Coleção 10 V - Livro 3 - Biologia - Aluno by Editora Elabore

Ana Clara Oliveira Líliam Faleiro

FRENTE

bogdanhoda-Shutterstock.com

BIOLOGIA Por falar nisso Você sabe de que maneira os cientistas podem investigar as estruturas no interior das células? A observação das estruturas celulares é dificultada pelo fato de a maioria das células serem tão pequenas que não podem ser observadas a olho nu. Diante disso, foi necessária a invenção de um aparelho que possibilitasse visualizar objetos muito pequenos, o microscópio. A invenção do primeiro microscópio é atribuída ao fabricante de lentes holandês Zacharias Janssen. Ele associou duas lentes de vidro, apoiadas nas extremidades de um tubo e observou que, juntas, essas lentes ampliavam os objetos. Com o desenvolvimento de instrumentos capazes de ampliar as percepções humanas, a citologia, área da biologia que se preocupa com o estudo das células, avançou rapidamente e grande parte da estrutura celular foi revelada. Além de um envoltório (membrana plasmática), as células eucariotas são constituídas por mais dois compartimentos básicos: o citoplasma, onde ocorrem importantes processos metabólicos e o núcleo, que contém a maioria do material genético. Nesta módulo, iniciaremos o estudo do citoplasma. Nas próximas aulas, estudaremos os seguintes temas

A09 A10 A11 A12

Transporte por meio da membrana................................................8 Ribossomos e sistema de endomembranas..................................19 Vacúolos celulares e peroxissomos...............................................27 Citoesqueleto e movimentos celulares.........................................34

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO A09

ASSUNTOS ABORDADOS nn Transporte por meio da membrana nn Transporte passivo nn Transporte ativo nn Transporte por meio de vesículas

TRANSPORTE POR MEIO DA MEMBRANA Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. Nas soluções, as moléculas dissolvidas (o componente disperso) são chamadas de soluto, enquanto que o componente dispersante, geralmente o líquido que as dissolve, é chamado de solvente. Uma solução com a concentração alta tem uma alta quantidade de soluto. Inversamente, uma solução com uma concentração baixa tem menor quantidade de soluto. Portanto, quanto maior a concentração de uma solução, mais soluto ela terá. Quando duas soluções têm a mesa concentração, elas são isotônicas (iso = igual). Quando uma solução está mais concentrada em relação à outra, ela é hipertônica (hiper = mais). Já quando uma solução é menos concentrada, ela é hipotônica (hipo = menos). Só é possível dizer que uma solução é hiper, hipo ou iso, quando comparamos com outra solução, ou seja, Solução B

1L de água 3g de açucar

1L de água 1g de açucar Concentração = 1g/L

Concentração = 3g/L

Opirus/Arte

Solução A

Figura 01 - A solução do frasco A em relação ao frasco B apresenta-se hipotônica. A solução do frasco B em relação ao frasco A apresenta-se hipertônica.

Em módulos anteriores, vimos que a troca de substâncias entre a célula e o meio externo é mediada pela membrana plasmática. Entretanto, não são todas as substâncias que conseguem atravessá-la e, por essa razão, dizemos que a membrana tem permeabilidade seletiva – há uma seleção daqueles compostos que vão atravessá-la. Existem diferentes caminhos pelos quais as substâncias podem entrar na célula, são os chamados mecanismos de transporte por meio da membrana. Esses transportes são classificados de acordo com o gasto de energia pela célula. Quando há gasto de energia pela célula, isto é, o gasto de ATP (a molécula energética da célula) para levar uma substância do meio externo para o meio interno, ou vice-versa, dizemos que o transporte é ativo. Já quando não há gasto de energia da célula, o transporte é passivo.

Transporte passivo O transporte passivo é um tipo de transporte realizado pela célula sem o gasto de energia. Ocorre entre o meio intra e extracelular e para os solutos é realizado a favor do gradiente de concentração, ou seja, do local de mais concentrado para o local menos concentrado. O transporte passivo tem, por principal função, promover a isotonia entre os dois meios. Tal processo é influenciado pelo (a):

nn Tamanho

da partícula de soluto;

nn Diferença

de concentração entre as soluções interna e externa da célula;

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nn Afinidade

química do soluto em relação à membrana de composição lipoproteica. Alguns solutos são apolares, outros polares. Neste último caso, há uma dificuldade de movimentação do soluto em relação à natureza lipídica da membrana plasmática; passivo que pode ser de três tipos: difusão simples, difusão facilitada e osmose.

nn Transporte

Difusão simples

Fonte: Wikimedia Commons

Uma gota de corante se espalhando em um recipiente com água é um exemplo do princípio da difusão. A difusão é a capacidade que as partículas têm de se espalhar uniformemente pelo espaço disponível. Esse processo ocorre pelo fato de que todos os materiais (átomos, íons, moléculas etc.) estão em movimento constante. Essa movimentação contínua e aleatória das moléculas tende a espalhá-las. Estatisticamente, haverá maior fluxo de partículas da região mais concentrada para a menos concentrada, até que essa substância atinja a mesma concentração em todo o espaço. Nesse momento, o fluxo de partículas será igual entre todas as direções.

Figura 02 - O movimento do corante quando colocado em um recipiente com água é um exemplo de difusão simples.

Nas células, para que a difusão ocorra são necessárias duas condições: nn A

membrana plasmática deve ser permeável à substância (soluto apolar). existir uma diferença de concentração entre o meio intra e extracelular.

Os gases respiratórios (gás oxigênio e gás carbônico), por exemplo, são substâncias que entram na célula por difusão, atravessando a membrana plasmática. O sangue venoso chega aos pulmões com alta concentração de dióxido de carbono (CO2) e baixa concentração de oxigênio (O2). Ocorre difusão do CO2 do sangue para os alvéolos pulmonares e difusão do O2 dos alvéolos pulmonares para o sangue. O processo inverso ocorre nos órgãos do corpo, onde o sangue, rico em O2, encontra os tecidos com muito CO2 e pouco O2. Assim, por difusão, o gás oxigênio vai para os órgãos do corpo, e o CO2 para o sangue. Observe que os solutos em questão, CO2 e O2, são moléculas apolares e não encontram dificuldades para atravessar a matriz lipídica da membrana plasmática. A velocidade de transporte do soluto é proporcional apenas à concentração do soluto no meio hipertônico.

Membrana As proteínas da membrana podem facilitar o deslocamento de plasmá ca

algumas substâncias a favor do gradiente de concentração, sem gasto de energia para a célula. O transporte das partículas é mais rápido na difusão facilitada do que na simples, uma vez que as proteínas da membrana aperfeiçoam esse transporte. Algumas proteínas formam canais, pelos quais as moléculas (glicose, por exemplo) atravessam a membrana sempre do meio hipertônico para o meio

Alta concentração

Baixa concentração

Opirus/Arte

Difusão facilitada

Figura 03 - A difusão simples pode ocorrer por meio da passagem da substância diretamente pela membrana plasmática.

A09  Transporte por meio da membrana

nn Deve

Biologia

hipotônico. Existem também proteínas carreadoras, ou permeases, que transportam moléculas específicas capturando-as fora ou dentro da célula e liberando-as em sua face oposta. Assim, a velocidade de transporte do soluto é dependente da disponibilidade de proteínas carreadoras na membrana. Exterior da célula com alta concentração do soluto Canal protéico

Interior da célula com baixa concentração do soluto

Opirus/Arte

Membrana plasmá ca

Figura 04 - As substâncias atravessam a membrana por canais proteicos específicos. Na maioria das células, o transporte de glicose é um exemplo de difusão facilitada.

Velocidade do transporte

O transporte facilitado depende das permeases na membrana plasmática. A velocidade desse transporte é proporcional à quantidade da substância até o ponto em que as permeases, que transportam essa substância, estão todas ocupadas. Observe o gráfico ao lado (figura 05). A curva S1 demonstra o transporte passivo, e a curva S2 o transporte facilitado. Observe que o transporte facilitado é mais rápido, mas se torna constante a partir de determinado tempo em que as permeases estão todas ocupadas. O transporte passivo continua ocorrendo, uma vez que não depende de proteínas.

Concentração da substância

Figura 05 - Velocidade de fluxo dos solutos ao atravessar uma membrana por difusão simples e difusão facilitada, de acordo com os seus gradientes de concentração.

Solução hipotônica Lado 1

Osmose

Solução hipertônica Lado 2

Transporte de solvente (água) através de membrana semipermeável que ocorre contra o gradiente de concentração do soluto, ou seja, a água se desloca do meio com menor concentração de soluto (hipotônico) para o meio em que o soluto está em maior concentração Lado 1 B Lado 2 (hipertônico). A tendência é, no decorrer do tempo, atingir-se o equilíbrio entre as soluções, observando que a membrana semipermeável não permite deslocamento de soluto, somente de solvente.

Pressão osmó ca

Soluto

Membrana semipermeável

Opirus/Arte

A09  Transporte por meio da membrana

→

Figura 06 - Se tivermos uma solução de água + glicose e outra somente água (solvente puro), separadas por uma membrana semipermeável, com o passar do tempo, haverá a passagem das moléculas de água pela membrana semipermeável para a solução de glicose.

Para entender a osmose, você precisa entender o conceito de pressão osmótica. No experimento ao lado (fig. 06), o lado 1, que só tem água, é separado do lado 2, que tem água mais soluto, por uma membrana semipermeável (assim como a membrana plasmática). Por osmose, a água passa pela membrana saindo do lado 1 para o lado 2, elevando o nível da água desse lado. A força que levou a água do lado 1 para o lado 2 é denominada pressão osmótica. Essa força depende da diferença entre as concentrações das duas soluções. Quanto maior for a diferença, maior será a pressão osmótica.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Osmose nas células animais Se uma célula animal (hemácia, por exemplo) for colocada em uma solução hipotônica em relação ao seu citosol, ela ganhará água por osmose, seu volume aumentará e pode ocorrer ruptura da membrana (lise celular). Como a membrana plasmática é elástica, ela consegue aumentar de volume até certo limiar. Após esse limiar, a célula se rompe. Essa ruptura é denominada plasmoptise. Especificamente no caso das hemácias, é denominada hemólise. Se uma hemácia for colocada em uma solução hipertônica em relação ao seu citoplasma, perderá água por osmose e murchará. O fenômeno é denominado crenação. Caso essa célula seja colocada em uma solução isotônica, ela não sofrerá alteração de volume e continuará com seu volume normal. Extracelular

Intracelular

SOLUÇÃO HIPERTÔNICA Extracelular

Intracelular

O fluxo de água no meio intra e extra é equivalente

A água sai do meio intra e vai para o meio extracelular

Hemácia normal

Hemácia murcha

SOLUÇÃO HIPOTÔNICA Extracelular

Intracelular

A água sai do meio extra e vai para o meio intracelular

Opirus/Arte

SOLUÇÃO ISOTÔNICA

Hemácia túrgida

Figura 07 - As hemácias em solução isotônica ficam normais, pois não há pressão osmótica. Se forem inseridas em uma solução com maior concentração, elas perdem água e murcham. Se estiverem em um meio mais diluído (hipotônico), elas absorvem água por osmose ficando túrgidas.

REGULAÇÃO OSMÓTICA NOS PEIXES Peixe dede água Peixes marinhos são capazes de manter a tonicidade seudoce sangue Peixe de água doce Peixe de água salgada Peixe de água salgada próxima à da água do mar, e assim evitar a perda de água, o que caunão bebe muita água não bebe muita água bebe muita água muita água sariabebe desidratação desses organismos. Porentrada isso, eles ingerem grande de água por osmose entrada de água por osmose perde água por osmose perde água por osmose volume de água para compensar a perda e produzem pouca urina, que pelas brânquias p q pelas brânquias p q é muito concentrada. O excesso de sal, proveniente do grande volume de água, é excretado pelas brânquias. As células e líquidos internos dos peixes de água doce são hipertônicos em relação ao meio, de modo que estão sempre absorvendo água por osmose. Os peixes dulcícolas eliminam essa grande quantidade de água urina urina escassa escass ss excreta o pela urina em contrapartida, perdem sais importantes. Essaabundante perda urina abundante excreta escassa escass ss o e, urina e hipotônica e hipertônica excesso de sal e hipotônica excesso e hipertônica sal salinade é compensada pela absorção ativa de sais por meio do epitélio que reveste as brânquias.

A09  Transporte por meio da membrana

SAIBA MAIS

Biologia

Como as células vegetais apresentam parede celular, elas não sofrem lise quando colocadas em uma solução hipotônica, mas aumentam de volume, situação conhecida como deplasmólise. Nessas células, os fenômenos osmóticos ocorrem entre o meio extracelular e o vacúolo, que pode ocupar quase todo o volume interno da célula. Quando o ambiente extracelular está hipertônico em relação ao intracelular, o vacúolo central perde água. A membrana e o volume citoplasmático se retraem, mas a parede celular não sofre a mesma deformação, devido a sua rigidez. Como consequência, pode haver o descolamento da membrana plasmática da parede celular, fenômeno denominado plasmólise, o qual, caso se prolongue por um grande período de tempo, pode ser fatal à célula. É importante ressaltar que na plasmólise, a membrana plasmática não se solta completamente da parede celular, pois está aderida a ela em regiões chamadas de plasmodesmos, pontos de troca de substâncias entre células vizinhas.

simples. Entretanto, as células precisam manter uma diferença de carga entre os meios interno e externo que é fundamental, por exemplo, para as células musculares e nervosas, na condução de impulsos elétricos pelos neurônios. Esse transporte é realizado por um tipo de proteína transportadora presente na membrana plasmática. Nesse processo, a cada três íons Na+ que a proteína bombeia para fora da célula, dois íons K+ são bombeados para dentro. Para realizar esse transporte contínuo, essas proteínas consomem ATP (trifosfato de adenosina), que é a molécula que fornece energia para as atividades da célula. A bomba de sódio e potássio faz com que o interior das células fique mais negativo do que o meio externo, criando uma diferença de cargas elétricas entre os dois lados da membrana. A diferença de potencial elétrico (DDP), gerada de ambos os lados, é fundamental para que o impulso nervoso aconteça nos neurônios. 1 - Três íons sódio (Na+) do citoplasma unem-se ao complexo proteico da membrana Na+ Na+

6 - Os íons potássio (K+) são lançados no citoplasma

Na+ Na+ Na+ Na+ K+

ATP

K+

ADP

Opirus/Arte

Figura 08 - Quando a célula vegetal se encontra em meio hipertônico, perde água e pode ocorrer plasmólise (deslocamento entre a membrana plasmática e celulósica).

Podemos facilmente observar esse fenômeno no meio ambiente. Em dias muito quentes e secos, as células das folhas ficam expostas ao ar, perdem água por evaporação e se retraem e as folhas murcham. Se a planta receber água, os vacúolos voltam a se encher de água, as células voltam a sua turgescência, e as folhas, ao seu estado normal.

A09  Transporte por meio da membrana

Transporte ativo Ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, o soluto se desloca da região de menor concentração para a de maior concentração. O transporte ativo ocorre com gasto de energia e depende da atuação de proteínas específicas da membrana plasmática, as quais farão o carreamento das moléculas de um lado para o outro. A velocidade de transporte do soluto, nessa situação, é variável, já que o soluto é dependente da disponibilidade da proteína de membrana. Bomba de sódio e potássio Um exemplo de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. Os íons sódio (Na+) e potássio (K+) estão constantemente atravessando a membrana plasmática por difusão

5- O fosfato, já sem energia, libera-se do complexo proteico

2- Ocorre transferência de um fosfato energé co para o complexo proteico.

CITOPLASMA K+

K+

Na+ Na+ Na+

3- Os íons sódio (Na+) são Na lançados para o meio extracelular +

K+

4- Dois íons potássio (K+) do meio extracelular unem-se ao complexo proteico

Opirus/Arte

Osmose nas células vegetais

Figura 09 - Representação esquemática da bomba de sódio e potássio

SAIBA MAIS UMA PROTEÍNA ALTERADA NA MEMBRANA PLASMÁTICA PODE CAUSAR UMA DOENÇA? O indivíduo com fibrose cística apresenta distúrbios na síntese de uma proteína responsável pelo carreamento transmembranar de íons cloro (C−). A inatividade dessa proteína transportadora e, consequentemente, as alterações na quantidade de íons cloro dentro e fora da célula levam à produção de secreções menos aquosas. Por serem mais viscosas, as secreções mucosas podem entupir os canais por onde passam, ocasionando a formação de cistos com características fibrosas. A obstrução dos ductos pancreáticos pela secreção mais viscosa impede que as enzimas digestivas sejam lançadas no intestino. Essa obstrução por secreção mais espessa também pode acometer os ductos biliares. O muco, produzido no pulmão, é mais espesso e pode ficar retido nas vias aéreas e ser invadido por bactérias, levando à tosse, pneumonias e bronquite crônica.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Transporte por meio de vesículas Os processos de difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo permitem o trânsito de moléculas e íons de pequenas dimensões. Todavia, as grandes moléculas ou até mesmo agregados moleculares não conseguem atravessar a membrana pelos mesmos mecanismos e, por isso, são incorporadas à célula e exteriorizadas por meio de vesículas (fluxo de massa), como veremos a seguir. Endocitose Transporte de moléculas grandes do meio extra para o intracelular, por meio de vesículas delimitadas por membrana. Os dois tipos de endocitose que vamos abordar, nesta módulo, são: fagocitose e pinocitose. Fagocitose Consiste na captura de partículas sólidas grandes pela célula por meio da formação de pseudópodes. Nos protozoários, micro-organismos heterotróficos, a fagocitose é frequentemente o mecanismo utilizado para obtenção de nutrientes. No processo de fagocitose, a membrana celular sofre evaginação, formando projeções externas (pseudópodes) de maneira a englobar a partícula. Em seguida, a membrana se reorganiza e a partícula fica aprisionada no interior da célula em vesículas denominadas fagossomos. Formação do vacúolo alimentar (fagossoma)

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Lisossomos Emissão de pseudópodes Par cula alimentar

Núcleo Citoplasma

Fusão dos lisossomos ao fagossomo

Figura 10 - Representação da ameba (protozoário) fagocitando uma partícula de alimento por meio dos pseudópodes. Ao lado uma foto, feita a partir de um microscópio, desse mesmo processo.

No ser humano, os glóbulos brancos utilizam esse processo para envolver partículas estranhas, como bactérias. Dentro da célula fagocítica, enzimas digestivas são secretadas para a vesícula e degradam o material incorporado, inativando-o. Meio extracelular A09  Transporte por meio da membrana

Par cula alimentar grande Pseudópode

Meio intracelular Fagossomo

1 a 2 µm

Opirus/Arte

Membrana plasmá ca

Figura 11 - Representação da endocitose por fagocitose.

Biologia

Pinocitose Por meio da pinocitose, a célula é capaz de incorporar líquidos e pequenas partículas sólidas dissolvidas nesse líquido. No processo, a membrana celular sofre invaginação, adentrando o citoplasma de maneira a incorporar a gotícula. Em seguida, a membrana se reorganiza e a gotícula fica aprisionada no interior da célula em vesículas denominadas pinossomos. É por meio da pinocitose, por exemplo, que as células intestinais capturam as gotículas de gordura durante a absorção dos alimentos digeridos, no trato digestivo. Membrana plasmá ca

Go cula/ substância dissolvida

Invaginação da membrana Pinossomo

Citoplasma

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Núcleo

Opirus/Arte

Figura 12 - Representação da endocitose por pinocitose.

Citoplasma

A09  Transporte por meio da membrana

Vesícula secretora

produto secretado ou excretado

Exocitose Trata-se de um fenômeno inverso ao da endocitose. A exocitose consiste na eliminação de produtos do meio intra para o extracelular. É por meio desse processo que são eliminados os corpos residuais formados pela fagocitose e pinocitose. Além disso, também ocorre a liberação das substâncias secretadas pela própria célula, como, por exemplo, a liberação dos produtos de secreção das diversas glândulas encontradas em nosso organismo. É o caso das células do pâncreas, que produzem os hormônios insulina e glucagon, os quais são lançados na corrente sanguínea por meio da exocitose. Para que ocorra a exteriorização, a vesícula que contém a substância que será eliminada se funde com à membrana plasmática, eliminando a substância que estava em seu interior.

Membrana plasmá ca

Figura 13 - Representação da exocitose: aproximação de vesículas da membrana plasmática e liberação do conteúdo para o meio externo.

Resíduos não digeridos de substâncias, que antes foram englobadas, são armazenados em vesículas que se aproximam da membrana, fundem-se a ela e eliminam o seu conteúdo ao meio externo. Esse processo, denominado clasmocitose, é bastante frequente em organismos unicelulares e em células de defesa do corpo humano, chamadas macrófagos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios de Fixação 01. (Uneb BA) Dado o esquema abaixo, no qual um recipiente é dividido por uma membrana semipermeável (MSP), o fenômeno físico que explica o que está ocorrendo no sistema,

isotônica. e) hipotônica em relação ao meio, e com o tempo sofreu crenação.

sem gasto de energia é:

d) hipotônica em relação ao meio, e com o tempo tornou-se

MSP

03. (UEPB) Observe a ilustração abaixo. Representa a bomba de

sódio e potássio, que explica a diferença de concentração desses íons dentro e fora da célula.

Solvente Soluto

a) transporte ativo; apenas o solvente passa pela membrana semipermeável. b) difusão facilitada; apenas o soluto passa pela membrana semipermeável. c) osmose; apenas o solvente passa pela membrana semipermeável.

Figura adaptada de LINHARES e GEWANDSZNAJDER, Biologia Hoje vol. 1.

d) osmose; apenas o soluto passa pela membrana semipermeável. e) transporte ativo; solvente e soluto passam pela membrana semipermeável.

A bomba de sódio e potássio é um exemplo da troca de substâncias entre a célula e o meio externo. Trata-se do(a): a) Osmose. b) Endocitose.

02. (UFRRJ) Células vermelhas do sangue foram colocadas em

c) Transporte ativo.

um meio com concentração diferente do seu citoplasma. A

d) Difusão.

variação no volume celular foi registrada no gráfico a seguir.

e) Exocitose.

tempo

A análise do gráfico permite concluir que a hemácia estava: a) hipertônica em relação ao meio, e com o tempo tornou-se isotônica. b) hipertônica em relação ao meio, e com o tempo sofreu hemólise. c) hipertônica em relação ao meio, e com o tempo sofreu crenação.

hipertônico, em relação ao seu interior, e verifica-se que a célula murcha e encolhe em seguida. Qual das alternativas abaixo assinala o fenômeno e o tipo de célula observados: a) Difusão facilitada, célula vegetal. b) Difusão simples, célula vegetal. c) Transporte ativo, célula animal.

A09  Transporte por meio da membrana

volume celular

04. (UFPA) Suponha que uma célula seja colocada em um meio

d) Osmose, célula animal. e) Osmose, célula vegetal. 05. (Uerj RJ) Colocando-se hemácias humanas em diferentes soluções com concentrações iônicas variáveis, pode-se exemplificar a influência que o grau de permeabilidade da membrana plasmática à água exerce sobre a célula. As consequências desse experimento estão demonstradas nos esquemas a seguir.

Biologia

a) energético; menos concentrado; mais concentrado. b) iônico; hipertônico; hipotônico. c) osmótico; hiperosmótico; hiposmótico. d) iônico; menos concentrado; mais concentrado. 1

O esquema que representa o comportamento da hemácia, ao ser colocada em um meio hipertônico, é o de número: a) 1

e) energético; hipertônico; hipotônico. 09. (UEMS) Qual das alternativas descreve corretamente um dos processos de transporte através da membrana plasmática? a) Fagocitose: processo de transporte que permite a entrada e saída de substâncias da célula espontaneamente.

b) 2

b) Exocitose: processo de transporte que permite a ingestão de

c) 3

substâncias por meio do uso de energia – bomba de sódio.

d) 4

c) Endocitose: processo de transporte que permite a elimina-

06. (Unifor CE) Observe a figura abaixo. Par cula de alimento receptores de membrana

ção de substâncias com dimensões maiores, que não atravessam a membrana plasmática. d) Processo ativo: permite a ingestão de substâncias com dimensões maiores, que não atravessam a membrana plasmática, sem gasto de energia.

Citoplasma Membrana plasmá ca

e) Processo passivo: processo de transporte que ocorre sem gasto de energia como difusão, difusão facilitada e osmose. 10. (Unimontes MG) A fibrose cística (mucoviscidose) é uma doen-

Nela, estão esquematizadas as etapas do processo de a) plasmólise. b) pinocitose. c) fagocitose. d) osmose. e) difusão. 07. (Ufam AM) Complete: A pressão osmótica depende da concentração de partículas de soluto na solução. Quando duas soluções apresentam concentrações diferentes de soluto, a mais concentrada é chamada de ________ e a mais diluída ________ respectivamente. a) solução plasmática; solução hipertônica. b) solução hipotônica; solução hipertônica. c) solução aquosa; solução hipotônica. A09  Transporte por meio da membrana

d) solução hipertônica; solução hipertônica. e) solução hipertônica; solução hipotônica. 08. (Furg RS) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo.

ça hereditária que afeta 1 em cada 2 000 recém-nascidos. Nessa doença, as secreções exócrinas são muito viscosas, obstruindo o ducto das glândulas (pâncreas e glândulas salivares) e as vias respiratórias, principalmente os brônquios. Considerando a estrutura e funções dos componentes celulares, essa doença está diretamente relacionada com a) excesso na síntese de proteínas pelo retículo endoplasmático. b) dificuldade no empacotamento das secreções pelo complexo golgiense. c) defeito no transporte de íons e água através da membrana celular. d) deficiência no processo digestivo lisossomal. 11. (Unifor CE) A glicose é uma molécula de açúcar simples utilizada intensamente no metabolismo de nossas células. No entanto, para que a entrada de glicose ocorra em algumas células do nosso corpo, esse monossacarídeo deve se ligar a uma proteína de membrana transportadora específica, que o auxilia a atravessar a membrana celular sem haver gasto de energia.

