredes das veias e válvulas em seu interior impedem o retorno venoso dos tecidos do corpo. !Resposta da questão 4: O hormônio ovariano envolvido no metabolismo do cálcio é o estrogênio. Esse hormônio estimula a produção do calciferol a partir da vitamina D. O estrogênio diminui a atividade dos osteclastos, células envolvidas na destruição da matriz óssea e, consequentemente, há um ganho no aumento da densidade óssea, em relação à descalcificação óssea. O equilíbrio entre a atividade osteoclástica (descalcificação) e osteoblástica (calcificação) mantém a densidade óssea compatível com a vida. !Resposta da questão 5: A ausência de acetilcolina bloqueia, temporariamente, a transmissão neuromuscular do impulso nervoso nos músculos da face, relaxando-os.

Nas condições de baixa concentração de oxigênio encontradas no interior das latas, a bactéria produz CO2 por fermentação. !Resposta da questão 6: [C] !As pílulas anticoncepcionais contêm análogos sintéticos dos hormônios ovarianos estrogênio e progesterona. Essas substâncias são capazes de inibir a secreção hipofisária dos hormônios FSH e LH, determinantes, respectivamente, do amadurecimento do folículo ovariano e da liberação do óvulo (ovulação). Dessa forma, por retroalimentação (feedback) negativo, os níveis de FSH e LH permanecerão baixos e não ocorrerá a ovulação, como mostrado no gráfico indicado na alternativa [C]. !Resposta da questão 7: [B] !O paciente III, submetido a uma rígida dieta de restrição de aumenta a produção de

aldosterona e, consequentemente, reabsorve muito sódio nos túbulos renais, por transporte ativo, e água, por osmose. !Resposta da questão 8: Fagocitar bactérias patogênicas. Apresentar os antígenos aos linfócitos, desencadeando a resposta imune. !Resposta da questão 9: O gráfico mostra que, em baixas temperaturas ambientais, a taxa metabólica é alta, indicando a manutenção da temperatura corporal por meio do calor produzido pelo metabolismo ao gastar energia. Entre 25°C e 35°C. As menores taxas metabólicas correspondem a esta faixa de temperatura, indicando não haver necessidade de mecanismos ativos para a manutenção da temperatura corporal. !Resposta da questão 10: [C] !O processo de gliconeogênese ocorre nas células hepáticas e produz glicose a partir do metabolismo de substâncias não glicídicas como, por exemplo, aminoácidos.

NaC ,!


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!!Resposta da questão 11: [B] !A enzima proteolítica quimiotripsina é um catalizador que hidrolisa proteínas. Seu pH ótimo de ação situa-se em torno de 8,0 (oito). !Resposta da questão 12: O consumo diminui. Ao cessar o transporte de elétrons pela cadeia respiratória mitocondrial, a acumulação das coenzimas de oxirredução na forma reduzida inibe a atividade das enzimas desidrogenases. !Resposta da questão 13: [D] !O acúmulo de CO2 no sangue dos tripulantes provocará acidose, porque o CO2 combina-se com a água do plasma formando o ácido carbônico, de acordo com a reação adiante:

!Resposta da questão 14: [B] !A reabsorção de glicose nos túbulos renais ocorre por transporte ativo, uma vez que a concentração sanguínea desse monossacarídeo excede a concentração no filtrado glomerular. Dessa forma, a glicose é transportada de um meio hipotônico (filtrado) para um meio hipertônico (sangue) com consequente consumo energético. !Resposta da questão 15: Mielinizada. Presença da bainha de mielina e transmissão saltatória do impulso nervoso. !Resposta da questão 16: [A] !O hormônio progesterona é secretado pelas células foliculares do ovário. Após a ovulação, forma-se o corpo lúteo (amarelo), que secreta doses crescentes desse hormônio, cuja finalidade é manter o endométrio uterino e impedir as contrações involuntárias da musculatura lisa do útero, denominada miométrio. !

Resposta da questão 17: Migração / diapedese e fagocitose. O macrófago, ao migrar através da parede do vaso, entra em contato com o sangue e fagocita as partículas de LDL ali presentes. !Resposta da questão 18: [A] !As pastilhas de iodeto de potássio, recomendadas para as pessoas que podem ter sido afetadas pelo vazamento de materiais radioativos, têm a finalidade de saturar a glândula tireoidea com o isótopo normal do elemento iodo, prevenindo a incorporação do iodo, que pode causar o câncer tireoideo. !Resposta da questão 19: [D] !As principais enzimas que digerem completamente os peptídeos em aminoácidos livres estão no jejuno-íleo. As proteases que agem no estômago e no duodeno digerem parcialmente as proteínas, formando peptídeos menores. !Resposta da questão 20: Hemoglobina fetal: facilitar a transferência placentária de O2 do sangue materno para o sangue fetal. !O gráfico mostra que para uma mesma PO2, por exemplo, 40 mmHg, a saturação pelo O2 é maior pela hemoglobina fetal. !Resposta da questão 21: A amônia é um composto nitrogenado muito solúvel e muito tóxico. Por esse motivo ela deve ser eliminada assim que for produzida. Animais que excretam diretamente a amônia vivem normalmente na água. Assim podem-se citar os peixes teleósteos e os girinos de anfíbios, os quais excretam amônia principalmente pelas brânquias. Em aves, a ausência de bexiga urinária e a excreção de ácido úrico com as fezes diminui o peso específico do animal e facilita o voo. Em répteis, a excreção fecal de ácido úrico resulta em economia de água e adapta melhor esses animais às regiões áridas. !Resposta da questão 22: [A] !A insulina é o hormônio responsável pela redução das taxas de glicose no sangue, favorecendo a

2 2 2 3CO H O H CO+ ƒ


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!síntese de glicogênio; o paratormônio atua no metabolismo do cálcio e do fósforo, mobilizando o Ca++ do osso e aumentando a sua concentração no sangue; a epinefrina (adrenalina), entre outras ações, promove a síntese de glicose no fígado aumentando o nível desse açúcar no sangue. !Resposta da questão 23: A: glucagon; B: insulina Hormônio C: produzido pelas glândulas suprarrenais (adrenalina e novadrenalina) O glicogênio muscular não se altera. O glucagon promove a hidrólise do glicogênio hepático, isto é, armazenado nas células do fígado. !Resposta da questão 24: [B] !Cada fatia de torta (50g) contém: !50% de carboidratos = 25 x 4 = 100 Kcal; 15% de lipídios = 7,5 x 9 = 67,5 Kcal; 35% de proteínas 17,5 x 4 = 70 Kcal. Total = 237,5 Kcal /fatia. !Portanto, para obedecer à dieta diária de no máximo 500 Kcal, a pessoa deverá ingerir duas fatias de torta ao dia. !Resposta da questão 25: A bile age emulsionando gorduras (lipídios) e separando-as em partículas de pequeno tamanho. Dessa forma, há um aumento na área superficial exposta, o que facilita a ação de uma enzima denominada lipase pancreática. !Resposta da questão 26: Na etapa final do processo de respiração celular, conhecida como foforilação oxidativa, íons H+ são bombeados a partir da matriz mitocondrial e se acumulam entre as duas membranas das mitocôndrias intactas. Numa mitocôndria sem membrana externa, os íons H+ se difundem para o meio nutritivo, diminuindo seu pH. A curva Z é a que melhor ilustra esse processo. !Resposta da questão 27: Quando a respiração é suspensa por tempo prolongado, ocorre uma diminuição do pH do sangue pois, embora seja observado um leve aumento na concentração de bicarbonato, há um aumento muito mais acentuado da concentração de ácido carbônico

