2- Molculas,clulasetecidos1- ESTRUTURA E FISIOLOGIA CELULAR: MEMBRANA, CITOPLASMA E NCLEOA clula pode ser descrita como uma unidade envolvida por uma membrana e constituda por citoplasma e ncleo. Clulas assim descritas so as eucariticas. O ncleo funciona como um centro de controle celular: nele encontra-se o material gentico, os cromossomos, filamentos de DNA que representam o material gentico do indivduo. As atividades celulares dependem do comando nuclear.O citoplasma a regio da clula que contm substncias qumicas dissolvidas (gua, sais minerais, vitaminas, carboidratos, ons etc.) e estruturas membranosas, as organelas, que desempenham funes especficas. Clulas assim descritas so eucariticas.Mas h clulasque no apresentam organelas membranosas nem um ncleo envolvendo o material gentico, que fica disperso no citoplasma. Estas clulas so procariticas.

A MEMBRANA PLASMTICA

O papel principal da membrana plasmtica delimitar a clula, em outras palavras, separar o contedo citoplasmtico do meio em que ela se encontra.A membrana celular no uma barreira total, mas uma porta seletiva que a clula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe so necessrios para o seu metabolismo e para libertar as substncias que a clula produz e que devem ser enviadas para o exterior. A sua composio lipoprotica, sendo o principal componente os fosfolipdios, os quais possuem uma regio polar (hidroflica) e outra apolar (hidrofbica).

Figura 2.1: O fosfolipdeo formador de membrana.

Figura 2.2: Estrutura da membrana plasmtica.

Em clulas vegetais, alm da membrana plasmtica h, ainda, mais externamente, a parede celular, rgida, constituda de celulose, ausente nas clulas animais.

TRANSPORTE ATRAVS DA MEMBRANA

A membrana plasmtica permite a sada e a entrada de substncias da clula. Esse fluxo de molculas ocorre porque a membranas permevel, porm, as molculas so criteriosamente selecionadas para serem transportadas. isso que denominamos permeabilidade seletiva.

Figura 2.3: Representao das molculas capazes de serem transportadas via membrana.

O tamanho da molcula e sua natureza qumica (carregada, no carregada, polar e apolar) determinam se elas vo atravessar ou no a membrana, e como atravessam. Pequenas molculas hidrofbicas (O2, CO2, N2 e benzeno) e polares (H2O, Glicerol e etanol) atravessam a membrana por difuso simples. J molculas grandes (aminocidos, glicose e nucleotdeos) atravessam por difuso facilitada.

Figura 2.4: A membrana e o transporte de molculas.

TIPOS DE TRANSPORTE:

1- PASSIVOOcorre a favor do gradiente de concentrao sem gasto de energia (ATP)

a) Difuso simples:

Quando dois meios so separados por uma membrana permevel ao soluto, este passa do meio mais (soluo hipertnica) para o meio menos (soluo hipotnica) concentrado.

MEIO AMEIO B20 %10 %STMEIO AMEIO B15 %15%ST

O meio A mais concentrado em relao ao B. Portanto, A hipertnico e B hipotnico. Aps um tempo as concentraes se igualam, sendo chamadas de isotnicas.

Passagem do soluto do meio mais (soluo hipertnica) para o menos (soluo hipotnica) concentrado at igualar as concentraes (solues isotnicas)

Exemplos: difuso de gases e alguns ons como sdio (Na+) e potssio (K+).

b) Osmose

MEIO AMEIO B15 %15%guaMEIO AMEIO B20 %10 %gua

Quando h uma membrana semipermevel entre as solues A e B ocorre a passagem do solvente do meio menos para o meio mais concentrado, at que as concentraes se igualem.

Passagem do solvente do meio menos (soluo hipotnica) para o mais (soluo hipertnica) concentrado at igualar as concentraes (solues isotnicas)

Exemplos:

Clula animal

Se uma clula animal for colocada em um meio hipotnico e gua entrar na clula at ocorrer seu rompimento, o que chamamos de plasmoptise. No caso das hemcias esse processo chamado de hemlise.Se a clula for colocada em meio hipertnico a gua sair da clula at que ela fique murcha, plasmlise. Quando se trata de uma hemcia esse processo denominado crenao.

Figura 2.5: O que ocorre com uma hemcia em diferentes solues.

Clula vegetal

Quando clula vegetal est em meio hipotnico a gua entra da mesma maneira que na clula animal. Contudo, a clula no se rompe (plasmoptise), pois a parede de celulose impede o rompimento. Assim, a clula fica apenas trgida (inchada, intumescidas). A presso no interior da clula trgida chamada de presso de turgescncia.Em meio hipertnico a clula perde gua e a membrana se retrai (plasmlise). Se a clula plasmolisada for colocada em meio hipotnico a gua entra e a clula recupera seu estado normal, processo chamado desplasmlise. A figura abaixo mostra a clula vegetal em diferentes solues

Figura 2.6: A clula vegetal passa pelos mesmos processos que a animal, mas no pode romper-se pela presena da parede celular.

OSMOSE NO SEU DIA-A-DIA:Por que os hipertensos devem evitar o sal?O que acontece se temperarmos uma salada com sal antes de lev-la para a mesa?Como um laxante atua no seu organismo?Por que quando tomamos banho de piscina as pontas dos dedos ficam enrugadas?

c) Difuso facilitada

Algumas molculas no so pequenas o suficiente para atravessar a bicamada lipdica, como ocorre na difuso simples e osmose. Assim, o transporte de molculas, como a glicose, auxiliado por protenas especiais chamada de protena carreadora ou permease. Essas protenas se ligam ao soluto (glicose, por exemplo) e mudam sua conformao transportando a molcula para o interior da clula. Aps a liberao do soluto a permease readquiri sua forma podendo transportar mais molculas.

Figura 2.7: A difuso facilitada.

RESUMINDOTransporte passivo: A favor do gradiente de concentrao sem gasto de ATP. Tipos:

Difuso simples Osmose Difuso facilitada

2- TRANSPORTE ATIVOOcorre contra o gradiente de concentrao e com gasto de ATP

As clulas precisam manter certos ons e molculas em concentraes diferentes nos meios intra e extracelular. Nas clulas humanas normalmente o on K+ 20 a 40 vezes mais concentrado no meio intracelular, enquanto a concentrao do Na+ de 8 a 12 vezes maior no meio extracelular. Como so mantidas essas diferenas de concentrao se a tendncia natural que as concentraes se igualem? Para manter essa diferena a clula realiza um transporte contra o gradiente de concentrao, o transporte ativo. Por ser contra o gradiente a clula gasta energia (ATP). Por esses motivos os sistemas que realizam este tipo de transporte so chamados de bombas. No esquema abaixo est representada a bomba de sdio e potssio (Na+/K+_ATPase).

Figura 2.8: A bomba de sdio/potssio.

Nesse processo se gasta ATP para mudar a conformao (forma) da protena promovendo o transporte de 3 ons sdio para o meio extracelular e a exposio de 2 stio de ligao do on potssio, os quais so transportados para o meio intracelular. Como resultado a superfcie externa da membrana fica positiva e a superfcie interna fica negativa, gerando o potencial de membrana (positivo fora e negativo dentro).

Figura 2.9: A diferena de potencial entre as faces interna e externa da membrana.

O potencial de membrana fundamental para diversos processos vitais, por exemplo, a transmisso do impulso nervoso.

RESUMINDO:

3. TRANSPORTE EM BLOCOCertas substncias e partculas entram e saem da clula a partir de bolsas formadas pela membrana plasmtica, processo denominado endocitose (fagocitose e pinocitose) e exocitose (clasmocitose), respectivamente.

a) FagocitoseEndocitose de partculas slidas a partir da emisso de pseudpodes formando o fagossomo. Alguns protozorios capturam seu alimento pelo utilizando pseudpodes. J em alguns animais utilizam esse recurso para sua defesa. Clulas como neutrfilos e macrfagos so especialistas em fagocitar organismos invasores e restos celulares.

Figura 2.10: A fagocitose.

Exemplo:

Figura 2.11: Um neutrfilo, clula de defesa, capturando uma bactria invasora no organismo.

b) PinocitoseA pinocitose a endocitose de partculas lquidas, sendo que no h emisso de pseudpodes. Nesse caso a membrana aprofunda-se e forma um canal que estrangulado formando o pinossomo.

Figura 2.12: A pinocitose.O NCLEO CELULAR

Regio presente somente em clulas eucariotas: protistas, fungos, animais e vegetais. Ele constitudo pelo envoltrio nuclear (carioteca), nucleoplasma, cromatina (cromossomos) e pelo nuclolo. o centro controlador das atividades celulares e local onde esto os genes e a informao hereditria a serem transmitidas s clulas-filhas.

Figura 2.13: O ncleo celular, centro de processamento.

Existem clulas com um ncleo (mononucleadas, como os neurnios), dois ncleos (binucleadas, como as clulas do fgado) ou clulas com vrios ncleos (multinucleadas, as musculares).

1-Envoltrio ou envelope nuclear (carioteca)

O envoltrio nuclear uma dupla membrana porosa que envolve o material gentico

Figura 2.14: O envoltrio nuclear.

Os poros nucleares so fundamentais para a regular a troca de substncias entre o citoplasma e o ncleo. Os poros so complexos proticos que chamamos de complexo poro.

2 - Nuclolo

O papel do nuclolo a produo de ribossomos. Na regio do nuclolo esto aglomeradas segmentos do DNA responsveis pela fabricao de RNA-r. Alm disso, a montagem dos ribossomos acontece no nuclolo.

3 Nucleoplasma

o fluido que preenche o ncleo. Contm ons, ATP, nucleotdeos e enzimas.

4- Material gentico

Ncleo interfsicoNo ncleo em interfase (sem diviso) o material gentico chamado de CROMATINA, que um filamento basfilo constitudo de DNA associado a protenas. Existem regies condensadas (heterocromatina) e descondensadas (eucromatina) na cromatina. A regies de eucromatina so ativas, ou seja, fazem sntese protica, enquanto a heterocromatina inativa.

Figura 2.15: Os tipos de cromatina.

Ncleo em diviso

Durante a diviso celular a cromatina se condensa formando corpsculos que ficam densamente corados, os CROMOSSOMOS. A compactao dos cromossomos conta com auxlio de protenas chamadas de Histonas. Aps a condensao os cromossomos apresentam duas metades longitudinais chamadas de CROMTIDES. So verificadas duas constries a primria, que forma o CENTRMERO, e a secundria, que forma a regio satlite.

Figura 2.16: A estrutura de um cromossomo.

Figura 2.17: A compactao do DNA.

O CITOPLASMA

a maior poro celular e encontra-se entre a membrana e o ncleo, possuindo em sua constituio vrias organelas citoplasmticas que desempenham funes vitais na clula. Principais organelas: OrganelaCaractersticas

MitocndriaExistente em clulas vegetais e animais, com a funo de produzir energia atravs da respirao.

Complexo de GolgiFormada por sculos sobrepostos, com a funo de armazenar substncias de secreo e a produo dos lisossomos.

LisossomosEstruturas ricas em enzimas que possui a funo de digesto intracelular.

RibossomosOrganela responsvel pela sntese protica da clula.

CentroloTpica de clulas animais, responsvel pela formao de clios e flagelos e orientar o fuso mittico na diviso celular.

Retculo EndoplasmticoPode ser do tipo liso ou rugoso. Possui a finalidade de armazenar e transportar substncias na clula.

CloroplastosResponsvel pela fotossntese do vegetal, atravs de seus pigmentos, denominados clorofila, que d a cor verde ao vegetal.