O processo de transporte ativo na membrana de células

Esse tipo de movimento é conhecido como

animais se caracteriza pelo gasto _________________, por

a) exocitose.

meio da ação de um sistema do tipo “bomba de sódio e po-

b) osmose.

tássio”. Esse processo ativo se faz necessário, uma vez que

c) transporte ativo.

realiza o transporte de íons de um meio ________________

d) difusão simples.

para um meio ______________ .

e) difusão facilitada.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios Complementares 01. (Mackenzie SP) A tabela abaixo mostra o que ocorre com o volume e as concentrações interna e externa de uma célula ao ser exposta a diferentes soluções. Situação

Estado inicial

Estado final

Volume da célula

conc. ext > > conc. int.

conc. ext = = conc. int.

constante

conc. ext < < conc. int.

conc. ext = = conc. int.

alterado

04. (Ufpel RS) Sabe-se que, para as células exercerem suas funções, é necessário haver um controle da concentração interna de água e íons. Em 2003, o prêmio Nobel de química foi justamente para dois médicos norte-americanos que estudaram de que forma a água é transportada através da membrana celular de alguns tipos de tecidos, como o epitélio das glândulas lacrimais. Eles descobriram proteínas (aquaporinas), ao nível da membrana plasmática, que formam poros passivos

Os processos que ocorreram em A e B são, respectivamente: a) osmose e difusão. b) difusão e transporte ativo. c) osmose e difusão facilitada. d) difusão e osmose. e) transporte ativo e difusão facilitada. 02. (Uespi PI) Quando se faz o salgamento de carnes, sabe-se que os micro-organismos que “tentarem” se instalar morrerão por desidratação. Conclui-se, assim, que essas carnes constituem um meio: a) isotônico. b) hipotônico. c) hipertônico. d) lipídico. e) plasmolisado.

para a água se movimentar. O sentido do movimento é dado pelo gradiente osmótico e a seleção das moléculas de água é feita pelo seu tamanho e carga elétrica. Ciência Hoje, n° 200, 2003 [adapt.].

Meio externo Soluto Água

Aquaporina

Citoplasma Condição 1

Meio externo

03. (Ufam AM) O Gráfico abaixo mostra as concentrações de três íons, C, Mg e Na encontrados no citosol de células de uma planta aquática existente em um lago e na água do próprio lago.

Soluto Água

TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS

Aquaporina Citoplasma Condição 2

A09  Transporte por meio da membrana

Baseado(a) nos textos e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa INCORRETA. a) O processo de difusão de moléculas, representado nas Pelo gráfico podemos concluir que as concentrações desses três íons nos dois meios (intracelular) e aquático são mantidas por: a) pinocitose. b) transporte ativo. c) transporte passivo. d) fagocitose. e) permeabilidade seletiva.

figuras, é chamado de osmose. Em células vegetais na condição 2 ocorre a plasmólise. b) Uma das formas de diferenciar o transporte ativo do passivo é quanto ao gasto de energia (ATP) e direção do transporte (contra ou a favor do gradiente eletroquímico). c) Células animais e vegetais, na condição 1, absorvem água, por isso ‘incham’, o que pode levar ao rompimento celular.

Biologia

d) Na difusão facilitada, um tipo de transporte passivo, as pro-

c) II, as hemácias ficam plasmolisadas, pois quando mergulha-

teínas de membrana transportam substâncias do meio mais

das numa solução isotônica, seu volume citoplasmático não

concentrado para o menos concentrado. e) Baseado nas figuras, pode-se considerar que, na condição 1, o meio é hipotônico e, na condição 2, é hipertônico em relação à célula. 05. (UEPB) Desde a antiguidade, o sal comum (cloreto de sódio)

varia ao longo do tempo. d) III, as hemácias ganham água e aumentam seu volume citoplasmático, pois são hipertônicas em relação à solução em que se encontram. e) I, as hemácias ganham água, já que fazem transporte ativo de íons para o interior da célula, tornando-se hipertônicas.

tem sido um aliado do homem na conservação de certos alimentos, como a carne. Salgando o peixe, por exemplo, eleva-se fortemente o seu potencial osmótico. Assim, quando bactérias decompositoras entram em contato com a carne a) por osmose, ganham água, tornando a bactéria túrgida, dificultando o seu metabolismo, conservando a carne, por mais tempo. b) por difusão, o sal penetra na bactéria, matando-a por

07. (Ufu MG) São poucas as células que realizam o transporte de substâncias por meio da fagocitose. As amebas (protozoários), por exemplo, utilizam esse processo em sua alimentação. Considerando esse tipo de transporte, analise as afirmativas abaixo. I.

mento, que é digerido no seu interior por meio de enzi-

plasmólise. c) por osmose, ganham água, tornando a bactéria plasmolisada, dificultando o seu metabolismo, conservando a carne

mas específicas. II.

tabolismo induzindo a latência. e) por osmose, perdem água para o meio externo, reduzindo o seu metabolismo, conservando a carne por mais tempo. 06. (FMJ SP) Em três tubos de ensaios contendo soluções de um mesmo soluto em concentrações desconhecidas, foram colocadas hemácias cujas respostas fisiológicas estão registradas no gráfico.

A fagocitose é um transporte ativo, pois o alimento atravessa a membrana com a ajuda de proteínas que carre-

por mais tempo. d) por difusão, o sal penetra na bactéria dificultando o seu me-

Pela emissão de pseudópodes, a ameba captura o ali-

gam o alimento para o interior da ameba. III.

Nos vertebrados, o processo de fagocitose é utilizado por algumas células de defesa, como por exemplo, alguns glóbulos brancos.

Marque a alternativa correta. a) apenas I e III são corretas. b) apenas I e II são corretas. c) apenas II e III são corretas. d) I, II e III são corretas. 08. (Escs DF) Temperando Saladas Você já deve ter temperado saladas para sua alimentação usando basicamente vinagre ou limão, sal e azeite. Por experiência própria, você já deve ter observado que, se temperadas com antecedência, as verduras murcham.

A09  Transporte por meio da membrana

Sônia Lopes – BIO – 71

Após análise do gráfico, a conclusão correta a que se chega é que no tubo a) I, a solução é hipotônica, pois as hemácias, sendo mais concentradas, ganham água e ocorre a citólise. b) II, as hemácias murcham, pois quando mergulhadas numa solução hipertônica, perdem água reduzindo o volume citoplasmático.

Em uma salada de alface, quando temperada, ocorre o seguinte fenômeno: a) Difusão – movimento de partículas do ponto onde elas estão menos concentradas para onde estão mais concentradas. b) Difusão facilitada – movimento ativo através de membrana lipoprotéica sem a presença de enzimas especiais. c) Pinocitose – movimento de partículas gasosas através de membrana proteica, do meio mais concentrado, para omenos concentrado. d) Osmose – movimento de moléculas de água de um meio de menor concentração para uma de maior concentração. e) Endocitose – movimento de partículas, através de membrana semipermeável, do meio interno para o meio externo.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO A10

RIBOSSOMOS E SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

ASSUNTOS ABORDADOS nn Ribossomos e Sistema de endo-

As organelas (do latim: organello = pequenos órgãos) são estruturas localizadas no citoplasma da célula e desempenham funções específicas, realizando respostas fisiológicas importantes. Elas podem ser membranosas, ou não membranosas, como os ribossomos. O sistema de endomembranas é composto por organelas formadas por membranas lipídicas similares à membrana plasmática. Elas se distribuem por todo o espaço citoplasmático, o qual é formado por vários compartimentos. Entre as organelas constituintes do sistema de endomembranas, destacam-se o retículo endoplasmático, o complexo golgiense e os lisossomos. A comunicação entre essas organelas acontece, principalmente, por meio de vesículas transportadoras, que brotam de um compartimento doador e se fundem a um compartimento receptor.

membranas

nn Ribossomos nn Retículo endoplasmático nn Complexo golgiense

Ribossomos Os ribossomos não compõem o sistema de endomembranas de uma célula eucariótica. Entretanto, vamos estudá-los nesta aula, pois eles podem estar associados ao retículo endoplasmático no citoplasma celular ou se apresentar livres no citoplasma. Os ribossomos são estruturas globulares dispersas nos procariontes e nos eucariontes, e localizam-se dentro das mitocôndrias e cloroplastos. Essa organela apresenta duas subunidades diferentes e não está delimitada por membrana. Sua composição química é de natureza ribonucleoproteica, isto é, as duas subunidades são constituídas de RNA ribossômico e proteínas. Ribossomo 80S eucarió co

25nm 60S

40S

Subunidade menor Ribossomo

Opirus/Arte

Subunidade maior

Figura 01 - Desenho em cores fantasia de um ribossomo eucariótico, evidenciando as duas subunidades.

Originam-se a partir de uma região do núcleo, chamada nucléolo, e são responsáveis pela síntese de proteínas junto com complexos de enzimas, RNA mensageiro, RNA transportador e os aminoácidos disponíveis no citoplasma da célula. Dentro da célula encontram-se milhares de ribossomos, já que as proteínas constituem a substância de maior valor qualitativo para o metabolismo celular.

Ribossomo

Proteína em formação

Opirus/Arte

Biologia

Proteína finalizada

RNA mensageiro Subunidades do ribossomo Figura 02 - Desenho em cores fantasia de vários ribossomos (polissomos) realizando a síntese de uma mesma proteína.

Retículo endoplasmático É formado por uma dupla membrana lipídica e contínua à membrana externa que reveste o núcleo da célula, ou seja, a membrana do retículo endoplasmático é contínua ao envoltório nuclear (carioteca). Essa ligação entre essas duas estruturas é importante para o desempenho de suas funções, como veremos adiante. O retículo é composto por uma rede intercomunicante de vesículas formadas por uma membrana contínua, a qual delimita um espaço chamado cisterna ou lúmen. Em algumas regiões a superfície externa da membrana (ou citosólica) está recoberta por ribossomos. Isso possibilita a distinção entre dois tipos de retículo: o retículo endoplasmático granuloso – REG (ou ergastoplasma ou ainda, retículo endoplasmático rugoso, RER) e o retículo endoplasmático liso – REL (ou não granuloso). Retículo endoplasmático granuloso O REG é abundante e muito desenvolvido em células que realizam ativa síntese proteica, como por exemplo, células do pâncreas, que secretam insulina e glucagon; ou células que revestem a parede do estômago, que secretam muco e enzimas digestivas.

Citoplasma da célula 5’

3’

5’ RNA mensageiro

Membrana do RER Cisterna do RER

3’

membrana externa envoltório nuclear membrana interna re culo croma na endoplasmá co nucleolo rugoso

poro

Proteína

Ribossomos

Opirus/Arte

A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

A designação do retículo endoplasmático granuloso decorre da presença de múltiplos ribossomos aderidos à face externa da membrana, onde geralmente, formam complexos chamados de polirribossomos ou polissomos e sintetizam proteínas que são injetadas nas cisternas do retículo endoplasmático granuloso.

Figura 03 - Esquema tridimensional, em cores fantasia, mostrando o retículo endoplasmático rugoso contínuo à membrana do núcleo. Em zoom, a membrana do retículo com os ribossomos aderidos e traduzindo as proteínas que são enviadas à cisterna.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

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A maioria das células eucarióticas apresenta REG, com maior ou menor grau de desenvolvimento. Essa organela é responsável por produzir, em geral, proteínas que serão exportadas, e irão atuar em outros lugares do corpo, como as proteínas que desempenham papel fisiológico na própria célula, à exceção das enzimas lisossômicas que são produzidas também no REG. A afinidade dos ribossomos pelo REG deve-se ao fato de que a sua membrana possui proteínas receptoras específicas para os ribossomos, chamadas de riboforinas.

Figura 06 - Micrografia eletrônica de uma célula mostrando o retículo endoplasmático liso.

Por não possuir ribossomos, o REL não está envolvido com a síntese de proteínas, entretanto, está envolvido com outras funções vitais à célula:

Figura 04 - Micrografia eletrônica de uma célula mostrando o retículo endoplasmático granuloso.

Retículo endoplasmático não granuloso À região do retículo onde os ribossomos estão ausentes dá-se o nome de retículo endoplasmático liso (REL). Enquanto o REG é formado por bolsas achatadas, o REL tem membrana com formato tubular e de canais. REG e REL estão conectados e a transição, de uma parte à outra, se dá de forma gradual. Aos poucos a membrana achatada vai adquirindo forma tubular e perdendo os ribossomos. Membrana nuclear Núcleo Ribossomos

de lipídeos: fosfolipídeos, esteroides, colesterol e outros lipídeos constituintes da membrana são sintetizados pelo REL. nn Contração muscular: o REL das células musculares acumula íons cálcio, mantendo uma bomba iônica, que é fundamental para que ocorra a contração muscular. nn Desintoxicação: células do fígado, intestino, rins, pele e pulmões têm REL com função de degradar produtos tóxicos como pesticidas, conservantes, álcool, medicamentos e outras drogas. nn Liberação de glicose: grânulos de glicogênio, armazenados nas células do fígado, encontram-se aderidos ao REL, e são quebrados em glicose (glicogenólise) quando a célula precisa de energia.

Complexo golgiense O médico italiano Camilo Golgi, em 1898, estudando células nervosas, identificou pela primeira vez uma estrutura celular até então desconhecida, a qual posteriormente recebeu o seu nome. Complexo golgiense é um componente citoplasmático constituído, na maior parte das nossas células, por 6 a 20 bolsas membranosas (de constituição igual à membrana plasmática) achatadas, empilhadas umas sobre as outras.

Re culo endoplasmá co rugoso Re culo endoplasmá co liso

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Nos protozoários, fungos, vegetais e alguns vertebrados, as bolsas achatadas do complexo golgiense distribuem-se em pilhas por todo o citoplasma, de maneira dispersa. Nas células dos vertebrados, as pilhas se acumulam em um único local na célula.

Figura 05 - Esquema tridimensional, em cores fantasia, mostrando o retículo endoplasmático rugoso e liso.

Localização e estrutura Na maioria das células dos vertebrados, o complexo golgiense situa-se entre o retículo endoplasmático e a membrana plasmática. Essa organela é formada por três 21

A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

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nn Síntese

Biologia

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a cinco bolsas (cisternas) com vesículas (de forma esférica) associadas às bolsas, denominadas dictiossomo ou golgiossomo. Em cada dictiossomo é possível identificar uma face cis (ou face proximal, ou face formativa). voltada para o retículo plasmático, e uma face trans (ou face distal, ou face de maturação), voltada para a membrana plasmática. Muitas proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso são enviadas diretamente ao complexo golgiense, por meio de vesículas, denominadas vesículas transportadoras ou vesículas de transição. Essas vesículas se fundem à face cis, onde despejam o conteúdo que transportam. Uma vez dentro das cisternas, esses Figura 07 - Micrografia eletrônica de uma célula mostrando o complexo golgiense. diferentes materiais (proteínas, lipídeos etc.) serão armazenados e processados de diferentes maneiras. Frequentemente, uma proteína pode sofrer glicosilação (adição de um carboidrato), e virar uma glicoproteína; fosforilação, adicionando um grupo fosfato, entre outros. Monossacarídeos são, também, polimerizados formando polissacarídeos. Um exemplo é a pectina e a celulose formadas no complexo golgiense das células vegetais. Após o processamento, o sistema golgiense vai endereçar aquela molécula, isto é, inserir nela algum componente que lhe permita ir até a região onde precisa atuar. Uma vez endereçado, o produto que será exportado pela célula é empacotado em vesículas e lançado ao citoplasma no interior de vesículas de secreção que saem na face trans do complexo golgiense. Essas vesículas liberadas pela face de maturação dirigem-se ao seu destino final, que pode ser tanto o próprio citoplasma, como o meio extracelular.

complexo golgiense

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A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

re culo endoplasmá co granuloso

Figura 08 - Representação esquemática da célula como um todo e, evidenciando a estrutura do complexo de Golgi e sua interação com o retículo endoplasmático e a membrana plasmática.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Complexo golgiense e a formação do espermatozoide Espermá de 1

QUAL A DIFERENÇA ENTRE SECRETAR E EXCRETAR?

Acrossomo Núcleo

Espermatozóide 2

União de vesículas secretadas pelo complexo golgiense 3

Citoplasma que será eliminado

Cauda

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Essa organela é muito importante na formação do espermatozoide, pois ela irá produzir uma estrutura chamada acrossoma (do grego acros –alto, topoe somatos – corpo), que é uma vesícula rica em enzimas digestivas que se localiza na extremidade do gameta. São essas enzimas que facilitam a penetração do espermatozoide no óvulo.

SAIBA MAIS

Complexo de Golgi secretando vesículas

Muitas vezes usamos e ouvimos as palavras: secretar e excretar, como se elas fossem sinônimos. Mas, na Biologia, elas têm significados diferentes. Quando dizemos que a célula secretou algum produto, estamos nos referindo a substâncias úteis produzidas naquela célula, mas que saem dela e vão para outras regiões do corpo, como, por exemplo, hormônios, ou até mesmo fora do corpo, como é o caso das glândulas sudoríparas, que secretam suor. A excreção se refere ao processo de eliminação de substâncias que são resíduos do metabolismo da célula, isto é, produtos que precisam ser descartados, como, por exemplo, a urina.

Figura 09 - Formação do acrossoma do espermatozoide pelo complexo golgiense.

Exercícios de Fixação

02. (UFRGS) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes ao complexo golgiense. ( ) É local de síntese de lipídeos e esteroides. ( ) Empacota proteínas provenientes do retículo endoplasmático e as distribui para seus destinos. ( ) Dá origem ao acrossomo nos espermatozoides. ( ) Está ausente em células de plantas. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – V – F – V. b) V – F – V – F. c) F – V – V – F. d) F – F – V – V. e) V – F – F – V.

03. (OBB) Observe a imagem abaixo. Vacúolo Mitocôndria

Complexo de Golgi

A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

01. (Unifap AP) Qual das afirmativas abaixo apresenta organelas citoplasmáticas em intensa atividade em uma célula glandular? a) Lisossomos e complexo de Golgi. b) Complexo de Golgi e mitocôndrias. c) Retículo endoplasmático e mitocôndrias. d) Retículo endoplasmático e complexo de Golgi. e) Lisossomos e retículo endoplasmático.

Re culo endoplasmá co

Usualmente encontramos o complexo golgiense bastante próximo do retículo endoplasmático. Essa proximidade ocorre, pois: a) o complexo golgiense secreta proteínas produzidas pelo retículo endoplasmático liso. b) o complexo golgiense secreta lipídeos produzidos pelo retículo endoplasmático rugoso. c) o retículo endoplasmático secreta glicídeos produzidos pelo complexo golgiense.

Biologia

d) o retículo endoplasmático secreta proteínas e lipídeos produzidos pelo complexo golgiense. e) o complexo golgiense secreta lipídeos e proteínas produzidos pelo retículo endoplasmático. 04. (FGV SP) O pâncreas é uma glândula anfícrina, ou seja, com dupla função, desempenhando um papel junto ao sistema digestório na produção de enzimas, tais como amilases e lipases, e também junto ao sistema endócrino, na produção de hormônios, tais como a insulina e o glucagon. Tendo em vista a composição bioquímica desses catalisadores pancreáticos, as organelas citoplasmáticas membranosas envolvidas diretamente na produção e no armazenamento dessas substâncias são, respectivamente, o a) retículo endoplasmático rugoso e o complexo golgiense. b) retículo endoplasmático liso e o lisossomo. c) ribossomo e o retículo endoplasmático rugoso. d) complexo golgiense e o lisossomo. e) lisossomo e o vacúolo digestivo. 05. (Fac. Santa Marcelina SP) O muco intestinal é um material complexo constituído principalmente por glicoproteínas (proteínas associadas a polissacarídeos), produzido e secretado por células especiais em forma de cálice. Para exercer a função secretora, as células caliciformes devem apresentar estrutura celular básica e interação entre as organelas para sintetizar, armazenar, processar, endereçar e embalar o material a ser secretado.

d) recebe monossacarídeos sintetizados no retículo endoplasmático, para o qual envia polissacarídeos. 07. (Unicastelo SP) O álcool, quando consumido com frequência, pode causar a tolerância do organismo, ou seja, doses cada vez maiores são necessárias para que ele faça efeito. Essa tolerância está associada ao aumento de a) retículo endoplasmático liso presente nos hepatócitos. b) peroxissomos presentes nos neurônios. c) mitocôndrias presentes nos neurônios. d) ribossomos presentes nos hepatócitos. e) lisossomos presentes nas células renais. 08. (Unioeste PR) O tecido epitelial da traqueia apresenta um tipo celular que produz muco (glicoproteína), capaz de reter partículas em suspensão no ar inspirado. Com base na função dessas células, qual organela aparece bastante desenvolvida? a) Vacúolo. b) Lisossomo. c) Mitocôndria. d) Complexo de Golgi. e) Retículo endoplasmático liso. 09. (UEPB) Observe o esquema da célula abaixo, em seguida complete o texto de forma a torná-lo correto.

(César da Silva Júnior et al. Biologia 1, 2010. Adaptado.)

A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

célulacélula caliciforme mocosa caliciforme dada mocosa intes nalintestinal

A parte proteica e o polissacarídeo, que compõem o material a ser secretado no processo de síntese do muco intestinal, são produzidos, respectivamente, a) nos peroxissomos e no retículo endoplasmático liso. b) no sistema golgiense e nos retículos endoplasmáticos liso e rugoso. c) nos vacúolos autofágicos e no retículo endoplasmático liso. d) no retículo endoplasmático rugoso e no sistema golgiense. e) nos lisossomos e nos ribossomos. 06. (UECE) O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi são organelas celulares cujas funções estão relacionadas da seguinte forma: a) recebe proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático. b) envia proteínas, nele sintetizadas, para o retículo endoplasmático. c) envia polissacarídeos, nele sintetizados, para o retículo endoplasmático. 24

O grande desenvolvimento do ________ indica que esta célula tem intensa atividade de ________, e a presença de um ________ em intensa atividade de liberação de ________ indica tratar-se de uma célula com função ________. Assinale a sequência que completa corretamente o texto acima. a) Retículo endoplasmático rugoso; síntese proteica; complexo golgiense; vesículas de excreção; excretora. b) Retículo endoplasmático rugoso; síntese protéica; complexo golgiense; vesículas de excreção; excretora. c) Complexo golgiense; síntese de carboidratos; retículo endoplasmático liso; vesículas de secreção; secretora. d) Retículo endoplasmático liso; síntese de substâncias mucosas; complexo golgiense; vesículas de secreção; secretora. e) Retículo endoplasmático rugoso; síntese proteica; complexo golgiense; vesículas de secreção; secretora.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios Complementares 01. (UEPG PR) A figura abaixo é uma representação esquemática da estrutura do retículo endoplasmático, complexo golgiense e membrana plasmática (parcialmente cortados para mostrar suas organizações).

02. (Escs DF) Considerando-se a figura abaixo, que ilustra o corte de uma célula do pâncreas, é correto afirmar que a síntese de enzimas digestivas nessa célula ocorre na parte da célula representada na figura pelo número

Com relação à organização, transporte de vesículas e função destas estruturas celulares, assinale o que for correto.

Membrana Plasmá ca

Complexo o Golgiensee

Biologia celular I. Vol. 2, Módulo 3. Fundação Cecierj, Consórcio Cederj.

Vesículas

Ribossomos

Adaptado de: Amabis, JM; Martho, GR. Biologia das Células: Origem da vida, citologia e histologia, reprodução e desenvolvimento. Volume 1. 2a ed. Editora Moderna, São Paulo, 2004.

01. Em 1, está apresentado a face cis do complexo golgiense. A face cis é por onde as vesículas provenientes do retículo endoplasmático penetram no complexo golgiense. 02. Nas cisternas do complexo golgiense mostradas em 3, ocorrem os processos finais necessários à exportação das proteínas produzidas no retículo endoplasmático granuloso. No complexo golgiense, as proteínas são modificadas, separadas e empacotadas em bolsas membranosas para serem enviadas aos locais em que atuarão. 04. Em 4, é mostrada uma vesícula sendo secretada através da membrana plasmática. O complexo golgiense atua também neste processo de secreção celular (processo de envio para fora da célula de substâncias úteis ao organismo). 08. A face do complexo golgiense voltada para a membrana plasmática é denominada de face trans, como mostrado em 2. É nesta face que brotam as vesículas contendo as proteínas modificadas, as quais serão endereçadas aos locais onde exercerão suas funções. 16. Em 5, é apresentada a rota de formação de um peroxissomo contendo as enzimas digestivas a partir de uma vesícula que brota da face trans do complexo Gab: 15 golgiense.

03. (OBB) Assinale a alternativa que indica corretamente o nome e uma função de uma das estruturas apontadas na figura: j i

l k

a b

e A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

Re culo Endoplasmá co plasmáá co co o Rugoso (RER)

a) 3 b) 4 c) 1 d) 2

a) e – complexo golgiense – secreção celular. b) c – retículo endoplasmático rugoso – síntese de proteínas c) d – ribossomo – síntese de esteroides. d) g – carioteca – centro de formação de cílios e flagelos. e) h – nucléolo – centro de controle celular. 04. (Escs DF) No tecido conjuntivo que envolve os túbulos seminíferos de vertebrados, na fase de amadurecimento sexual, células intersticiais se diferenciam em células produtoras de esteroides.

Biologia

A organela mais desenvolvida nessas células é

a digestão de substâncias englobadas por_______ou _______. Nesse último caso, essas pequenas vesículas portadoras de enzimas digestórias são denominadas _______ .

a) o citoesqueleto. b) o aparelho de Golgi.