no sangue. !Adaptado de Isto É, 30/09/2009 !Resposta da questão 28: Na alça néfrica, em sua porção ascendente, verifica-se uma absorção acentuada de Na+, por transporte ativo. A bomba de Na+e K+, situada na membrana basolateral, transporta o Na+ do citosol para fora da célula epitelial (interior do túbulo contornado proximal), diminuindo a concentração intracelular desse íon. Em consequência, o Na+ do filtrado entra passivamente para o citosol pelos canais correspondentes, sendo, em seguida, bombeado para o meio interno. !Resposta da questão 29: [D] !Numa hipotética situação de escassez hídrica, os animais uricotélicos teriam vantagens sobre os mamíferos, uma vez que a excreção de ácido úrico requer pouco gasto de água. Nesse caso, a população de uricotélicos cresceria. !Resposta da questão 30: [A] !A inibição do processo de fosforilação oxidativa, na cadeia respiratória mitocondrial, faz com que as fibras musculares produzam ATP pelo processo anaeróbico da fermentação lática (glicólise). Consequentemente, haverá acúmulo de ácido lático, podendo causar a fadiga muscular. !Resposta da questão 31: [A] !A ureia é o produto nitrogenado predominante da urina humana. Os répteis excretam principalmente o ácido úrico, composto nitrogenado pouco solúvel e pouco tóxico. !Resposta da questão 32: [B] !O aldicarb provoca a passagem de cálcio das vesículas sarcoplasmáticas em direção ao citosol, como mostra o gráfico II. !


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!Resposta da questão 33: [C] !O tecido tireoidiano utiliza o iodo para a síntese dos hormônios T3 (triiodotironina) e T4 (tetratiodotironina ou tiroxina). Esses hormônios atuam na regulação da taxa metabólica humana. !Resposta da questão 34: [B] !O consumo de ácidos graxos como combustível muscular e a produção de glicose, a partir do glicerol originado da hidrólise de triglicerídeos, revela a deficiência celular de glicose, quadro típico da diabetes melito. !Resposta da questão 35: Classe A - enzima: amilase salivar (ptialina) ou amilase pancreática (amilopsina); produto: maltose. Classe B - enzima: tripsina, quimotripsina ou peptidases; produtos: peptídios e aminoácidos. Classe C - enzima: lactase; produtos: glicose e galactose. Classe D - enzima: lipase pancreática; produtos: di e monoacil gliceróis, ácidos graxos e glicerol. !Resposta da questão 36: Como a produção de ATP via metabolismo aeróbio é insuficiente pelas limitações no aporte de oxigênio durante o exercício, a célula muscular passa a usar, principalmente, a fermentação láctica, que gera ATP de modo mais rápido. Essa fermentação é o mecanismo pelo qual a célula muscular reoxida o NADH + H+, permitindo o funcionamento contínuo da glicólise em condições anaeróbias. !Resposta da questão 37: [C] !Resposta da questão 38: O monóxido de carbono, por ter maior afinidade com o Fe++, impede a ligação do grupamento heme da hemoglobina com o oxigênio, diminuindo o aporte desse gás aos tecidos. Já sua ligação ao heme da citocromo C oxidase paralisa a cadeia respiratória mitocondrial, impedindo a síntese de ATP. !

Resposta da questão 39: [B] !Resposta da questão 40: [C]

!GENÉTICA !1. (Uerj 2011) Um par de alelos regula a cor dos pelos nos porquinhos da Índia: o alelo dominante B produz a pelagem de cor preta e seu alelo recessivo b produz a pelagem de cor branca. Para determinar quantos tipos de gametas são produzidos por um desses animais, cujo genótipo homozigoto dominante tem o mesmo fenótipo do indivíduo heterozigoto, é necessário um cruzamento-teste. Admita que os descendentes da primeira geração do cruzamento-teste de uma fêmea com pelagem preta apresentem tanto pelagem preta quanto pelagem branca. Descreva o cruzamento-teste realizado e determine o genótipo da fêmea e os genótipos dos descendentes. 2. (Uerj 2011) A doença de von Willebrand, que atinge cerca de 3% da população mundial, tem causa hereditária, de natureza autossômica dominante. Essa doença se caracteriza pela diminuição ou disfunção da proteína conhecida como fator von Willebrand, o que provoca quadros de hemorragia. !O esquema abaixo mostra o heredograma de uma família que registra alguns casos dessa doença. !

! !Admita que os indivíduos 3 e 4 casem com pessoas que não apresentam a doença de Von Willebrand.


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!!As probabilidades percentuais de que seus filhos apresentem a doença são, respectivamente, de: a) 50 e 0 b) 25 e 25 c) 70 e 30 d) 100 e 50 3. (Uerj 2010) Na espécie humana, a calvície - uma herança influenciada pelo sexo - é determinada por um alelo dominante nos homens (C), mas recessivo nas mulheres (c). Considere um casal, ambos heterozigotos para a calvície, que tenha um filho e uma filha. Com base apenas nos genótipos do casal, a probabilidade de que seus dois filhos sejam calvos é de: a)

b)

c)

d)

4. (Uerj 2010) As vacinas são um meio eficiente de prevenção contra doenças infecciosas, causadas tanto por vírus como por bactérias. !Indique três princípios ativos encontrados nas vacinas e explique como atuam no organismo. 5. (Uerj 2010) Células adultas removidas de tecidos normais de uma pessoa podem ser infectadas com certos tipos de retrovírus ou com adenovírus geneticamente modificados, a fim de produzir as denominadas células-tronco induzidas. Essa manipulação é feita com a introdução, no genoma viral, de cerca de quatro genes retirados de células embrionárias humanas, tornando a célula adulta indiferenciada. O uso terapêutico de células-tronco induzidas, no entanto, ainda sofre restrições. Observe a tabela a seguir: !