VacolosTpicos de clulas vegetais, estruturas armazenadoras de gua e outras substncias qumicas.

Figura 2.18: As organelas da clula vegetal.

Figura 2.19: O complexo de Golgi.

Figura 2.20: O centrolo.

VAMOS FAZERENEM 2010. Para explicar a absoro de nutrientes, bem como a funo das microvilosidades das membranas das clulas que revestem as paredes internas do intestino delgado, um estudante realizou o seguinte experimento: Colocou 200 mL de gua em dois recipientes. No primeiro recipiente, mergulhou, por 5 segundos, um pedao de papel liso, como na Figura 1; no segundo recipiente, fez o mesmo com um pedao de papel com dobras simulando as microvilosidades, conforme Figura 2. Os dados obtidos foram: a quantidade de gua absorvida pelo papel liso foi de 8 mL, enquanto pelo papel dobrado foi de 12 mL.

Com base nos dados obtidos, infere-se que a funo das microvilosidades intestinais com relao absoro de nutrientes pelas clulas das paredes internas do intestino a de

a) manter o volume de absoro.b) aumentar a superfcie de absoro.c) diminuir a velocidade de absoro.d) aumentar o tempo de absoro.e) manter a seletividade na absoro.

Resposta: B. As dobras no papel, assim como as microvilosidades, atuam de forma a aumentar a superfcie de absoro dos nutrientes, mas sem aumentar a sua extenso. Na gravura podemos notar que, apesar de as gravuras 1 e 2 terem 10 cm de comprimento, a segunda apresenta muito mais papel, podendo assim absorver muito mais.

ATIVIDADES 1) Simulado GE. Um molusco esquisito e feio, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a diviso entre animais e vegetais. Isso porque esse animal, cujo nome cientfico Elysia chlorotica, no bem um animal: um hbrido de bicho com planta.Cientistas de trs universidades americanas descobriram que o Elysia conseguiu incorporar um gene das algas, o psbO, e por isso desenvolveu a capacidade de fazer fotossntese. o primeiro animal a se alimentar apenas de luz e CO2, como as plantas. Ele consegue produzir a prpria energia, sem comer nada, conta o bilogo Sidney Pierce, da Universidade da Flrida.Antes de se transformarem em hbridos de animal com vegetal, os moluscos dessa espcie costumavam engolir algas e usar os cloroplastos delas para fazer fotossntese.

Fonte: Disponvel em http://super.abril.com.br/mundo-animal/criatura-fusaoanimal-vegetal-543145.shtml. Acesso em 29 de maro de 2010

De acordo com as informaes contidas no texto e com o que se conhece atualmente sobre a transmisso de caractersticas entre os descendentes, podemos afirmar que

a) antes de serem hbridos de animal com vegetal, os moluscos dessa espcie propagavam a capacidade de realizar fotossntese para seus descendentes.b) a incorporao do gene psbO permite que os moluscos gerem algas dentro de seus corpos, adquirindo capacidade fotossinttica.c) o gene psbO incorporado pelo molusco ser passado prxima gerao apenas se estiver presente nas clulas germinativas desse animal.d) os novos moluscos dessa espcie herdam da gerao anterior as algas associadas, o que lhes confere a capacidade de realizar fotossntese.e) os cloroplastos das algas foram incorporados pelo material gentico dos moluscos, permitindo a produo do prprio alimento.

2- ASPECTOS BIOQUMICOS DAS ESTRUTURAS CELULARES. ASPECTOS GERAIS DO METABOLISMO CELULARPodemos definir ser vivo como um ser capaz de realizar algumas funes bsicas, como comer, metabolizar, excretar, respirar, mover, crescer, reproduzir, reagir a estmulos externos e evoluir. Os seres vivos so organizados respeitando uma hierarquia de constituintes, do mais simples ao mais complexo. Assim existem nveis de organizao dos seres vivos, que so:

Um conjunto de clulas semelhantes com funo especfica forma os tecidos, esses tecidos agrupados formam os rgo, esses por sua vez formam os sistemas, os quais constituem o organismo por completo.Para se manter vivo o organismo realiza uma srie de reaes qumicas chamadas de METABOLISMO, que ocorre por meio de reaes de sntese (ANABOLISMO) e quebra (CATABOLISMO). Por exemplo, a digesto de uma protena com o objetivo de absorver os aminocidos um processo catablico, j sntese de uma nova fita de DNA no processo de replicao um exemplo de anabolismo.

Figura 2.21: Reaes catablicas e anablicas.

2. PRINCIPAIS ELEMENTOS QUMICOS DOS SERES VIVOS

Quando se analisa a matria viva nota-se a predominncia dos seguintes elementos: carbono (C), hidrognio (H), oxignio (O), nitrognio (N), fsforo (P), e enxofre (S). Somente esses 6 elementos constituem 98% da massa corporal.

Esses elementos qumicos se unem formando as molculas (ou compostos) que compem os seres vivos, as quais se dividem em INORGNICAS e ORGNICAS.

INORGNICOS: gua; Sais minerais (oligoelementos): GasesORGNICOS: Glicdios LipdiosProtenas Enzima (protenas que trabalham catalisando as reaes biolgicas), Vitaminas cidos nuclicos.

Figura 2.22: A: proporo de gua e outras substncias no corpo humano e B: proporo das outras substncias quando a gua desconsiderada.

Qualquer ser vivo que considerarmos ser constitudo de 70% a 85% de gua. Em segundo lugar ficam as protenas variando de 10% a 15%. Por esse motivo a massa seca (retirada total da gua) de um ser vivo constituda em sua maior parte por protenas (Conforme o item B da figura acima).

COMPOSTOS INORGNICOS

gua

a substancia mais abundante encontrada nos seres vivos. A porcentagem mdia de gua nas clulas varia de 60 a 80%. No entanto, o teor de gua nos organismos vivos varia em funo de:-IDADE-ATIVIDADE METABLICA-ESPCIE

Figura 2.23: Interaes pontes de hidrognio entre molculas de gua. Atualmente, alguns autores denominam esta interao como ligao de hidrognio.

As pontes de hidrognio mantm as molculas de gua unidas umas s outras (coeso). Quando observamos a superfcie de gua (um copo cheio, por exemplo) temos a impresso que existe um filme finssimo e elstico. Isso ocorre devido a uma propriedade chamada TENSO SUPERFICIAL. Essa propriedade explica porque um inseto consegue pousar na superfcie da gua e porque a gua forma gotas.

Figura 2.24: A tenso superficial permite a esse inseto caminhar sobre a gua.

A maioria das molculas nos seres vivos polar, portanto interagem com a gua, determinando a primeira propriedade da gua: SOLVENTE UNIVERSAL. A capacidade de dissolver , em ltimo caso, separa os agregados que formam uma determinada substncia, como ocorre quando misturamos gua com acar.

OBS: A coeso e adeso entre as molculas de gua so responsveis pela capilaridade, ou seja, tendncia que a gua possui de subir pelas paredes de tubos finos.

As molculas que tm afinidade pela gua so denominadas hidroflicas (glicdios, sais, protenas e outras); j as que tm averso so denominadas hidrofbicas (lipdios, por exemplo) Desse modo, a maioria das reaes no interior da clula ocorre em meio aquoso.A molcula de gua possui ALTO CALOR ESPECFICO, ou seja, quantidade de calor que uma substncia precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1C sem que haja mudana de estado fsico. Outra propriedade o ALTO CALOR DE VAPORIZAO, que a quantidade de calor absorvida durante a vaporizao de uma substncia em seu ponto de ebulio, no caso da gua (539,6 cal/g). Essas duas propriedades atuam em conjunto na regulao da temperatura corporal, tanto impedindo variaes bruscas de temperatura (alto calor especfico) quanto dissipando o excesso de calor produzido pelo nosso corpo (alto calor de vaporizao).

PROPRIEDADES:POLARIDADETENSO SUPERFICIALSOLVENTE UNIVERSALALTO CALOR ESPECFICOALTO CALOR DE VAPORIZAO

Devido a essas propriedades, a gua apresenta como principais funes: Funciona como principal solvente celular sendo considerada um solvente universal j que parte dos compostos qumicos se dissolve nela. Participa da manuteno da temperatura corporal. Participa do equilbrio osmtico j que sua participao fundamental nos processos de transporte de substncias como nutrientes, oxignio, gs carbnico, excretas, etc. Atua como lubrificante e esta presente em grande quantidade em regies onde existem atritos como articulaes sseas.

Sais minerais

Tm funes especficas e precisam ser obtidos pela alimentao. Os sais minerais podem ser encontrados na tabela peridica dos elementos.

Sal MineralFunoFonte

Magnsionecessrio para ossos, sangue e msculos; forma a clorofila nos vegetais.cereais, vegetais verdes e chocolates.

Florformao de ossos e dentes; proteo dos dentes contra cries.gua com flor.

Potssioparticipao da transmisso do impulso nervoso e do processo de contrao muscularvegetais, leite, carne, frutas e ovos.

Iodoimportante na formao de hormnios da tiride.peixes, sal, frutos do mar, laticnios e vegetais.

Ferroimportantes para a formao de glbulos vermelhos (formao da hemoglobina).feijo, fgado, carnes, ovos e vegetais verdes.

Clcioparticipa dos processos de contrao muscular, coagulao do sangue e formao de ossos e dentes.queijo, leite e derivados, ovos, vegetais,

Fsforofaz parte da molcula de cido nuclico (DNA e RNA) e do ATP, molcula que fornece energia para o organismo.leite e seus derivados, carne e cereais.

Cloroformao do cido clordrico no estmago.sal de cozinha.

Sdioparticipa da transmisso do impulso nervoso.sal de cozinha.

COMPOSTOS ORGNICOS

Carboidratros

Os glicdeos, tambm so denominados carboidratos, hidratos de carbono, ou, simplesmente acares e so compostos orgnicos formados por carbono, hidrognio e oxignio, geralmente na proporo de um carbono para dois hidrognios para um oxignio: C(H2O).

A funo primordial dos glicdios a energtica, como os encontrados na cana-de-acar (sacarose), no mel (glicose) e no leite (lactose), por exemplo. No entanto, alguns glicdios possuem funo estrutural como a celulose das plantas e a quitina, um glicdio nitrogenado (N) presente em fungos e artrpodes. Os glicdios tambm participam da formao de nucleotdeos que constituem tanto o ATP quanto o DNA e RNA.

CLASSIFICAO DOS GLICDEOS

Existem trs categorias de carboidratos, de acordo com o tamanho e a organizao de suas molculas: Monossacardeos; Oligossacardeos (Dissacardeos); Polissacarideos;

MONOSSACARDEOS (OSES)So os glicdeos mais simples apresentando de 3 a 7 carbono (n) em sua molcula. Assim, a formula geral dos monossacardeos : Cn(H2O)n. O nome desses carboidratos precedido pelo nmero de carbonos (n) seguido pelo sufixo OSE:

Triose n = 3: C3H6O3Tetrose n = 4: C4H8O4 Pentose n = 5: C5H10O5Hexose n = 6: C6H12O6Heptose n =7: C7H14O7

Figura 2.25: Exemplos de monossacardeos.

OLIGOSSACARDEOS

So glicdios intermedirios, compostos de 2 a 10 oses. Alguns deles so constituintes de glicoprotenas. Daremos destaque aos oligossacardeos constitudos de 2 monossacardeos, os dissacardeos.