WILSON, P. Biologia. São Paulo: Ática, 2005 (adaptado).

c) o retículo endoplasmático liso. d) o retículo endoplasmático granular. e) o núcleo. 05. (OBB) A estrutura marcada com a letra (e) é responsável pela síntese de: j i

l k

a b

a) esteroides. b) proteínas. c) amido. d) monossacarídeos. e) celulose. 06. (OBB) Observe as imagens abaixo:

Qual a alternativa que completa as lacunas corretamente? a) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplasmático liso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagocitose – pinocitose – lisossomos. b) Retículo endoplasmático liso – retículo endoplasmático liso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagocitose – pinocitose – lisossomos. c) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplasmático granuloso – mitocôndria – mitocôndria – fagocitose – pinocitose – lisossomos. d) Retículo endoplasmático liso – retículo endoplasmático liso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagocitose – pinocitose – ribossomos. e) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplasmático granuloso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagocitose – pinocitose – lisossomos. 08. (Puc Campinas SP) Centrifugadores quadrúpedes Quando está molhado e sente frio, um animal precisa se secar o mais rápido possível para evitar uma hipotermia e, até mesmo, a morte. Isso se aplica principalmente a animais de pequeno porte que, em relação ao seu tamanho, absorvem grande quantidade de água. Um ser humano sustenta cerca de 500 g de água logo após o banho; um camundongo molhado pela chuva carrega metade de sua massa corporal em água, e uma formiga, três vezes a sua própria massa. Um cão de 27 kg, com 500 g de água em seu pelo, precisaria gastar 20% de seu consumo calórico diário para se secar naturalmente ao ar livre. (Revista Geo,n. 28, p. 15)

A10  Ribossomos e Sistema de Endomembranas

A organela A (esquerda) e a organela B (direita) produzem, respectivamente: a) colágeno; cortisol. b) colágeno; insulina. c) celulose; cortisol. d) celulose; insulina. e) estrogênio; insulina. 07. (Uema MA) Como são proteínas, as enzimas são sintetizadas no(a)_______ ou em ribossomos livres no hialoplasma. Distribuídas pelo(a) _______, algumas enzimas migram até o(a) _______, onde ficam armazenadas. Das bolsas e cisternas do(a) _______desprendem-se vesículas cheias de enzimas digestórias, que podem ser exportadas pela célula ou promover 26

Uma das adaptações de mamíferos aos climas frios é o acúmulo de tecido adiposo que tem, entre suas funções, o isolamento térmico. As células que sintetizam lipídeos apresentam intensa atividade relacionada ao a) condrioma. b) nucléolo. c) retículo endoplasmático liso. d) complexo golgiense. e) retículo endoplasmático rugoso. 09. (OBB) O complexo golgiense é uma das organelas com mais distintas funções. Dentre elas, é de sua responsabilidade a biossíntese de: a) pectina, hemicelulose e glicosaminaglicanas. b) pectina, colesterol e glicosaminaglicanas. c) colesterol, lactose e glicosaminaglicanas. d) colesterol, glicoproteínas e celulose. e) proteínas, esfingolipídeos e celulose.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO A11

VACÚOLOS CELULARES, PEROXISSOMOS E LISOSSOMOS Os vacúolos são estruturas saculiformes, revestidos por membrana fosfolipídica e formados a partir do complexo golgiense ou do retículo endoplasmático, eles apresentam diversas funções e são encontrados em diferentes tipos de células. O vacúolo mais conhecido é aquele encontrado nos vegetais. Entretanto, existem outros tipos de vacúolo, como os digestórios e os pulsáteis.

ASSUNTOS ABORDADOS nn Vacúolos celulares, peroxissomos

e lisossomos

nn Vacúolo em células vegetais nn Vacúolos pulsáteis nn Lisossomos nn Peroxissomos

Vacúolo em células vegetais O vacúolo ocupa, geralmente, um grande espaço na célula vegetal adulta, e é preenchido por um fluido aquoso, o suco vacuolar. Além de atuarem como reservatório de substâncias, como aminoácidos, açúcares e íons, essas vesículas participam das trocas de água que ocorrem no processo de osmose e são responsáveis por manter a pressão hidrostática no interior da célula vegetal. Os vacúolos também podem armazenar pigmentos. A antocianina, por exemplo, é um pigmento encontrado, geralmente, dissolvido no suco vacuolar e está relacionado com a cor violeta, púrpura, vermelho e azul de alguns vegetais. Alguns vacúolos armazenam produtos prejudiciais à célula, então essas substâncias, assim isoladas, reduzem o risco de intoxicação da célula.

Núcleo

Re culo endoplasmá co

Citoplasma Vacúolo

Complexo golgiense

Mitocôndria Cloroplasto

Membrana plasmá ca

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Parede celular

Figura 01 - Esquema de uma célula vegetal, em cores fantasia, evidenciando as organelas, e entre elas, o vacúolo. Perceba como ele ocupa um grande espaço no citoplasma.

Biologia

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Vacúolos pulsáteis Cílios Micronúcleo

Sulco oral Macronúcleo

Citofaringe Vacúolo digestório Vacúolo contrá l Local de exocitose

Protozoários de água doce possuem vacúolos pulsáteis, também denominados vacúolos contráteis, os quais evitam a lise da célula. Como esses micro-organismos são hipertônicos em relação ao meio em que vivem, suas células absorvem passivamente água, por osmose. Essa água é encaminhada para o vacúolo contrátil que, graças ao consumo de energia (ATP), se contrai e bombeia o excesso de água para o meio exterior juntamente com excretas do metabolismo celular. Os protozoários marinhos são relativamente isotônicos em relação ao meio externo, portanto, o vacúolo atua apenas como eliminador de substâncias tóxicas ou excretas. O ingresso constante de água, do meio externo para o interior da célula, coloca em risco a integridade celular. Por isso, a remoção regular dessa água mantém constante o volume celular e evita riscos de rompimento da célula.

Lisossomos Figura 02 - Esquema de um protozoário, evidenciando as organelas, entre elas, o vacúolo contrátil e o vacúolo digestivo.

As células dos diferentes seres vivos capturam partículas do meio externo, por endocitose, e fazem a digestão intracelular dessas moléculas orgânicas. Produzidas no retículo endoplasmático rugoso e empacotadas no complexo golgiense, as enzimas que realizam esse processo são armazenas em bolsas membranosas, os lisossomos. Os lisossomos recém-produzidos pelo complexo golgiense são chamados de lisossomos primários e ainda não realizam atividade de digestão. Quando eles se fundem ao fagossomo ou pinossomo, bolsas membranosas que carregam a partícula alimentar a ser digerida, passam a ser chamados de lisossomos secundários ou vacúolo digestivo. O fato de a digestão ocorrer apenas no interior dessa organela representa uma proteção aos demais componentes celulares. As células contêm lisossomos (do grego lise, quebra) em maior ou menor quantidade, dependendo da função que exercem. Essas organelas carregam enzimas digestivas de todos os tipos: carboidrases, lipases, proteases, nucleases etc. Os lisossomos podem atuar de duas maneiras: promovendo a digestão intracelular de componentes incorporados (heterofagia) ou digerindo componentes da própria célula (autofagia). Veremos a seguir como são esses dois processos.

Opirus/Arte

A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

Função heterofágica

Figura 03 - Esquema que representa o ciclo da ação de um lisossomo, desde a captura do alimento até a sua eliminação. (Elementos fora de proporção de tamanho entre si e em cores fantasia).

Os lisossomos secundários, ao exercerem função heterofágica, são responsáveis por realizar a digestão de moléculas oriundas da fagocitose ou da pinocitose. À medida que a digestão intracelular ocorre, as partículas capturadas pelas células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando para o citosol. Essas moléculas serão utilizadas na fabricação de novas substâncias e no fornecimento de energia à célula. Eventuais restos do processo digestivo, constituídos por material que não foi digerido, permanecem dentro do vacúolo, que passa a ser chamado vacúolo residual. Muitas células eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior por exocitose (clasmocitose).

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Função autofágica As células praticam autofagia (do grego autos, próprio, e phagein, comer) digerindo partes de si mesmas com o auxílio de seus lisossomos. Por incrível que pareça, a autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência da célula. Trata-se de um processo de degradação e reciclagem dos seus próprios componentes, como organelas celulares danificadas, auxiliando na manutenção da homeostase celular. Por meio da autofagia, uma célula destrói e reconstrói seus constituintes diversas vezes. Organelas velhas e inoperantes são envolvidas por membrana e se fundem aos lisossomos, formando um vacúolo autofágico, onde ocorre a digestão. Membrana plasmá ca

Organela a ser reciclada

Digestão da organela

Opirus/Arte

Lisossomo primário Membrana isolando a Vacúolo autofágico organela Autofagossomo

Figura 04 - Esquema que representa o ciclo da ação de um lisossomo durante a autofagia. (Elementos fora de proporção de tamanho entre si e em cores fantasia).

Em determinadas situações, a autofagia é uma atividade que a célula pode realizar para obter energia. Por exemplo, em situações de jejum prolongado, são formados vários autofagossomos nos hepatócitos.

SAIBA MAIS SILICOSE, A “DOENÇA DOS MINERADORES” A silicose é causada pela inalação de pequenas partículas de sílica e se caracterizada por inflamação e lesões nodulares nos pulmões. O pó de sílica é o principal constituinte da areia, desse modo,é frequente sua exposição aos trabalhadores, como os cortadores de arenito e granito, bem como aos operários de fundições e olarias. A exposição prolongada a grandes quantidades desse pó favorece o depósito de sílica nos alvéolos pulmonares, provocando a ruptura dos lisossomos, que derramam seu conteúdo enzimático no espaço citoplasmático, destruindo as células pulmonares. Esse processo é denominado autólise e, como resultado, ocorre redução da superfície alveolar, que faz trocas gasosas, com prejuízo à atividade respiratória e, consequentemente, baixa oxigenação do sangue, provocando tontura, fraqueza e náuseas, incapacitando o trabalhador.

Morte celular programada (Apoptose) A apoptose (ou morte celular programada) é um mecanismo de morte celular, regulado geneticamente. Em uma determinada etapa do ciclo celular, enzimas responsáveis pela destruição do citoesqueleto e das moléculas de DNA são sintetizadas pela célula. Nesse processo, várias vesículas carregando conteúdo celular, chamadas de corpos apoptóticos, são formadas. Esses restos celulares são fagocitados por macrófagos e por outras células de defesa. A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

A apoptose protege a célula vizinha de danos que, de outra forma, elas sofreria se uma célula prestes a morrer vazasse todo seu conteúdo, incluindo várias enzimas digestivas, entre outras. Além disso, o processo de apoptose apresenta papel chave no desenvolvimento de muitos organismos, como em camundongos, humanos e outros mamíferos, assim como em pássaros terrestres, no tecido interdigital dos pés e mãos, nos quais inicialmente, forma uma estrutura sólida semelhante a uma placa. A apoptose elimina as células nas regiões interdigitais, originando os dígitos individualizados. No caso dos seres humanos, a falha da apoptose nesse processo pode resultar em dedos dos pés e mãos com membranas, semelhantes às encontradas em aves. Outro exemplo pode ser observado ao longo do desenvolvimento dos anfíbios. As células que formam a cauda dos girinos possuem uma alta concentração das enzimas lisossomais, que, por apoptose, promovem a redução da cauda até seu desaparecimento. Os nutrientes, então, são utilizados para o crescimento corporal. 29

Biologia

SAIBA MAIS E SE NÃO FUNCIONAR? Problemas decorrentes do não funcionamento dos peroxissomos podem causar doenças metabólicas crônicas envolvendo diversos órgãos e sistemas orgânicos, como a síndrome de Zellweger. Trata-se de uma rara desordem genética (corre em 1 em cada 100 000 nascimentos) caracterizada por um defeito peroxissomal das células do fígado, cérebro e rins. Nesse caso, as células desses órgãos possuem essas organelas “vazias”, sem as enzimas essenciais. Assim, o indivíduo afetado não realizará as reações necessárias à sua sobrevivência. A maioria das crianças com síndrome de Zellweger morre no primeiro ano de vida devido a anomalias severas no sistema nervoso.

Peroxissomos Os peroxissomos, presentes nas células eucarióticas, são vesículas membranosas (entre 0,5 µm e 1,5 µm de diâmetro) que se assemelham aos lisossomos, mas diferem quanto ao conteúdo enzimático. Os peroxissomos são comuns nas células do fígado, por isso esse órgão é conhecido como desintoxicador do organismo. As vesículas possuem enzimas oxidases, que decompõem toxinas. Entretanto, esse processo produz peróxido de hidrogênio (H2O2,), que também é tóxico para a célula, mas os peroxissomos contêm a enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio em água e gás oxigênio. 2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2 Além da degradação de toxinas, os peroxissomos também podem participar da oxidação de moléculas de ácidos graxos, que serão utilizadas na respiração celular, para obtenção de energia. Nos vegetais, as sementes em germinação possuem peroxissomos especiais, conhecidos como glioxissomos, importantes na transformação de ácidos graxos em substâncias de menor tamanho, que acabarão sendo convertidas em glicose e utilizadas pelo embrião em germinação.

Exercícios de Fixação 01. (UFPI) A digestão intracelular é uma função atribuída a que organela citoplasmática? a) À mitocôndria. b) Ao complexo de Golgi. c) Aos lisossomos. d) Ao retículo endoplasmático. e) Aos ribossomos.

A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

02. (UEPG PR) Estudos preliminares em mineiros da região carbonífera de Criciúma – SC têm apresentado resultados preocupantes com relação à pneumoconiose, que é uma afecção pulmonar, provocada pela inalação da poeira do carvão e de outros minérios. Essa é uma doença ligada à lesão da membrana lisossômica. Com relação aos lisossomos, assinale o que for correto. 01. São ricos em enzimas do tipo hidrolases. 02. São estruturas nucleares que se originam a partir do complexo de Golgi. 04. Em células vegetais, auxiliam o processo fotossintético. 08. São os responsáveis pela digestão intracelular. 16. Ao unirem-se aos fagossomos, formam os vacúolos diGab: 25 gestivos. 03. (UPE) Peroxissomos são organelas citoplasmáticas, membranosas, presentes nas células animais e de muitos vegetais.

Sobre essas organelas e suas funções, analise as afirmativas. 00. Apresentam muitas enzimas do tipo oxidases, que utilizam o oxigênio para oxidar substâncias orgânicas e formar, como subproduto, peróxido de hidrogênio. 01. São mais abundantes nas células do fígado e dos rins, onde desempenham importante papel na oxidação de várias substâncias absorvidas pelo sangue, como o álcool. 02. Os novos peroxissomos são formados a partir das cisternas do complexo de Golgi, sendo liberados diretamente no citoplasma. 03. Em determinadas plantas, principalmente no grupo das oleaginosas, as células dos cotilédones apresentam um tipo especial de peroxissomos, denominado de glioxissomos, cuja função é converter os lipídeos, armazenados na semente, em açúcares que serão utilizados no processo de germinação. 04. Embora o peróxido de hidrogênio seja uma substância tóxica produzida pelos peroxissomos, estes são capazes de degradá-lo, transformando-o em água e gás carbôniV-V-F-V-F co através da enzima catalase. 04. (UFRN) Na figura a seguir, a organela citoplasmática em destaque é uma vesícula cheia de enzimas que desempenha funções importantes na célula eucariótica.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

O nome dessa organela e duas ações resultantes do seu funcionamento estão relacionados na seguinte opção: a) Lisossomo → digestão de microrganismos e autodissolução celular. b) Glioxissomo → renovação celular e apoptose. c) Peroxissomo → conversão do H2O2 e autólise. d) Golgiossomo → armazenamento de proteínas e movimentação ciliar. 05. (UFG) Leia a informação a seguir:

III. Desempenham as mesmas funções dos lisossomos. IV. São exclusivos de células bacterianas. V. Originam-se a partir do envoltório nuclear. Estão corretas apenas a) I e II. b) I e IV. c) I e V. d) III e IV. e) II, III e V. 08. (Puc Campinas SP) Quando o girino se metamorfoseia em sapo ocorre reabsorção da cauda larval devido à ação dos a) golgiossomos. b) ribossomos. c) peroxissomos. d) cromossomos. e) lisossomos. 09. (Uniube MG)

Morre Lorenzo Odone, que inspirou o filme o Óleo de Lorenzo. Disponível em: <http://cinema.uol.com.br>. Acesso em: 19 mar. 2009.

Lorenzo Odone padecia de adrenoleucodistrofia, doença causada por uma mutação gênica que provoca a destruição do sistema nervoso por modificar a síntese de mielina. Essa mutação altera a membrana do peroxissomo, organela envolvida na a) síntese de proteínas. b) regulação osmótica. c) formação de microtúbulos. d) oxidação de ácidos graxos. e) digestão intracelular.

Assinale a alternativa que completa correta e respectivamente as lacunas. a) lisossomos; autofagia. b) mitocôndrias; digestão celular. c) vacúolos digestivos; autodestruição. d) complexos de Golgi; autopreservação. e) retículos endoplasmáticos; digestão celular. 07. (Unifra RS) Analise as afirmativas sobre peroxissomos, pequenas vesículas citoplasmáticas delimitadas por membrana lipoproteica, contendo enzimas oxidantes: I. Dentre as enzimas acumuladas, a catalase e a peroxidase são mais importantes. II. São sítio de ocorrência da oxidação do peróxido de oxigênio (H2O2).

SOARES, J. L. Biologia no terceiro milênio. São Paulo, Scipione, p. 93, 1998

Durante a metamorfose, o girino sofre regressão da cauda por ação das catepsinas ou catepsinases, enzimas proteolíticas liberadas pelos(as): a) mitocôndrias. b) complexo de Golgi. c) lisossomos. d) ribossomos. e) peroxissomos. 10. (FUVEST SP) Em certa doença humana, enzimas digestivas intracelulares (hidrolases) são transportadas do complexo golgiense para a membrana celular e secretadas, em vez de serem encaminhadas para as organelas em que atuam. Nos indivíduos clinicamente normais, a) em que organelas celulares essas enzimas digestivas atuam? b) além de materiais capturados do meio externo, que outros materiais são digeridos pela célula? c) qual é o destino dos produtos da digestão intracelular? a) Lisossomos; b) A célula pode digerir estruturas celulares em desuso ou defeituosas; c) Os produtos da digestão intracelular podem ser utilizados no metabolismo da célula, armazenados e eliminados.

A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

06. (UCS RS) Todas as células digerem parte de si mesmas por meio de seus/suas __________. Quando um organismo é privado de seu alimento e as reservas do seu corpo se esgotam, como estratégia de sobrevivência, as células passam a digerir parte de si mesmas, processo denominado __________.

Biologia

Exercícios Complementares 01. (UFRGS) No bloco superior abaixo, são citadas duas estruturas celulares; no inferior, características dessas estruturas. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1. Lisossomos. 2. Ribossomos. ( ) estão presentes em procariontes. ( ) realizam digestão de nutrientes. ( ) realizam autofagia.

b) das estruturas internas, causando a morte celular programada. c) das organelas envelhecidas, para a renovação dessas estruturas. d) do vacúolo alimentar responsável por nutrir a célula. e) do núcleo, iniciando-se o processo de divisão celular. 04. (Uema MA) Como são proteínas, as enzimas são sintetizadas no(a)_______ ou em ribossomos livres no hialoplasma. Dis-

( ) constituem subunidades de tamanhos distintos.

tribuídas pelo(a) _______, algumas enzimas migram até o(a)

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de

_______, onde ficam armazenadas. Das bolsas e cisternas

cima para baixo, é

do(a) _______desprendem-se vesículas cheias de enzimas

a) 1 – 2 – 2 – 1.

digestórias, que podem ser exportadas pela célula ou pro-

b) 1 – 1 – 2 – 2.

mover a digestão de substâncias englobadas por_______ou

c) 1 – 2 – 2 – 2.

_______. Nesse último caso, essas pequenas vesículas por-

d) 2 – 1 – 1 – 1.

tadoras de enzimas digestoras são denominadas _______ . WILSON, P. Biologia. São Paulo: Ática, 2005 (adaptado).

e) 2 – 1 – 1 – 2. 02. (Unimontes MG) Atualmente, há evidências científicas su-

a) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplas-

portante estímulo à produção excessiva de radicais livres.

mático liso – complexo golgiense – complexo golgiense

Radicais livres são moléculas instáveis ou fragmentos de

– fagocitose – pinocitose – lisossomos.

moléculas que não apresentam nas suas órbitas exterio-

b) Retículo endoplasmático liso – retículo endoplasmático

res um par de elétrons. Seus efeitos englobam inúmeras

liso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagoci-

alterações das membranas celulares, lesões no sarcômero,

c) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplas-

cimento precoce, entre outros. O excesso de radicais livres

mático granuloso – mitocôndria – mitocôndria – fagoci-

pode ser contrabalanceado com antioxidantes enzimáticos

tose – pinocitose – lisossomos.

Analise as alternativas abaixo e assinale a que apresenta corretamente a organela e a enzima relacionada à atividade antioxidante enzimática. A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

tose – pinocitose – lisossomos.

inflamação, alterações histológicas, dor muscular, envelhe-

e nutricionais como as vitaminas C, E e A.

d) Retículo endoplasmático liso – retículo endoplasmático liso – complexo golgiense – complexo golgiense – fagocitose – pinocitose – ribossomos. e) Retículo endoplasmático granuloso – retículo endoplas-

a) Mitocôndrias / creatinaquinase.

mático granuloso – complexo golgiense – complexo gol-

b) Peroxissomos / catalase.

giense – fagocitose – pinocitose – lisossomos.

c) Lissosomos / isocitrato desidrogenase. d) Ribossomos / fosfofrutoquinase.

05. (UEPB) Organela formada por brotamento de vesículas do complexo golgiense, desempenha função heterofágica e au-

03. (FGV SP) Os lisossomos são organelas eucariotas importan-

tofágica, além de estar relacionada com doenças humanas,

tes para processos vitais da célula. São delimitados por uma

tais como silicose e artrite reumatoide. Referimo-nos, na

membrana semelhante à de outras organelas e ao próprio

descrição acima, ao:

envoltório celular. Caso o conteúdo enzimático interno de

a) Vacúolo de suco celular.

todos os lisossomos seja liberado no citoplasma, ocorre en-

b) Peroxissomo.

tão a digestão

c) Acrossomo.

a) das partículas endocitadas pelos processos de fagocitose

d) Retículo endoplasmático.

e pinocitose, nutrindo a célula.

Qual a alternativa que completa as lacunas corretamente?

gerindo que o exercício físico intenso e contínuo é um im-

e) Lisossomo.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

07. (Uerj RJ) Em embriões de alguns vertebrados, conforme ilustra a imagem, pode-se observar a presença de uma membrana interdigital que não estará presente em filhotes de desenvolvimento normal por ocasião do nascimento.

Fonte: med.unsw.edu

A perda desse tecido ocorre a partir de determinada fase do desenvolvimento, quando as células da membrana liberam em seu citoplasma enzimas que digerem a si próprias. A principal organela participante desse processo de destruição celular é denominada: a) lisossomo. b) peroxissomos. c) complexo de Golgi. d) retículo endoplasmático rugoso. 08. (Unisc RS) São estruturas citoplasmáticas que contêm no seu interior enzimas importantes nos mecanismos de digestão intracelular. a) Ribossomos. b) Peroxissomo. c) Lisossomos. d) Retículo endoplasmático. e) Complexo de Golgi. 09. (Puc RS) A partir de evidências como a ausência de movimentos oculares e de circulação encefálica, foi confirmada a morte cerebral de uma jovem vítima de um acidente automobilístico. Após a família haver concordado com a doação de seus órgãos, um grande e organizado esforço da equipe de saúde resultou

no encaminhamento, para transplante, do fígado, das córneas, do coração, dos rins e dos pulmões. As funções do fígado do paciente receptor haviam falhado em decorrência de uma doença crônica que destruiu a estrutura responsável pela modificação química de pequenas moléculas internalizadas pela célula hepática, especialmente drogas e pesticidas. Essa estrutura denomina-se a) peroxissomo. b) lisossomo. c) ribossomo. d) complexo de Golgi. e) retículo endoplasmático liso. 10. (Uerj RJ) As células musculares presentes nas asas das aves migratórias possuem maior concentração de determinada organela, se comparadas às células musculares do restante do corpo. Esse fato favorece a utilização intensa de tais membros por esses animais. Essa organela é denominada: a) núcleo b) centríolo c) lisossoma d) mitocôndria 11. (Unicamp SP) Ao observar uma célula, um pesquisador visualizou uma estrutura delimitada por uma dupla camada de membrana fosfolipídica, contendo um sistema complexo de endomembranas repleto de proteínas integrais e periféricas. Verificou também que, além de conter seu próprio material genético, essa estrutura ocorria em abundância em todas as regiões meristemáticas de plantas. Qual seria essa estrutura celular? a) Cloroplasto. b) Mitocôndria. c) Núcleo. d) Retículo endoplasmático. 12. (UEPG PR) Levando-se em consideração as funções atribuídas às organelas citoplasmáticas, assinale o que for correto. 01. Os ribossomos são formados por duas estruturas arredondadas, com tamanhos diferentes, e são encontrados tanto em células procarióticas quanto em eucarióticas. Participam do processo de síntese proteica. 02. O retículo endoplasmático não granuloso (ou liso) não apresenta ribossomos aderidos à membrana. É responsável pela síntese de esteroides, fosfolipídios e outros lipídeos, como colesterol. Pode atuar também na degradação do álcool ingerido em bebidas alcoólicas. 04. O complexo golgiense é composto de canais delimitados por membranas. Apresenta, como característica, a presença de ribossomos aderidos às suas membranas, participando, portanto, da síntese de proteínas. 08. Os cloroplastos são organelas responsáveis pela respiração celular aeróbia. Estão presentes em plantas e apresentam internamente uma matriz, onde se encontram as enzimas participantes do ciclo de Krebs.

A11  Vacúolos Celulares, Peroxissomos e Lisossomos

06. (UERN) A água oxigenada (peróxido de hidrogênio) originada através da oxidação de moléculas orgânicas é altamente tóxica para as células. A reação química 2 H2O2 → 2 H2O + O2 representa o processo de decomposição de peróxido de hidrogênio em água e oxigênio, na presença da enzima catalase. A organela responsável e o tipo de reação química são, respectivamente a) peroxissomos e reação exergônica. b) glioxissomos e reação endergônica. c) peroxissomos e reação endergônica. d) complexo golgiense e reação exergônica.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO A12

ASSUNTOS ABORDADOS nn Citoesqueleto e os movimentos

celulares

nn Microtúbulos nn Filamentos intermediários nn Filamentos de actina ou microfilamentos nn Citoesqueleto e os tipos de movimentos celulares

CITOESQUELETO E OS MOVIMENTOS CELULARES O citoplasma das células eucarióticas apresenta, além das organelas que vimos nos módulos anteriores, uma armação proteica filamentosa chamada citoesqueleto. Essa estrutura desempenha importantes funções na célula, como: nn Sustentar

e organizar a arquitetura celular; nn Manter cada organela em seu local determinado; nn Conferir uma forma específica à célula; nn Possibilitar o deslocamento de substâncias em seu interior. nn Promover adesão entre células vizinhas.