Consequências do uso de células-tronco em geral !Células-tronco induzidas originárias de um paciente, se usadas nele próprio, apresentariam as consequências identificadas pelos números: a) 1, 3 e 6 b) 1, 4 e 5 c) 2, 3 e 5 d) 2, 4 e 6 6. (Uerj 2009) O daltonismo é uma anomalia hereditária ligada ao cromossomo sexual X, caracterizada pela incapacidade de distinção de algumas cores primárias. Considere um indivíduo com cariótipo 47, XXY, daltônico, cujos pais têm visão normal. Identifique qual dos genitores doou o gameta com 24 cromossomos, justificando sua resposta. Em seguida, cite a etapa da meiose na qual ocorreu a trissomia XXY nesse indivíduo. 7. (Uerj 2009) Vários grupos de pesquisadores vêm desenvolvendo técnicas de manipulação que retiram do vírus apenas a parte de seu material genético associado à patogenicidade, e inserem o material correspondente ao de genes humanos normais. No tratamento de algumas doenças genéticas, esse vírus modificado, ao ser introduzido no organismo, poderá transferir a informação nele adicionada para o DNA das células do paciente, substituindo o gene lesado. !O vírus usado nas pesquisas citadas no texto é do tipo: a) rotavírus b) retrovírus c) arbovírus d) coronavírus 8. (Uerj 2008) Em certa espécie de ratos, o alelo dominante B determina que a cor do pelo seja cinza,

316

34

18

12

1. regeneração de qualquer tecido

2. regeneração de poucos tecidos

3. indução impossível de outras doenças

4. indução possível de outras doenças

5. compatibilidade imunológica

6. rejeição imunológica


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!enquanto o genótipo recessivo bb determina uma pelagem preta. Em outro cromossomo, um lócus afeta uma etapa inicial na formação de qualquer dos pigmentos do pelo. Nesse lócus, o alelo dominante A possibilita um desenvolvimento normal da cor, mas o genótipo recessivo aa bloqueia toda a produção de pigmento. Assim, ratos aa são todos albinos, independentemente do seu genótipo no lócus B. Do cruzamento de um rato macho de pelagem cinza com uma fêmea albina, cujo genótipo é aabb, 50% da prole foi albina, 25% preta e 25% cinza. Determine o genótipo do rato macho, justificando sua resposta. Gabarito: !Resposta da questão 1: Cruzamento-teste: a fêmea com pelagem preta foi cruzada com indivíduo de genótipo homozigoto recessivo, ou seja, com pelagem de cor branca. !Fêmea: Bb (heterozigoto)

!O cruzamento-teste permite a determinação do genótipo de um indivíduo que expressa o fenótipo dominante !Resposta da questão 2: [A] !O indivíduo 3, sendo portador da doença e tendo uma mãe (indivíduo 2) normal, é heterozigoto, uma vez que a doença de von Willebrand é determinada por um alelo autossômico dominante. Dessa forma o casamento do indivíduo 3 com uma mulher normal irá gerar filhos com 50% de probabilidade de apresentar a doença. Como o indivíduo 4 é normal, ele é homozigoto recessivo. Ao casar-se com um homem também normal, terá 0% de probabilidade de gerar filhos com a doença. !Resposta da questão 3: [A] !Em relação à calvície há a seguinte relação entre genótipos e fenótipos: !

!Casal: Cc x Cc !

!Probabilidade de que o filho do casal seja calvo =

.

Probabilidade de que a filha do casal seja calva = .

Probabilidade de que os dois filhos sejam calvos = .

!Resposta da questão 4: Três princípios ativos encontrados nas vacinas são: microrganismos mortos, atenuados (inativados) ou antígenos específicos extraídos desses patógenos. Esses princípios ativos atuam no organismo estimulando o sistema imunológico a produzir anticorpos específicos. !Resposta da questão 5: [B] !As células-tronco induzidas são semelhantes às embrionárias, porque têm o potencial de se transformar em qualquer tecido humano. Quando são originárias de um paciente, e usadas nele próprio, não existe a possibilidade de rejeição, porém, os genes são introduzidos nas células por vírus que podem se disseminar, possibilitando o surgimento de outras doenças. Outro problema é que os genes utilizados podem se ativar descontroladamente, podendo originar tumores.

pelagem preta : BbDescendentes :

pelagem branca : bb!"#

Genótipo Fenótipo

HomensCC ou Cc Calvo

cc Não calvo

MulheresCC Calva

Cc ou cc Não calva

C c

C CC Cc

c Cc cc

34

14

3 1 34 4 16× =


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!!Resposta da questão 6: Doador: mãe. Somente a mãe poderia ter visão normal e também um alelo para o daltonismo. Etapa da meiose: anáfase II. !Resposta da questão 7: [B] !Os retrovírus contém RNA que é capaz de formar DNA na célula hospedeira. Após a transcrição reversa, o DNA produzido é inserido no genoma do hospedeiro. A técnica, denominada terapia gênica, utiliza retrovírus modificados para tentar corrigir defeitos genéticos. !Resposta da questão 8: AaBb Para que o macho seja cinza, deve apresentar, pelo menos, um alelo A e um alelo B. Como foi cruzado com uma fêmea albina (aabb) e existem tanto descendentes de pelagem preta (bb), quanto albinos (aa), o macho deve possuir os alelos a e b. !!!BIOLOGIA MOLECULAR !1. (Uerj 2014) As características abaixo são referentes aos processos de replicação, transcrição e tradução, que ocorrem em seres vivos. !I. A síntese de proteínas tem início antes mesmo do término da transcrição. II. A grande maioria dos genes contém íntrons, retirados antes da tradução. III. A síntese de proteínas sempre ocorre em ribossomos livres no citoplasma. IV. O processo de replicação possui uma única origem. !As características I, II, III e IV estão associadas, respectivamente, aos organismos indicados em: a) eucariotos – eucariotos – procariotos – eucariotos b) eucariotos – procariotos – eucariotos –

procariotos c) procariotos – eucariotos – procariotos –

procariotos

d) procariotos – procariotos – eucariotos – procariotos

2. (Uerj 2013) A mutação no DNA de uma célula eucariota acarretou a substituição, no RNA mensageiro de uma proteína, da 15ª base nitrogenada por uma base C. A disposição de bases da porção inicial do RNA mensageiro da célula, antes de sua mutação, é apresentada a seguir: !

!Observe os códons correspondentes a alguns aminoácidos: !