DISSACARDEOS

So formados pela unio de dois monossacardeos aps uma reao de sntese por desidratao, na qual um dos monossacardeos perde um hidrognio (H) e o outro a hidroxila (OH- ) formando uma molcula de gua e constituindo uma ligao glicosdica. Por isso, os dissacardeos tem a seguinte frmula geral: CnH2n-2On-1

Figura 2.26: A reao de sntese por desidratao, que produz dissacardeos. Os principais dissacardeos so:

Sacarose: o principal acar da cana-de-acar. Lactose: presente no leite. Maltose: presente em alguns cereais

POLISSACARDEOS

So glicdeos compostos pela associao de centenas ou milhares de monossacardeos, formando macromolculas. Por isso, os polissacardeos so considerados polmeros, pois so formados pela unio de unidades menores semelhantes ou idnticas, os monossacardeos (monmeros). Os polissacardeos tm funo energtica (reserva) e estrutural. Alm disso, so insolveis na gua, ao contrrio dos mono e dissacardeos. Os principais so:

AMIDO: polmero de glicose. So a principal reserva energtica dos vegetais e algas, sendo encontrado em razes tuberosas (mandioca, batata-doce), caules do tipo tubrculo (batatinha), e alguns gros (milho, trigo). Durante o dia a planta faz fotossntese e o excesso de glicose produzida armazenado na forma de amido, que utilizado durante a noite.

Figura 2.27: O amido, produzido pelas plantas como reserva energtica.

GLICOGNIO: polmero de glicose (30.000). Constituem uma das reservas energticas dos animais, se acumulam principalmente no fgado e msculos. Aps refeies o excesso de glicose no sangue armazenado no fgado (Glicognese) formando o glicognio, aps certo tempo de jejum esse glicognio hidrolisado em glicose (Glicogenlise), a qual transferida para o sangue e distribuda para todo o organismo.

Figura 2.28: As reaes para formao e degradao do glicognio no corpo humano.

CELULOSE: polmero de glicose (4.000). So o componente bsico da parede celular dos vegetais, portanto tm funo estrutural. Porm, so fontes de energia para alguns animais, os ruminantes, os quais possuem microorganismos capazes de digerir a celulose. Apesar de no digerirmos a celulose ela importante para a nossa sade, pois as fibras de celulose auxiliam na digesto. Alm disso, a celulose matria-prima para a fabricao desta cadeira em que voc est sentado e desta apostila que voc est lendo!!!

QUITINA: polissacardeo que alm de carbono, hidrognio e oxignio possui NITROGNIO em sua composio. um polmero do monossacardeo N-acetilglucosamina. constituinte da parede celular de fungos e do exoesqueleto de artrpodes (insetos, crustceos, aracndeos)

Vitaminas

So substncias orgnicas, essenciais em pequenas quantidades. Muitas vitaminas agem como coenzimas, ativando enzimas importantes no metabolismo celular, entram na composio qumica de substncias importantes, atuam como anti-oxidantes e na eliminao dos radicais livres, os fatores de envelhecimento. As vitaminas so classificadas em duas categorias:

Lipossolveis: dissolvem-se em lipdios, so armazenadas no tecido adiposo e no precisam ser ingeridas diariamente.Exemplos: A, D, E, K.

Hidrossolveis: solveis em gua. Precisam ser ingeridas todos os dias.Exemplos: complexo B (B1, B2, B3 (PP) e B12) e C.

O excesso de vitaminas hidrossolveis eliminado na urina no causando maiores problemas para o organismo. J as lipossolveis, por no serem eliminada to fcil, podem causar problemas de sade quando consumidas em excesso, a chamada hipervitaminose.

VitaminaAoSintomasFontes

LipossolveisAConstitui os pigmentos visuais, pelePele seca, cegueira noturna, xeroftalmiaOvo, frutas, vegetais, fgado

DAbsoro de Clcio e fosfatoRaquitismo (retardo no crescimento, osso, dente)Fgado de peixe, ovo, queijo

ETecido germinativo (promove a fertilidade)Distrofia muscular,Esterilidade, abortoLeite,Ovos, milho, alface, sementes

KCoagulao do sangueHemorragiaVegetais verdes, frutas, produzida pela flora intestinal

HidrossolveisB1Sistema nervoso, crescimentoBeribri (inflamao nos nervos)Fgado,Levedura,Cereais, carnes

B6Pele, tecido muscular e nervosoConvulses, dermatite, distrbios nervososTrigo,Milho,Leite, fgado e peixe

B12Metabolismo de aminocidos, crescimento, produo de sangueAnemia perniciosaFgadoCarnesOvos

CConserva os capilares, combate infecesEscorbuto, inflamao nas mucosasFrutas ctricas e vegetais

Lipdeos

Os lipdios so compostos orgnicos cuja principal caracterstica a insolubilidade em gua e solubilidade em solventes orgnicos (lcool, ter, clorofrmio). A insolubilidade em gua ocorre porque os lipdios so apolares. A principal funo dos lipdios de reserva energtica animal e vegetal, alm de formar membranas celulares, Hormnios e vitaminas (A e D). So divididos em trs grupos: Lipdeos simples Lipdeos complexos Esterides

LIPDEOS SIMPLESSo formados pela unio de cidos graxos (cido carboxlico de cadeia longa) e lcool, formando um ster. Essa reao tambm uma sntese por desidratao.

A cadeia de cido graxo longa, aberta, saturada (C-C-C-C) ou insaturada (C-C=C-) De acordo com o lcool os lipdios simples podem ser classificados em: Glicerdeos Cerdeos

GLICERDEOS Os glicerdeos ou triglicerdeos so representados pelos leos e gorduras. A funo principal desses lipdios de reserva energtica, tanto de vegetais (sementes) quanto animal, sendo que nos animais tambm tm papel de isolante trmico e proteo contra choques mecnicos. Quando nos alimentamos excessivamente de carboidratos esse excesso armazenado na forma de gordura (Lipognese) no tecido adiposo. Caso as reservas de carboidrato se esgotem o organismo utiliza a gordura armazenada como fonte de energia (Liplise). Configurando uma reserva secundria de energia.

Figura 2.29: Reaes que possibilitam a quebra ou produo de lipdeos no corpo humano.

Funes dos glicerdeos:Reserva energtica (animais e vegetais)Isolante trmico (animais)Proteo contra choques mecnicos (animais)

Figura 2.30: (A) As sementes de soja so ricas em leo: uma importante reserva para os estgios iniciais de desenvolvimento da planta. (B) Em mamferos de clima frio a camada de gordura fundamental para o equilbrio trmico. (C) A camada de gordura tambm uma excelente proteo contra choque mecnico. Alm disso, a gordura animal uma importante reserva energtica (D). Qual a diferena entre leo e gordura: leos e gorduras so formados da mesma maneira: 3 molculas de cido graxo e uma de glicerol. Entretanto, nas gorduras esses cidos graxos so todos saturados, ou seja, sem dupla ligao ao longo da cadeia carbnica. Com isso, o triglicerdeo formado possui cadeias lineares, que interagem agregando mais as molculas. Por esse motivo, as gorduras tm sua consistncia tendendo mais para o slido a temperatura ambiente.

Figura 2.31: cido graxo saturado: cadeia linear.

J nos leos existe, pelo menos, um cido graxo insaturado. A dupla ligao no meio da cadeia carbnica provoca um dobramento da cadeia o que afasta as molculas de triglicerdeos. Conseqentemente a interao entre as molculas menor resultando numa consistncia mais fluida (tendendo para o lquido) a temperatura ambiente.

Figura 2.32: Cadeia dobrada de um cido graxo.

CERDEOSOs cerdeos so constitudos de uma molcula de lcool unida com uma ou mais molculas de cidos graxos. O lcool nesse caso tem cadeia longa (at 16 tomos de carbono), no , portanto, o glicerol.A funo das ceras de impermeabilizao, ocorrendo em animais e vegetais. A cera que recobre as folhas das plantas (cutcula) reduz a transpirao. Nos animais, a cera pode servir de proteo contra microorganismos, como ocorre nos ouvidos dos seres humanos. Outros organismos, como as abelhas, utilizam a cera para fabricar a prpria moradia.

Figura 2.33: As ceras ocorrem em animais e vegetais: 1- favos de uma colmia; 2- cutcula de folha; 3- ouvido humano.

LIPDEOS COMPLEXOS

So aqueles que alm de, lcool e cido graxo, (compostos de carbono, hidrognio e oxignio) tambm possuem outras elementos diferentes diferente como nitrognio e fsforo.A funo dos lipdios complexos estrutural compondo membranas celulares ou revestindo neurnios. Existem dois tipos: Fosfolipdios e Esfingolipdios.

FOSFOLIPDIOSOs fosfolipdios so formados por um glicerol ligado a dois cidos graxos (saturados ou insaturados) e um grupo hidroflico contendo cido fosfricoPor apresentarem cabeas polares e caudas apolares os fosfolipdios so chamados de anfipticas, ou seja, tm afinidade por compostos polares e apolares ao mesmo tempo. Por essas caractersticas os fosfolipdios formam a bicamada lipdica que constitui as membranas celulares. As regies polares (cabeas) ficam voltadas para o ambiente extra e intracelular, interagindo com a gua; enquanto as regies apolares (caudas) ficam voltadas para si mesmas no interior da bicamada.

Figura 2.34: Membrana celular com sua bicamada de fosfolipdios.

ESFINGOLIPDIOSOs esfingolipdios contm nitrognio em sua composio e tambm so anfipticos com os fosfolipdios. O principal esfingolipdio a esfingomielina, a qual compe a bainha de mielina que reveste os neurnios.

Figura 2.35: Um neurnio mielinizado utiliza esfingolipdeos para formar sua bainha.

ESTERIDES

So lipdios especiais, pois apresentam cadeia cclica (fechada). O colesterol a molcula me dos esterides, pois um precursor para a sntese desses lipdios, que so responsveis pela sntese de hormnios sexuais masculinos (testosterona) e feminino (estrognio, por exemplo); vitamina D (calciferol) e sais biliares. Alm disso, o colesterol um importante componente da membrana plasmtica.

IMPORTNCIA DO COLESTEROL:SNTESE DE HORMNIOS SEXUAISSNTESE DE VITAMINA DSNTESE DE SAIS BILIARESCOMPOSIO DA MEMBRANA PLASMTICA

Protenas

So formadas por molculas chamadas aminocidos, que podem ser naturais (produzidos pelo prprio organismo) e essenciais (adquiridos na alimentao, por que no so produzidos pelo organismo). Os aminocidos so unidos pelo que chamamos ligao peptdica. Encontradas na carne bovina, carne de porco, aves, peixes, ovo, leite, soja.Tem como funes:

formao das enzimas; transporte de gases (hemoglobina transporta oxignio e gs carbnico); defesa do organismo (anticorpos); hormonal (insulina, hormnio de crescimento); coagulao sangunea.

AMINOCIDOSSo substncias orgnicas que possuem um grupamento amina (NH2) e um grupamento cido carboxlico (COOH) e um radical R ligado a um carbono central chamado carbono-. Um tomo de hidrognio completa as quatro ligaes do carbono.

Figura 2.36: A estrutura bsica de um aminocido.

O que varia de um animocido para outro o radical (R).Figura 2.37: Alguns exemplos de aminocidos.

Existem 20 tipos de aminocidos, que so classificados como: Essenciais: aqueles que nosso organismo no capaz de produzir. So 8: Leucina, isoleucina, valina, triptofano, metionina, fenilalanina, treonina e lisina. Naturais ou no-essenciais: so sintetizados pelo no organismo. So eles: Alanina, arginina, cido asprtico, asparagina, cido glutmico, cistina, glicina, glutamina, hidroxiprolina, prolina, serina e tirosina.OBS: o arroz e o feijo contm os 8 aminocidos essenciais

LIGAO PEPTDICAA ligao entre dois aminocidos em uma molcula de protena chamada ligao peptdica, que se estabelece entre o grupo carboxlico de um aminocido (que perde a hidroxila, -OH) e amino (que perde o hidrognio) do outro formando uma gua. A molcula resultante um peptdeo, se possuir dois aminocidos um dipeptdeo, trs um tripeptdeo e muitos um polipeptdeo.