Microtúbulos

Filamentos intermediários

25 µm

Opirus/Arte

O citoesqueleto é composto principalmente por três tipos de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos intermediários e os filamentos de actina (microfilamentos). Filamento de ac na

25 µm

Figura 01 - Distribuição celular dos três principais componentes do citoesqueleto de uma célula animal.

Microtúbulos

moléculas de tubulina Opirus/Arte

20 - 25 µm

Microtúbulos são estruturas ocas muito finas formadas pela união de monômeros da proteína tubulina. Essas unidades proteicas unem-se em espiral, formando uma estrutura cilíndrica, a qual pode aumentar e diminuir em comprimento pela incorporação ou liberação de moléculas de tubulina em suas extremidades. Dependendo da fase do ciclo celular em que a célula se encontra, os microtúbulos são remontados e desmontados em novas configurações, redistribuindo as organelas no citoplasma e alterando a forma da célula. Os microtúbulos são, também, formadores dos centríolos, dos cílios e flagelos.

Figura 02 - Representação esquemática dos microtúbulos em cores fantasia.

Os microtúbulos se originam em um local específico do citoplasma, denominado de centro organizador de microtúbulos (MTOC, do inglês: microtubule-organizing center). Em células animais, o MTOC se localiza perto do núcleo, em uma região conhecida como: centrossomo ou centro celular. Já a célula vegetal apresenta vários centros organizadores de microtúbulos próximos à membrana plasmática.

Opirus/Arte

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Centrossomo

Centríolos Microtúbulos

Centríolos É uma estrutura cilíndrica oca formada por nove conjuntos de três microtúbulos, unidos por proteínas adesivas. São organelas que estão presentes na maioria das células de animais, protozoários, algas, musgos e samambaias. Entretanto, nas células de alguns fungos, plantas superiores (gimnospermas e angiospermas) e nematoides não existem centríolos.

Trinca de microtúbulo

Nas células, os centríolos constituem pares. Por meio da polimerização da proteína tubulina, uma célula duplica o par de centríolos. Isso ocorre durante a sua preparação para a divisão celular. Os dois pares de centríolos organizam um sistema de fibras conectadas aos cromossomos, o que se denomina fuso mitótico ou meiótico. Formação do fuso mitótico No início do processo de divisão da célula animal, um conjunto de microtúbulos originados do centrossomo organiza-se em torno do núcleo, formando o fuso mitótico. Cada microtúbulo do fuso irá se ligar ao centríolo que, durante a divisão celular, apresenta-se em pares nos dois polos da célula. Nessa fase, os centríolos estão envolvidos por um conjunto de microtúbulos, o áster.

Figura 03 - Representação esquemática de um par de centríolos no centrossomo, seguida de uma micrografia de um centríolo cortado transversalmente.

Opirus/Arte

A12  Citoesqueleto e os movimentos celulares

Durante a divisão celular, os cromossomos prendem-se às fibras do fuso e sua movimentação é provocada por alongamentos e encurtamentos dos microtúbulos do fuso, por meio da incorporação ou liberação de moléculas de tubulina. Esse sistema é atuante na divisão igualitária dos cromossomos entre as células filhas formadas.

Figura 04 - Representação esquemática da formação das fibras do fuso, e ao lado uma micrografia de luz fluorescente de uma célula se dividindo evidenciando os elementos do fuso mitótico (em amarelo) e os cromossomos (em azul).

Biologia

Opirus/Arte

Formação dos cílios e flagelos Os cílios e os flagelos são encontrados em algas, protozoários e em algumas células animais, como os espermatozoides Par microtúbulos e as células do trato respiratório dos humanos, por exemplo. periféricos Essas estruturas estão relacionadas à motilidade celular, favorecendo a captura de alimento e locomoção.

Microtúbulos periféricos

Membrana plamasmá ca

An go centríolo Figura 05 - Representação esquemática da formação de um cílio e flagelo.

Os cílios e os flagelos têm a mesma estrutura interna. Ambos são formados por microtúbulos derivados do centríolo, os quais migram para a periferia da célula e se projetam contra a membrana plasmática. Além dos nove pares de microtúbulos originados dos centríolos, cílios e flagelos possuem dois microtúbulos centrais envolvidos pela membrana plasmática. Os cílios, geralmente, são mais curtos e estão em maior quantidade na célula, em relação ao flagelo, que é mais longo e menos numeroso.

Filamentos intermediários Recebem esse nome, pois apresentam cerca de 10 nm de espessura, sendo esta intermediária em comparação aos microtúbulos (24 nm) e aos microfilamentos (de 7 a 9 nm). São formados por uma variedade de proteínas, como a queratina, e são mais resistentes do que os microfilamentos.

filamento de tubulina

Opirus/Arte

7 -9 nm

Ao contrário dos outros componentes do citoesqueleto (microfilamentos e microtúbulos), os filamentos intermediários não participam dos movimentos celulares. Essas estruturas desempenham função mecânica, evitando a ruptura das membranas de células que suportam tensões, como as musculares e epiteliais. Os filamentos intermediários participam das junções entre células e também desempenham função de sustentação, como no tecido ósseo e cartilaginoso.

Figura 06 - Representação esquemática de um filamento intermediário, em cores fantasia.

A12  Citoesqueleto e os movimentos celulares

Filamentos de actina ou microfilamentos Resultam da união (polimerização) da proteína globular actina, formando fios de 7 a 9 nm de espessura. Por isso, também são conhecidos como filamentos de actina. Estão dispostos no citoplasma em feixes ou formando redes, e são dinâmicos, pois os microfilamentos aumentam e diminuem pela adição ou remoção de moléculas de actina. Os filamentos de actina são responsáveis por muitos dos movimentos celulares e pela consistência do citoplasma. Logo abaixo da membrana na periferia celular, na região conhecida como ectoplasma, eles estão bem compactados, resultando um citoplasma com consistência mais firme, chamada gel. Na região interna da célula, conhecida como endoplasma, os filamentos de actina se dispõem de maneira mais frouxa, conferindo ao citoplasma dessa região consistência gelatinosa, chamada sol. 36

Opirus/Arte

3 -6 nm

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

molécula de ac na Figura 07 - Representação esquemática de um filamento de actina, em cores fantasia.

Os microfilamentos podem ainda estar associados a outras proteínas, como a miosina nas células musculares.

Citoesqueleto e os tipos de movimentos celulares Ciclose Movimento contínuo das organelas e outras substâncias no citoplasma, resultante da interação constante entre moléculas de actina e miosina. Esse processo é importante para a distribuição intracelular de substâncias e organelas. Nas células vegetais, a ciclose se destaca como um movimento de arrasto de cloroplastos imersos em um fluxo de hialoplasma. Esse movimento circular, na periferia da célula, permite melhor exposição e aproveitamento da luz por todos os cloroplastos. Movimento ameboide Alguns tipos de células têm a capacidade de alterar rapidamente a consistência de seu citosol, de gel para sol e de sol para gel, por meio da redistribuição dos microfilamentos, gerando fluxos internos que permitem à célula deformar sua membrana, emitindo projeções denominadas pseudópodes. Portanto, o que promove o movimento da célula é o fluxo citoplasmático causado por mudanças na consistência do citoplasma. Esse tipo de movimento celular, presente em muitos protozoários, por exemplo, nas amebas, é responsável pela captura de alimentos e é chamado movimento ameboide. Os leucócitos (glóbulos brancos) do nosso sangue também emitem pseudópodes por meio dos quais se deslocam, entre os tecidos, em direção ao foco inflamatório. Nesse local, praticam a fagocitose, realizando uma defesa imunológica contra diversos tipos de agentes invasores.

Ectoplasma (sol)

A12  Citoesqueleto e os movimentos celulares

Opirus/Arte

Ectoplasma (gel)

Pseudópode

Membrana plasmá ca

Corrente citoplasmá ca

Figura 08 - Representação esquemática do movimento ameboide pela emissão de pseudópode. As setas dentro da célula indicam o fluxo do citoplasma.

Biologia

Exercícios de Fixação 01. (Fac. Cultura Inglesa SP) Analise a figura.

( ( ( (

) Locomoção do espermatozoide. ) Ciclose em células vegetais. ) Contração e distensão das células musculares. ) Formação de centríolos.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 1 – 2 – 2. b) 1 – 2 – 2 – 1. c) 1 – 2 – 2 – 2. d) 2 – 1 – 1 – 1. e) 2 – 1 – 1 – 2.

(http://schools.firn.edu)

A figura representa uma célula animal com algumas de suas organelas. É correto afirmar que as estruturas apontadas por 1 e 2 são, respectivamente, a) mitocôndria e ribossomo. b) centríolos e complexo golgiense. c) cloroplasto e lisossomo. d) retículo endoplasmático e núcleo. e) vacúolo e peroxissomo. 02. (Anhembi Morumbi SP) Nas figuras, as setas indicam estruturas relacionadas à locomoção celular.

→

B (www.prof2000.pt)

A12  Citoesqueleto e os movimentos celulares

Internamente, tais estruturas celulares são bastante semelhantes quanto à sua constituição, devido à presença de a) mitocôndrias para produção de energia. b) membrana lipoproteica semipermeável. c) fibras de proteínas musculares contráteis. d) citoplasma com organelas celulares. e) conjuntos de microtúbulos de proteína. 03. (UFRGS) No bloco superior abaixo, são citados dois diferentes componentes estruturais do citoesqueleto; no inferior, suas funções. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1. Microtúbulos. 2. Microfilamentos.

04. (UFC CE) O citoplasma de células eucarióticas apresenta um conjunto de fibras finas e longas, de constituição proteica,chamado de citoesqueleto. Assinale a alternativa que apresenta uma função dessa estrutura na célula. a) Manter a forma e a sustentação de bactérias. b) Participar da descondensação dos cromossomos. c) Permitir a digestão de vários compostos nas células. d) Possibilitar a oxidação de substâncias orgânicas no interior da célula. e) Permitir a adesão da célula a células vizinhas e a superfícies extracelulares. 05. (Uerj RJ) O núcleo de uma célula eucariota, por ser 20% mais denso que o meio intracelular, tende a se deslocar nesse meio. No entanto, é mantido em sua posição normal pelo citoesqueleto, um conjunto de estruturas elásticas responsáveis pelo suporte das estruturas celulares. Em viagens espaciais, em condições de gravidade menor que a da Terra, o esforço do cito esqueleto para manter esse equilíbrio diminui, o que pode causar alterações no metabolismo celular. As estruturas básicas dos componentes do citoesqueleto são formadas por moléculas de: a) proteínas. b) glicolipídeos. c) polissacarídeos. d) nucleoproteínas. 06. (UFMA) Durante a espermatogênese, uma espermatogônia formam quatro espermátides, as quais sofrerão uma série de modificações para virarem espermatozoides maduros. Uma das suas partes é a cauda, a qual é formada a partir do a) retículo endoplasmático. b) centríolo. c) complexo de Golgi. d) peroxissomo. e) lisossomo.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios Complementares

02. (UFPEL RS) O citoesqueleto é formado por um conjunto de filamentos (actina, filamentos intermediários e microtúbulos) presentes no citoplasma das células. Ele é responsável por várias funções celulares e por isso é uma estrutura altamente dinâmica que se modifica conforme a necessidade das células. De acordo com o texto e seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que: a) O fuso mitótico é constituído por citoesqueleto e, durante a mitose, ele se liga aos centrômeros dos cromossomos metafásicos. b) O citoesqueleto participa da contração e distensão das células musculares, da ciclose e do movimento amebóide das células. c) O citoesqueleto está envolvido na determinação da forma da célula e sua sustentação, assim como na organização interna das organelas. d) O citoesqueleto está presente nos cílios e flagelos, ambos com função de movimento, porém os cílios são mais curtos e geralmente ocorrem em maior número por célula. e) Os centríolos não apresentam na sua constituição o citoesqueleto, apesar de estarem envolvidos no movimento dos cromossomos durante a divisão celular. 03. (UEPG PR) Com relação à sustentação da célula e seus movimentos, assinale o que for correto. 01. Os microtúbulos são formados pela proteína tubulina. Fornecem o suporte estrutural da célula, além de atuarem nos movimentos dos cromossomos durante a divisão celular e formação de centríolos, cílios e flagelos.

02. Os microfilamentos são formados por actina e concentram-se preferencialmente próximos à membrana plasmática, fornecendo sustentação às microvilosidades. Além disso, atuam em certos movimentos celulares, graças à capacidade de contração. 04. Os centríolos são estruturas cilíndricas compostas de nove grupos de três microtúbulos. São encontrados geralmente aos pares e dão origem aos cílios e flagelos. 08. Nos eucariotos, os cílios e flagelos são capazes de provocar correntes no ambiente líquido onde estão mergulhadas as células, sendo que estas correntes podem ser usadas para locomoção e captura de alimentos. 16. Os cílios são estruturas curtas e numerosas, sendo que 31

nas vias respiratórias humanas atuam na expulsão de partículas estranhas ao corpo.

04. (UFCG PB) Os microtúbulos são elementos constituintes do citoplasma das células. Assinale a alternativa abaixo que descreva CORRETAMENTE as funções desses microtúbulos: a) Contração muscular e constituição do citoesqueleto. b) Contração muscular e orientação da divisão celular. c) Manutenção da forma da célula e formação do fuso mitótico. d) Formação do fuso mitótico e movimentos ameboides. e) Deslocamento dos cromossomos e movimentos ameboides. 05. (Uea AM) Existem drogas quimioterápicas usadas no tratamento de pacientes com câncer que impedem a formação de microtúbulos. Sua interferência no processo de divisão celular será a) no desaparecimento da carioteca. b) no desaparecimento do nucléolo. c) na duplicação dos cromossomos. d) na condensação dos cromossomos. e) na migração dos cromossomos. A12  Citoesqueleto e os movimentos celulares

01. (Puc RJ) O citoesqueleto encontrado no citoplasma de células eucarióticas contém um conjunto de longas fibras finas que desempenham importantes funções na célula. A respeito das funções desempenhadas pelo citoesqueleto, considere as afirmativas abaixo: I. sustenta a célula e mantém sua forma. II. atua como barreira contra infecções por organismos que podem provocar doenças. III. interage com estruturas extracelulares auxiliando na ancoragem da célula ao seu local adequado. IV. auxilia a filtrar materiais que passam entre diferentes tecidos. Está INCORRETO o que se afirma em: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e IV. e) I e IV.

06. (Unimontes MG) As células, quando se tornam cancerosas, sofrem diversas alterações, como perda da capacidade de adesão e aumento da sua mobilidade. As alternativas abaixo apresentam algumas estruturas intracelulares. Analise-as e assinale a que está MAIS RELACIONADA ao aumento da mobilidade: a) Lisossomo. b) Complexo de Golgi. c) Retículo endoplasmático. d) Citoesqueleto.

FRENTE

BIOLOGIA

Exercícios de Aprofundamento 01. (UFTM MG) As figuras 1 e 2 representam dois importantes processos celulares, relacionados à troca de material com o meio.

03. (UNIFICADO RJ) O processo osmótico corresponde à difusão da água através das membranas. Esse processo, completamente passivo, pode proporcionar mudanças na estrutura celular. Qual dos gráficos abaixo representa o fenômeno da plasmólise? b)

Concentração de Solutos

fusão da membrana da vesícula com a membrana plasmá ca e eliminação do conteúdo da vesícula

vesícula livre no citoplasma

a) específico – sim – sim – específico. b) específico – não – sim – não específico. c) não específico – sim – não – não específico. d) não específico – sim – sim – específico. e) não específico – não – não – específico.

Tempo

(figuras in Bio, Sônia Lopes, Editora Saraiva)

a) Que processos celulares estão representados, respectivamente, nas figuras 1 e 2? b) Qual das figuras poderia representar a participação das células do pâncreas na metabolização de açúcares e qual delas poderia representar a ação de macrófagos em um ferimento infeccionado? Justifique.

Gabarito no final da página

Força de movimento

Proteína de membrana necessária

Especificidade

Difusão simples

Não

A favor do gradiente de concentração

Não

Difusão facilitada

Não

A favor do gradiente de concentração

Específico

Transporte ativo

Contra o gradiente de concentração

Sim

Assinale a alternativa que contém a sequência de palavras que substitui corretamente os números de 1 a 4, completando o quadro. 40

Tempo

04. (UFU MG) A figura abaixo ilustra várias situações da vida de uma célula vegetal. As letras X e Y mostram momentos em que a célula está murcha e túrgida, respectivamente. Sequência 1 Sequência 2 Sequência 3

Pressão em atmosfera

Energia externa necessária

Tempo

02. (UFRGS) O quadro abaixo se refere aos mecanismos de transporte através da membrana. Mecanismo de Transporte

Concentração de Solutos

vesícula livre no citoplasma

Concentração de Solutos

invaginação da membrana plasmá ca e ingestão de par culas fusão da membrana plasmá ca

35 30 25 20 15

10 5 0 -5 -10 -15

1 x

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0 2.2

Volume rela vo da célula

Questão 01 a) O processo representado na figura 1 é uma exocitase (clasmocitose) e na figura 2 é uma endocitose (fagocitose ou pinocitose). b) A figura 1 representaria a participação das células do pâncreas porque liberaria hormônios na corrente sanguínea através da clasmocitose. Já a figura 2 representaria a ação do macrófago fazendo um fagocitase em um agente estranho.

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05. (UEPB) Observe os gráficos seguintes. Qual deles representa o que ocorre com uma solução salina em que são colocadas células hipertônicas? a)

Concentração da solução

Tempo em minutos

Concentração da solução

Tempo em minutos

Concentração da solução

Tempo em minutos

06. (Fuvest SP) Células de glândulas de animais apresentam nucléolo, retículo endoplasmático rugoso e complexo golgiense(complexo de Golgi) bem desenvolvidos. Gabarito no final da página a) Que relação existe entre o retículo endoplasmático rugoso e o nucléolo? b) Qual é o papel do complexo golgiense na função dessas células? 07. (OBB) A resposta dada pelos linfócitos B ao reconhecer um antígeno depende, principalmente, da ação das seguintes estruturas celulares: a) Retículo endoplasmático liso e complexo golgiense. b) Ribossomos e lisossomos. c) Complexo golgiense e ribossomos. d) Retículo endoplasmático rugoso e complexo de golgiense. e) Ribossomos e retículo endoplasmático liso.

08. (Unitau SP) Em um experimento, uma determinada célula foi tratada com uma substância I (SI), que induz a produção de uma proteína W (W). A seguir, essa célula foi tratada com uma substância marcadora M (M), que se liga especificamente a W e ao mesmo tempo está ligada a um corante especial. Esse corante permite acompanhar a localização intracelular de M num microscópio eletrônico, em diferentes tempos. Num segundo experimento, foi adicionada uma substância X (X) juntamente com SI, e os demais procedimentos foram iguais ao do primeiro experimento. Assinale a alternativa CORRETA em relação à localização de M: a) Se W fosse uma proteína a ser secretada, M seria detectada inicialmente no aparelho de Golgi, a seguir no retículo endoplasmático rugoso e, finalmente, no exterior da célula. b) Se X fosse um inibidor do tráfego de vesículas intracelulares, M seria detectada inicialmente no retículo endoplasmático rugoso, a seguir no aparelho de Golgi, e, finalmente, na membrana plasmática. c) Se X fosse um inibidor de síntese proteica, M seria detectada inicialmente no retículo endoplasmático liso e, a seguir, no aparelho de Golgi, onde M se acumularia sem outro destino. d) Se W fosse uma proteína lisossomal, M seria detectada inicialmente no retículo endoplasmático rugoso, a seguir, no aparelho de Golgi, e, finalmente, em vesículas de clasmocitose. e) Se W fosse uma glicoproteína de membrana, M seria detectada inicialmente no retículo endoplasmático liso, a seguir, no aparelho de Golgi, e, finalmente, nas membranas. 09. (OBB) Embora os esquemas usualmente representem o tráfego de vesículas do retículo endoplasmático (RE) ao complexo golgiense (CG), sabe-se que este transporte também ocorre no sentido inverso. A importância deste transporte bidirecional é: a) garantir a nutrição do sistema reticular. b) fornecer ATP à atividade reticular. c) devolver ao RE proteínas produzidas no CG. d) manter estável a superfície de membrana do RE. e) devolver ao RE lipídios produzidos no CG. 10. (FGV) O uso constante de drogas psicotrópicas, como o álcool, pode fazer com que seus usuários desenvolvam certa tolerância à droga, de tal modo que passam a ser necessárias doses cada vez maiores para que o efeito seja obtido. Nesses casos, é correto dizer que, nas células do fígado desses usuários, a) o retículo endoplasmático liso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. b) o retículo endoplasmático liso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. c) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. d) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos.

Questão 06 a) O retículo endoplasmático rugoso possui ribossomos. Estes, por sua vez, são formados no nucléolo. b) Células de glândulas são secretoras. Geralmente o material secretado por essas células é armazenado, modificado e “empacotado” no complexo golgiense antes de ser liberado por vesículas secretoras.

FRENTE A  Exercícios de Aprofundamento

Analisando essa figura, pode-se afirmar que as sequências 1, 2 e 3 representam respectivamente: a) 1-pressão de turgor; 2-pressão osmótica; 3-déficit de presão de turgor. b) 1-déficit de pressão de turgor; 2-pressão osmótica; 3-pressão de turgor. c) 1-pressão osmótica; 2-pressão de turgor; 3-déficit de pressão de turgor. d) 1-pressão de turgor; 2-déficit de pressão de turgor; 3-pressão osmótica.

Biologia

e) o complexo golgiense se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. 11. (PUC GO) Raras são as vezes que, nas conversas de amigos meus, ou de pessoas das minhas relações, não surja esta pergunta. Teria morrido o pirotécnico Zacarias? A esse respeito, as opiniões são divergentes. Uns acham que estou vivo – o morto tinha apenas algumas semelhanças comigo. Outros, mais supersticiosos, acreditam que a minha morte pertence ao rol dos fatos consumados e o indivíduo a quem andam chamando Zacarias não passa de uma alma penada, envolvida por um pobre invólucro humano. Ainda há os que afirmam de maneira categórica o meu falecimento e não aceitam o cidadão existente como sendo Zacarias, o artista pirotécnico, mas alguém muito parecido com o finado. Uma coisa ninguém discute: se Zacarias morreu, o seu corpo não foi enterrado. [...] Só um pensamento me oprime: que acontecimentos o destino reservará a um morto se os vivos respiram uma vida agonizante? E a minha angústia cresce ao sentir, na sua plenitude, que a minha capacidade de amar, discernir as coisas, é bem superior à dos seres que por mim passam assustados. Amanhã o dia poderá nascer claro, o sol brilhando como nunca brilhou. Nessa hora os homens compreenderão que, mesmo à margem da vida, ainda vivo, porque a minha existência se transmudou em cores e o branco já se aproxima da terra para exclusiva ternura dos meus olhos.

FRENTE A  Exercícios de Aprofundamento

(RUBIÃO, Murilo. Obra Completa. São Paulo: Companhia das Letras, 2010. p. 14 e 20.)

Observe o seguinte fragmento do texto: “Uma coisa ninguém discute: se Zacarias morreu, o seu corpo não foi enterrado”. A morte celular desencadeia um processo de degeneração, marcando, assim, a destruição e a deteriorização dos tecidos. Dentre as várias organelas citoplasmáticas, uma delas, em especial, participa ativamente desse processo, apresentando conteúdo enzimático, também responsável pelo processo de digestão intracelular. Assinale a alternativa que representa essa organela e o processo pelo qual ela provoca a morte celular: a) Retículo Endoplasmático – Autofagia. b) Lisossomas – Autólise. c) Peroxissomos –Catalisação. d) Complexo de Golgi – Anaerobiose. 12. (FCM PB) K.L.P, 3 anos de idade sexo feminino, foi levada por sua mãe ao pediatra. A criança apresenta sintomas severos de retardo mental. O Dr. Feraz, pediatra que a atendeu, solicitou vários exames. Ao receber os resultados, Dr. Ferraz confirmou sua suspeita diagnóstica: doença de Tay-Sachs. Explicou à mãe de K.L.P, que essa doença é de herança autossômica recessiva e decorrente do mau funcionamento de uma organela também presente nas células nervosas. Portadores dessa patologia apresentam uma mancha vermelha no olho, lesões neurodege42

nerativas, ocasionando o comprometimento psicomotor. Prognóstico sombrio, com óbito geralmente aos 5 anos. A patologia a que se refere o caso clínico tem como organela responsável: a) Mitocôndrias. b) Citoesqueleto. c) Peroxissomos. d) Lisossomos. e) Sistema golgiense. 13. (Etapa SP) O diagrama a seguir mostra uma célula animal observada ao microscópio eletrônico.

A seguir, funções ou características das estruturas assinaladas: I. Contém enzimas hidrolíticas; importante na autólise. II. Local onde monômeros são unidos por ligações peptídicas. III. Local onde os lisossomos são produzidos. IV. Envolvido na formação de ribossomos. V. Realiza transporte através do citoplasma. Utilize as letras do diagrama e escolha, entre as alternativas, aquela que associa corretamente as estruturas e as funções ou características. a) I-A, II-C, III-D, IV-E, V-B. b) I-B, II-D, III-A, IV-E, V-C. c) I-A, II-C, III-E, IV-B, V-D. d) I-C, II-B, III-A, IV-D, V-E. e) I-E, II-C, III-D, IV-A, V-B. 14. (UPE) A figura a seguir ilustra o processo de digestão intracelular, no qual estão envolvidas várias organelas celulares. Identifique as estruturas e/ou processos enumerados na figura a seguir: I

V III IV

Fonte: <http://3.bp.blogspot.com/_klKFmeWGnUQ/THF49NcH8TI/AAAAAAAAAG8/0YkWYfNfing/s1600/Autofagia+e+Heterofagia.gif>.