!Sabe-se que o códon de iniciação de leitura é AUG. A probabilidade de que a proteína a ser traduzida pelo RNA mensageiro da célula que sofreu mutação não apresente alterações na disposição de seus aminoácidos é de: a) 0 b) 0,25 c) 0,50 d) 1,00 e) 3. (Uerj 2012) Observe a sequência de bases nitrogenadas que compõem a porção inicial de um RNA mensageiro transcrito em uma determinada proteína de uma célula eucariota: !

início da tradução

AUGCUUCUCAUCUUUUUAGCU...→

Aminoácido codificado Códon

fenilalanina UUU

fenilalanina UUC

leucina UUA

leucina UUG

leucina CUC

metionina AUG

valina GUU

valina GUA


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!AUGGCUAAAUUAGAC.......... !Nessa proteína, o aminoácido introduzido pelo códon iniciador foi removido durante o processo de síntese. Admita que uma mutação tenha atingido o códon correspondente ao aminoácido número 3 da estrutura primária desse polipeptídeo, acarretando a troca de uma base A, na célula original, pela base U, na célula mutante. A tabela abaixo permite a identificação dos códons dos aminoácidos encontrados tanto na proteína original como na mutante, codificados pelo trecho inicial desse RNA mensageiro: !

!Agora, a estrutura primária da proteína mutante tem como terceiro aminoácido: a) tirosina b) leucina c) triptofano d) fenilalanina 4. (Uerj 2012) O esquema abaixo representa o mecanismo de biossíntese proteica em um trecho de DNA de uma célula eucariota. Observe que sua hélice inferior será transcrita e que as bases nitrogenadas, em destaque, compõem um íntron, a ser removido no processamento do pró-RNAm. !

! !Identifique a sequência de bases que irá compor o trecho de RNA mensageiro a ser traduzido em proteína e determine o número de aminoácidos a serem introduzidos na proteína nascente. 5. (Uerj 2011) Algumas células da pele de uma mesma rã foram retiradas em sua fase girino e, depois, em sua fase adulta. Observe a tabela abaixo, na qual são mostradas as combinações possíveis das macromoléculas DNA e RNA mensageiro. !

!Os resultados referentes à comparação das macromoléculas das células da rã nas fases girino e adulta estão indicados pelos seguintes números: a) 1 e 3 b) 1 e 4 c) 2 e 3 d) 2 e 4 6. (Uerj 2011) Leia abaixo a descrição do experimento por meio do qual se comprovou que a replicação do DNA é do tipo semiconservativo. !

Aminoácido Códons

alanina GCU, GCC, GCA, GCG

arginina CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG

aspártico GAU, GAC

fenilalanina UUU, UUC

leucina UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG

lisina AAA, AAG

metionina e códon de iniciação AUG

serina UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC

tirosina UAU, UAC

triptofano UGG

Comparação entre as macromoléculas

DNA RNAm

1) mesma molécula 3) mesmos tipos

2) moléculas diferentes 4) tipos diferentes


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!Uma cultura de células teve, inicialmente, o seu ciclo de divisão sincronizado, ou seja, todas iniciavam e completavam a síntese de DNA ao mesmo tempo. A cultura foi mantida em um meio nutritivo normal e, após um ciclo de replicação, as células foram transferidas para um outro meio, onde todas as bases nitrogenadas continham o isótopo do nitrogênio 15N em substituição ao 14N. Nestas condições, essas células foram acompanhadas por três gerações seguidas. O DNA de cada geração foi preparado e separado por centrifugação conforme sua densidade. !Observe o gráfico correspondente ao resultado obtido na primeira etapa do experimento, na qual as células se reproduziram em meio normal com N: !

! !Observe, agora, os gráficos correspondentes aos resultados obtidos, para cada geração, após a substituição do nitrogênio das bases por 15N: !

! !Os gráficos que correspondem, respectivamente à primeira, à segunda e à terceira gerações são: a) X, Y, Z b) Z, Y, X c) Z, X, Y d) Y, Z, X 7. (Uerj 2010) Em uma pesquisa, cientistas extraíram amostras de DNA de três espécies

diferentes e determinaram suas relações ,

apresentadas na tabela a seguir. !

!Em seguida, aqueceram-se as amostras e mediu-se a temperatura de desnaturação de cada uma delas. Sabe-se que, na temperatura de desnaturação, todas as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas estão rompidas. !Identifique a amostra com maior temperatura de desnaturação. Justifique sua resposta. 8. (Uerj 2010) Alguns vírus, como o da poliomielite, contêm RNA de fita simples (+), que podem funcionar diretamente como mensageiros na célula infectada. Esses RNA possuem uma sequência nucleotídica necessária para que o códon de iniciação da síntese proteica seja identificado, como mostra o esquema a seguir: !

! !Considere, para um RNAm desse tipo, que sintetiza um peptídeo viral, as seguintes informações: • se a base nitrogenada adenina do códon de

iniciação é a de número 1, a base uracila do códon de terminação será a de número 133, seguindo-se o sentido da tradução;

• o códon UGG aparece duas vezes na porção desse RNA que codifica o peptídeo. !

Observe, na tabela abaixo, a identificação de alguns códons: !

( )( )G CA T+

+

Amostra

1 0,82

2 1,05

3 1,21

( )( )G CA T+

+


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!O aminoácido metionina, introduzido no peptídeo pelo códon iniciador, é imediatamente removido após o término da tradução. A percentagem de triptofano na composição da molécula desse peptídio é de: a) 1,48% b) 1,55% c) 4,44% d) 4,65%

Códon Aminoácido codificado ou função

AUG metionina - iniciação

UAA, UAG, UGA

terminação

UGG triptofano


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!!Gabarito: !Resposta da questão 1: [C] ![I], [III] e [IV] são fenômenos gênicos que ocorrem em células procarióticas, como bactérias e cianobactérias. Os íntrons correspondem aos trechos não codificantes do DNA e ocorrem, normalmente, em células eucarióticas, as quais são verificados em proctistas, fungos, plantas e animais. !Resposta da questão 2: [D] !A substituição da base U (uracila) pela base C (citosina) no quinto códon muda a sequência UUU para UUC. Devido à degeneração do código genético, o aminoácido codificado será o mesmo. Portanto, a probabilidade de que não ocorra alteração nos aminoácidos da proteína codificada será igual a 1. !Resposta da questão 3: [D] !A sequência original do RNAm formado produz um peptídeo com os aminoácidos: Metionina – Alanina – Lisina – Leucina – Aspártico. A mutação provoca a troca do aminoácido leucina por fenilalanina. !Resposta da questão 4: Sequência: A-U-G-G-A-A-A-A-A-U-A-C Número de aminoácidos: 4 !Resposta da questão 5: [B] !As amostras de célula de pele foram tiradas de uma mesma rã em fases distintas de seu ciclo de vida (girino e adulta). Como em cada fase de vida, as rãs apresentam características fenotípicas diferentes, diferentes genes são ativados ou desativados. Portanto, em cada amostra de célula retirada, diferentes tipos de RNAm serão encontrados. Por outro lado, as amostras de DNA deverão ser iguais em qualquer fase de desenvolvimento, pois todas as células da rã se originaram de uma única célula-ovo. !Resposta da questão 6:

[D] !O DNA formado no ciclo de replicação contendo apenas bases com 14N tem uma densidade menor do que aqueles que contêm bases com 15N. Na primeira geração em presença de 15N, cada uma das fitas de DNA 14N servirá de molde para uma contendo 15N. As duplas hélices dos dois DNAs formados terão, portanto, uma fita com 14N e outra fita com 15N, ambos com uma densidade um pouco maior (intermediária), como mostra o gráfico Y. Na segunda geração, os DNAs, que já possuíam uma fita com 14N e outra com 15N, incorporam apenas bases 15N durante a duplicação. Assim, as fitas originais 14N originarão dois DNAs com densidade intermediária, enquanto que as que já possuíam 15N irão gerar dois DNAs mais pesados ainda, como mostra o gráfico Z. Na terceira geração, existirão muito mais fitas simples de DNA com 15N. Assim, de cada quatro fitas, apenas uma terá ainda 14N, gerando um DNA de densidade intermediária. A maior parte do DNA , será mais densa, como

mostra o gráfico X. !Resposta da questão 7: A amostra 3 é a que apresenta maior temperatura de desnaturação, pois é a que possui maior proporção de G+C, o que significa dizer que é a amostra que possui maior números de ligação de hidrogênio (ponte de hidrogênio), já que entre Timina e Adenina ocorrem apenas duas pontes de hidrogênio enquanto que entre Citosina e Guanina ocorrem três. Quanto mais pontes de hidrogênio a molécula tiver, maior deverá ser a energia aplicada para rompê-las. !Resposta da questão 8: [D] !Como o esquema mostra, a sequência de nucleotídeos inicial do RNA viral induz o reconhecimento do códon de iniciação, que corresponde ao aminoácido metionina. Segue-se a sequência nucleotídica que será traduzida em proteína. A tradução é bloqueada quando o códon de terminação, que não corresponde a aminoácido algum, é atingido. Dessa maneira, se a base adenina (A) do códon de iniciação (AUG) é 1, e a base uracila (U), a primeira de qualquer um dos possíveis códons de terminação (UAG, UAA ou

34! "# $% &


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!UAC), é 133, pode-se dizer que o número total de bases que formam a sequência que será traduzida em aminoácidos é de 133 - 1 = 132. Como cada 3 bases formam um códon, o número de aminoácidos codificados pelo RNA será de 132 ! 3 = 44. Porém, a metionina introduzida pelo códon de iniciação é imediatamente removida após a síntese, fazendo com que o peptídio formado tenha 44 - 1 = 43 aminoácidos. Como dois códons desse peptídeo são do triptofano (UGG), a proporção desse aminoácido na molécula do peptídeo será de 2 em 43, ou seja, 4,65%. !!!EVOLUÇÃO E ORIGEM DA VIDA !1. (Uerj 2014) Os indivíduos de uma determinada espécie de peixe, bem adaptada a seu ambiente, podem ser classificados, quanto ao tamanho, em três grupos: pequenos, médios e grandes. O grupo mais numeroso corresponde ao que apresenta fenótipo médio. Considere a introdução de um predador desses peixes no ambiente. Ao longo do tempo, os indivíduos do grupo médio passam a ser os menos numerosos, pois os peixes de tamanho menor conseguem defender-se do predador escondendo-se nas tocas, enquanto os de maior tamanho, mais fortes, não são atacados pela espécie predadora. !As alterações descritas exemplificam o tipo de seleção denominado: a) direcional b) disruptiva c) qualitativa d) estabilizadora 2. (Uerj 2013) Segundo a perspectiva de alguns cientistas, as mudanças climáticas decorrentes do aquecimento global podem estar provocando mudanças nos processos adaptativos de seres vivos. Justifique essa perspectiva com base nas seguintes propostas: — teoria evolutiva de Lamarck; — neodarwinismo.

3. (Uerj 2011) Em ambientes cujos fatores bióticos e abióticos não se modificam ao longo do tempo, a seleção natural exerce uma função estabilizadora, equilibrando a tendência ao aumento da dispersão das características de uma população. A dispersão do peso dos seres humanos ao nascer, por exemplo, é influenciada pela seleção estabilizadora. Observe o gráfico: !

! !Identifique, a partir dos dados apresentados no gráfico, a influência da seleção estabilizadora na dispersão do peso dos recém-nascidos humanos. Cite, também, dois mecanismos evolutivos que contribuem para a ocorrência de diferenças genéticas entre indivíduos de uma população. 4. (Uerj 2010) Na figura a seguir, está representada a atual distribuição geográfica de uma determinada família de plantas que têm a mesma origem evolutiva e estão presentes em todo o planeta há milhões de anos. Em estudos filogenéticos recentes, observou-se que as espécies sul-americanas diferem das africanas. !


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! !Aponte o fenômeno geológico responsável pela separação dos continentes e explique como esse fenômeno acarretou as diferenças entre as espécies hoje encontradas na África e na América do Sul. 5. (Uerj 2009) O Homo sapiens deve ter surgido há cerca de 200 mil anos. Sua capacidade intelectual, porém, parece ter evoluído pouco durante 130 mil anos. Há 70 mil anos, conforme propõem alguns pesquisadores, uma catástrofe natural teria provocado grandes alterações climáticas, responsáveis pela quase extinção da espécie. Registros fósseis de cerca de 50 mil anos sugerem um crescimento do intelecto dos descendentes dos indivíduos que sobreviveram, manifestado por interesse artístico, grande criatividade e capacidade de comunicação, que são características do homem moderno. Poder-se-ia, supor, assim, que o clima adverso teria favorecido o desenvolvimento da capacidade intelectual do 'Homo sapiens'. !Indique o mecanismo evolutivo descrito e explique a sua atuação. 6. (Uerj 2008) A lisozima, enzima com atividade bactericida, é encontrada em fluidos corporais humanos como saliva, soro sanguíneo, lágrima e leite. O boi e o lêmure, animais não aparentados, secretam essa enzima em seus estômagos. A tabela a seguir mostra as modificações ocorridas na estrutura primária da lisozima desses dois animais, em relação à humana.