Figura 2.38: A formao de um dipeptdeo depende de ligaos peptdica.

Note que para unir dois aminocidos formada uma ligao peptdica, logo:

N DE LIGAES PEPTDICAS = N AMINOCIDOS - 1

Cada ligao pptica libera uma molcula de gua, logo:

N DE LIGAES PEPTDICAS = N H2O

ESTRUTURA DAS PROTENASEstrutura primria: sequncia linear de aminocidos. Essa seqncia determinada geneticamente e fundamental para determinar o formato final da protena. A alterao de um aminocido pode determinar a modificao da estrutura tridimensional da protena. o caso da anemia falciforme, doena gentica em que ocorre a substituio de cido glutmico por valina na hemoglobina, que fica defeituosa e forma hemcias em forma de foice.

Estrutura secundria: Devido a interaes entre os tomos dos aminocidos so formadas pontes de hidrognio, que provocam enrolamento helicoidal (em forma de hlice) do polipeptdio.

Estrutura terciria: dada pelo dobramento da estrutura secundria sobre si mesma. Nessa conformao os radicais interagem formando pontes de hidrognio e pontes dissulfeto, caso possuam enxofre (S). Essa estrutura d a conformao tridimensional da protena o que determina sua funo.

Estrutura quaternria: agrupamento de duas ou mais estruturas tercirias. caso da hemoglobina, que possui duas cadeias e duas .

DESNATURAO PROTEICAQuando asprotenasso submetidas elevao de temperatura ou a variaes de pH, sofrem alteraes na sua configurao espacial (forma), e sua atividade biolgica perdida. Este processo se chama desnaturao. Ao romper as ligaes originais, aprotenasofre novas dobras ao acaso. Geralmente, as protenas se tornam insolveis quando se desnaturam. o que ocorre com a albumina da clara do ovo que, ao ser cozida, se torna slida.

Figura 2.39: A desnaturao protica.

Na desnaturao, a seqncia de aminocidos no se altera e nenhuma ligao peptdica rompida. Isto demonstra que a atividade biolgica de uma protena no depende apenas da suaestrutura primria, embora esta seja o determinante da sua configurao espacial.Algumas protenas desnaturadas, ao serem devolvidas ao seu meio original, podem recobrar sua configurao espacial natural. Todavia, na maioria dos casos, nos processos de desnaturao por altas temperaturas ou por variaes extremas de pH, as modificaes soirreversveis. A clara do ovo se solidifica, ao ser cozida, mas no se liquefaz quando esfria.

Enzimas

Asenzimasso protenasespecializadas em catalisar reaes biolgicas, ou seja, aumentam a velocidade de uma reaoqumica sem interferir no processo. Elas esto associadas a biomolculas, devido as sua extraordinria especificidade e poder cataltico.

Figura 2.40: Diferena com relao ao gasto energtico em reao sem e com enzima.

MECANISMO DE AOPara acelerar uma reao necessrio que se diminua a energia de ativao, que a energia necessria para comear a reao. O que as enzimas fazem justamente diminuir a energia de ativao das reaes biolgicas.

Figura 2.41: O mecanismo de ao enzimtica.As enzimas conseguem diminuir a energia de ativao porque aproximam os reagentes formando o complexo enzima-substrato. Dois tipos de reaes so possveis:

Reao de sntese:

Reao de quebra (no exemplo a enzima maltase)

PROPRIEDADES DAS ENZIMAS: Ao especfica: as enzimas possuem uma estrutura tridimensional para o encaixe perfeito do seu substrato. O local de ligao chama-se stio ativo. O stio ativo especfico para um tipo de substrato, assim como uma fechadura especfica para um tipo de chave. Por isso, dizemos que as enzimas seguem o modelo chave-fechadura.

Figura 2.42: O modelo chave-fechadura.

Ao reversvel: as enzimas no so destrudas aps a reao, portanto uma enzima pode catalisar a mesma reao vrias vezes.

FATORES QUE AFETAM A AO ENZIMTICAA ao enzimtica pode ser constatada pela alterao na velocidade da reao. Trs fatores afetam a ao enzimtica: temperatura, pH e concentrao do substrato.

TEMPERATURA:O aumento da temperatura aumenta a velocidade da reao, at certo ponto, pois aumentam a agitao das molculas favorecendo os choques entre elas. A temperatura onde a velocidade da reao mxima chamada temperatura tima. Cada enzima tem sua temperatura tima, no caso do nosso organismo a maioria est na faixa de 35 a 40C. Para algumas bactrias essa temperatura pode ser em torno de 70C. Aumentando-se demasiadamente a temperatura a enzima perde sua conformao tridimensional (desnaturao) e a velocidade da reao cai bruscamente.

Figura 2.43: A influncia da temperatura.

pH:Assim como a temperatura as enzimas possuem um pH timo para sua ao. A escala de pH vai de 0 a 14, sendo que 0 a 7 considera-se pH cido e de 7 a 14 pH bsico. Para a maioria das nossas enzimas o pH timo 7. Mas, h excees como a pepsina, que atua no ambiente cido do estmago com pH em torno de 2. Outra exceo a tripsina, que atuam no duodeno, onde o pH em torno de 8. Fora do pH timo, para mais ou para menos, a enzima sofre desnaturao e perde sua funo.Figura 2.44: A influncia do pH.

CONCENTRAO DO SUBSTRATO: medida que a concentrao do substrato aumenta as enzimas vo ficando ocupadas. A partir de um certo ponto a velocidade da reao se mantm constante, indicando a saturao enzimtica.

Figura 2.45: A concentrao do substrato tambm influencia a ao enzimtica.

INIBIO ENZIMTICAA atividade enzimtica pode ser inibida. Muitos medicamentos agem dessa maneira, por exemplo, as sulfas, que so muito utilizadas contra infeces bacterianas, atuam inibindo a enzima necessria pra a sntese de determinada vitamina essencial para o metabolismo da bactria. Sem a vitamina a bactria morre. O Xenical um inibidor de lpase, impedindo a digesto e, conseqentemente, a absoro de gorduras, levando ao emagrecimento.Em alguns casos os inibidores enzimticos agem como veneno, o caso do cido ciandrico utilizado nos campos de concentrao para matar judeus durante a segunda guerra. Essa substncia atua inibindo enzimas da respirao celular.

cidos Nuclicos (DNA e RNA)

Os cidos nuclicos so as substncias responsveis pela transmisso da herana biolgica: as molculas que regem a atividade da matria viva, tanto no espao (coordenando e dirigindo a qumica celular por meio da sntese de protenas) como no tempo (transmitindo os caracteres biolgicos de uma gerao a outra, nos processos reprodutivos).Sabia-se de sua presena nas clulas, mas a descoberta de sua funo como substncias controladoras da atividade celular foi um dos passos mais importantes da histria da Biologia.Em 1953, o bioqumico norte-americanoJames D. Watsone o biologista molecularFrancis Crickpropuseram um modelo que procurava esclarecer a estrutura e os princpios de funcionamento dessas substncias.O volume de conhecimento acumulados a partir de ento caracteriza o mais extraordinrio conhecimento biolgico que culminou, nos dias de hoje, com a criao daEngenharia Gentica, rea da Biologia que lida diretamente com os cidos nuclicos e o seu papel biolgico.

NUCLEOTDEOSPossuem trs componentes: Pentose, cido fosfrico e base nitrogenada.

1. Pentose: pode ser a ribose (RNA) ou desoxirribose (DNA).

2. cido fosfrico

3. Base nitrogenada: Pricas: formadas por dois anis (Adenina e guanina)

Pirimdicas: formadas por um anel (Citosina, timina e uracila)

A Timina ocorre exclusivamente no DNA e a uracila exclusivamente RNAA unio desses trs elementos forma um nucleotdeo:

Figura 2.46: A unio entre fosfato, ribose ou desoxirribose e base nitrogenada forma um nucleotdeo.

ESTRUTURA DO DNAOs nucleotdios so unidos por meio de uma ligao entre o carbono 3 da pentose de um nucleotdio e o radical fosfato do carbono 5 do outro, essa ligao se chama ligao fosfodister. As duas fitas so polimerizadas fazendo essa ligao. Portanto, a unio entre os nucleotdios feita por uma ligao Fosfato-Pentose. Sempre numa extremidade da fita haver um carbono 5 livre e na outra um carbono 3, formando as extremidades 5 e 3. As duas fitas se posicionam de maneira que a extremidade 5 de uma coincida com a extremidade 3 da outra. Isso uma propriedade chamada ANTIPARALELISMO.As bases nitrogenadas interagem fazendo pontes de hidrognio, sendo duas pontes entre Adenina e Timina e trs entre Citosina e Guanina. Isso provoca uma toro na fita formando a Dupla Hlice.O pareamento sempre adenina com timina e citosina com guanina, por isso dizemos que as fitas de DNA so COMPLEMENTARES.

Figura 2.47: A molcula de DNA.

Figura 2.48: A estrutura plana e espacial do DNA.

Replicao do DNA:No processo de replicao ou duplicao do DNA uma fita usada como molde, e, por complementaridade uma nova fita sintetizada. Assim, o novo DNA possui sempre uma fita do DNA que lhe deu origem. Por isso, esse processo chamado de SEMICONSERVATIVO.

Figura 2.49: A replicao do DNA.

A enzima que catalisa a sntese de DNA a DNA-polimerase e o sentido utilizado o sentido 53 da fita nova.

Diferenas entre DNA e RNA:

DNA Acar: Desoxirribose Fita dupla Nucleotdios: A, T, C, G

RNA Acar: Ribose Fita nica Nucleotdios: A, U, C, G

Tipos de RNA:

RNA ribossmico (RNA-r): constituio dos ribossomos. RNA mensageiro (RNA-m): levam as mensagens que codificam as protenas. RNA Transportador (RNA-t): Transportam os aminocidos que sero usados na sntese de uma protena. So um adaptador entre o RNA-m e os aminocidos

Obs: A polimerizao da cadeia de RNA catalisada por uma enzima chamada RNA-polimerase e tambm ocorre no sentido 53.

VAMOS FAZERENEM 2005. Um fabricante afirma que um produto disponvel comercialmente possui DNA vegetal, elemento que proporcionaria melhor hidratao dos cabelos.

Sobre as caractersticas qumicas dessa molcula essencial vida, correto afirmar que o DNA

a) de qualquer espcie serviria, j que tm a mesma composio.b) de origem vegetal diferente quimicamente dos demais pois possui clorofila.c) das bactrias poderia causar mutaes no couro cabeludo.d) dos animais encontra-se sempre enovelado e de difcil absoro.e) de caractersticas bsicas, assegura sua eficincia hidratante.

Resposta: A. Qualquer molcula de DNA composta por diferentes propores de 4 nucleotdeos formados por Adenina, Timina, Guanina e Citosina. Dessa forma, o DNA de qualquer espcie poderia ser utilizado, e mesmo assim, a utilidade do DNA como tratamento capilar questionvel.