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15. (ESCS DF) Crianças com Tay-Sachs aparentam desenvolver-se normalmente nos primeiros meses de vida. Depois, com a distensão de células nervosas com material adiposo, há uma severa deterioração das atividades físicas. Essa deterioração é hereditária em decorrência de: a) mau funcionamento das enzimas dos lisossomos das células nervosas do cérebro. b) doenças inflamatórias, como artrite, liberando enzimas e causando estragos aos materiais das juntas. c) metamorfose dos anfíbios, em que a cauda é totalmente degenerada por ação de enzimas. d) sedativos, quando ingerimos em excesso certas drogas que induzem a proliferação do retículo. e) rompimento dos lisossomos liberando as enzimas dentro da célula, com consequências catastróficas. 16. (UFTM MG) Um homem que não produza as estruturas celulares cílios e flagelos terá maior chance de desenvolver, respectivamente, a) infecções nos olhos e esterilidade. b) enfisema pulmonar e osteoporose. c) conjuntivite e cálculos renais. d) problemas respiratórios e infertilidade. e) astigmatismo e diabetes. 17. (UEFS BA) A citocalasina B é uma droga que atua se ligando aos microfilamentos de actina, impedindo a sua polimerização. Diante dessa afirmação e com base nos conhecimentos relacionados às funções desempenhadas pelo citoesqueleto celular, pode-se inferir que a ação da citocalasina a) impede a formação de novas células por impossibilitar a geração das fibras do fuso mitótico, sob as quais se ligam os cromossomos durante a metáfase mitótica. b) impede o batimento coordenado de cílios e flagelos nas diversas células eucarióticas que apresentam essas estruturas de locomoção. c) inviabiliza grande parte dos movimentos celulares, principalmente os que dependem da emissão de pseudópodes. d) incapacita a formação dos centríolos que, quando orientados perpendicularmente, formam os centrossomos ou centros organizadores de divisão celular. e) torna as células desestabilizadas e sensíveis a qualquer estresse mecânico, reduzindo, assim, a rigidez dos tecidos de superfície corporal que compõem.

18. (UPE) A proliferação celular exagerada está diretamente relacionada ao desenvolvimento de câncer. Tem-se como exemplo de bloqueio desse processo o uso de drogas antimitóticas, que desorganizam o fuso mitótico. Em relação à formação e ao papel do fuso mitótico em condições normais, é CORRETO afirmar que: a) A carioteca, membrana nuclear formada por proteínas fibrosas do citoesqueleto, está envolvida na formação do fuso mitótico, essencial à adesão celular. b) O cito esqueleto é uma rede citoplasmática de ácidos nucleicos envolvidos no processo da formação do fuso mitótico, de lisossomos e do acrossomo, responsáveis pela mitose. c) Os centríolos são cilindros formados por actina e miosina, envolvidos na formação do fuso mitótico, dos cílios e flagelos, que auxiliam na movimentação celular. d) Os centrômeros são responsáveis pela formação do fuso mitótico constituído de carboidratos, essencial ao direcionamento do ciclo celular. e) Os microtúbulos são constituídos de tubulinas e formam o fuso mitótico, responsável pela correta segregação dos cromossomos durante a divisão celular. 19. (FCM MG) “As nove duplas de microtúbulos de um flagelo ou cílio deslizam, uma sobre as outras, impelidas pelas alterações cíclicas da conformação espacial de uma proteína motora. Esse mecanismo existe em todos os eucariotos. Isso significa que, por mais de dois bilhões de anos em que os eucariotos evoluíram, nenhuma outra estrutura foi favorecida pela seleção natural, em substituição ao microtúbulos”. Uma alteração nesta proteína motora é responsável por um distúrbio genético com várias consequências. Nos portadores desse distúrbio podemos identificar, EXCETO: a) homens estéreis. b) mulheres estéreis. c) homens e mulheres com doenças respiratórias graves. d) homens e mulheres com problemas de absorção intestinal. 20. (Puc Rio 2012) O citoesqueleto encontrado no citoplasma de células eucarióticas contém um conjunto de longas fibras finas que desempenham importantes funções na célula. A respeito das funções desempenhadas pelo citoesqueleto, considere as afirmativas abaixo: I. II. III. IV.

sustenta a célula e mantém sua forma. atua como barreira contra infecções por organismos que podem provocar doenças. interage com estruturas extracelulares auxiliando na ancoragem da célula a seu local adequado. auxilia a filtrar materiais que passam entre diferentes tecidos.

Está INCORRETO o que se afirma em: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e IV. e) I e IV. 43

FRENTE A  Exercícios de Aprofundamento

Estão CORRETAS a) I - Endocitose; II - Peroxissomo; III - Retículo endoplasmático rugoso; IV - Vacúolo digestivo; V - Fagossomo; VI - Exocitose. b) I - Fagocitose; II - Lisossomo; III - Complexo de Golgi; IV - Vacúolo autofágico; V - Corpo residual; VI - Clasmocitose. c) I - Pinocitose; II - Vacúolo; III - Retículo endoplasmático liso; IV - Mitocôndria; V - Fagossomo; VI -Autofagia. d) I - Heterofagia; II - Ribossomo; III - Complexo de Golgi; IV - Vacúolo; V - Exocitose; VI - Excreção celular. e) I - Fagossomo; II - Grânulo de inclusão; III - Retículo endoplasmático liso; IV- Mitocôndria; V- Heterofagia; VI- Clasmocitose.

FRENTE

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BIOLOGIA Por falar nisso Na espécie humana, em apenas nove meses, uma única célula transforma-se em um complexo organismo constituído por vários milhões de células especializadas, as quais formam estruturas corporais que lhe irão proporcionar uma vida autônoma. Você sabe como isso ocorre? Quais são os processos envolvidos? O que são gametas? A partir da fecundação já existe vida? Quando começa e quando acaba a vida humana? Nas próximas aulas, estudaremos os seguintes temas

B09 B10 B11 B12

Gametogênese Humana................................................................46 Aneuploidia....................................................................................54 Tipos de ovos e segmentação........................................................64 Embriologia do anfioxo..................................................................69

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO B09

ASSUNTOS ABORDADOS nn Gametogênese humana nn Espermatogênese nn Ovogênese

GAMETOGÊNESE HUMANA Os gametas são células reprodutoras, veículos da transferência de genes para a descendência. O gameta feminino é denominado óvulo e o masculino, espermatozoide. Trata-se de células altamente especializadas, responsáveis por garantir a formação do embrião, tendo cada uma delas um conjunto de características específicas para esse fim. Os gametas são haploides, e sofreram processo de meiose a partir de células diploides presentes nas gônadas femininas, os ovários, e nas gônadas masculinas, os testículos. Cada gameta contém, portanto, metade da informação genética necessária para a formação de um indivíduo. Após a fertilização, os gametas unem seus núcleos formando o zigoto, restaurando assim a totalidade dos cromossomos de um organismo. O processo que leva à produção de gametas é conhecido como espermatogênese, quando tratamos da origem dos espermatozoides, e ovogênese ou ovulogênese quando nos referimos à formação dos óvulos, processos que serão descritos em detalhes a seguir.

Espermatogênese

Opirus/Arte

A formação do espermatozoide ocorre recorrentemente no interior do testículo, no qual se encontra um conjunto de delgados tubos seminíferos. Dessa maneira, podemos dividir o processo nas seguintes etapas: nn Primeira

etapa ou Fase Multiplicativa: Nas paredes internas desses tubos, encontram-se numerosas células diploides, já na vida intrauterina e por toda a vida fértil do homem, ocorre produção de espermatogônias, por mitose.

n n Segunda

etapa ou Fase de Crescimento: com o início da puberdade, entre os 13 a 16 anos de idade, as espermatogônias crescem discretamente e sofrem diferenciação celular, processo que origina outro tipo celular diploide, chamado de espermatócito primário ou espermatócito I.

n n Terceira etapa ou Fase de matura-

Figura 01 - Secção de um testículo evidenciando a espermatogênese no interior dos túbulos seminíferos.

ção: Os espermatócitos primários (2n) sofrem meiose I e originam os espermatócitos secundários, também conhecidos como espermatócitos II. Os espermatócitos secundários são haploides, contendo cromossomos duplos e estão localizados nas paredes internas dos túbulos seminíferos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Iniciada a meiose II, os espermatócitos secundários dão origem às espermátides, que constituem células haploides portando cromossomos simples. nn Quarta etapa: Fase de diferenciação ou espermiogênese. As espermátides sofrem

várias etapas de diferenciação celular para se tornarem espermatozoides funcionais. O complexo golgiense origina o acrossomo a partir da união de suas vesículas. O acromossomo situa-se na cabeça do espermatozoide e reserva enzimas que irão digerir os envoltórios do ovócito, facilitando a fecundação. O núcleo se torna denso e alongado. Os centríolos migram para uma posição oposta ao acromossomo, dali desenvolve o flagelo para a formação da cauda.

Opirus/Arte

Na porção intermediária do espermatozoide, concentram-se as mitocôndrias, organelas responsáveis pela respiração celular, produzindo grande quantidade de energia através da hidrólise de ATP para proporcionar o rápido movimento dos flagelos, resultando no deslocamento do gameta masculino.

Figura 02 - Acima: Desenho esquemático mostrando as principais modificações pelas quais passam as espermátides durante a espermiogênese. Abaixo: Principais partes de um espermatozoide maduro.

Após a conclusão de todo o processo de espermatogênese, os gametas masculinos saem das paredes dos túbulos seminíferos e caem na luz (cavidade interna) desses túbulos, sendo levados até o epidídimo, ducto localizado atrás do testículo, onde ocorrerá a sua maturação e armazenamento até que sejam liberados pelas vias genitais masculinas no momento da ejaculação, que pode liberar cerca de 300 a 500 milhões deles. Caso não haja ejaculação, os espermatozoides são degradados.

Ovogênese B09  Gametogênese humana

A produção do gameta feminino ocorre nos ovários em etapas semelhantes ao processo de espermatogênese, diferenciando apenas pela ausência da etapa de diferenciação. O folículo ovariano, ou seja, a unidade funcional dos ovários, formado pelo ovócito e pelas células foliculares que o rodeiam. Diferentemente do homem, a mulher não recomeça as etapas iniciais da ovulogênese ao longo de sua vida fértil. nn Primeira

etapa ou Fase Multiplicativa: Essa etapa se inicia e finaliza durante a vida intrauterina do feto do sexo feminino. Células germinativas diploides sofrem várias mitoses originando ovogônias. As ovogônias são produzidas apenas na fase embrionária. 47

Biologia

nn Segunda

etapa ou Fase de Crescimento: Todas as ovogônias (2n) passam por um processo de aumento do volume celular devido ao incremento da atividade metabólica, formando o ovócito I, uma célula diploide. Na ovogênese, essa etapa é mais acentuada do que na espermatogênese.

nn Terceira

etapa ou Fase de maturação: Essa fase também se inicia na vida intrauterina, mas não se finaliza. Quando nasce uma criança do sexo feminino, ela possui, nos seus dois ovários, ovócitos I que já iniciaram a meiose. Porém o processo é totalmente interrompido na prófase I e fica estacionado nessa fase até a puberdade.

Opirus/Arte

Cerca de 400 mil ovócitos primários são produzidos durante a vida intrauterina, porém a grande maioria deles serão degenerados e reabsorvidos. A maturação do ovócito primário ocorre quando a mulher entra na puberdade. Por meio da estimulação promovida por hormônios hipofisários, como o hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH), o processo de meiose tem continuidade. Durante a fase de maturação, o ovócito primário (2n) conclui a meiose I e origina duas células: um ovócito secundário (n), que recebe grande parte do citoplasma, e uma célula denominada corpúsculo polar ou glóbulo polar (n). Na metade do ciclo menstrual, considerando um ciclo médio de 28 dias, o ovócito secundário (n), gameta feminino, é liberado pelo ovário e captado pela tuba uterina com a meiose II em andamento, mas interrompendo o processo na metáfase II. Ocorrerá, então, a primeira menstruação (menarca), que define o início da vida fértil da mulher, e constata a produção do ovócito II. Uma mulher produzirá, durante a sua fase reprodutiva, em média 450 gametas, sendo um a cada ciclo menstrual, que dura cerca de 28 dias. A produção dos gametas cessa na menopausa com a queda na produção de hormônios ovarianos. A penetração do espermatozoide no ovócito II é o estímulo para que a meiose II prossiga, originando duas células: o óvulo (n), que é assim chamado até que os núcleos do espermatozoide e óvulo se fundam, pois a partir daí temos o ovo ou zigoto e outro corpúsculo polar que irá se degenerar.

B09  Gametogênese humana

O primeiro corpúsculo polar formado a partir da meiose I pode também sofrer meiose II, formando dois corpúsculos polares haploides que regridem e serão absorvidos pelo organismo. Portanto, um ovócito primário, ao fim de seu processo de meiose, terá produzido quatro células: um óvulo funcional e três corpúsculos polares que se degeneram.

Figura 03 - Representação esquemática das fases da ovogênese.

Caso não ocorra a fecundação, a ovogênese não se completa e o ovócito II se degenera. A queda nos níveis hormonais, principalmente da progesterona, determina a descamação da camada mais superficial da mucosa do útero, conhecida como endométrio, assim sendo, acontece a menstruação. O endométrio foi formado durante o ciclo menstrual como resultado das alterações hormonais que preparam o corpo feminino para uma possível gravidez. O primeiro dia da menstruação corresponde ao primeiro dia do novo ciclo que se inicia. Nesse momento, outro ovócito primário está se preparando para um recomeçar a meiose I, na fase de maturação.

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SAIBA MAIS FOLÍCULOS DE GRAAF

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Ao redor do ovócito em desenvolvimento, existem algumas células foliculares diferenciadas do ovário, as quais formam um conjunto celular denominado folículo de Graaf. Quando o ovócito é liberado, o folículo de Graaf passa a ser chamado de corpo lúteo e tem como função produzir hormônios femininos para a manutenção de uma possível gravidez. Cada ovário está envolto por um epitélio e é irrigado por vasos internos, e na zona cortical do ovário situam-se os folículos em desenvolvimento, onde, após a ovulação, surgem os corpos amarelos.

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Fonte: <http://wikiciencias.casadasciencias.org>. Acesso em: 11 de Jul. 2017.

Figura 04 - Comparação entre os dois processos de gametogênese.

Biologia Questão 05. Na espermatogênese para cada espermatócito primário são produzidos quatro espermatozoides, já na ovogênese, para cada ovócito primário gera-se apenas um óvulo funcional. A espermatogênese inicia-se na vida intra-uterina assim como na ovulogênese, porém a produção de ovogônias e ovócitos primários ficam restritos a essa fase e a formação de espermatogônias é contínua em toda a vida. O ciclo ovariano tem um período médio de 28 dias, já nos testículos os gametas são produzidos constantemente. O espermatozoide é uma célula pequena, móvel e flagelada, já o ovócito II é maior e imóvel.

Exercícios de Fixação 01. O que é um gameta e que função essa célula exerce?

Os gametas são células haploides produzidas por meiose. O gameta feminino é denominado óvulo e o masculino, espermatozoide. São células altamente especializadas, responsáveis pela formação do zigoto, reestabelecendo o número de cromossomos característico da espécie.

02. (UNESP SP) A figura representa a gametogênese na espécie humana. Nomeie os processos de divisão celular pelos quais passam as células germinativas primordiais, correspondentes às letras A, B e C. Considerando o que ocorre na fase C, no que difere a espermatogênese da ovulogênese? Gabarito no cabeçalho da próxima página

III.

Na ovulogênese, a primeira divisão da meiose de cada ovócito primário produz uma célula grande (ovócito secundário) e uma atrofiada (primeiro glóbulo polar). IV. Na fase de especialização, ou espermiogênese, as quatro espermátides se diferenciam em quatro espermatozoides. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. 05. Compare os processos de espermatogênese e ovogênese quanto ao número de gametas produzidos, à etapa intrauterina, ao ciclo ocorrido nas gônadas e aos aspectos morfológicos dos gametas. Gabarito no cabeçalho dessa página 06. (UEG GO) A reprodução sexuada é realizada por grande parte dos seres vivos e inicia-se com a formação dos gametas. Na espécie humana, a formação dos gametas masculinos e femininos possui fases distintas. A respeito dessas fases, deduz-se que a) a espermatogênese inicia-se durante o desenvolvimento embrionário, na qual, nos testículos dos embriões, as células haploides dão origem aos espermatócitos. b) tanto na ovulogênese quanto na espermatogênese, no período germinativo, ocorrem mitoses gerando as ovogônias e espermatogônias, respectivamente. c) a ovulogênese, ao contrário da espermatogênese, inicia-se na fase da puberdade, quando as células diploides do ovário formam os ovócitos secundários. d) na ovulogênese, ocorre a diferenciação das ovogônias em óvulos e na espermatogênese não há diferenciação das espermátides em espermatozoides.

03. Sabendo que as ovogônias produzem ovócitos primários durante o período embrionário e estes paralisam a sua divisão celular, em qual fase da vida da mulher a ovogênese se reinicia? Quais tipos celulares são formados a partir do desenvolvimento do ovócito primário? Gabarito no final da página

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04. (UDESC SC) Um dos processos de reprodução dos organismos ocorre na produção de gametas, nas gônadas ou glândulas sexuais, e é chamado de gametogênese. Analise as afirmativas abaixo: I. Tanto na espermatogênese quanto na ovulogênese ocorrem etapas de multiplicação, crescimento e maturação. II. Na gametogênese, que é uma reprodução assexuada, são originados filhos com uma grande variedade genética.

07. (UFV MG) Os processos de formação dos gametas masculinos e femininos são denominados espermatogênese e ovogênese, respectivamente. Sobre estes processos é INCORRETO afirmar que: a) A espermiogênese é o processo de transformação das espermátides em espermatozoides. b) Na fase de crescimento, as ovogônias aumentam em número por sucessivas divisões meióticas. c) O número de gametas viáveis resultantes da espermatogênese é maior que o da ovogênese. d) Durante a gametogênese ocorre um processo reducional do número de cromossomos. e) As espermatogônias e os espermatócitos primários possuem o mesmo número de cromossomos.

Questão 03. As mulheres nascem com todo o seu estoque de ovócitos primários que serão utilizados durante a sua fase reprodutiva. Na puberdade, por meio de estímulos hormonais, os ovócitos primários sofrem meiose I e originam o ovócito secundário, célula haploide, e um corpúsculo polar também haploide. Caso haja fecundação, o ovócito II sofre meiose II formando o óvulo (n) e um corpúsculo polar (n) o qual será degenerado. Eventualmente, o primeiro corpúsculo polar formado também sofre meiose II formando outros dois corpúsculos polares que serão degradados e reabsorvidos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Questão 02. Diferenças na fase C: 1. Na ovulogênese, formam-se duas células: um óvulo e o segundo glóbulo polar. Na espermatogênese, formam-se quatro células denominadas espermátides. 2. Na espermatogênese, acontece a espermiogênese, fenômeno que consiste na diferenciação da espermátide em espermatozoide. Não há fase correspondente na ovulogênese. 3. Na ovulogênese, ocorre uma citocinese desigual enquanto na espermatogênese a citocinese é igual.

08. (UEPG PR) A gametogênese é um processo que ocorre na espécie humana, assim como em todos os animais, seres que apresentam normalmente reprodução sexuada. Ela consiste na produção de células especiais, os gametas feminino e masculino, que ao fundir-se formam o zigoto, a primeira célula de um novo organismo. A respeito desse processo, assinale o que for correto. 01. No início da gametogênese, no período de multiplicação, ocorre um grande número de mitoses das células germinativas primordiais, resultando as ovogônias, que são células diploides. 02. No período de crescimento, as ovogônias acumulam substâncias de reserva e aumentam em volume, denominando-se ovócitos I, ainda diploides. Durante a sua maturação ocorrerá a meiose. 04. A gametogênese masculina e a gametogênese feminina são processos muito semelhantes, diferindo apenas com relação ao tamanho dos gametas. O gameta feminino é microscópico e o gameta masculino é macroscópico. 08. Na ovogênese, das quatro células resultantes da meiose, apenas a maior, o óvulo, é fértil. As outras três menores, os Gab: 11 polócitos, são estéreis.

infertilidade e, potencialmente, permitir o desenvolvimento de novos tipos de tecnologia reprodutiva. Fonte: <http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/cientistas-criamformas-primitivas-deovulo-e-esperma artificial>. Acesso em: 23 set. 2016.

O material genético presente nas células humanas está localizado a) no núcleo. b) na membrana plasmática. c) livre no citoplasma. d) nos cloroplastos. e) nos lisossomos. 11. (UFPB) O esquema a seguir ilustra o processo de formação dos gametas a partir de células germinativas, o que ocorre em indivíduos humanos do sexo masculino (espermatogênese).

09. (UNITAU SP) Com base no esquema abaixo, que representa a gametogênese humana, assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE as relações de números e letras com os tipos celulares e tipos de divisão celular presentes na ovulogênese que

a) A-mitose; B-meiose; 1-ovogônia; 2-corpúsculo polar. b) A-mitose; B-meiose; 1-ovócito I; 2-ovócito II. c) A-meiose; B- mitose; 1-ovócito I; 2-ovócito II. d) A-meiose; B-mitose; 1-ovogônia; 2-ovócito II. e) A-meiose; B-mitose; 1-ovogônia; 2-óvulo. 10. (IFPE) Pesquisadores conseguiram criar, pela primeira vez, formas primitivas de óvulos e espermatozoides humanos em laboratório. A descoberta pode ajudar a solucionar problemas de

De acordo com o processo esquematizado, é correto afirmar que: a) As espermatogônias formam-se por divisão meiótica de células da linhagem germinativa. b) O espermatócito I forma-se por fusão das espermatogônias. c) Os espermatócitos II formam-se ao final do processo de divisão meiótica. d) As espermátides formam-se pelo crescimento e diferenciação dos espermatócitos II. e) Os espermatozoides formam-se pela diferenciação das espermátides, sem que ocorram novas divisões celulares. 51

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Adaptado de: AMABIS e MARTHO, Fundamentos da Biologia Moderna, São Paulo: Editora Moderna, 2002. p. 154.

Biologia

Exercícios Complementares 01. (UnB DF) A figura abaixo ilustra um esquema comparativo da formação de gametas masculino e feminino. Com o auxílio da figura, julgue os seguintes itens.

José Marino Amabis & Gilberto Rodrigues Martho. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paula: Moderna, 1998, p. 182

01. Da figura, infere-se que tanto os espermatócitos secundários quanto as espermátides são células haploides. 02. Em um indivíduo vasectomizado, a diferenciação de espermatogônias em espermatozoides é impedia devido à secção do canal deferente. 03. No final da meiose, os quatro espermatozoides formados são geneticamente idênticos. 04. As espermatogônias são células germinativas que realizam a primeira divisão meiótica ainda antes do nasciC-E-E-E mento do indivíduo.

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02. (UEPB) Para se gerar 148 espermatozoides e 10 óvulos, as espermatogônias e ovogônias ocorridas serão respectivamente a) 74 e 5. b) 148 e 20. c) 148 e 40. d) 37 e 10. e) 4 e nenhuma. 03. (Escs DF) Em conjunto, os processos de espermatogênese e espermiogênese resultam na formação de espermatozoides humanos, conforme resumido a seguir.

Sobre processos, avalie as seguintes afirmativas: I. Os cromossomos do par 2 de uma espermátide podem conter combinações de alelos diferentes daquelas encontradas nos cromossomos par 2 do espermatócito primário que lhe deu origem. II. O cromossomo do par 2 de um espermatozoide pode conter combinações de alelos diferentes daquelas encontradas nos cromossomos do par 2 do espermatócito secundário que lhe deu origem. III. Há duplicação dos cromossomos durante a formação de espermátides a partir de espermatócitos secundários. Está correto apenas o que se afirma em: a) I. d) I e III. b) II. e) II e III. c) III. 04. (UEPG PR) Sobre a gametogênese, assinale o que for correto. 01. No período de crescimento, essas ovogônias acumulam substâncias de reserva e aumentam em volume, passando a ovócitos de primeira ordem, ou ovócitos I, ainda diploides. 02. No início, o período de multiplicação caracteriza-se por um grande número de mitoses das células germinativas primordiais, resultando as gônias, que são células diploides. 04. A gametogênese masculina, denominada espermiogênese, e a gametogênese feminina, denominada ovogênese, são processos muito semelhantes, diferindo basicamente em relação ao tamanho das células e ao número de gametas férteis resultantes das mitoses, ao final do processo. 08. No período de maturação, ocorre a meiose. Na telófase I originam-se os ovócitos de segunda ordem ou ovócitos II, e, no final, na telófase II, já estão formados os óvulos e as espermátides, ambos haploides. 16. No caso da ovogênese, das quatro células resultantes da meiose, apenas a grande é o óvulo, fértil; as outras três, pequenas, são os corpúsculos polares, estéreis. No caso da espermatogênese, as espermátides são células imóveis que se transformarão em espermatozoides flaGab: 27 gelados, capazes, portanto, de fecundar.