! Essas modificações, não encontradas em nenhum ancestral comum ao boi e ao lêmure, permitiram à lisozima desempenhar sua função em um ambiente acidificado. Cite e defina o tipo de evolução que explica a semelhança na estrutura primária da lisozima do boi e do lêmure. 7. (Uerj 2008) Recentemente, pesquisadores do University College de Londres, analisando o DNA de esqueletos de seres humanos que viveram na Europa no período neolítico, mostraram que esses primeiros europeus não possuíam o gene da lactase, enzima necessária à eficiente digestão do leite. O surgimento, ao acaso, desse gene representou uma característica competitiva altamente vantajosa para a espécie, aumentando sua frequência na população. !Essa hipótese é um exemplo da proposição transformista denominada: a) Mendelismo b) Criacionismo c) Lamarckismo d) Neodarwinismo


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!!Gabarito: !Resposta da questão 1: [B] !A seleção natural disruptiva favorece os fenótipos extremos em determinado ambiente. Esse fenômeno pode determinar a formação de raças ou variedades de uma espécie e dar início ao processo de especiação simpátrica. !Resposta da questão 2: Lamarck — Os seres vivos estariam se adaptando segundo a lei do uso e desuso, segundo a qual o que não é usado desaparece e o que é usado se desenvolve e é transmitido às gerações futuras. Neodarwinismo — Mutações ao acaso ocorridas nos genes dos seres vivos, permitindo melhor adaptação às mudanças ambientais, seriam naturalmente selecionadas e transmitidas aos descendentes. !Resposta da questão 3: A ocorrência de maiores porcentagens de mortalidade para indivíduos com peso fora da faixa média. !Recombinação gênica e mutação. !A recombinação gênica envolve os fenômenos meióticos: permutação e segregação independente e a fecundação, ou seja, a união de gametas geneticamente diferentes. !Resposta da questão 4: Os continentes africano e americano devem ter se separado por deriva continental ocasionada pela movimentação das placas tectônicas. A separação dos continentes promoveu o isolamento geográfico que impediu as duas populações de realizarem um intercâmbio gênico. Mutações e seleção natural diferenciadas propiciaram um aumento nas diferenças entre as duas populações, o que culminou num isolamento reprodutivo e na consequente formação de duas espécies distintas. !Resposta da questão 5: Seleção natural. A probabilidade de sobrevivência às novas condições climáticas no período posterior à catástrofe seria maior dentre alguns indivíduos que, devido a mutações ocorridas, apresentavam uma

capacidade intelectual mais adequada ao enfrentamento de tais condições. !Resposta da questão 6: Convergência evolutiva ou convergência adaptativa. Evolução de uma característica semelhante em duas ou mais espécies, de modo independente, para permitir a adaptação a um ambiente comum. !Resposta da questão 7: [D] !!!BOTÂNICA !1. (Uerj 2014) Desde o início da colonização do ambiente terrestre, houve grande diversificação das plantas, graças ao surgimento de características vantajosas à adaptação, que permitiram a sobrevivência e a reprodução em terra firme. As estruturas correspondentes a adaptações evolutivas exclusivas das plantas, que contribuíram para seu desenvolvimento e diversificação no habitat terrestre, estão indicadas em: a) fruto, semente e mitocôndria b) vaso condutor, cutícula e estômato c) membrana celular, cloroplasto e raiz d) meristema apical, parede celular e flor 2. (Uerj 2014) O gráfico abaixo mostra a taxa de fotossíntese de uma mesma planta em função da temperatura e sob a concentração atmosférica de 0,05% de CO2. As curvas correspondem aos resultados sob duas diferentes condições ambientais: dias nublados e dias ensolarados. !


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! !Cite o fator responsável pelas diferenças nas taxas de fotossíntese representadas nas duas curvas. Em seguida, identifique o processo biológico que promove a queda dessas taxas em temperaturas acima de 40°C. Indique, ainda, o que deveria ocorrer com a taxa de fotossíntese em torno de 35°C, em cada uma das curvas, se a concentração de CO2 no ar fosse duplicada e justifique sua resposta. 3. (Uerj 2013) Em algumas plantas transgênicas, é possível bloquear a produção de um determinado fito-hormônio capaz de acelerar a maturação dos frutos. Com o objetivo de transportar frutos transgênicos por longas distâncias, sem grandes danos, o fito-hormônio cuja produção deve ser bloqueada é denominado: a) etileno b) giberelina c) ácido abscísico d) ácido indolacético e) 4. (Uerj 2012) A clonagem de plantas já é um procedimento bastante comum. Para realizá-lo, é necessário apenas o cultivo, em condições apropriadas, de um determinado tipo de célula vegetal extraído da planta que se deseja clonar. Nomeie esse tipo de célula e apresente a propriedade que viabiliza seu uso com esse objetivo. Indique, ainda, uma parte da planta onde esse tipo de célula pode ser encontrado. 5. (Uerj 2012) Em uma experiência, mediram-se, em presença do ar atmosférico, o consumo e a produção de oxigênio de uma planta em função da luminosidade a que estava submetida.

A curva do gráfico abaixo indica os resultados da medição: !

! !Identifique os dois pontos da curva que representam condições para o crescimento dessa planta a partir do acúmulo de reservas energéticas. Justifique sua resposta. 6. (Uerj 2011) A influência de fatores ambientais, como a disponibilidade de alimentos, sobre o crescimento dos seres vivos pode ser avaliada experimentalmente. Considere, por exemplo, um inóculo da bactéria E. coli que foi introduzido em um meio nutritivo adequado. O tempo de geração, ou seja, o intervalo de tempo necessário para que uma célula se duplique, foi medido durante a fase de crescimento exponencial e durante a fase estacionária. Observe os gráficos abaixo: !

! !O resultado desse experimento, em relação à influência de fatores ambientais no crescimento bacteriano, está representado pelo gráfico de número: a) I b) II c) III


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!d) IV 7. (Uerj 2010) O aumento da concentração de CO2 na atmosfera intensifica a ação fertilizante desse gás, o que acelera o crescimento de diversas plantas. Na natureza, no entanto, há fatores limitantes dessa ação. Em um experimento, duas pequenas mudas de milho foram plantadas em solo arenoso, sob idênticas condições de temperatura e de taxa de iluminação, irrigadas diariamente com um pequeno volume de água comum, igual para ambas. As plantas foram mantidas em ar atmosférico contendo CO2 nas seguintes proporções: • planta 1: 340 mg.L-1 • planta 2: 680 mg.L-1 !Escolheram-se duas folhas, uma de cada muda, e suas massas foram medidas durante 30 dias. Observe o gráfico a seguir, no qual duas das curvas representam os resultados dessa medição: !