ATIVIDADES 1) Impvido. Os domadores de Tit

Cientistas brasileiros criam protena humana em laboratrio que simula as duras e extremas condies ambientais da maior lua de Saturno

... Respondem pelo experimento os pesquisadores Srgio Pilling e Diana Andrade, que lograram reproduzir em laboratrio o inspito ambiente de Tit e, a partir da, nele obter uma das principais protenas imprescindveis vida, a adenina - ela mesma, a letra A das bases que compem o DNA humano e que d "leitura" gentica somente quando se combina com a protena timina...ISTO n 2078 09/09/2009

O texto acima ilustra um erro grosseiro com relao aos compostos formadores dos seres vivos, e denota profundo desconhecimento do autor sobre o assunto comentado. O erro no texto est em:

a) Considerar ser possvel criar protenas humanas em laboratrio.b) Combinar Timina e Adenina apenas, visto que Adenina tambm pode ser ligada Uracila no DNA.c) Considerar que a "leitura" gentica dependente das bases que formam o DNA.d) No salientar que, por ser mais evoludo, o DNA humano mais complexo.e) Agrupar duas das bases nitrogenadas que formam o DNA em um tipo de composto orgnico ao qual no fazem parte.

2) ENEM 2002. O milho verde recm-colhido tem um sabor adocicado. J o milho verde comprado na feira, um ou dois dias depois de colhido, no mais to doce, pois cerca de 50% dos carboidratos responsveis pelo sabor adocicado so convertidos em amido nas primeiras 24 horas.Para preservar o sabor do milho verde pode-se usar o seguinte procedimento em trs etapas:1o. descascar e mergulhar as espigas em gua fervente por alguns minutos; 2o. resfri-las em gua corrente;3o. conserv-las na geladeira.A preservao do sabor original do milho verde pelo procedimento descrito pode ser explicada pelo seguinte argumento:

a) O choque trmico converte as protenas do milho em amido at a saturao; este ocupa o lugar do amido que seria formado espontaneamente.b) A gua fervente e o resfriamento impermeabilizam a casca dos gros de milho, impedindo a difuso de oxignio e a oxidao da glicose.c) As enzimas responsveis pela converso desses carboidratos em amido so desnaturadas pelo tratamento com gua quente.d) Microrganismos que, ao retirarem nutrientes dos gros, convertem esses carboidratos em amido, so destrudos pelo aquecimento.e) O aquecimento desidrata os gros de milho, alterando o meio de dissoluo onde ocorreria espontaneamente a transformao desses carboidratos em amido.

3) ENEM 2006.

A partir desses dados, foram feitas as afirmaes abaixo.

I. As famlias brasileiras, em 30 anos, aumentaram muito o consumo de protenas e gros, que, por seu alto valor calrico, no so recomendveis.II. O aumento do consumo de alimentos muito calricos deve ser considerado indicador de alerta para a sade, j que a obesidade pode reduzir a expectativa de vida humana.III. Doenas cardiovasculares podem ser desencadeadas pela obesidade decorrente das novas dietas alimentares.

correto apenas o que se afirma em

a) I b) II c) III d) I e II e) II e III

4) ENEM 2005. Os ltimos dados da Pesquisa de Oramentos Familiares, realizada entre 2002 e 2003 pelo IBGE, mostram que 40,6% da populao brasileira esto acima do peso, ou seja, 38,8 milhes de adultos. Desse total, 10,5 milhes so considerados obesos. Vrias so as dietas e os remdios que prometem um emagrecimento rpido e sem riscos. H alguns anos foi lanado no mercado brasileiro um remdio de ao diferente dos demais, pois inibe a ao das lipases, enzimas que acelerama reao de quebra de gorduras. Sem serem quebradas elas no so absorvidas pelo intestino, e parte das gorduras ingeridas eliminada com as fezes. Como os lipdios so altamente energticos, a pessoa tende a emagrecer. No entanto, esse remdio apresenta algumas contra-indicaes, pois a gordura no absorvida lubrifica o intestino, causando desagradveis diarreias.Alm do mais, podem ocorrer casos de baixa absoro de vitaminas lipossolveis, como as A, D, E e K, pois

a) essas vitaminas, por serem mais energticas que as demais, precisam de lipdios para sua absoro.b) a ausncia dos lipdios torna a absoro dessas vitaminas desnecessria.c) essas vitaminas reagem com o remdio, transformando-se em outras vitaminas.d) as lipases tambm desdobram as vitaminas para que essas sejam absorvidas.e) essas vitaminas se dissolvem nos lipdios e s so absorvidas junto com eles.3- ORIGEM E EVOLUO DAS CLULASA primeira clula, e por conseguinte, o primeiro ser vivo, surgiu no planeta em torno de 3,5 bilhes de anos atrs. No sabemos exatamente como era essa clula, apenas que, muito provavelmente era simples. Podemos imaginar a primeira clula como um modelo simplificado de uma bactria atual.

A CLULA BACTERIANA

Clulas muito simples, sem organelas e com material gentico (DNA) localizado em uma regio especfica do citoplasma, mas no protegido por um envoltrio, ou seja, sem uma envoltrio nuclear. definida como uma clula procarionte.

Figura 2.50: A clula bacteriana tpica.

A CLULA ANIMAL E CLULA VEGETAL

Basicamente, a clula vegetal distingue-se da animal por apresentar parede celular, cloroplastos e grandes vacolos. Mitocndrias, complexo de Golgi, retculo endoplasmtico, ribossomos, membrana plasmtica so comuns aos dois tipos celulares. So definidas como clulas eucariontes.

Figura 2.51: A clula animal tpica.

Figura 2.52: A clula vegetal tpica.

ORIGEM ENDOSSIMBITICA

A teoria endossimbitica foi proposta pela primeira vez na dcada de 60 pela microbiologista americana Lynn Margulis. Durante muitos anos a teoria foi alvo de duras crticas por parte de outros bilogos. No entanto, com o levantamento de diversas evidncias empricas e com a publicao do livro intitulado A simbiose na evoluo celular a teoria de Margulis comeou a se popularizar.Atualmente ela amplamente aceita pela comunidade cientfica.Segundo esta teoria, h milhares de anos atrs, as mitocndrias e os cloroplastos das clulas eucariontes teriam sido organismos procariontes de vida livre. Estes organismos foram ento englobados (atravs do processo de endocitose) por clulas maiores com as quais estabeleceram uma relao de simbiose. As mitocndrias seriam o resultado da endocitose de procariontes aerbios e os cloroplastos de procariontes fotossintetizantes (possivelmente cianobactrias). Desta forma, forneceriam energia clula hospedeira, enquanto esta os protegeria do meio externo.

Figura 2.53: A provvel sequncia de processos evolutivos que culminaram nas clulas eucariticas atuais.4- DIVISO CELULAR (MITOSEEMEIOSE)A diviso celular um processo pelo qual uma clula se divide e d origem a duas clulas filhas. A diviso faz parte do ciclo celular, que vai desde o surgimento de uma nova clula at sua diviso e formao de duas clulas novas. Ou seja, compreende o ciclo de vida da clula. A fase em que a clula no est se dividindo chamada interfase, onde a clula est com alta atividade metablica (sntese protica) e se preparando para dividir. Na fase de diviso ns chamamos de mitose.Existem dois tipos de diviso celular, a MITOSE e a MEIOSE.Antes da diviso celular, ocorre a intrfase, etapa em que a clula segue sua vida normal, e comea a se preparar para a diviso aumentando seu tamanho e duplicando os cromossomos.

Figura 2.54: O ciclo celular simplificado.A mitose ( do grego: mitos = filamento ) um processo de diviso celular, caracterstico de todas as clulas somtica vegetais e animais. um processo contnuo que dividido didaticamente em 5 fases: Prfase, metfase, anfase, telfase, nas quais ocorrem grande modificaes no ncleo e no citoplasma. O desenvolvimento das sucessivas fases da mitose so dependentes dos componentes do aparelho mittico.Suas funes, no ser humano, so: crescimento, regenerao e reposio celular.Observe as fases da mitose no fim do tpico.

Figura 2.55: Representao da mitose, a principal diviso celular realizada nos seres vivos.

A meiose (do grego: meosis = diminuio) o nome dado ao processo de diviso celular atravs do qual uma clula tem o seu nmero de cromossomos reduzido pela metade. Por este processo so formados gametas e esporos.Nos organismos de reproduo sexuada a formao de seus gametas, ocorre por meio desse tipo de diviso celular. Quando ocorre fecundao, pela fuso de dois desses gametas, ressurge uma clula diplide, que passar por numerosas mitoses comuns at formar um novo indivduo, cujas clulas sero, tambm, diplides.Nos vegetais, que caracterizam-se pela presena de um ciclo reprodutivo haplodiplobionte, a meiose no tem como fim a formao de gametas, mas, sim, com a formao de esporos. Curiosamente, nos vegetais a meiose relaciona-se com a poro assexuada de seu ciclo reprodutivo.Observe as fases da meiose no fim do tpico.

Figura 2.56: Representao da meiose, responsvel pela produo de gametas em seres humanos.

VAMOS FAZERENEM 2009 1a verso. Quando adquirimos frutas no comrcio, observamos com mais frequncia frutas sem ou com poucas sementes. Essas frutas tm grande apelo comercial e so preferidas por uma parcela cada vez maior da populao. Em plantas que normalmente so diploides, isto , apresentam dois cromossomos de cada par, uma das maneiras de produzir frutas sem sementes gerar plantas com uma ploidia diferente de dois, geralmente triploide. Uma das tcnicas de produo dessas plantas triploides a gerao de uma planta tetraploide (com 4 conjuntos de cromossomos), que produz gametas diploides e promove a reproduo dessa planta com uma planta diploide normal. A planta triploide oriunda desse cruzamento apresentar uma grande dificuldade de gerar gametas viveis, pois como a segregao dos cromossomos homlogos na meiose I aleatria e independente, espera-se que

a) os gametas gerados sejam diploides.b) as cromtides irms sejam separadas ao final desse evento.c) o nmero de cromossomos encontrados no gameta seja 23.d) um cromossomo de cada par seja direcionado para uma clula-filha.e) um gameta raramente ter o nmero correto de cromossomos da espcie.

Resposta: E. Durante a meiose I ocorre a separao dos cromossomos homlogos (que formam par). Como essas plantas apresentam trincas ao invs de pares, dificilmente a meiose resultar em gametas funcionais, com a quantidade correta de cromossomos.5- METABOLISMO ENERGTICO:FOTOSSNTESEE RESPIRAOOs processos metablicos so, de maneira geral, o conjunto de reaes que ocorrem em um ser vivo. Podemos ento, concluir que, so essas as reaes que nos mantm vivos.Cada espcie apresenta um pacote diferente de reaes, que fazem parte de seu dia a dia. Os dois processos metablicos mais importantes no planeta so a respirao e a fotossntese, que se relacionam de acordo com a gravura abaixo:

Figura 2.57: Relao entre os principais processos metablicos.

A FOTOSSNTESE

Podemos definir fotossntese como o processo pelo qual se transforma energia luminosa em energia qumica, em outras palavras a planta consegue fabricar molculas orgnicas (glicdios) e liberar oxignio a partir de molculas inorgnicas (CO2 e gua) utilizando luz para isso.Inicialmente pensava-se que o oxignio liberado vinha do CO2. Mais tarde Calvin marcou tomos de oxignio da gua e viu que eram os mesmo presentes no oxignio, comprovando, portanto, que o oxignio vem da gua.

Equao geral:

Os compostos orgnicos produzidos na fotossntese armazenam energia qumica, que pode ser liberada posteriormente na respirao. Podemos considerar esses compostos como combustveis, utilizados inclusive, na produo de energia eltrica (combustveis fsseis).