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05. (Uea AM) A gametogênese humana é responsável pela produção de óvulos (ovulogênese) e espermatozoides (espermatogênese). Existem diferenças e semelhanças entre os dois processos de gametogênese: a) a ovulogênese se inicia posteriormente ao nascimento, enquanto a espermatogênese se inicia anteriormente ao nascimento; ambas ocorrem nas gônadas. b) a ovulogênese é um processo de diferenciação celular, enquanto a espermatogênese é um processo de divisão celular; ambas ocorrem a partir da puberdade. c) a espermatogênese consiste em apenas uma divisão meiótica, enquanto a ovulogênese consiste em duas divisões meióticas seguidas; ambas são divisões reducionais. d) a espermatogênese dura entre 30 e 70 dias, enquanto a ovulogênese só se finaliza após a fecundação; ambas são divisões meióticas. e) a espermatogênese ocorre sob uma temperatura em torno de 38 °C, enquanto a ovulogênese ocorre sob uma temperatura corporal em torno de 35 °C; ambas são divisões equacionais. 06. (Puc MG) O esquema representa a gametogênese masculina e feminina, separadas em fases.

do um grande número de .............. em processo interrompido de ............... últimas células são ............... a) óvulos – meiose – haploides. b) ovócitos I – mitose – haploides. c) ovócitos II – meiose – haploides. d) ovócitos I – meiose – diploides. e) corpúsculos polares – mitose – diploides. 08. (UEPG PR) Os ovários são duas estruturas com cerca de 3 cm de comprimento localizados na cavidade abdominal, na região das virilhas. Na porção ovariana mais externa, chamada córtex ovariano, localizam-se as células que darão origem aos óvulos. A respeito do processo de formação dos óvulos, assinale o que for correto. 01. O processo de formação de gametas femininos é chamado de ovulogênese e tem início antes do nascimento de uma mulher, em torno do terceiro mês de vida intrauterina. 02. Por volta do terceiro mês de vida de uma menina, as ovogônias param de se dividir, crescem, duplicam os cromossomos e entram em meiose, passando então a ser chamadas de ovócitos primários ou ovócitos I. 04. As células precursoras dos gametas femininos, as ovogônias, multiplicam-se por mitose somente após o primeiro ciclo menstrual feminino. 08. Os ovócitos primários ou ovócitos I permanecem estacionados na fase de metáfase II da meiose. Esses terminam o ciclo meiótico por volta do décimo quarto dia do ciclo menstrual. Se não houver fecundação, degeneram e são eliminados. 16. O ovócito primário ou ovócito I termina a segunda divisão da meiose e produz duas células de tamanhos iguais: o ovócito secundário ou ovócito II e o primeiro corpúsculo Gab: 01 polar ou corpúsculo polar I.

Com o auxílio do esquema e com base em seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a afirmação INCORRETA. a) O espermatócito I tem a mesma quantidade de DNA e maior conteúdo citoplasmático em relação à espermatogônia. b) O ovócito II tem a mesma quantidade de DNA nuclear que o polócito I, e são células haploides. c) Na fase 3 da gametogênese masculina, ocorre remodelamento celular necessário para a formação de gametas funcionais. d) Na gametogênese feminina, a divisão desigual do conteúdo citoplasmático favorece a produção de um único gameta funcional por meiose. 07. (UFRS) Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto abaixo. A menina, ao nascer, já realizou as fases de multiplicação e crescimento do processo denominado gametogênese, possuin-

a) Em I só ocorrem divisões celulares por mitose. b) A meiose ocorre apenas na fase III. c) As células 3 e 4 possuem diferente número de cromossomos. d) O período de crescimento celular ocorre entre 5 e 6. 53

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09. (Unipac MG) Analise o esquema abaixo, que se refere à espermatogênese, e assinale a alternativa INCORRETA:

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO B10

ASSUNTOS ABORDADOS nn Aneuploidias nn Causa das aneuploidias nn Trissomia de cromossomos autossômicos nn Trissomias de cromossomos sexuais

ANEUPLOIDIAS A citogenética é o campo da genética que estuda os cromossomos, sua estrutura, composição e papel no desenvolvimento de doenças. A história da citogenética começa em 1903, quando o americano Walter Sutton e o alemão Teodor Boveri estabeleceram a Teoria Cromossômica da Herança, propondo que o material genético está nos cromossomos. Sutton e Boveri deram início a uma revolução científica que permitiu a caracterização de numerosas síndromes malformativas antes não explicadas, e o surgimento de novas especialidades na Genética Humana, com aplicações na prevenção, no diagnóstico e na terapêutica médica.

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As alterações cromossômicas são classificadas em numéricas ou estruturais. As aberrações cromossômicas estruturais incluem os casos em que um ou mais cromossomos apresentam alterações em sua estrutura, e podem ser de diversos tipos. As alterações numéricas incluem os casos em que há acréscimo ou diminuição do número de cromossomos normal da espécie, constituindo as euploidias e as aneuploidias.

Figura 01 - Esquema ilustrando as alterações cromossômicas do tipo numéricas, euploidias e aneuploidias.

As euploidias originam células com número de cromossomos múltiplo do número haploide, e são alterações de todo genoma, ou seja, indivíduos que têm aumento ou diminuição de todo o conjunto cromossômico. Euploidias são raras em animais, mas bastante comuns e importantes mecanismos evolutivos nas plantas. Na espécie humana, a ocorrência das euploidias é incompatível com o desenvolvimento do embrião, determinando a ocorrência do aborto. Alguns tipos de tumores humanos apresentam células poliploides. As aneuploidias são alterações que envolvem a diminuição de cromossomos de um determinado par (monossomia) ou aumento de um cromossomo em um determinado par (trissomia). Se um indivíduo é diploide (2n) e apresenta um cromossomo a mais, pode ser representado como 2n +1. Quando ele apresenta um cromossomo a menos, é representado por 2n-1.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Causa das aneuploidias As aneuploidias ocorrem devido à não disjunção de cromossomos durante a meiose ou durante as mitoses do zigoto. Na meiose, a não separação tanto pode ocorrer na primeira divisão (anáfase I) como na segunda (anáfase II). As principais aneuploidias são: nn Nulissomias (2n-2): Indivíduo não apresenta nenhum cromossomo de determi-

nado par. É inviável essa situação para o desenvolvimento embrionário humano.

nn Monossomias

(2n-1): Indivíduo apresenta apenas um cromossomo de um determinado par.

nn Trissomia (2n+1): Indivíduo apresenta um cromossomo a mais que o normal em

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um determinado par, ou seja, apresenta três cromossomos de um mesmo tipo.

Thompson & Thompson Genetis in Medicine. 1991

Figura 02 - Exemplos de não disjunção na meiose I e II.

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Trissomia de cromossomos autossômicos Síndrome de Down

Figura 03 - Cariograma ilustrativo de um indivíduo portador da Síndrome de Down. Dentro do círculo, evidencia-se o cromossomo 21.

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É uma aneuploidia autossômica em que o indivíduo apresenta três cromossomos 21 (Trissomia do Cromossomo 21). Seu cariótipo é 47, XY ou XX. Dentre as características dessa síndrome, podemos citar: quociente intelectual abaixo do normal, hipotonia muscular, cabelos finos, ralos e sedosos. A expectativa de vida desses pacientes é de quarenta anos ou mais e exames pré-natais são capazes de diagnosticar essa síndrome e são importantes, pois auxiliam na preparação psicológica da família. Sabe-se que a idade paterna e materna tem influência no risco de se gerar uma criança com essa síndrome, entretanto outros fatores podem interferir.

Biologia

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Síndrome de Edwards A síndrome de Edwards é causada por uma trissomia do cromossomo 18. A maior parte dos pacientes portadores dessa síndrome apresenta trissomia regular, ou seja, cariótipo 47, XX ou XY, +18, mas essa trissomia também pode ser resultado de translocação (envolvendo todo ou a maior parte do cromossomo 18), ou pode estar presente na forma de mosaico.

Acomete 1 em cada 8 000 nascidos, sendo o sexo feminino mais comumente afetado e acredita-se que 95% dos casos dessa síndrome resultem aborto espontâneo duranFigura 04 - Cariograma de um indivíduo do sexo feminino portadora da trissomia te a gestação. A expectativa de vida para um portador da do 18. No círculo vermelho, evidencia-se o cromossomo 18 adicional. síndrome de Edwards é baixa; todavia, já foram descritos casos de adolescentes com 15 anos de idade portadores da afecção. Os portadores, geralmente, apresentam retardamento físico e mental, defeitos cardíacos, com o crânio muito alongado na região occipital, pescoço curto e, frequentemente, os órgãos genitais externos são anômalos. Síndrome Cri-Du-Chat (Síndrome do Miado de Gato) A Síndrome Cri-Du-Chat foi descrita em 1963 pelo Dr. Lejeune, na França, e recebe esse nome pelo fato de seus portadores possuírem um choro semelhante ao miado agudo de um gato. Trata-se de uma anomalia cromossômica estrutural, causada pela deleção parcial (quebra) do braço curto do cromossomo 5, apresentando um cariótipo 46, XX, 5p- ou 46, XY, 5p-. A estimativa é que esta síndrome afeta cerca de 1 em 50 000 casos de crianças nascidas no mundo. Os afetados se caracterizam por apresentar assimetria facial, com microcefalia (cabeça pequena), malformação da laringe (daí o choro lamentoso parecido com miado de gato), hipertelorismo ocular (aumento da distância entre os olhos), hipotonia (tônus muscular deficiente), atrofia dos membros, ocasionando retardamento neuromotor, e retardamento mental acentuado.

Fonte: Wikimedia Commons

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Figura 05 - Imagem de um indivíduo portador da Síndrome de Cri-Du-Chat.

Figura 06 - Cariograma ilustrativo de um indivíduo portador da Síndrome de Cri-Du-Chat, evidenciando a perda de material genético no braço curto do cromossomo 5.

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Figura 07 - Ilustração esquemática mostrando a formação de uma fenda palatina e uma fenda no lábio (Lábio leporino), alterações morfológicas frequentemente encontradas em pacientes portadores da Síndrome de Patau.

SAIBA MAIS UM MESMO INDIVÍDUO PODE TER GENOMAS DIFERENTES? Quando um indivíduo apresenta dois materiais genéticos distintos, chamamos esse processo de mosaicismo. Esse processo ocorre quando um indivíduo possui células com DNAs diferentes, mas que descendem do mesmo zigoto. As células se diferenciam a partir de mutações ocorridas em determinados tecidos do embrião ou não disjunção durante as mitoses na fase embrionária de segmentação. No mosaicismo, as diferenças genéticas entre as células costumam ser muito pequenas, atingindo poucos pares de base no DNA. Na presença do mosaicismo, a proporção de células normais e alteradas pode variar de tecido para tecido, a depender da fase do desenvolvimento embrionário em que ocorreu a mutação genética ou mesmo uma não disjunção. As consequências dessa condição, nos estágios inicias do desenvolvimento fetal, podem levar a abortos espontâneos ou podem passar desapercebidas, quando a proporção de células normais for suficientemente alta para diluir o efeito das defeituosas.

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Fonte: Wikimedia Commons

Síndrome de Patau A síndrome de Patau resulta da trissomia do cromossomo 13 e leva esse nome, pois foi descrita primeiramente por Klaus Patau, no ano de 1960. A sua incidência foi estimada em cerca de 1 caso para 6 000 nascimentos, e associa-se à idade materna avançada, por estarem mais propícias à ocorrência da não disjunção dos cromossomos. A idade da mãe é superior a 35 anos em 40% dos casos. As principais características dos portadores dessa síndrome são: graves malformações do sistema nervoso central; baixo peso ao nascimento; defeitos na formação dos olhos ou até a ausência deles; problemas auditivos; fenda palatina e/ou lábio leporino; rins policísticos; malformação das mãos; defeitos cardíacos congênitos e polidactilia.

Figura 08 - Cariograma de um indivíduo do sexo feminino portadora da síndrome de Patau. No círculo vermelho, evidencia-se o cromossomo 13 adicional.

Biologia

Trissomias de cromossomos sexuais Síndrome de Turner

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É uma monossomia na qual os indivíduos afetados exibem sexo feminino, mas o par dos cromossomos sexuais está incompleto, pois há apenas um X, sendo seu cariótipo representado por 45, XO. Essa monossomia constitui uma das causas mais comuns de morte intrauterina, atingindo 1 entre 3 000 mulheres.

Figura 09 - Cariograma de um indivíduo portador da Síndrome de Turner.

Nos indivíduos com Turner, devido à falta de um cromossomo sexual, há a deficiência de estrógenos, portanto as pacientes não desenvolvem as características sexuais secundárias femininas ao atingir a puberdade. Os ovários são atrofiados e desprovidos de folículos. Geralmente têm baixa baixa estatura, alterações cardíacas e ósseas e escassez de pelos pubianos.

Síndrome de Klinefelter São indivíduos do sexo masculino que apresentam um cromossomo X a mais e o seu cariótipo é, geralmente, 47, XXY. Eles constituem 1 entre 700 a 800 recém-nascidos do sexo masculino, tratando-se, portanto, de uma das trissomias de cromossomos sexuais mais comuns. Os indivíduos portadores são do sexo masculino e apresentam características como: maior estatura que a média da população, órgãos genitais pouco desenvolvidos, infertilidade e há casos de desenvolvimento de mamas (ginecomastia). Podem apresentam distúrbios cognitivos e comportamentais.

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Figura 09 - Cariograma de um indivíduo portador da síndrome de Klinefelter.

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SAIBA MAIS CROMATINA SEXUAL

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Fonte: Wikimedia Commons

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A cromatina sexual ou corpúsculo de Barr corresponde a um cromossomo X condensado durante a intérfase celular. Essa condensação torna esse cromossomo inativado. Seus genes, portanto, não são transcritos nem traduzidos. Na microscopia óptica, as células das fêmeas apresentam, no núcleo, uma mancha escura que se destaca do restante da cromatina, essa mancha é a cromatina sexual. Dessa maneira, o número de cromossomas X no homem e na mulher se igualam, fenômeno conhecido como “compensação de dose”. A inativação do X é aleatória, ou seja, pode ser inativado o cromossomo X que veio do pai ou o cromossomo X que veio Cromatina sexual ou corpúsculo de Barr em diferentes indivíduos. da mãe. Normalmente, os machos não apresentam em suas células a cromatina sexual, porém, na espécie humana, homens portadores da síndrome de Klinefelter (47, XXY), apresentam uma cromatina sexual. Os indivíduos com síndrome de Turner (47, X0) não apresentam cromatina sexual, apesar de serem fenotipicamente mulheres. Mulheres portadoras de trissomia do X ou síndrome do Triplo X (47, XXX) apresentam duas cromatinas sexuais no núcleo de suas células. Em mulheres heterozigotas, para uma herança ligada ao sexo ocorre, frequentemente, um mosaico no corpo. É o caso da displasia ectodérmica anidrótica, doença relacionada à distribuição das glândulas sudoríparas. Em certas regiões da pele, o X inativado porta o gene dominante e as glândulas ocorrem normalmente, em outras partes da pele o cromossoma inativado é portador do gene recessivo, portanto, não há ocorrência normal das glândulas sudoríparas. É possível diagnosticar o sexo de um indivíduo, em casos duvidosos, por meio da análise de células em intérfase e visualização da cromatina sexual.

Fotomicrografia de sangue humano corado com Giemsa. Na mulher, a heterocromatina sexual, corpúsculo de Barr (seta), pode ser identificada como um pequeno apêndice nuclear em forma de raquete no núcleo segmentado dos neutrófilos (leucócito granulócito). 59

Biologia

Exercícios de Fixação 01. (UFF RJ) Um indivíduo do sexo masculino apresenta como características fenotípicas: hipotonia, retardamento mental, cabeça braquicefálica com um occipício chato, olhos com pregas epicânticas, íris com manchas em torno da margem, nariz com ponte baixa, língua normalmente projetada e estriada, faltando a fissura central, mãos pequenas e largas, pés apresentando muitas vezes um largo espaço entre o primeiro e o segundo dedo e um sulco se estendendo proximamente ao longo da superfície ao longo da superfície plantar, estatura abaixo do normal e o cariótipo da figura abaixo.

03. (Unievangélica GO) Leia o texto a seguir. O conjunto de características morfológicas dos cromossomos de uma célula constitui seu cariótipo e o tamanho, a forma e o número dos cromossomos são constantes entre os indivíduos de mesma espécie. Desvios em relação ao cariótipo normal são conhecidos como alterações ou aberrações cromossômicas e geralmente causam transtornos ao funcionamento celular, produzindo alterações morfológicas e fisiológicas. Um exemplo é a alteração cromossômica que resulta na síndrome de Klinefelter, em humanos. Na síndrome de Klinefelter, os homens têm estatura média geralmente maior que a média, órgãos genitais pouco desenvolvidos e desenvolvimento das mamas, entre outras características. GRIFFITHS, Anthony. J. F. et al. Introdução à genética. 9. ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2008. p. 473.

A constituição cromossômica na síndrome de Klinefelter é representada pelo cariótipo a) 22AA + XXY ou 47, XXY. c) 22AA + XXX ou 47, XXX. b) 22AA + X ou 45, X0. d) 22AA + XYY ou 47, XYY.

(THOMPSON, J.S.; THOMPSON, M.W.; Genética Médica.3 ed. Rio de Janeiro, Interamericana, 1981. 365 p. Cap. 6.Aberrações cromossômicas, p. 150)

Este indivíduo é portador de: a) síndrome de Turner. b) síndrome de Down. c) síndrome do cri-du-chat. c) síndrome de Klinefeiter. e) síndrome descrita por Edwards em 1960.

04. (FCM PB) As síndromes genéticas são bastante conhecidas e causadas, por mutação cromossômica. Caracteriza-se por um quadro clínico amplo, com acometimento de múltiplos órgãos e sistemas. A maioria dos fetos portadores, com a alteração cromossômica mostrada no cariótipo (figura abaixo), não chega ao termo. Dos nascidos vivos, a quase totalidade evolui para o óbito no primeiro ano de vida, o diagnóstico é usualmente confirmado pelo estudo dos cromossomos. Após a avaliação do cariótipo, demonstrado na figura abaixo; assinale a alternativa CORRETA quanto ao diagnóstico.

02. (OBB) Observe o cariótipo abaixo:

B10  Aneuploidias

Marque a alternativa que contenha a aneuploidia e o sexo, respectivamente, desse indivíduo: a) Down; feminino. b) Down; masculino. c) Edwars; feminino. d) Turner; feminino. e) Klinefelter; masculino.

a) Monossomia do cromossomo X; síndrome de Turner. b) Síndrome do triplo X; síndrome do Klinefelter. c) Trissomia do cromossomo 13; síndrome de Edwards . d) Trissomia do cromossomo 18; síndrome de Down. e) Trissomia do cromossomo 13; síndrome de Patau.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

05. (Uerj RJ)

assistidas, pessoas com síndrome de Down alcançam importanCromossomo tem um inédito mapa completo

tes marcos no desenvolvimento e podem estudar, trabalhar e ter uma vida semelhante à dos demais cidadãos. Sobre as anomalias

Cientistas conseguiram mapear, pela primeira vez um cromos-

no número de cromossomos, é CORRETO afirmar que:

somo humano inteiro, o de número 21. O trabalho representa

01. Ocorrem ao acaso, sempre devido a um erro na ovulogênese.

um enorme avanço no conhecimento do genoma humano, O

02. Podem acontecer devido a erros na transcrição do RNA.

cromossomo 21 está associado e várias doenças, como a sín-

04. Podem ocorrer tanto na espermatogênese quanto na

drome de Down, e o mal de Alzheimer.

ovulogênese.

O genoma é uma espécie de enciclopédia biológica que con-

08. Ocorrem mais em meninas do que em meninos.

tém todas as informações químicas para a criação do ser huma-

16. Ocorrem somente em filhos e filhas de mulheres que dão à

no. Cada célula humana tem 23 pares de cromossomos. E cada cromossomo é formado por milhares de genes.

luz em idade avançada. 32. Ocorrem preferencialmente em populações de menor ren-

(Trechos do texto de O GLOBO de 01/10/92)

Sabendo-se que a síndrome de Down é o resultado da presença de um cromossomo a mais do tipo 21e usando-se as informações contidas no texto acima, pode-se afirmar que todos os indivíduos portadores dessa síndrome apresentam: a) mal de Alzheimer. b) pais com idade avançada. c) deleção do cromossomo 21. d) células com 47 cromossomos. e) não disjunção dos 23 pares dos cromossomos.

da, com menor escolaridade e pouca assistência médica. 64. Estão intimamente ligadas à separação incorreta dos croGab: 68

mossomos na meiose.

08. (UnB DF) Um médico percebeu que uma criança recém-nascida tinha, diferentemente de seus pais, olhos do tipo oriental, orelhas com implantação mais baixa do que o normal e uma única linha transversal nas palmas das mãos. Diante dessas evidências, o médico suspeitou que a criança fosse portadora da Síndrome de Down.

06. (Efoa MG) Aproximadamente 2% de embriões triploides, em

Julgue os itens abaixo, de acordo com os procedimentos que poderiam contribuir para o diagnóstico médico:

humanos, surgem como resultados dos seguintes tipos de fer-

00. Verificar, pelo exame do cariótipo, se a criança tem cromos-

tilização (I, II e III), representados abaixo. Analise-os e assinale a alternativa CORRETA:

somos a mais. 01. Procurar modificações físicas no dedo mínimo e na boca. 02. Verificar a presença de agentes mutagênicos no ambiente em que a criança nasceu. 03. Fazer um levante dos hábitos alimentares da família. 04. Determinar os grupos sanguíneos dos pais e da criança. C-C-E-E-E

09. (Enem MEC) A cariotipagem é um método que analisa células de um indivíduo para determinar seu padrão cromossômico. Essa técnica consiste na montagem fotográfica, em sequência, dos pares de cromossomos e permite identificar um indivíduo normal (46, XX ou 46, XY) ou com alguma alteração cromossômica. A investigação do cariótipo de uma criança do a) No tipo I, o embrião resultante será um aneuploide. b) Uma trissomia será produzida pela fertilização III. c) Nos três tipos, a estrutura dos cromossomos será alterada.

sexo masculino com alterações morfológicas e comprometimento cognitivo verificou que ela apresentava fórmula cariotípica 47, XY, +18.

d) Uma não disjunção cromossômica justifica os gametas em I.

A alteração cromossômica da criança pode ser classificada como

e) Os três tipos de fertilização originam embriões poliploides.

a) estrutural, do tipo deleção. b) numérica, do tipo euploidia.

B10  Aneuploidias

07. (UFSC) Aproximadamente uma a cada 600 crianças nasce com

c) numérica, do tipo poliploidia.

síndrome de Down, pois anomalias cromossômicas são frequen-

d) estrutural, do tipo duplicação.

tes na população. Na grande maioria dos casos, isso se deve à

e) numérica, do tipo aneuploidia.

presença de um cromossomo 21 extranumerário. Quando bem

Biologia

Exercícios Complementares 01. (FMTM MG) O esquema demonstra a não disjunção do cromossomo X durante a meiose que antecede a formação do óvulo feminino. Observe:

b) a anomalia que ela apresenta não se transmite a nenhum dos descendentes. c) a aberração que ela apresenta é autossômica e não atinge seus óvulos. d) são iguais as probabilidades que ela tem de produzir óvulos normais e anormais. e) a formação de um zigoto normal depende do espermatozoide. 04. (UFSC) O cariótipo consiste na montagem fotográfica, em sequência, de cada um dos tipos cromossômicos. Ele nos permite saber qual o número e qual a forma dos cromossomos de uma espécie, bem como estabelece o seu padrão cromossômico normal. A partir da análise da figura abaixo, e em relação a esse estudo, é CORRETO afirmar que:

Sabe-se que apenas uma dessas quatro células-filhas dará origem ao óvulo. Se esse óvulo for fecundado por um espermatozoide normal Y, a probabilidade de o descendente apresentar a síndrome de Klinefelter é a) 1/2. b) 1/4. c) 1/8. d) 1/32. e) 1/64.

B10  Aneuploidias

02. (Ufac AC) A reprodução da maioria dos seres vivos envolve um processo sexual em que se alternam os fenômenos de meiose e fecundação. Na espécie humana, a meiose é gamética, e a fecundação reconstitui a diploidia. Uma distribuição errada de cromossomos durante a meiose origina gametas com um número anormal de cromossomos. A partir desses gametas, podem surgir zigotos de indivíduos com um número anormal de cromossomos em suas células. Mediante essas afirmações, indique a alternativa que representa o par de gametas que poderá originar um zigoto com chances de desenvolver um embrião com Síndrome de Turner. Gametas Gametas Masculinos Femininos a) 22 + XY ; 22 + X. b) 22 + Y ; 22 + X. c) 22 + X ; 22 + X. d) 22 + 0 ; 22 + XY. e) 22 + 0 ; 22 + X. 03. (UEPB) Uma mulher possui trissomia do cromossomo 21 (síndrome de Down) pode gerar filhos normais porque: a) todos os óvulos que ela produz são haploides e normais.

01. O cariótipo é o “quadro cromossômico” das células haploides de cada espécie. 02. Na espécie humana, os cromossomos são classificados em 7 grupos, compreendendo 22 pares de cromossomos autossômicos, e mais um par de cromossomos sexuais que, no homem, é XY e, na mulher, XX. 04. Para a obtenção do cariótipo, são utilizadas células de leucócitos em anáfase meiótica. 08. Em fetos, normalmente a cariotipagem só deve ser feita quando há real suspeita de algum tipo de alteração cromossômica, já que as técnicas de coleta de material apresentam risco de aborto. 16. A partir da análise de cariótipos, informações valiosas podem ser obtidas, tais como a existência de cromossomos extras ou de quebras cromossômicas, auxiliando no diagnóstico de certas anomalias genéticas. 32. A Síndrome de Down, ou trissomia do cromossomo 16, e o daltonismo são exemplos de doenças de origem genética que podem ser diagnosticadas por meio do exaGab: 26 me cariotípico. 05. (Puc MG) A síndrome de Down é uma das muitas anomalias causadas por alterações no número cromossômico.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

08. A existência de três cromossomos 21 (trissomia do cromossomo 21) causa a Síndrome de Down. 16. A Síndrome de Down é uma alteração cromossômica atribuída a alterações nos cromossomos sexuais. 32. O exame do cariótipo é um método de diagnóstico para a Gab: 44 Síndrome de Down. 09. (UNCISAL AL) Sr. Nequinho e D. Martinha são normais e geraram uma criança daltônica e com uma aberração cromossômica conforme pode ser observado no idiograma.

06. (UFRJ) Ao analisar o cariótipo de células obtidas de uma criança com síndrome de Down, observou-se que 70% das células apresentavam 47 cromossomos, por exibirem a trissomia do cromossomo 21, e que 30% das células apresentavam um cariótipo normal, ou seja, 46 cromossomos, sem trissomia do 21. Responda se o fenômeno da não disjunção do par de cromossomos 21 ocorreu antes ou depois da formação do zigoto. Justifique sua resposta. Gabarito no final da página 07. (UFRGS) Na novela das 20h, um dos temas tratados é o nascimento de uma criança com síndrome de Down. Trata-se de uma menina gêmea de um menino que não apresenta a síndrome. Com base nessas informações, considere as afirmações abaixo. I. Esses gêmeos são dizigóticos. II. A síndrome de Down é uma aneuploidia sexual. III. A síndrome dessa menina pode ser decorrente de um erro durante a meiose I ou II. Quais são corretas? a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e III. e) apenas II e III. 08. (UFMS) Várias síndromes genéticas apresentam como causa alterações cromossômicas, podendo-se citar, como exemplos, as síndromes de Turner, Down e Klinefelter. Em relação à Síndrome de Down, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01. A maioria dos casos de Síndrome de Down ocorre por uma translocação cromossômica envolvendo o cromossomo 21. 02. A monossomia do cromossomo 21 é um tipo de alteração cromossômica que leva à Síndrome de Down. 04. A Síndrome de Down é uma alteração cromossômica do tipo numérica, sendo considerada uma aneuploidia.