! !A curva que representa o desenvolvimento da planta 2 e o fator cuja deficiência limitou a ação fertilizante do CO2 são: a) W – sais minerais b) X – oxigênio c) Y – aminoácidos d) Z – luz 8. (Uerj 2009) Para estudar o tropismo de vegetais, tomou-se uma caixa de madeira sem tampa, com fundo constituído por uma tela de arame. Sobre a tela, colocou-se uma camada de serragem, mantida sempre úmida, e uma camada de terra vegetal. Por cima da terra, foram espalhados grãos de feijão. A caixa foi suspensa, mantendo-se o fundo na horizontal, sem contato com o solo. As raízes dos grãos germinaram, passando pela tela

de arame em direção ao solo, mas voltaram a entrar na caixa, através da tela, repetindo esse processo à medida que cresciam. !Aponte os dois mecanismos fisiológicos envolvidos no crescimento das raízes e descreva a atuação de ambos no processo descrito. 9. (Uerj 2009) A micropropagação é uma técnica amplamente utilizada nos dias atuais para a produção de vegetais em larga escala. O método baseia-se no cultivo de pedaços de tecidos retirados de uma única planta, o que gera rapidamente uma quantidade de mudas bem maior do que a produzida pelo crescimento de sementes dessa planta. Suponha que duas áreas agrícolas, adjacentes e de mesmo tamanho, foram cultivadas com um grande número de mudas de pés de laranja, da seguinte maneira: - Área I - mudas produzidas por micropropagação; - Área II - mudas obtidas com sementes. Quando as duas culturas estavam igualmente desenvolvidas, foi introduzido um patógeno ainda não existente em cada uma das áreas. Indique em qual dessas áreas as laranjeiras apresentarão maior probabilidade de resistência à alteração ambiental. Justifique sua resposta. 10. (Uerj 2009) A maioria dos seres autotróficos capta a energia da radiação luminosa que recebe. No entanto, seus pigmentos fotossintetizantes são capazes de absorver essa radiação, com eficiência, apenas para determinadas frequências. O gráfico a seguir mostra o espectro de absorção de luz desses pigmentos, encontrados em um determinado fitoplâncton. Uma mesma quantidade desse fitoplâncton foi adicionada a cada um de quatro recipientes, contendo meio de crescimento adequado. Durante determinado tempo, os recipientes foram mantidos sob temperatura constante e iluminados com a mesma quantidade de energia. Foram usados, porém, comprimentos de onda diferentes, como mostra a tabela.


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! Ao final do experimento, o número de células em cada um dos recipientes foi contado. A maior e a menor quantidade de células foram encontradas, respectivamente, nos recipientes de números: a) 1 e 4 b) 2 e 3 c) 2 e 4 d) 3 e 1 Gabarito: !Resposta da questão 1: [B] !O desenvolvimento de vasos condutores para o transporte rápido das seivas, a formação da cutícula impermeável que protege as folhas da desidratação e a presença dos estômatos para a realização das trocas gasosas, são adaptações vantajosas para a conquista e a diversificação das plantas no ambiente terrestre. !Resposta da questão 2: A curva que apresenta as maiores taxas fotossintéticas corresponde ao vegetal submetido à iluminação em dias ensolarados. Em dias nublados, a intensidade luminosa é menor e, consequentemente, a taxa de fotossíntese da planta é menor (curva inferior). Em temperaturas acima de

40°C a taxa de fotossíntese declina porque as enzimas envolvidas na síntese de açúcares (ciclo de Calvin-Benson) podem sofrer desnaturação térmica. Em insolação máxima (curva superior), o aumento da oferta de CO2 provoca o aumento da taxa de fotossíntese. Em dias nublados, a iluminação é o fator limitante do processo fotossintético; dessa forma, o aumento do CO2 não influirá na taxa de fotossíntese do vegetal. !Resposta da questão 3: [A] !O etileno é um hormônio gasoso liberado durante o processo de amadurecimento dos frutos. Plantas geneticamente modificadas podem ter a produção do etileno bloqueada e, consequentemente, amadurecerão mais tarde. !Resposta da questão 4: Meristemática. Ser indiferenciada e totipotente. Uma das possibilidades: • câmbio • extremidade da raiz • extremidade do caule • extremidade dos ramos !Resposta da questão 5: Pontos D e E. A planta só pode crescer e acumular reservas quando sua intensidade de fotossíntese, medida pela produção de O2, supera o gasto de suas reservas, indicado pelo consumo de O2. !Resposta da questão 6: [D] !Durante a fase exponencial há uma farta disponibilidade de alimentos o que permite um tempo de geração menor e um rápido crescimento da colônia. Na fase estacionária de crescimento, a disponibilidade de alimentos já se tornou escassa, obrigando a taxa de crescimento diminuir. Nessa fase, o tempo de geração se torna maior. Dessa forma, o gráfico IV é o que melhor representa os resultados desse experimento. !Resposta da questão 7: [A] !


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!A maior oferta de CO2 favorece o crescimento da planta 2, representado pela curva W. Ao observarmos esta curva, notamos um crescimento mais intenso até o vigésimo dia, quando a planta atinge determinado porte que torna a quantidade de sais minerais do solo arenoso insuficiente para manter a taxa de crescimento, constituindo o fator limitante para o desenvolvimento da planta. !Resposta da questão 8: Geotropismo e hidrotropismo. Devido ao geotropismo, as raízes das sementes germinadas crescem verticalmente para baixo; ao ficarem expostas ao ar, desidratam-se, retornando à caixa, por hidrotropismo, em busca de água. !Resposta da questão 9: Área II. A micropropagação representa uma forma de reprodução assexuada, dando origem a indivíduos com a mesma carga genética. Já as mudas originadas de sementes obtidas por fecundação, na área II, possuem variabilidade genética e geram indivíduos com resistência variável às alterações do meio ambiente, portanto, com maior probabilidade de resistência ao patógeno. !Resposta da questão 10: [C] !O gráfico mostra que a maior e a menor taxa de absorção luminosa pelos pigmentos fotossintetizantes ocorre nos comprimentos de ondas correspondentes a 650 e 400 mm, respectivamente. Consequentemente, o maior número de células é resultante da maior eficiência fotossintética no recipiente submetido ao cumprimento de onda igual a 650 mm, equivalente à cor vermelha. !!DOENÇAS !1. (Uerj 2014) Quando Oswaldo Cruz assumiu a direção do Departamento Nacional de Saúde Pública, o Brasil era um país doente. Uma das regiões que mais sofria era o Rio de Janeiro. No final do século XIX, dizia-se que essa cidade poderia vir a ser o maior centro de comércio da América do Sul se

não fosse uma fábrica de moléstias, duas em especial: a febre amarela e a varíola. !