ETAPAS DA FOTOSSNTESE:

FOTOQUMICA (CLARA):

1. ABSORO DE LUZ2. TRANSPORTE DE ELTRONS3. PRODUO DE ATP

Na membrana do tilacoide a energia luminosa captada pelas clorofilas, as quais esto organizadas em fotossistemas, estruturas compostas de clorofilas fixadas s protenas da membrana (complexo antena) e um par de clorofilas centrais (centro de reao).As clorofilas do complexo antena deslocam a energia para o centro de reao onde existe um par especial de clorofilas A que capaz de perder eltrons e transferir para um aceptor iniciando a cadeia de transporte de eltrons.A cadeia de transporte de eltrons (CTE) composta por uma sequncia de protenas aceptoras de eltron e dois fotossistemas I e II, sendo que o fotossistema II possui menor nvel de energia que o I.

Uma vez excitado o eltron do fotossistema II ele se desloca pela CTE at chegar ao Citocromo, que bombeia prtons H+ para o interior do tilacide gerando um gradiente protnico.O eltron continua caminhando pela cadeia at chegar ao fotossistema I repondo o eltron perdido. Este chega com a energia reduzida ao complexo NADPH redutase, que produz NADPH a partir de NADP+ . O eltron que foi perdido pelo fotossistema II reposto pela quebra de uma molcula de H2O gerando molculas de oxignio, processo chamado de fotlise da gua.

Figura 2.58: A cadeia de transporte de eltrons.

O gradiente de prtons formado no interior do tilacide passa pela ATP-Sintase, o que resulta na sntese de ATP (fotofosforilao).

BIOQUMICA (ESCURA):

1. FIXAO DO CARBONO (CICLO DE CALVIN-BENSON)

Agora os produtos da etapa fotoqumica (NADP e ATP) sero utilizados para realizar a tarefa de transformar Carbono inorgnico (CO2) em carbono orgnico (glicdio). Nesse ciclo, a enzima ribulose 1,5 bifosfato carboxilase (RUBISCO) promove a reao da ribulose 1,5 bifosfato com o CO2. No ciclo existem diversas molculas intermedirias e o produto final so molculas de gliceraldedo 3-fosfato, um acar de trs carbonos que se combina e origina os demais.

Figura 2.59: O ciclo de Calvin.

RESUMINDO A FOTOSSNTESE

A RESPIRAO AERBICA

A respirao celular tem como objetivo quebrar molculas orgnicas e gerar ATP (adenosina trifosfato), um nucleotdeo que tem a capacidade de armazenar energia nas ligaes entre os fosfatos.

Figura 2.60: A molcula de ATP, a armazenadora de energia.

O ATP a nossa moeda energtica. a partir dela que tiramos a energia para nossas funes vitais como caminhar, fazer digesto, pensar, etc.A substncia orgnica base da respirao celular a glicose. dessa molcula que retiramos a energia qumica para fabricar o ATP. Contudo tambm podemos retirar energia de lipdios (fonte secundria) e em ltimo caso de protenas (fonte terciria). Independente da fonte o objetivo da respirao celular gerar ATP.A maioria dos seres vivos produz energia por respirao aerbica, na qual uma molcula de glicose oxidada e transformada em CO2 e gua.

Glicose + 6O2 6CO2 + 6H2O + 36 ou 38 ATP

A queima da glicose ocorre em etapas, caso contrrio a quantidade de energia liberada poderia matar a clula. Alm disso, a liberao de pacotes de energia proveniente das ligaes qumicas da glicose facilita o processo de captura dessa energia por nucleotdeos especiais carreadores de energia (aceptores de eltrons), o NAD (nicotinamida adenina dinucleotdeo) e o FAD (flavina adenina dinucleotdeo). A energia, na sua essncia trata-se de eltrons. O NAD e o FAD capturam os eltrons por meio de tomos de hidrognio, tornando-se reduzidos (NADH e FADH2). Mais tarde, na cadeia transportadora de eltrons, essas molculas sero oxidadas e a energia contida no eltron ser utilizada para a fabricao de ATP.

Figura 2.61: Oxignio, um gs comburente.

VAMOS FAZERIMPVIDO 2013. Leia o texto e analise o grfico para responder ao que se pede:A fotossntese a converso de energia solar em energia qumica. A energia qumica ento utilizada para converter o CO2 da atmosfera em compostos de carbono estveis, principalmente acares. Toda a vida na terra depende desse processo, realizado por cianobactrias, algas e plantas verdes. Mas por que verdes?Os pigmentos dos seres fotossintetizantes captam preferencialmente luz com ftons de comprimentos de onda particulares, refletindo o resto. A energia dos ftons transmitida ao longo de uma rede de molculas de pigmentos energticos para um centro de reao, o qual quebra a gua para obter eltrons energticos para reaes bioqumicas. No planeta Terra, o espectro de energia da luz solar tem o pico na regio entre o azul e o verde. Porm o azul transporta mais energia que o verde, e o vermelho produzido em maior quantidade. O comprimento de onda verde, que fica em uma posio intermediria, no tem energia comparvel ao azul e nem quantidade comparvel ao vermelho, portanto as plantas adaptaram-se a absorver menos dele.Adaptado de: Cincia com caf (http://www.blogger.com/feeds/2775070297017434410/posts/default)

Grfico: Taxa fotossinttica x Comprimento de onda (nm)

Sobre o processo da fotossntese e absoro dos comprimentos de onda, marque a alternativa incorreta:

a) Pigmentos como a clorofila absorvem comprimentos de onda especficos, preferencialmente vermelho e azul.b) O verde no absorvido, apenas refletido. Nossos olhos captam essa radiao refletida e ento vemos as plantas verdes.c) Dependendo do espectro refletido pelo pigmento fotossintetizante, poderamos encontrar plantas vermelhas e azuis.d) Uma planta iluminada apenas com luz verde apresentaria um crescimento muito menor, podendo chegar morte, se comparada com plantas iluminadas com luz vermelha ou azul somente.e) A luz branca, por no apresentar todos os comprimentos de onda em sua composio, seria a melhor opo para um agricultor que queira iluminar artificialmente sua lavoura.

Resposta: E. Como podemos ver no grfico, a clorofila absorve principalmente os comprimentos de onda correspondentes ao vermelho e azul, refletindo praticamente todo o verde. Como as plantas precisam absorver luz para realizar fotossntese, ilumin-las com um comprimento de onda que elas refletem, apenas, poderia causar sua morte aps um tempo.Como a luz branca composta pela unio de todos os outros comprimentos de onda, seria aceitvel iluminar uma lavoura com ela.

ATIVIDADES 1) ENEM 2006. As caractersticas dos vinhos dependem do grau de maturao das uvas nas parreiras porque as concentraes de diversas substncias da composio das uvas variam medida que as uvas vo amadurecendo.O grfico a seguir mostra a variao da concentrao de trs substncias presentes em uvas, em funo do tempo.

O teor alcolico do vinho deve-se fermentao dos acares do suco da uva. Por sua vez, a acidez do vinho produzido proporcional concentrao dos cidos tartrico e mlico.Considerando-se as diferentes caractersticas desejadas, as uvas podem ser colhidas

a) mais cedo, para a obteno de vinhos menos cidos e menos alcolicos.b) mais cedo, para a obteno de vinhos mais cidos e mais alcolicos.c) mais tarde, para a obteno de vinhos mais alcolicos e menos cidos.d) mais cedo e ser fermentadas por mais tempo, para a obteno de vinhos mais alcolicos.e) mais tarde e ser fermentadas por menos tempo, para a obteno de vinhos menos alcolicos.

2) ENEM 2007. Ao beber uma soluo de glicose (C6H12O6), um corta-cana ingere uma substncia

a) que, ao ser degradada pelo organismo, produz energia que pode ser usada para movimentar o corpo.b) inflamvel que, queimada pelo organismo, produz gua para manter a hidratao das clulas.c) que eleva a taxa de acar no sangue e armazenada na clula, o que restabelece o teor de oxignio no organismo.d) insolvel em gua, o que aumenta a reteno de lquidos pelo organismo.e) de sabor adocicado que, utilizada na respirao celular, fornece CO2 para manter estvel a taxa de carbono na atmosfera.

3) ENEM 2010. Um ambiente capaz de asfixiar todos os animais conhecidos do planeta foi colonizado por pelo menos trs espcies diferentes de invertebrados marinhos. Descobertos a mais de 3.000 m de profundidade no Mediterrneo, eles so os primeiros membros do reino animal a prosperar mesmo diante da ausncia total de oxignio. At agora, achava-se que s bactrias pudessem ter esse estilo de vida. No admira que os bichos pertenam a um grupo pouco conhecido, o dos loricferos, que mal chegam a 1,0 mm. Apesar do tamanho, possuem cabea, boca, sistema digestivo e uma carapaa. A adaptao dos bichos vida no sufoco to profunda que suas clulas dispensaram as chamadas mitocndrias.

LOPES, R. J. Italianos descobrem animal que vive em agua sem oxignio. Disponvel em:http://www1.folha.uol.com.br. Acesso em: 10 abr. 2010 (adaptado).

Que substncias poderiam ter a mesma funo do O2 na respirao celular realizada pelos loricferos?

a) S e CH4 b) S e NO3-c) H2 e NO3-d) CO2 e CH4e) H2 e CO2

4) ENEM 2000. No processo de fabricao de po, os padeiros, aps prepararem a massa utilizando fermento biolgico, separam uma poro de massa em forma de bola e a mergulham num recipiente com gua, aguardando que ela suba, como pode ser observado, respectivamente, em I e II do esquema abaixo.Quando isso acontece, a massa est pronta para ir ao forno.

Um professor de Qumica explicaria esse procedimento da seguinte maneira:A bola de massa torna-se menos densa que o lquido e sobe. A alterao da densidade deve-se fermentao, processo que pode ser resumido pela equao

Considere as afirmaes abaixo.

I. A fermentao dos carboidratos da massa de po ocorre de maneira espontnea e no depende da existncia de qualquer organismo vivo.II. Durante a fermentao, ocorre produo de gs carbnico, que se vai acumulando em cavidades no interior da massa, o que faz a bola subir.III. A fermentao transforma a glicose em lcool. Como o lcool tem maior densidade do que a gua, a bola de massa sobe.

Dentre as afirmativas, apenas:

a) I est correta.b) II est correta.c) I e II esto corretas.d) II e III esto corretas.e) III est correta.

5) ENEM 2007. Todas as reaes qumicas de um ser vivo seguem um programa operado por uma central de informaes.A meta desse programa a auto-replicao de todos os componentes do sistema, incluindo-se a duplicao do prprio programa ou mais precisamente do material no qual o programa est inscrito. Cada reproduo pode estar associada a pequenas modificaes do programa.

M. O. Murphy e l. Oneill (Orgs.). O que vida? 50 anos depois especulaes sobre o futuro da biologia.So Paulo: UNESP. 1997 (com adaptaes).

So indispensveis execuo do programa mencionado acima processos relacionados a metabolismo, auto-replicao e mutao, que podem ser exemplificados, respectivamente, por:

a) fotossntese, respirao e alteraes na sequencia de bases nitrogenadas do cdigo gentico.b) duplicao do RNA, pareamento de bases nitrogenadas e digesto de constituintes dos alimentos.c) excreo de compostos nitrogenados, respirao celular e digesto de constituintes dos alimentos.d) respirao celular, duplicao do DNA e alteraes na sequencia de bases nitrogenadas do cdigo gentico.e) fotossntese, duplicao do DNA e excreo de compostos nitrogenados.6- CODIFICAO DA INFORMAO GENTICA E SNTESE PROTICAA mensagem gentica contida no DNA formada por um alfabeto de quatro letras que correspondem aos quatro nucleotdeos: A, T, C e G. Com essas quatros letras preciso formar palavras que possuem o significado de aminocidos. Cada protena corresponde a uma frase formada pelas palavras, que so os aminocidos. De que maneira apenas quatro letras do alfabeto do DNA poderiam ser combinadas para corresponder a cada uma das vinte palavras representadas pelos vinte aminocidos diferentes que ocorrem nos seres vivos.