Após análise do idiograma, um geneticista afirmou acertadamente que a criança possui a) síndrome de Klinetelter e ocorreu uma não disjunção durante a meiose I da ovulogênese. b) síndrome de Down e ocorreu uma não disjunção durante a meiose I da espermatogênese. c) síndrome de Patau e ocorreu uma não disjunção durante a meiose I da espermatogênese. d) síndrome de Klinefelter e ocorreu uma não disjunção durante a meiose II da ovulogênese. e) síndrome do duplo XX e ocorreu uma não disjunção durante a meiose I da ovulogênese. 10. (Ufu MG) Do casamento entre um homem normal (cariótipo 46, XY) e uma mulher normal (cariótipo 46, XX) nasceu uma criança com uma aneuploidia – Síndrome de Down (cariótipo 47, XX, +21). Com relação aos processos normais de gametogênese e ao fato descrito acima, pode-se afirmar que: I. Essa aneuploidia pode ter sido originada da nãodisjunção dos cromossomos homólogos (par 21), na meiose I da gametogênese paterna ou materna. II. Na meiose I da gametogênese materna, normalmente ocorre a disjunção das cromátides-irmãs de um cromossomo 21. III. Essa aneuploidia pode ter sido originada da não disjunção das cromátides-irmãs de um cromossomo 21, na meiose II da gametogênese materna. Com relação às afirmativas acima, marque a alternativa correta. a) somente III é correta. b) somente I é correta. c) somente II é correta. d) somente I e III são corretas.

Questão 06. A não disjunção foi pós-zigótica, decorrente de uma divisão mitótica anômala. Se a não disjunção tivesse ocorrido antes da fecundação, o cariótipo anormal seria detectado em todas as células pesquisadas.

B10  Aneuploidias

Os cromossomos são corpúsculos intracelulares que dirigem o desenvolvimento do feto. No primeiro trimestre de vida, o rastreamento bioquímico pode ser feito por proteínas anormais no plasma materno ou por cariotipagem e é capaz de triar 68% das gestações com síndrome de Down. Assinale a afirmativa INCORRETA. a) Anomalias cromossômicas ocorrem quando uma criança recebeu um número de cromossomos menor ou maior que o normal tanto nos autossomos quanto nos heterossomos. b) A síndrome de Down ocorre quando um feto recebeu um cromossomo a mais no par 21, causando alteração do desenvolvimento e levando ao aparecimento de características típicas da síndrome. c) A síndrome de Down pode surgir por não disjunção cromossômica tanto na gametogênese feminina quanto na masculina. d) Os descendentes de dois indivíduos com síndrome de Down serão obrigatoriamente afetados por essa anomalia.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO B11

ASSUNTOS ABORDADOS nn Tipos de ovos e segmentação nn Distribuição de vitelo nos ovos nn Tipos de segmentação

TIPOS DE OVOS E SEGMENTAÇÃO Após a formação do zigoto, essa célula se dividirá várias vezes em um processo coordenado que deverá organizar o corpo de um novo ser vivo. A primeira etapa do desenvolvimento embrionário é a divisão do zigoto, processo esse denominado segmentação ou clivagem. Esse período é marcado por intensas clivagens com o aumento do número de células, porém sem aumento de volume. As células resultantes das clivagens, denominadas blastômeros, não aumentam consideravelmente em volume, pois a fase mitótica em que ocorre a síntese de proteínas é bastante curta e suprimida. Durante essa fase, a reserva de nutrientes que provém da célula-ovo feminina irá nutrir as células embrionárias no início do desenvolvimento. As diferenças na quantidade armazenada e na distribuição destes nutrientes, denominado vitelo, determinam diferenças nos padrões de clivagem.

Distribuição de vitelo nos ovos O tipo de segmentação que ocorre na célula-ovo depende da quantidade e distribuição do vitelo ali presente. Baseado na quantidade e distribuição do vitelo, os ovos são classificados em: isolécitos, heterolécitos, telolécitos e centrolécitos.

Opirus/Arte

Ovos isolécitos

Figura 01 - Representação esquemática de um ovo isolécito.

Ovos isolécitos (do grego isos, igual) ou oligolécitos (do grego oligos, pouco) possuem pouco vitelo, o qual é homogeneamente distribuído. Esse tipo de ovo ocorre nos cordados, equinodermos, moluscos, anelídeos, nematódeos, platelmintos e mamíferos (em mamíferos, o ovo é alocado por alguns autores em uma classe diferente denominada alécito).

Ovos heterolécitos

Opirus/Arte

Ovos heterolécitos (do grego heteros, diferente) possuem muito vitelo distribuído irregularmente, formando um polo animal, com menor quantidade de vitelo e onde se encontra o núcleo, e um polo vegetativo, onde se concentra a maior quantidade de vitelo. Ocorre em anfíbios e peixes. Figura 02 - Representação esquemática de um ovo heterolécito.

Ovos telolécitos

Opirus/Arte

Nesse tipo de ovo (telolécito, do grego telos, extremidade), o vitelo ocupa, praticamente, toda a célula, comprimindo o citoplasma na periferia. O citoplasma se resume a um pequeno disco, em um região próxima à membrana plasmática. Esse tipo de ovo está presente em aves, répteis, moluscos cefalópodes (polvos e lulas) e peixes.

Figura 03 - Representação esquemática de um ovo telolécito.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Ovos centrolécitos

Opirus/Arte

Ovos centrolécitos (do grego centro, meio) apresentam quantidade relativamente grande de vitelo, o qual fica concentrado na região central da célula-ovo. Ocorre na maioria dos artrópodes.

Tipos de segmentação

Figura 04 - Representação esquemática de um ovo centrolécito.

Os padrões de segmentação podem ocorrer em todo o zigoto, sendo denominado holoblástica ou total, ou podem ocorrer apenas em uma região do zigoto, sendo denominado meroblástica ou parcial. Segmentação holoblástica (total) A segmentação holoblástica pode gerar blastômeros de tamanhos iguais, como ocorre em animais de óvulos alécitos e alguns oligolécitos, ou blastômeros nitidamente desiguais (sendo os maiores denominados macrômeros e os menores, micromêros), em heterolécitos e alguns oligolécitos. Ainda pode acontecer a segmentação holoblástica subigual, com blastômeros irregulares, em óvulos isolécitos.

Opirus/Arte

O padrão de segmentação também é definido por controle genético, e também pela quantidade de vitelo nos ovos. Por essa razão, animais diferentes com o mesmo tipo de ovo podem apresentar padrões de segmentação diferentes.

Figura 05 - Representação esquemática da segmentação holoblástica igual e desigual.

Segmentação meroblástica (parcial)

Opirus/Arte

B11  Tipos de Ovos e Segmentação

A segmentação meroblástica pode acontecer de duas maneiras: segmentação meroblástica discoidal e segmentação meroblástica superficial. Na forma discoidal, as divisões ocorrem apenas na região sem vitelo, formando um disco de células acima da região do polo vegetativo, e na forma superficial, as divisões ocorrem na periferia do zigoto. As divisões parciais discoidais ocorrem em óvulos telolécitos, enquanto as divisões superficiais ocorrem em centrolécitos.

ª ª

Figura 06 - Representação esquemática da segmentação meroblástica discoidal e superficial.

Biologia

Exercícios de Fixação 01. (Fuvest SP) Qual a diferença, no desenvolvimento embrionário, entre animais com ovos oligolécitos e animais com ovos telolécitos? a) Número de folhetos embrionários formados. b) Presença ou ausência de celoma. c) Presença ou ausência de notocorda. d) Tipo de segmentação do ovo. e) Modo de formação do tubo neural. 02. (Unipac MG) Marque a opção INCORRETA: a) Oligoléticos são ovos que contêm pequena quantidade de vitelo, uniformemente distribuído pelo citoplasma. São encontrados nos poríferos. b) Mesolécitos apresentam cerca de metade do volume citoplasmático ocupado por vitelo. São encontrados nos platelmintos. c) Megalécitos são ovos em que a quantidade de vitelo ocupa quase todo o citoplasma, enquanto o núcleo ocupa espaço mínimo na periferia. Ocorre em aves. d) Centrolécitos são ovos nos quais o núcleo é central, envolvido pelo citoplasma, e o vitelo dispõe-se ao redor do citoplasma. São encontrados nos répteis. 03. (UFRRJ) O esquema abaixo ilustra o processo de segmentação e clivagem em:

Pode-se concluir que esse embrião formou-se a partir de um ovo com: a) pouco vitelo, uniformemente distribuído. b) pouco vitelo, mais abundante no polo vegetativo. c) muito vitelo, concentrado na sua região central. d) muito vitelo, uniformemente distribuído. e) muito vitelo, concentrado no polo animal. 05. (Ufam AM) Nas aves e répteis encontramos ovos do tipo: a) metalécito. d) telolécito completo. b) centrolécito. e) alécito. c) heterolécito. 06. (Unifor CE) Um pesquisador recebeu, para estudo, várias blástulas vivas. Como todas apresentavam micrômeros no polo animal e macrômeros no polo vegetativo, concluiu corretamente que elas originaram-se de zigotos: a) alécitos. b) isolécitos. c) telolécitos. d) heterolécitos. e) centrolécitos. 07. (Ufam AM) Nos ovos oligolécitos, as primeiras clivagens ocorrem em toda a extensão do ovo, formando blastômeros aproximadamente de mesmo tamanho. Este tipo de clivagem recebe o nome de: a) Heterolécitos. d) Centrolécitos. b) Meroblástica. e) Telolécitos. c) Holoblástica. 08. (FFFCMPA RS) No quadro que segue, encontramos tipos de óvulos e segmentação de acordo com a ocorrência nos diferentes grupos de animais. Assinale no quadro abaixo a alternativa que apresentar a associação incorreta.

AMABIS e MARTHO. Curso Básico de Biologia. 1985.

B11  Tipos de Ovos e Segmentação

a) mamíferos. b) anfíbios. c) anfioxo.

d) aves. e) répteis.

04. (Unifor CE) A figura abaixo mostra um embrião na fase de oito blastômeros.

Ocorrência

Tipos de óvulos

Tipos de segmentação

Mamíferos placentários

Oligolécitos

Total e igual

Peixes

Heterolécitos

Total e igual

Aves

Telolécitos

Meroblástica discoidal

Artrópodes

Centrolécitos

Meroblástica superficial

Répteis

Telolécitos

Meroblástica discoidal

09. (Udesc SC) Assinale a alternativa correta, relacionando os tipos de óvulos, quantidade de vitelo e exemplo de animais. a) Ovo telolécito – Não possui vitelo – É o ovo do anfíbio. b) Ovo oligolécito – Possui pouco vitelo – É o ovo do anfíbio. c) Ovo heterolécito – Possui pouco vitelo – É o ovo do inseto. d) Ovo oligolécito – Possui pouco vitelo – É o ovo do mamífero. e) Ovo heterolécito – Possui muito vitelo – É o ovo do réptil.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Questão 01. Nos peixes, podemos encontrar óvulos heterolécitos - que possuem bastante vitelo, o qual é distribuído irregularmente, criando dois polos -, e óvulos telolécitos, semelhantes quanto à distribuição do vitelo, porém maiores. O óvulo heterolécito realiza segmentação holoblástica desigual (com blastômeros nitidamente diferentes), enquanto o óvulo telolécito realiza segmentação meroblástica discoidal (com divisões apenas na região sem vitelo).

Exercícios Complementares

02. (UFSC) Logo após a fecundação, a célula ovo ou zigoto inicia um processo de segmentação. Na figura abaixo, diversos tipos de zigoto e de segmentação estão representados. Tipo de zigoto

Tipo de segmentação

Em relação a essa etapa da embriogênese e aos tipos de zigotos mostrados, assinale a(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S). 01. O vitelo é rico em substâncias nutritivas. 02. Os tipos de segmentação dependem da quantidade e da distribuição do vitelo no ovo. 04. Em a e b temos a segmentação holoblástica igual e desigual, respectivamente, que ocorre em zigotos provenientes de óvulos com alta concentração de vitelo. 08. Em b, a presença de macrômeros, no polo vegetativo, dá-se em função da maior distribuição do vitelo nessa região, o que dificulta o processo de divisão celular.

16. Em c, a segmentação ocorre apenas na região denominada cicatrícula, como ocorre nos ovos de galinha. 32. Em d, a clivagem é dita meroblástica superficial, sendo proveniente de óvulos centrolécitos com abundância de vitelo na região periférica. 64. O teor de vitelo no ovo é tanto maior quanto mais eleGab: 27 vada a posição do animal na escala evolutiva. 03. (UFU MG) Com relação à embriologia e à ontogenia dos vertebrados, assinale a alternativa correta. a) Nos ovos telolécitos completos (aves e répteis), a segmentação é apenas parcial, ocorrendo numa pequena região da periferia da célula, ficando a blástula em forma de um pequeno disco (blastodisco). b) Os ovos alécitos ou isolécitos ou oligolécitos (aves e mamíferos) são ricos em vitelo e a segmentação ocorre em toda a extensão do ovo. c) Os ovos de répteis são telolécitos incompletos ou heterolécitos. Neles, as mitoses são mais rápidas e numerosas no polo rico em vitelo, onde se foram os micrômeros. d) A segmentação superficial discoidal ocorre em ovos heterolécitos (répteis e aves), em que a migração de células forma um maciço grupo de blastômeros. 04. (Ufu MG) Um pesquisador observou o desenvolvimento de um ovo e o descreveu, apontando as seguintes características: “ovo com relativa quantidade de vitelo distribuído desigualmente pelo citoplasma; clivagem holoblástica desigual com a formação de micrômeros e macrômeros; e formação de uma blastocele localizada no polo animal.” Com base na descrição do padrão de desenvolvimento desse ovo, pode-se afirmar que se trata de um ovo de a) mamífero. b) ave. c) anfíbio. d) réptil. 05. (Unifor CE) Os esquemas abaixo representam embriões nas fases de 4 e 8 células. ª

B11  Tipos de Ovos e Segmentação

01. Caracterize os dois tipos de óvulos encontrados em peixes quanto à morfologia e tipo de segmentação.

Biologia

Sabendo-se que os zigotos que originaram esses embriões têm a mesma quantidade de vitelo, conclui-se que em I o vitelo: a) distribui-se uniformemente e em II há mais vitelo no polo animal. b) distribui-se uniformemente e em II há mais vitelo no polo vegetativo. c) concentra-se mais no polo vegetativo e em II distribui-se uniformemente. d) concentra-se mais no polo animal e em II distribui-se uniformemente. e) tem a mesma distribuição da encontrada em II. 06. (UFPEL RS) A função do vitelo é nutrir o embrião durante o desenvolvimento embrionário, ao menos em suas primeiras fases. No reino animal, a quantidade e distribuição do vitelo no ovo determinam as diferenças na segmentação, podendo esta ocorrer em todo o ovo ou só em parte dele. O tamanho das células formadas (blastômeros) durante a segmentação pode ser igual ou diferente. A tabela abaixo indica o tipo de ovo, conforme o teor e distribuição do vitelo, o tipo de segmentação e dá exemplos de animais que apresentam esses tipos de ovos e segmentação.

1 Clivagem

2 Clivagem

3 Clivagem

Com base nos textos e em seus conhecimentos, quais afirmativas estão corretas: a) I, II e III. b) I, III e IV. c) II e IV. d) I e IV. e) II e III. 07. (UFPB) Em uma aula sobre embriologia animal, a professora falou sobre os diversos tipos de ovos e suas segmentações. Sabendo-se que, nos diferentes grupos animais, os tipos de ovos e suas segmentações são distintos, identifique as afirmativas corretas: I. Os mamíferos apresentam ovos do tipo oligolécitos e segmentação meroblástica. II. Os insetos possuem ovos do tipo centrolécitos e segmentação do tipo superficial. III. Os anfíbios possuem ovos do tipo heterolécitos e segmentação holoblástica e desigual. IV. Os peixes apresentam ovos do tipo centrolécitos e segmentação do tipo meroblástica. V. Os répteis possuem ovos do tipo telolécitos e segmentaII-III-V ção meroblástica discoidal. 08. (UFMS) Considere os seguintes organismos: anfioxo (animal A); galinha (animal B); jacaré (animal C); aranha (animal D); sapo (animal E) e cão (animal F). Em função da quantidade e da distribuição do vitelo nos óvulos, é correto afirmar que: 01. O animal C apresenta óvulo do tipo alécito. 02. O animal B apresenta óvulo do tipo telolécito. 04. O animal A apresenta óvulo do tipo heterolécito. 08. O animal D apresenta óvulo do tipo centrolécito. 16. O animal E apresenta óvulo do tipo heterolécito. 32. O animal F apresenta óvulo do tipo telolécito. Gab: 26

3 Clivagem

Figuras do livro BIO, Sônia Lopes. 2003, [adapt.].

B11  Tipos de Ovos e Segmentação

Analise as afirmativas: I. A letra A corresponde a animais como as aves e répteis, pois seus ovos possuem alto teor de vitelo, e a segmentação ocorre apenas em um dos polos. II. A letra B corresponde a um tipo de segmentação em que todos os blastômeros formados possuem o mesmo tamanho. III. A letra C corresponde a ovos que possuem muito vitelo, ficando este distribuído igualmente no citoplasma. IV. A letra D corresponde a um tipo de segmentação em que as células embrionárias ficam dispostas na superfície do ovo. 68

09. (UEPB) Observe o esquema abaixo que representa um tipo de segmentação de ovos de animais.

Assinale a alternativa que contém as informações corretas quanto ao tipo de ovo, tipo de segmentação e exemplo de ser vivo onde ocorre. a) Ovo isolécito, segmentação holoblástica igual, ocorre em mamíferos. b) Ovo telolécito, segmentação meroblástica discoidal, ocorre em anfíbios. c) Ovo centrolécito, segmentação meroblástica superficial, ocorre em insetos. d) Ovo centrolécito, segmentação meroblástica discoidal, ocorre em répteis e aves. e) Ovo heterolécito, segmentação holoblástica desigual, ocorre em anfíbios.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO B12

EMBRIOLOGIA DO ANFIOXO A palavra anfioxo deriva do fato de esses animais terem o corpo afilado em duas pontas (anfi = dois). Os anfioxos não formam coluna vertebral, mas pertencem ao filo Cordata. Chegam a medir até 8 centímetros de comprimento e têm o corpo semelhante ao de um peixe, além de viverem semienterrados na areia, em locais de águas calmas e limpas, mantendo somente a parte anterior do corpo para fora do substrato. Vamos estudar a embriologia desse ser vivo, pois a Biologia utiliza-o como organismo modelo para essa área do conhecimento.

ASSUNTOS ABORDADOS nn Embriologia do anfioxo nn Tipo de ovo e segmentação nn Gastrulação nn Organogênese

SAIBA MAIS O QUE É UM ORGANISMO MODELO? Alguns seres vivos têm papel fundamental no avanço de nossa compreensão de numerosos processos biológicos. Isso decorre do fato de que muitos aspectos da biologia são similares na maioria ou em todos os organismos, mas é frequentemente muito mais fácil de estudar um aspecto particular em um organismo do que em outros. Esses organismos muito estudados são comumente referidos como organismo modelo, porque cada um tem uma ou mais características que os fazem apropriados para estudos de laboratório. Os organismos-modelo têm grandes vantagens para pesquisas experimentais, tais como o desenvolvimento rápido e curto ciclo de vida, adultos de pequeno tamanho, fácil disponibilidade e manutenção. Um grande número de informações pode ser obtido desses organismos, provendo valiosos dados para a análise do desenvolvimento humano, regulação gênica, doenças e sobre o processo evolutivo.

Fonte: <Nenhum vínculo de interseção>

Figura 01 - Imagem de um anfioxo.

Biologia

Tipo de ovo e segmentação

Macrômeros

Opirus/Artre

O ovo do anfioxo é oligolécito e a sua segmentação é total subigual. Durante a etapa de segmentação, o zigoto passa pela fase de mórula, que é um aglomerado de até dezesseis células, semelhante a uma pequena amora, e em seguida, pela fase de blástula, em que as células começam a se organizar na periferia e se forma uma cavidade interna denominada blastocele, bem delimitada em óvulos isolécitos e heterolécitos.

Figura 02 - Representação esquemática dos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário do anfioxo: zigoto, mórula e blástula.

Gastrulação

B12  Embriologia do Anfioxo

Opirus/Artre

A etapa da gastrulação se inicia com a invaginação dos blastômeros maiores (macrômeros) para dentro da cavidade da blastocele, processo semelhante a um dedo empurrando uma bexiga cheia de ar. Nesse ponto onde ocorre a invaginação, surge um orifício, denominado blastóporo. A cavidade interna passa a se denominar arquêntero, que é a cavidade que irá formar o intestino.

Figura 03 - Início da gastrulação no anfioxo.

Nessa fase do desenvolvimento do zigoto, diferenciam-se duas linhagens evolutivas dos animais. Quando o blastóporo dá origem à boca ou a um orifício que serve tanto como boca ou ânus, esse animal é classificado como protostômio, como os cnidários, platelmintos, nematelmintos moluscos, anelídeos e artrópodes. Quando o blastóporo, no decorrer do processo de desenvolvimento, origina o ânus, esse animal é deuterostômio, representado pelos equinodermas e cordados. 70

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Durante a gastrulação, ocorre a diferenciação dos grupos de células dos folhetos germinativos ou embrionários. A camada externa da gástrula originará a ectoderme, enquanto a camada interna dará origem à endoderme. Nos animais triblásticos (a partir dos platelmintos na ordem evolutiva), desenvolve-se um folheto intermediário a estes, denominado mesoderme. Cada um desses folhetos originará um determinado grupo de órgãos, como será explicado a seguir.

Opirus/Artre

GASTULAÇÃO

Figura 04 - Representação esquemática do estágio de gástrula do anfioxo.

Organogênese A terceira fase do desenvolvimento embrionário é a organogênese, que se caracteriza pela diferenciação de órgãos a partir dos folhetos embrionários formados na gastrulação. A organogênese se inicia com a neurulação, fase em que se formam os primórdios do sistema nervoso. Durante a organogênese, ocorre a determinação das linhagens celulares, organização espacial dos folhetos embrionários e formação dos primeiros órgãos. A ectoderme dará origem à epiderme, sistema nervoso e epitélios das cavidades bucal, nasal e anal. A mesoderme origina a derme, músculos, ossos, cartilagem, sangue, tecido linfático e órgãos genitais. A endoderme, por fim, dá origem ao revestimento do sistema respiratório, do digestório, e de órgãos, como fígado e pâncreas. Formação da nêurula

Opirus/Artre

B12  Embriologia do Anfioxo

Nessa etapa, a gástrula em desenvolvimento formará, a partir da ectoderme dorsal, um tubo nervoso e será nomeada, a partir daí, nêurula. Na formação da nêurula (neurulação), a ectoderma, que está situada na região dorsal, forma a placa neural, que sofre um afundamento resultando no tubo neural (nervoso).

Figura 05 - Formação do tubo neural do anfioxo.

Biologia

Opirus/Arte

Internamente, a mesoderme sofre evaginações laterais formando os somitos, que darão origem a estruturas internas como músculos e ossos, além de delimitar uma cavidade interna denominada celoma, local de acomodação dos órgãos internos. Outra parte da mesoderme, localizada sobre o arquêntero, se organiza para formar a notocorda. A endoderme, por fim, se expandirá e formará o revestimento do tubo digestório.

Figura 06 - Representação esquemática das etapas do desenvolvimento que levam à formação da nêurula.

B12  Embriologia do Anfioxo

O celoma também é um critério embrionário capaz de distinguir relações evolutivas entre os animais. A partir do surgimento da mesoderme, os animais podem ser distinguidos em: nn acelomados,

quando o espaço entre a ectoderme e endoderme é totalmente preenchido por mesoderme, sem cavidades, como nos platelmintos; nn pseudocelomados, quando existe uma cavidade, porém a mesoderme reveste apenas a parte mais próxima à ectoderme, como nos nematelmintos; nn celomados, quando há uma cavidade revestida pela mesoderme, nos demais animais a partir dos anelídeos. Após a neurulação, os folhetos embrionários, continuam a se diferenciar, originando os tecidos especializados do adulto. 72

Opirus/Arte

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Figura 07 - Classificação dos animais triblásticos quanto ao celoma.

Exercícios de Fixação 01. (OBB) “Aborto é assassinato? Pesquisar células-tronco é brincar com pequenos seres humanos? Manipular embriões é crime? Polêmicas como essas só se resolverão ao determinarmos quando, de fato, começa a vida humana” Fonte: <http://super.abril.com.br/ciencia/vida-primeiro-instante-446063.shtml>.

Se fosse possível estabelecer a relação do surgimento da vida no embrião com a formação do seu sistema nervoso, qual a fase da embriogênese que estaria relacionada com esse surgimento? a) Mórula. b) Blástula. c) Gástrula. d) Organogênese. e) Ovulogênese.

a) gástrula, e os folhetos indicados por 4 e 5 são, respectivamente, ectoderme e mesoderme. b) gástrula, e as cavidades indicadas por 1 e 6 são, respectivamente, celoma e arquêntero. c) gástrula, e as estruturas indicadas por 2 e 3 são, respectivamente, tubo neural e notocorda. d) nêurula, e o folheto indicado por 5 e a estrutura indicada por 6 são, respectivamente, mesoderme e arquêntero. e) nêurula, e a cavidade indicada por 1 e a estrutura indicada por 3 são, respectivamente, celoma e notocorda. 03. (Unesp SP) Considere os esquemas, numerados de 1 a 6, que mostram os diferentes estágios que ocorrem durante o processo de clivagem. Observe que eles não estão na sequência de acontecimentos.