Adaptado de aprendebrasil.com.br. !!Atualmente, a varíola está erradicada no Brasil, mas a febre amarela apenas em algumas partes do país. No Rio de Janeiro, ainda existe a preocupação com o retorno desta doença. Cite o agente etiológico da febre amarela e indique como ela é transmitida ao homem. Explique, também, por que, na cidade do Rio de Janeiro, há possibilidade de retorno da febre amarela. 2. (Uerj 2013) A toxina produzida pela bactéria anaeróbica Clostridium botulinum pode produzir a doença denominada botulismo, por impedir a liberação do mediador químico acetilcolina nas sinapses nervosas colinérgicas. Sob o nome comercial de Botox, é usada para minimizar, temporariamente, a formação de rugas faciais. Explique por que o uso de pequenas doses injetáveis dessa toxina propicia essa minimização de rugas. Explique, ainda, por que latas estufadas podem indicar a contaminação do alimento nelas contido por Clostridium botulinum. 3. (Uerj 2013) Segundo Ricardo Gazzinelli, pesquisador da FIOCRUZ, para o tipo de malária causada pelo Plasmodium falciparum, predominante no continente africano, já existe uma vacina sendo testada em humanos. No caso da malária causada pelo P. vivax, mais frequente no Brasil, a previsão é que se possa dispor de uma vacina comercial dentro de 3 a 5 anos. !

Adaptado de <redeglobo.globo.com>, 05/05/2012. !Aponte uma forma de transmissão da malária. Em seguida, indique outra medida profilática, além da utilização da vacina, que resultaria na diminuição ou na erradicação da malária de uma região geográfica. 4. (Uerj 2011) O Brasil é o segundo país do mundo em número de casos de hanseníase, perdendo apenas para a Índia. Cite o nome científico do agente patogênico responsável pela hanseníase, indicando se é um vírus ou uma bactéria. Em seguida, identifique seu mecanismo de transmissão


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!e apresente o nome da vacina que pode induzir alguma proteção contra essa doença. 5. (Uerj 2010) A gripe conhecida popularmente como gripe suína é causada por um vírus influenza A. Esse tipo de vírus se caracteriza, dentre outros aspectos, por: - ser formado por RNA de fita simples (-), incapaz de

atuar como RNA mensageiro ou de sintetizar DNA nas células parasitadas;

- os RNA complementares do RNA viral poderem ser traduzidos em proteínas pelo aparelhamento celular. Os esquemas a seguir apresentam um resumo de etapas dos processos de replicação de alguns dos vírus RNA, após penetrarem nas células. !

! !O tipo de replicação encontrado no vírus infuenza A está representado no esquema de número: a) I b) II c) III d) IV 6. (Uerj 2009) Algumas doenças infecciosas, como a dengue, são causadas por um arbovírus da família Flaviridae. São conhecidos quatro tipos de vírus da dengue, denominados DEN 1, DEN 2, DEN 3 e DEN 4; os três primeiros já produziram epidemias no Brasil. A doença, transmitida ao homem pela picada da fêmea infectada do mosquito Aedes aegypti, não

tem tratamento específico, mas os medicamentos frequentemente usados contra febre e dor devem ser prescritos com cautela. Na tabela a seguir são apresentadas informações sobre dois medicamentos:

! Outra doença encontrada no Brasil causada por um arbovírus da mesma família do vírus da dengue, que também pode ter como vetor o Aedes aegypti, é a febre denominada: a) terçã b) palustre c) amarela d) maculosa 7. (Uerj 2009) Nas últimas décadas, os serviços de saúde têm voltado sua atenção para várias viroses humanas até então desconhecidas e, ao mesmo tempo, se preocupam com o aumento do número de casos de outras que pareciam já controladas. Essas doenças são conhecidas, respectivamente, como emergentes e reemergentes. !Cite um exemplo de cada uma dessas viroses encontradas no Brasil e apresente um fator responsável pela emergência e outro pela reemergência. 8. (Uerj 2008) Isaltina! Olha o tamanho da lombriga Que o menino botou (...) Taenia pena Mas não mate o porco, Isaltina Pois a bicha era como um fio Era fina


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!Inda bem que com jeitinho Dentro ela não se quebrou. ("Isaltina". Falcão et alii. BMG Brasil, 1994.) !A letra da música faz referência ao gênero e ao animal hospedeiro de um parasita ainda comum no Brasil. Aponte o nome da espécie desse parasita e explique o motivo da observação feita nos dois últimos versos: Inda bem que com jeitinho / Dentro ela não se quebrou. !!Gabarito: !Resposta da questão 1: O agente etiológico da febre amarela é um vírus. A transmissão do agente ocorre por meio da picada do mosquito Aedes aegypti fêmea. A cidade do Rio de Janeiro é vulnerável ao retorno da febre amarela por ser uma região onde há muitos redutos aquosos propícios à proliferação do mosquito transmissor e por apresentar diversas áreas remanescentes da mata Atlântica, as quais podem ser o veículo da proliferação do vírus da febre amarela silvestre. !Resposta da questão 2: A ausência de acetilcolina bloqueia, temporariamente, a transmissão neuromuscular do impulso nervoso nos músculos da face, relaxando-os. Nas condições de baixa concentração de oxigênio encontradas no interior das latas, a bactéria produz CO2 por fermentação. !Resposta da questão 3: Uma das formas: • picada de mosquito infectado pelo protozoário Plasmodium sp. • transfusão de sangue contaminado pelo protozoário Plasmodium sp. Uma das medidas: • eliminação do vetor para impedir sua proliferação. • uso de medidas de proteção para evitar a picada do mosquito transmissor. !Resposta da questão 4: Mycobacterium leprae; bactéria. Contato com secreções das vias aéreas de doentes não tratados. Vacina BCG.

A vacina BCG (Bacilo Calmette – Guérin) protege contra bactérias do gênero Mycobacterium, como o bacilo causador da tuberculose (Mycobacterium tuberculosis) !Resposta da questão 5: [B] !As moléculas de RNA viral são utilizadas como molde para produzir moléculas complementares, as quais saem para o citoplasma e atuam como RNAm na síntese de proteínas virais. Algumas das moléculas de RNA viral complementar permanecem no núcleo e são utilizadas como molde para a produção de RNA viral, que constituirão o material genético dos novos vírus. !Resposta da questão 6: [C] !O vírus da febre amarela também é transmitido ao homem pela picada de fêmeas do mosquito Aedes aegypti. !Resposta da questão 7: Uma das viroses emergentes: - AIDS - febre hemorrágica (Hantaviroses) !Fator para a emergência: Mutações que levam ao surgimento de vírus desconhecido ou à transposição de vírus existente em outra espécie. !Uma das viroses reemergentes: - dengue - febre amarela !Um dos fatores para a reemergência: - condições deficientes de saneamento básico - medidas insuficientes visando ao controle de vetores - alterações ocorridas no meio ambiente, antropogênicas ou não - baixos níveis socioeconômico e educacional de populações. !Resposta da questão 8:


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! Taenia solium. O corpo da T. solium é dividido em proglótides que podem se separar, permitindo que novas proglótides surjam a partir da região anterior do verme. Se parte do corpo do parasita ainda restar presa à parede intestinal, a infestação permanece.


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