Figura 2.62: Relao entre DNA, transcrio, traduo e a protena.

Uma proposta brilhante sugerida por vrios pesquisadores, e depois confirmada por mtodos experimentais, foi a de que cada trs letras (uma trinca de bases) do DNA corresponderia uma palavra, isto , um aminocido. Nesse caso, haveria 64 combinaes possveis de trs letras, o que seria mais do que suficiente para codificar os vinte tipos diferentes de aminocidos (matematicamente, utilizando o mtodo das combinaes seriam, ento, 4 letras combinadas 3 a 3, ou seja, 43 = 64 combinaes possveis).O cdigo gentico do DNA se expressa por trincas de bases, que foram denominadas cdons. Cada cdon, formado por trs letras, corresponde a um certo aminocido.A correspondncia entre o trio de bases do DNA, o trio de bases do RNA e os aminocidos por eles especificados constitui uma mensagem em cdigo que passou a ser conhecida como cdigo gentico.Mas, surge um problema. Como so vinte os diferentes aminocidos, h mais cdons do que tipos de aminocidos! Deve-se concluir, ento, que h aminocidos que so especificados por mais de um cdon, o que foi confirmado. A tabela abaixo, especifica os cdons de RNAm que podem ser formados e os correspondentes aminocidos que especificam.

Figura 2.63: A tabela de cdons e aminocidos correspondentes.Dizemos que o cdigo gentico universal, pois em todos os organismos da Terra atual ele funciona da mesma maneira, quer seja em bactrias, em uma cenoura ou no homem.O cdon AUG, que codifica para o aminocido metionina, tambm significa incio de leitura, ou seja, um cdon que indica aos ribossomos que por esse trio de bases qe deve ser iniciada a leitura do RNAm.Diz-se que o cdigo gentico degenerado porque cada palavra (entenda-se aminocido) pode ser especificada por mais de uma trinca.A sntese protica realizada por 3 tipos bsicos de RNA: RNAm: As molculas de RNA mensageiro(RNAm) sintetizadas a partir dos genes tm a informao para a sntese de protenas, codificada na forma de trincas de bases nitrogenadas. Cada trinca chamada cdon e define cada aminocido constituinte da protena. RNAt: Esse tipo de RNA chamado de transportador por ser o responsvel pelo transporte das molculas de aminocidos at os ribossomos, onde elas se unem para formar as protenas. Um RNAt uma molcula relativamente pequena. Em uma das extremidades liga-se um aminocido especfico; em sua regio mediana h uma trinca de bases, o anticdon. Por meio do anticdon, o RNAt emparelha-se temporariamente a uma trinca de bases complementares do RNA mensageiro (RNAm), o cdon. RNAr: So os principais componentes dos ribossomos, que so grandes maquinarias macromoleculares que guiam a montagem da cadeia de aminocidos pelo mRNA e tRNA.

Figura 2.64: A sntese protica. VAMOS FAZERSimulado-ENEM. Nas clulas vivas em geral, sejam elas de eucariontes ou de procariontes, o mecanismo da sntese de protenas tem especial importncia. Entre as diversas molculas e estruturas que participam da formao das protenas, esto o DNA, os vrios tipos de RNA e os ribossomos, nos quais ocorre a traduo da informao e a reunio dos aminocidos, resultando na sntese de protenas propriamente dita.

A figura mostra a estrutura de um RNA transportador (tRNA), responsvel pela conduo do aminocido at o ribossomo. A ala do anticdon permite a ligao com o cdon do RNA mensageiro (mRNA), possibilitando o mecanismo de traduo. A informao hereditria para for- mar cada protena determinada pela sequencia de bases de um determinado DNA, que transcrita numa molcula de mRNA. Todos os seres vivos de organizao celular possuem os mesmos tRNA e usam os mesmos aminocidos para formar suas protenas. O sistema de cor- respondncia entre DNA, RNA e aminocidos constitui o cdigo gentico, praticamente universal. Considerando esses dados e os seus conhecimentos sobre o metabolismo da clula, voc poderia afirmar que:

a) cada tipo de tRNA conduz sempre o mesmo tipo de aminocido, permitindo a especificidade do processo de traduo.b) o cdigo gentico diferente para cada espcie de ser vivo, permitindo a formao de protenas diferentes.c) um determinado tRNA pode conduzir vrios aminocidos diferentes, dependendo da informao contida no mRNA.d) as protenas so transportadas para o interior dos ribossomos pela ao combinada dos tRNA citoplasmticos.e) os tRNA transportam os anticdons para o DNA, que os utiliza para formar as sequencias de bases do mRNA.

Resposta: A. Cada trinca ou cdon do RNAm lida por apenas um tipo de RNAt. Dessa forma, cada trinca codifica apenas um tipo de aminocido, apesar de trincas diferentes poderem codificar o mesmo aminocido, fazendo com que o processo seja degenerado. ATIVIDADES 1) EPCAR. Observe o esquema abaixo.

O DNA, constituinte dos cromossomos, o material gentico da maioria dos seres vivos. Atravs do processo denominado (2), a informao gentica ser distribuda s clulas em diviso. O processo denominado (1) corresponde produo de RNA a partir do DNA, tal RNA controlar a sntese de protena, no citoplasma, em um processo chamado (3).

Os nmeros 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente,

a) duplicao, transcrio e traduo.b) transcrio, duplicao e traduo.c) traduo, transcrio e duplicao.d) duplicao, traduo e transcrio.

2) ENEM 2009. A figura seguinte representa um modelo de transmisso da informao gentica nos sistemas biolgicos. No fim do processo, que inclui a replicao, a transcrio e a traduo, ha trs formas proteicas diferentes denominadas a, b e c.

Depreende-se do modelo que

a) a nica molcula que participa da produo de protenas e o DNA.b) o fluxo de informao gentica, nos sistemas biolgicos, e unidirecional.c) as fontes de informao ativas durante o processo de transcrio so as protenas.d) e possvel obter diferentes variantes proteicas a partir de um mesmo produto de transcrio.e) a molcula de DNA possui forma circular e as demais molculas possuem forma de fita simples linearizadas.

3) Guia +ENEM tico. Leia o texto a seguir:Um gene torna-se ativo depois que protenas chamadas fatores de transcrio se renem em regies reguladoras de gene, permitindo que as enzimas conhecidas como RNA polimerases transcrevam as letras do cdigo de DNA do gene, ou os nucleotdeos, em cpias mveis de RNA. No caso de genes que codificam protenas, as molculas de RNA, conhecidas como mensageiros RNA, migram para o citoplasma, onde estruturas chamadas ribossomos as traduzem em protenas especficas.

Cientifica American Brasil, maro de 2011.

A ausncia da enzima RNA polimerase em genes codificadores de protenas poderia causar, entre outros efeitos:

a) a paralisao da fabricao de RNA mensageiro e, consequentemente, da protena.b) o acmulo de protenas no citoplasma da clula, podendo lev-la morte.c) a perda do gene responsvel pela fabricao da protena, fato conhecido como mutao.d) o acmulo de nucleotdeos no citoplasma celular, prejudicando o trabalho dos ribossomos.e) a fabricao excessiva de RNA mensageiro, o que levaria superproduo da protena codificada.7- PRINCIPAISTECIDOS ANIMAISE VEGETAISNos animais vertebrados h quatro grandes grupos de tecidos: o muscular, o nervoso, o conjuntivo (abrangendo tambm os tecidos sseo, cartilaginoso e sanguneo) e o epitelial, constituindo subtipos especficos que iro formar os rgos e sistemas corporais.Por exemplo: O sangue considerado um tecido conjuntivo, com diversificadas clulas (as hemcias, os leuccitos e as plaquetas) e o plasma (gua, sais minerais e diversas protenas). Nos invertebrados estes tipos de tecido so basicamente os mesmos, porm com organizaes mais simples. A maioria dos tecidos alm de serem compostos de clulas, apresentam entre elas substncias intracelulares (intersticiais).

Figura 2.65: Os principais tipos de tecidos.Especificao dos tecidos animais bsicos

Epitlio revestimento da superfcie externa do corpo (pele), os rgos (fgado, pulmo e rins) e as cavidades corporais internas; Conjuntivo constitudo por clulas e abundante matriz extracelulas, com funo de preenchimento, sustentao e transporte de substncias;Muscular constitudo por clulas com propriedades contrteis; Nervoso formado por clulas que constituem o sistema nervoso central e perifrico (o crebro, a medula espinhal e os nervos). Assim como nos animais, as clulas vegetais associam-se umas s outras formando tecidos, ou seja, unidades com estruturas e funes especficas. Os tecidos vegetais podem ser divididos em: tecidos meristemticos, tecidos de revestimento, tecidos fundamentais e tecidos vasculares.

Tecidos meristemticosOs tecidos meristemticos so responsveis pela formao dos demais tecidos e pelo crescimento das plantas. Eles so formados por clulas pequenas e com grande capacidade de diviso atravs da mitose. Os tecidos meristemticos podem ser classificados como primrios ou secundrios.Os meristemas primrios so responsveis pelo crescimento longitudinal (crescimento primrio) das plantas. So encontrados principalmente no pice dos caules e das razes. Existem trs tipos de meristemas primrios, sendo que cada um deles responsvel pela formao de um tipo especfico de tecido: protoderme (origina a epiderme), meristema fundamental (origina os tecidos fundamentais) e procmbio (origina os tecidos vasculares).Os meristemas secundrios ocorrem nas plantas que apresentam crescimento em espessura (crescimento secundrio). So formados por clulas adultas que se desdiferenciam e recuperam a capacidade de diviso mittica. O felognio e o cmbio so meristemas secundrios. O primeiro responsvel pela formao de camadas da periderme e, o segundo, pela formao do floema e xilema secundrios.

Tecidos de revestimentoOs tecidos de revestimento, alm de protegerem mecanicamente as superfcies externas das plantas, tambm realizam funes como aerao dos tecidos internos e reduzem a perda de gua. Existem dois tipos de tecidos de revestimento: a epiderme e a periderme.A epiderme o tecido primrio de revestimento. As clulas epidrmicas das partes areas das plantas secretam uma substncia chamada de cutina. A cutina forma uma camada impermeabilizante chamada de cutcula. A cutcula, entre outras funes, evita a perda de gua e protege a planta de choques mecnicos. Entre as clulas da epiderme existem as clulas-guarda. As clulas-guarda controlam a abertura de pequenos poros da epiderme chamados de estmatos. Atravs dos estmatos ocorre a entrada e a sada de gases da planta. A epiderme tambm pode apresentar apndices chamados de tricomas como, por exemplo, os plos radiculares,Em plantas com crescimento em espessura (secundrio) a epiderme usualmente substituda pela periderme. A periderme possui trs camadas: a feloderme, o felognio e o sber. O felognio um tecido meristemtico que origina o sber para fora e a feloderme para fora.

Tecidos fundamentaisOs tecidos fundamentais so representados pelos parnquimas e pelos tecidos de sustentao.Os parnquimas so tecidos que ocorrem em diversas partes das plantas. Alguns exemplos de parnquima so o clorofiliano, o amilfero, o aerfero e o aqfero. O parnquima clorofiliano possui clulas com grande quantidade de cloroplastos, sendo o principal local de realizao da fotossntese. O parnquima amilfero possui clulas que armazenam amido como substncia de reserva. O parnquima aerfero acumula ar em seu interior permitindo, por exemplo, a flutuao de plantas aquticas. J o parnquima aqfero armazena gua em seu interior e muito comum em plantas de clima seco.Os tecidos de sustentao so de dois tipos: o colnquima e o esclernquima. O colnquima formado por clulas vivas e flexveis sendo especialmente adaptado sustentao de rgos em crescimento. O esclernquima formado por clulas mortas e muito resistentes. Suas clulas so impregnadas por uma substncia chamada lignina que confere rigidez s clulas.

Tecidos vascularesOs tecidos vasculares transportam substncias ao longo da planta. Existem dois tipos de tecidos vasculares: o xilema e o floema.O xilema o principal condutor de gua e nutrientes (seiva bruta) das razes at as folhas da planta. O xilema composto principalmente por dois tipos de clula: os elementos de vaso e os traquedes. Os elementos de vaso so clulas alongadas que se dispem em sequncia formando vasos condutores. Suas paredes apresentam perfuraes que permitem a comunicao entre elementos adjacentes. Os traquedes tambm so clulas alongadas e dispostas sequencialmente. Suas paredes possuem pequenos poros chamados de pontuaes.O floema o principal condutor de substncias orgnicas (seiva elaborada) originadas da fotossntese. Os elementos crivados e as clulas companheiras so as principais clulas condutoras do floema e, assim como as clulas do xilema, encontram-se dispostos na forma de feixes. Os elementos crivados possuem uma rea repleta de poros atravs dos quais as clulas adjacentes se comunicam. As clulas companheiras so clulas parenquimticas, dispostas ao lado dos elementos crivados, que auxiliam na conduo das substncias.

VAMOS FAZERENEM 2005. A gua um dos componentes mais importantes das clulas. A tabela abaixo mostra como a quantidade de gua varia em seres humanos, dependendo do tipo de clula. Em mdia, a gua corresponde a 70% da composio qumica de um indivduo normal

Durante uma bipsia, foi isolada uma amostra de tecido para anlise em um laboratrio. Enquanto intacta, essa amostra pesava 200 mg. Aps secagem em estufa, quando se retirou toda a gua do tecido, a amostra passou a pesar 80 mg. Baseado na tabela, pode-se afirmar que essa uma amostra de

a) tecido nervoso substncia cinzenta.b) tecido nervoso substncia branca.c) hemcias.d) tecido conjuntivo.e) tecido adiposo.

Resposta: D. A amostra possui 200 mg antes da secagem, e cai para 80 mg logo aps. Dessa forma podemos fazer uma regra de 3, onde 200 mg corresponde a 100%, e 80 mg corresponde a X.Fazendo a conta, chegamos a 40%.Mas esse resultado de 40% o que sobrou na amostra, logo, o que foi perdido a gua e corresponde a 60%.Olhando na tabela, conclumos que o tecido que possui 60% de gua o conjuntivo.

ATIVIDADES 1) ENEM 2001. O hemograma um exame laboratorial que informa o nmero de hemcias, glbulos brancos e plaquetas presentes no sangue. A tabela apresenta os valores considerados normais para adultos. Os grficos mostram os resultados do hemograma de 5 estudantes adultos. Todos os resultados so expressos em nmero de elementos por mm3 de sangue.

Podem estar ocorrendo deficincia no sistema de defesa do organismo, prejuzos no transporte de gases respiratrios e alteraes no processo de coagulao sangunea, respectivamente, com os estudantes

a) Maria, Jos e Roberto.b) Roberto, Jos e Abel.c) Maria, Lusa e Roberto.d) Roberto, Maria e Lusa.e) Lusa, Roberto e Abel.8- NOES SOBRECLULAS-TRONCO,CLONAGEME TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTEA Biotecnologia o conjunto de tcnicas que utilizam seres vivos para a produo de substncias, tecidos e rgos teis para o homem.

CLULAS-TRONCO

As clulas capazes de se diferenciar e gerar um ou mais tipos celulares so chamadas de clulas-tronco. Essas clulas, quando esto nos estgios iniciais do perodo embrionrio, so chamadas de clulas-tronco totipotentes ou clulas-tronco embrionrias, as quais so muito desejadas para as pesquisas devido a sua capacidade de gerar todos os tecidos do corpo, sendo uma promissora ferramenta teraputica, principalmente para a medicina regenerativa. As clulas-tronco adultas encontradas, por exemplo, na medula ssea e cordo umbilical, possuem menor capacidade de diferenciao em relao as embrionrias, por isso so chamadas de pluri ou multipotentes. Algumas clulas-tronco so capazes de gerar apenas um tipo celular, essas so clulas-tronco adultas do tipo unipotentes. So encontradas na pele e no intestino, por exemplo.

Figura 2.66: Clulas-tronco embrionrias.

O benefcio que as clulas-tronco podem proporcionar, segundo mdicos e cientistas, indiscutvel, gerando alternativas sem precedentes para a cura de doenas que desafiam a medicina. Por serem indiferenciadas e capazes de gerar no s novas clulas-tronco como grande variedade de clulas diferenciadas funcionais, as clulas-tronco podero formar e reparar diversos tecidos danificados, como os do crebro, corao, ossos, msculos e pele, e tratar enfermidades incurveis, como cncer, problemas cardacos, leses na medula espinhal, epilepsia, diabetes e artrite reumatide. A polmica surge quando se trata da retirada de clulas-tronco de embries, visto que isso implica a destruio deles. Algumas pessoas argumentam que o extermnio desses embries to criminoso quanto o aborto. As clulas-tronco podem ser encontradas mais comumente em duas regies do corpo: na medula ssea e no sangue do cordo umbilical. Com o sangue do cordo umbilical congelado, as clulas-tronco ficam disponveis para serem usadas, pelo menos, por 15 anos. E no h risco de rejeio, j que as clulas provm do prprio paciente. relativamente recente a constatao de que, alm da pele, do intestino e da medula ssea, outros tecidos e rgos humanos fgado, pncreas, msculos esquelticos (associados ao sistema locomotor), tecido adiposo e sistema nervoso tm um estoque de clulas-tronco e uma capacidade limitada de regenerao aps leses.Figura 2.67: Resumindo o que so clulas-tronco e sua importncia.

CLONAGEM

A clonagem (do grego: Klon = broto vegetal) processo natural ou artificial onde so produzidos organismos geneticamente idnticos. Trata-se de um tipo de reproduo assexuada pois no envolve troca de gametas entre indivduos.Em 1903 o botnico Herbert J. Webber criou o termo clonagem. Mas ela ficou mundialmente conhecida com a clonagem da ovelha Dolly.

Clonagem reprodutivaA clonagem reprodutiva se refere produo se seres vivos geneticamente idnticos, ou seja, produo de cpias idnticas de seres vivos, sejam eles animais, vegetais ou humanos. Neste processo, normalmente o ncleo de uma clula reprodutiva retirado e esta recebe o ncleo de uma clula somtica, que ir fundir-se e dividir-se, comportando-se como um embrio normal. Este embrio implantado em uma me de aluguel. O organismo formado geneticamente idntico ao organismo doador da clula somtica. o tipo de clonagem da Dolly.

Figura 2.68: A clonagem reprodutiva.Clonagem teraputicaO objetivo desta tcnica produzir clulas-tronco para o tratamento de doenas e produo de rgos para transplante. Esta tcnica a esperana de muitas pessoas portadoras de doenas como diabetes, Parkinson e Alzheimer. Esta tcnica esbarra em muitos preconceitos e parmetros ticos. O processo de produo de uma clula muito parecido com a clonagem reprodutiva, porm a clula no implantada no tero.

Figura 2.69: A clonagem teraputica.

Os cientistas tm muitas esperanas com relao clonagem na cura de doenas, e acreditam que no futuro a clonagem possa produzir clulas de rgos ou at rgos inteiros, salvando a vida de muitas pessoas e diminuindo a fila dos transplantes. Que tambm possa utilizar clulas do prprio organismo no lugar de implantes mamrios, clonando as clulas de gordura, por exemplo. A clonagem de seres humanos poder solucionar os casos de infertilidade e at evitar que crianas nasam com defeitos genticos. Espcies de animais com risco de extino podem ser clonados.

TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE

Na biotecnologia moderna, uma das tcnicas mais importantes a Engenharia Gentica ou Tecnologia do DNA recombinante. Trata-se do conjunto de tnicas que trabalham com o material gentico, pelo corte e pela recombinao da molcula de DNA.O corte do DNA feito pelas enzimas de restrio (ou endonucleases de restrio), que seccionam a molcula do cido nuclico em regies determinadas e especficas de cada enzima. Pela ao das enzimas ligases, os fragmentos isolados podem ser unidos, permitindo a formao do DNA recombinante.As bactrias so muito utilizadas nessa tcnica por possurem pequenos segmentos circulares de DNA, os plasmdios, independentes do cromossomo bacteriano. Os plasmdios isolados so abertos e recebem o segmento de DNA que se deseja amplificar (copiar). Recolocados nas bactrias, duplicam-se com elas, formando milhares de novas cpias, que podem ser isoladas e estudadas.

Figura 2.70: Resumo da terapia do DNA recombinante.

VAMOS FAZERENEM 2010. Trs dos quatro tipos de testes atualmente empregados para a deteco de prons patognicos em tecidos cerebrais de gado morto so mostrados nas figuras a seguir. Uma vez identificado um animal morto infectado, funcionrios das agncias de sade pblica e fazendeiros podem remov-lo do suprimento alimentar ou rastrear os alimentos infectados que o animal possa ter consumido.

Scientific American. Brasil, ago. 2004 (adaptado).

Analisando os testes I, II e III, para a deteco de prons patognicos, identifique as condies em que os resultados foram positivos para a presena de prons nos trs testes:

a) Animal A, lmina B e gel A.b) Animal A, lmina A e gel B.c) Animal B, lmina A e gel B.d) Animal B, lmina B e gel A.e) Animal A, lmina B e gel B.

Resposta: C. No primeiro teste, a morte do ratinho indicou a presena do pron. No segundo, a lmina A mostrou reao quando em contato com anticorpos identificadores do pron. E por fim, no terceiro teste, vemos que o gel A permaneceu intacto, enquanto o B apresentou reao.

ATIVIDADES 1) EPCAR-modificada. Atravs da engenharia gentica, possvel obter clulas cujo DNA resultante de pedaos de DNA de outras clulas. Os RNAs produzidos por clulas de uma planta transgnica foram os seguintes: RNA transportador de tomate, RNA mensageiro de cebola, RNA ribossomal de milho e aminocidos de alface. Se essas clulas modificadas geneticamente forem capazes de sintetizar protenas, ser produzida a estrutura primria de uma protena de

a) tomate. b) cebola. c) milho.d) alface.e) uma combinao de todas as plantas.

2) Simulado-FTD. s vezes constrange ao oficial registrador e me solteira que busca a Serventia para registrar seu filho, ou sua filha, mas a lei que assim o exige e deve ser indagado dela se de seu interesse informar quem o pai da criana. [...]Da resulta que o suposto pai ser intimado a comparecer em juzo para confirmar ou no a declarao da me, de que o filho seu. [...] No havendo confirmao do suposto pai com relao paternidade requerida, este dever provar judicialmente sua alegao, atravs do exame de DNA. Extrado do site: . Acesso em: 31 mar. 2010.

A impresso digital do DNA, ou DNA fingerprinting, tem sido muito usada na medicina forense para a identificao de vtimas, criminosos e na confirmao de paternidades. Esse exame baseia-se na identificao de trechos do DNA cujas sequncias repetidas de nucleotdeos so exclusivas para cada pessoa e transmitidas de pais para filhos de acordo com a h