B12  Embriologia do Anfioxo

02. (FMABC SP)

O esquema representa uma das fases do desenvolvimento embrionário do anfioxo. Essa fase é a

Biologia

Em qual alternativa o desenvolvimento embrionário está em ordem sequencial totalmente correta? a) 3–6–1–4–5–2. b) 5–3–1–4–6–2. c) 3–5–2–1–6–4. d) 1–3–5–6–4–2. e) 3–1–5–2–6–4. 04. (Puc RS) O parlamento britânico legalizou a pesquisa em células de clones humanos desenvolvidos em laboratório. A partir de agora, está permitido na Inglaterra realizar investigações com células embrionárias humanas retiradas de estruturas com até 16 células. Que nome se dá à estrutura maciça de células no estágio do desenvolvimento de 16 células? a) Óvulo. b) Zigoto. c) Mórula. d) Gástrula. e) Feto. 05. (Ufu MG) Baseando-se na embriologia do Anfioxo, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta das fases. a) Mórula – Gástrula – Blástula – Nêurula. b) Mórula – Blástula – Gástrula – Nêurula. c) Blástula – Mórula – Nêurula – Gástrula. d) Blástula – Nêurula – Mórula – Gástrula.

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06. (UNIFOR CE) “Após as primeiras clivagens, quando o embrião está constituído por algumas centenas de células, começa a surgir, em uma região mais interna, uma cavidade cheia de líquido. O processo prossegue até que se forme uma cavidade bem definida, na região central da bola de células.”

LOPES, Sônia Godoy Bueno Carvalho. Bio. São Paulo: Saraiva, 2002. v.2.

a) protostômio - boca e ânus; deuterostômio – ânus. b) protostômio - celoma; deuterostômio – boca. c) protostômio - ânus; deuterostômio - boca e ânus. d) protostômio - intestino; deuterostômio - sistema excretor. e) protostômio - sistema nervoso; deuterostômio – esôfago. 09. (UFPR) Fase do desenvolvimento embrionário caracterizada pelo estabelecimento dos três folhetos germinativos (ectoderma, mesoderma e endoderma) e por intensos movimentos morfogenéticos: a) Gastrulação. b) Clivagem. c) Morfogênese. d) Fecundação. e) Apoptose. 10. (UFF RJ) Os computadores estão se tornando uma ferramenta

(Amabis & Martho. Biologia das Células, 1ª ed. São Paulo: Moderna, 1997)

de ensino, permitindo o acesso a um alto nível de informação

O estágio do desenvolvimento embrionário descrito no texto é denominado: a) mórula. b) gástrula. c) blástula. d) nêurula. e) organogênese.

escolas. Entretanto, na Internet, encontram-se diversas infor-

07. (UFPI) As células que resultam das primeiras divisões no embrião são chamadas de a) mórula. b) blastômero. c) nêurula. d) gástrula. e) blástula. 08. (UEPB) No início do desenvolvimento embrionário dos animais, em geral formam-se os folhetos germinativos ou embrionários, dos quais se originam os tecidos do adulto. Com base nessa

afirmação e na figura abaixo, a estrutura denominada de blastóporo nos animais protostômios e deuterostômios, pode dar origem às seguintes estruturas:

oriunda de bibliotecas e sites especializados de universidades e mações oferecidas por sites não-especializados, contendo erros graves, inclusive na área de Biologia. Suponha que a figura abaixo tenha sido encontrada em uma pesquisa sobre o tema embriologia, na Internet.

Após uma análise, conclui-se que houve um equívoco na elaboração da figura, equívoco esse que se refere à posição do a) ectoderma, pois ele se origina do mesoderma. b) endoderma, pois ele se origina do ectoderma. c) mesênquima, pois este se origina do endoderma. d) mesênquima, pois ele se origina do mesoderma. e) mesênquima, pois este se origina do ectoderma.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios Complementares 01. (Unifor CE) As figuras abaixo mostram a sequência inicial do desenvolvimento embrionário de um vertebrado.

O estágio inicial de desenvolvimento a que o texto se refere é o final da clivagem. Sobre o assunto, é correto afirmar que: 01. A clivagem caracteriza-se por uma sequência de divisões celulares, que na maioria dos animais acontecem muito rapidamente.

02. Ao final da clivagem, o embrião apresenta-se como uma blástula. 04. Na natureza, conservou-se um padrão único de clivagem para todos os tipos de ovos.

08. O blastocisto é a blástula de mamíferos. 16. Ovos com uma quantidade muito grande de vitelo sofrem V-V-F-V-V

divisões parciais, ou meroblásticas, durante a clivagem.

04. (UEPB) A figura apresentada a seguir ilustra um corte trans5

A análise das figuras permite concluir que o zigoto desse

versal de um cordado. Analise as estruturas indicadas pelas setas, que indicam respectivamente:

animal apresenta: a) pouco vitelo e por isso há formação de blastômeros iguais. b) vitelo uniformemente distribuído. c) mais vitelo no polo animal do que no polo vegetativo. d) mais vitelo no polo vegetativo do que no polo animal. e) tanto vitelo que não há possibilidade de formação de blastômeros completos. 02. (FMTM MG) Durante a embriologia do anfioxo, ocorre a) o aparecimento do tubo neural após o desaparecimento da notocorda. b) simultaneamente a formação da notocorda e a evaginação dos macrômeros, para formação do tubo neural dorsal. c) o desaparecimento do arquêntero após a formação da blastocela. d) a invaginação do polo vegetativo para a formação da gástrula. e) simultaneamente a formação da mesoderme e da blástula.

a) I- Tubo Nervoso; II- Intestino; III- Notocorda; IV – Celoma. b) I- Notocorda; II- Celoma; III- Tubo Nervoso; IV – Intestino. c) I- Intestino; II- Tubo Nervoso; III- Celoma; IV – Notocorda. d) I- Tubo Nervoso; II- Notocorda; III- Intestino; IV – Celoma. e) I- Celoma; II- Notocorda; III- Tubo Nervoso; IV – Intestino. 05. (UEG GO) No desenvolvimento embrionário dos cordados, existem etapas características em que ocorrem processos mais ou menos semelhantes. Sobre esses processos, é INCORRETO afirmar que: a) A nêurula é o estágio embrionário em que já se identifi-

“As células-tronco conhecidas há mais tempo são as embrionárias, que aos poucos, com o desenvolvimento do embrião, produzem todas as demais células de um organismo. As células-tronco embrionárias são estudadas desde o século 19, mas só há 20 anos dois grupos independentes de pesquisadores conseguiram imortalizá-las, ou seja, cultivá-las indefinidamente em laboratório. Para isso, utilizaram células retiradas da massa celular interna de blastocisto (um dos estágios iniciais dos embriões de mamíferos) de camundongos.” (CARVALHO, Antônio Carlos Campos de. Células-tronco. A medicina do futuro. Ciência Hoje, 2001, vol. 29, n. 172, p. 28.)

ca o tubo neural, que se origina de uma dobra da região dorsal da ectoderme. b) A mórula é um estágio embrionário unicelular, compacto e aproximadamente esférico e germinativo. c) A blástula é o estágio embrionário em que uma fina cama-

B12  Embriologia do Anfioxo

03. (UFPR)

da de blastômeros envolve uma pequena cavidade central. d) A gástrula é um estágio embrionário em que se diferenciam três folhetos germinativos. 06. (Urca CE) Descobertas recentes sobre o desenvolvimento embrionário tem também contribuído para alterar a atitude

Biologia

publica face ao aborto. O avanço da ciência na área das ciên-

II.

As setas A, B e C apontam respectivamente o endoderma,

III.

As estruturas apontadas pelas setas B e D darão origem,

a notocorda e o mesoderma.

cias médicas sobre o desenvolvimento do embrião/feto abrirá novos caminhos para uma “nova era na educação sobre o desenvolvimento pré-natal”. O desenvolvimento do feto humano

respectivamente, à coluna vertebral e ao sistema nervoso

ao longo do período de gestação passa por um amontoado de

central.

células ou uma massa disforme decorrente dos seguidos processos de divisão celular. Esse desenvolvimento embrionário, no caso dos vertebrados, é dividido nas seguintes etapas: segmentação, gastrulação e organogênese. Sobre essa questão, analise as afirmativas. I.

A organogênese é uma etapa do desenvolvimento embrionário em que ocorre a diferenciação dos tecidos e dos órgãos o corpo dos animais. Ela inicia com a fase

II.

III.

IV.

de neurulação. Na fase de segmentação, em que ocorrem várias divisões meióticas a partir do zigoto, porém no final dessa fase não há aumento do volume total do embrião em relação ao volume do zigoto. A mórula e a blástula estão presentes na fase de gastrulação; ambas são formadas por um conjunto de células, porém a mórula é um maciço celular e a blástula apresenta uma cavidade interna cheia de líquido. Na fase de organogênese dos cordados, surge o tubo neural, a notocorda e o arquêntero; o tubo neural e a notocorda estão envolvido na formação do futuro sistema nervoso, e o arquêntero, do sistema digestório. Na fase de gastrulação, o embrião aumenta de tamanho e há formação dos folhetos germinativos que darão origem a todos os tecidos do indivíduo.

IV.

As estruturas apontadas pelas setas A e E darão origem a tecidos epiteliais de revestimento.

A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: a) I e IV. b) II e III. c) I, II e III. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 08. (UESPI) Quando se estuda a embriologia humana, observa-se que: o zigoto (1) sofre várias mitoses, formando células iguais, que se organizam da forma mostrada em (2) e, posteriormente, nas formas 3, 4 e 5. Com relação a esse tema, é correto afirmar que:

Estão INCORRETAS as afirmativas a) I, II e IV. b) III, IV e V. c) II, III e IV. d) I, III e IV. e) I, II e V. 07. (Uel PR) Analise a figura abaixo que representa um dos estágios do desenvolvimento embrionário do anfioxo em corte transversal.

1) O blastômero (2) mostra pouca diferenciação estrutural e fisiológica. 2) A gástrula (3) é caracterizada pelo surgimento de uma cavidade oca. 3) A gástrula sofre invaginação e formam-se a endo e a ectoderme, caracterizando a fase de blástrula(4). 4) A diferenciação celular é observada a partir da fase embrionária indicada em (5). Está(ão) correta(s): a) 1, 2, 3 e 4.

B12  Embriologia do Anfioxo

b) 3 apenas. c) 2 e 4 apenas. d) 4 apenas. e) 1, 3 e 4 apenas. Com base na figura e nos conhecimentos sobre a embriologia

09. (UFPEL RS) O desenvolvimento embrionário dos vertebrados

do anfioxo, considere as afirmativas a seguir.

é dividido nas seguintes etapas: segmentação, gastrulação e

organogênese.

A figura representa um embrião no estágio de nêurula.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

(Extraído de Biologia Celular e Molecular, De Robertis E.D.P., Editora Guanabara Koogan, 2003)

Baseando-se no esquema é INCORRETO afirmar que:

Analise as afirmativas. I. A organogênese é uma etapa do desenvolvimento em-

a) D corresponde à fase de mórula.

brionário em que ocorre a diferenciação dos tecidos e

c) E corresponde à fase de blástula.

dos órgãos do corpo dos animais. Ela inicia com a fase de

d) B compõem-se de 4 blastômeros.

neurulação.

e) F corresponde à fase de nêurula.

II.

A figura A representa a fase de segmentação, em que ocorrem várias divisões meióticas a partir do zigoto, porém no final dessa fase não há aumento do volume total do embrião em relação ao volume do zigoto.

III.

A mórula e a blástula estão presentes na fase de gastrulação; ambas são formadas por um conjunto de células, porém a mórula é um maciço celular e a blástula apresenta uma cavidade interna cheia de líquido.

IV.

Na fase de organogênese dos cordados, surge o tubo neural, a notocorda e o arquêntero; o tubo neural e a no-

b) Trata-se de uma segmentação holoblástica igual.

11. (UFPR) Para estudar a expressão de determinadas proteínas em anfíbios, pesquisadores associaram um marcador fluorescente aos genes do estudo. Marcadores verdes foram associados a um gene e marcadores vermelhos a outro. Células indiferenciadas foram então transfectadas com um ou outro desses genes e introduzidas em diferentes locais de gástrulas desses anfíbios. Os pesquisadores observaram a fluorescência, mais tarde, nos girinos. Os músculos do animal fluoresceram em verde e a epiderme em vermelho. Para produzir esse resultado, em que regiões da gástrula foram injetados, respectivamente, esses genes?

tocorda estão envolvidos na formação do futuro sistema

a) Mesoderma e ectoderma.

nervoso, e o arquêntero, do sistema digestório.

b) Endoderma e ectoderma.

A figura B representa a fase de gastrulação. Nessa fase,

c) Ectoderma e endoderma.

o embrião aumenta de tamanho e há formação dos fo-

d) Ectoderma e mesoderma.

lhetos germinativos que darão origem a todos os teci-

e) Mesoderma e endoderma.

dos do indivíduo. Estão INCORRETAS as afirmativas a) I, II e IV. b) III, IV e V. c) II, III e IV. d) I, III e IV. e) I, II e V. 10. (Cefet PR) Os organismos multicelulares se desenvolvem a partir de uma célula-ovo que, depois de sucessivas divisões e diferenciações dá origem à totalidade das células que compõem os tecidos corporais. O esquema abaixo representa uma clivagem de célula–ovo:

12. (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) O desenvolvimento embrionário é iniciado com a formação do ovo ou zigoto a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide. O ovo passa, então, por uma série de etapas que caracterizam a formação de um organismo. Sobre embriologia, é correto afirmar: 01. A origem embrionária dos tecidos nervoso e muscular é o endoderma. 02. Substâncias secretadas pelas células da notocorda atuam na diferenciação do tubo neural dos cordados. 03. A gastrulação, processo desencadeado pela organogênese, precede a formação da mórula. 04. A formação do ectoderma, endoderma e mesoderma ocorre pelas clivagens que caracterizam a formação da blástula. 05. A placenta é um anexo embrionário que envolve o embrião dos mamíferos. 77

B12  Embriologia do Anfioxo

LOPES, S.. BIO. Vol. 1, Ed. Saraiva, 2003. adapt.

FRENTE

BIOLOGIA

Exercícios de Aprofundamento 01. (UFG) A gametogênese é fundamental para o sucesso reprodutivo dos animais. No homem, a espermatogênese é um processo que garante a produção dos gametas e ocorre nos testículos. A figura abaixo ilustra algumas fases desse processo.

De acordo com a figura, a) classifique cada uma das fases indicadas. b) explique dois eventos, que ocorrem na espermatogênese, que garantem a variação gênica na reprodução sexuada.

a) Meiose I; duas células com n cromossomos; ovócito secundário e glóbulo polar ou corpúsculo polar. b) Mitose I; quatro células com 2n cromossomos; quatro ovócitos secundários. c) Mitose II; duas células com n cromossomos; ovócitos secundários e glóbulo apolar. d) Meiose II; quatro células com 2n cromossomos; ovócitos secundários e glóbulo apolar. e) Meiose I; duas células com 2n cromossomos; ovócito secundário e glóbulo polar ou corpúsculo polar. 04. (UEA AM) O esquema mostra dois erros que podem ocorrer durante a gametogênese de uma célula diploide.

02. (Fuvest SP) Com relação à gametogênese humana, a quantidade de DNA I. do óvulo é a metade da presente na ovogônia. II. da ovogônia equivale àquela presente na espermatogônia. III. da espermatogônia é a metade da presente no zigoto. IV. do segundo corpúsculo polar é a mesma presente no zigoto. V. da espermatogônia é o dobro da presente na espermátide. São afirmativas corretas apenas: a) I e II. b) IV e V. c) I, II e V. d) II, III e IV. e) III, IV e V. 03. (FCM PB) Durante a vida fetal inicial, as ovogônias se proliferam por divisões mitóticas para formar os ovócitos primários antes do nascimento. Quando uma mulher nasce, seus dois ovários contêm aproximadamente 400 000 ovócitos primários, nenhum ovócito é formado depois do nascimento. A partir da puberdade, a mulher passa a apresentar ciclos menstruais, que perfazem 28 dias; em cada ciclo, geralmente um dos ovócitos primários entra no período de maturação. Baseado no processo de ovogênese em relação ao ovócito primário, responda respectivamente as perguntas, marcando a alternativa CORRETA. I. Qual é a denominação do ciclo celular em que ocorre a ovogênese? II. Quantas células são originadas na primeira fase deste ciclo celular? III. Quais são as células resultantes desta fase inicial de ovogênese?

(www.uel.br)

Considerando o esquema, conclui-se que a não disjunção na a) primeira divisão meiótica levará à formação de 50% de gametas normais e 50% de gametas anormais. b) segunda divisão meiótica levará à formação apenas de gametas anormais. c) primeira divisão meiótica levará à formação de 25% de gametas normais e 75% de gametas anormais. d) segunda divisão meiótica levará à formação de 50% de gametas normais e 50% de gametas anormais. e) primeira divisão meiótica levará à formação de 75% de gametas normais e 25% de gametas anormais.

Questão 01. a) I: Prófase I; II: Metáfase I; III: Anáfase I; IV: Prófase II; V: Metáfase II; VI: Telófase II. b) Considerar dois dos seguintes eventos: • Crossing over (ou permuta): ruptura (ou quebra) casual entre cromátides e consequente troca do material gênico entre as cromátides homólogas; ocorre na profáse I. • Mutação somática: erro durante a duplicação do DNA, modificando a sequência de nucleotídeos, seja por adição, seja por substituição, seja por supressão de bases. Como são em células germinativas, são passadas para os descendentes; portanto, são mutações somáticas. • Separação aleatória dos cromossomos homólogos na meiose I: os cromossomos não seguem um padrão de separação.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Com base no esquema e em seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Na fase A, as espermatogônias e ovogônias são produzidas por mitoses a partir de células da linhagem germinativa. b) As fases B, C e D das duas gametogêneses se inicia na puberdade sob o efeito de hormônios liberados pela hipófise. c) Na fase C, ocorre a redução da ploidia, pois são separados os cromossomos homólogos. d) Apenas os gametas femininos possuem nutrientes necessários ao desenvolvimento inicial do embrião. 06. (Uerj RJ) Pela análise dos cromossomas, é possível detectar a anomalia que caracteriza a síndrome de Down. O esquema abaixo apresenta quatro eventos da divisão celular.

Os eventos possíveis da meiose que levam à síndrome de Down são os de número: Questão 08. a) a) 1 e 4. b) 1 e 3. c) 2 e 3. d) 2 e 4.

07. (FMABC SP) Espermatozoides humanos originados por meiose anormal, podem apresentar as constituições XX e XY. Se fecundarem óvulos cromossomicamente normais, e caso os embriões completem seu desenvolvimento, serão originados indivíduos respectivamente, com cariótipos: a) 47, XXX e 47, XYY, sendo o primeiro caso uma criança do sexo feminino e o outro, uma criança do sexo masculino, ambos cromossomicamente anormais. b) 46, XX e 46, XY, sendo o primeiro caso uma criança do sexo feminino e o outro, uma criança do sexo masculino, ambos cromossomicamente normais. c) 47, XXX e 47, XXY, sendo o primeiro caso uma criança com trissomia do cromossomo X e o outro, uma criança com síndrome de Klinefelter. d) 48, XXX e 48, XXY, sendo o primeiro caso uma criança com trissomia do cromossomo X e o outro, uma criança com síndrome de Turner. 08. (Fuvest SP) Suponha que na espermatogênese de um homem ocorra não disjunção dos cromossomos sexuais na primeira divisão da meiose, isto é, que os cromossomos X e Y migrem juntos para um mesmo polo da célula. Admitindo que a meiose continue normalmente, Gabarito no final da página a) qual será a constituição cromossômica dos espermatozoides formados nessa meiose, no que se refere aos cromossomos sexuais? b) quais serão as possíveis constituições cromossômicas de crianças geradas pelos espermatozoides produzidos nessa meiose, no caso de eles fecundarem óvulos normais? 09. (UFTM MG) Em uma visita ao oftalmologista, Mariana, que é portadora da síndrome de Turner, descobriu que também é daltônica, assim como seu pai. Na família de sua mãe, não há qualquer caso de daltonismo. Considerando-se que o daltonismo é determinado por um alelo recessivo ligado ao sexo, pode-se dizer que é mais provável que o fato de Mariana ser portadora da síndrome de Turner seja devido a um lote cromossômico anômalo herdado pela via a) paterna, e o espermatozoide carregava dois cromossomos X. b) paterna, e o espermatozoide carregava apenas um cromossomo X. c) paterna, e o espermatozoide não carregava nenhum cromossomo sexual. d) materna, e o óvulo carregava apenas um cromossomo X. e) materna, e o óvulo não carregava nenhum cromossomo sexual. 10. (UDESC SC) Complete o texto com as palavras propostas nas alternativas “A primeira fase do desenvolvimento embrionário dos mamíferos, ou seja, ovo ____, é a fase de ___, onde no zigoto ocorrem consecutivas ____ em que as células filhas dividem entre si o vitelo da célula mãe. O nome das células que resultam das

FRENTE B  Exercícios de Aprofundamento

05. (Puc MG) Existem semelhanças e diferenças entre a gametogênese masculina e a gametogênese feminina. O esquema separa em quatro fases comuns (A, B, C e D) a espermatogênese e a ovogênese.

Biologia

primeiras divisões no embrião são os blastômeros. O zigoto é transformado em uma massa compacta de células chamada ____, que passa a envolver uma cavidade interna cheia de líquido, passando a ser denominada ____.” Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de palavras que completam o texto acima. a) oligolécito; segmentação; meioses; blástula; mórula. b) oligolécito; gastrulação; meioses; mórula; gástrula. c) megalécito; gastrulação; meioses; mórula; gástrula. d) megalécito; segmentação; mitoses; mórula; blástula. e) oligolécito; segmentação; mitoses; mórula; blástula. 11. (UEA AM) As figuras ilustram estágios do desenvolvimento inicial de um anfioxo e de um anfíbio.

(José Mariano Amabis e Gilberto Rodrigues Martho. Biologia das células, 2004. Adaptado.)

FRENTE B  Exercícios de Aprofundamento

A diferença entre os dois processos deve-se a) à resistência, maior ou menor, da membrana que reveste a célula-ovo. b) à ocorrência de divisões mitóticas em maior número na célula-ovo do anfioxo. c) à quantidade e distribuição do vitelo presente no citoplasma da célula-ovo. d) à ocorrência de divisões mitóticas em maior número na célula-ovo do anfíbio. e) a uma distribuição desigual das organelas citoplasmáticas da célula-ovo. 12. (UFPA) Após a fecundação, uma célula ovo ou zigoto se forma e sofre divisões mitóticas sucessivas. Esse processo, denominado de clivagem, é o início do desenvolvimento embrionário. Sobre o processo é correto afirmar que: a) A segmentação holoblástica igual origina blastômeros de mesmo tamanho e ocorre em alguns ovos heterolécitos. b) A segmentação holoblástica desigual origina blastômeros desiguais e ocorre em todos os ovos oligolécitos. c) A segmentação holoblástica desigual ocorre em platelmintos, anelídeos, moluscos, peixes e anfíbios. d) Na segmentação meroblástica superficial, a clivagem ocorre no polo superior do ovo, enquanto, na meroblástica discoidal, a clivagem ocorre na região central do ovo e, em seguida, células migram para a periferia. 80

e) A segmentação meroblástica superficial ocorre em todos os vertebrados e em alguns insetos. 13. (UEPG PR) Logo após a fecundação, a célula-ovo ou zigoto, recém-formada, inicia um processo de sucessivas divisões denominadas clivagem ou segmentação. A respeito dessa temática, assinale o que for correto. 01. De acordo com a natureza do óvulo que deu origem ao zigoto, essa segmentação poderá transcorrer de uma das seguintes maneiras: holoblástica ou total e meroblástica ou parcial. 02. A segmentação parcial discoidal pode ser vista com zigotos que surgiram a partir de óvulos centrolécitos, como os ovos das aves, e a segmentação parcial superficial sucede com os zigotos resultantes de óvulos telolécitos, como os ovos dos répteis. 04. A segmentação total desigual ocorre em zigotos oriundos de óvulos heterolécitos que têm um pouco de vitelo misturado no citoplasma no polo vegetativo. Assim, enquanto ocorrem as duas primeiras divisões, os blastômeros resultantes ainda são iguais. Todavia, quando se dá a terceira divisão, que segue o plano equatorial, dos oito blastômeros novos, quatro conterão vitelo e os outros quatro, não. 08. A segmentação parcial ocorre nos zigotos em que observamos áreas de vitelo puro. E isso explica porque o vitelo, quando puro, não sofre segmentação. Então, somente a parte da célula que contém o protoplasma (citoplasma e núcleo) é que entra em clivagem. Por isso a segmentação é parcial. 16. A segmentação total igual ocorre em zigotos provenientes de óvulos nos quais o vitelo é inexistente, ou reduzido a uma quantidade mínima, homogeneamente distribuída Gab: 29 por toda a célula. 14. (UFLA MG) Observe atentamente o início da formação de um embrião mostrado na figura abaixo.

Com base na figura, responda: a) Qual o tipo de segmentação observado? b) Em qual(is) classe(s) de animal(is) ocorre(m) esse tipo de segmentação? a) Segmentação meroblástica ou parcial superficial. b) Insetos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

15. (UNIFOR CE) Em uma gástrula de camarão, injetou-se uma

02. Na gastrulação, forma-se o blastóporo. Os animais em que

substância Radioativa nas células que circundam o blastóporo.

o blastóporo dá origem ao ânus são chamados de protos-

Se tal substância permanecer nessas células, poderá ser evi-

tômios, e os animais em que o blastóporo dá origem à boca são chamados de deuterostômios.

denciada, no animal adulto, a) na região anal.

04. Ao longo do desenvolvimento embrionário, as células

b) na região oral.

passam por um processo de diferenciação celular em que

c) nas brânquias.

alguns genes são “ativados”, passando a coordenar as fun-

d) nas gônadas.

ções celulares. Surgem dessa maneira os tipos celulares,

e) no intestino.

que se organizam em tecidos.

16. (UFPEL RS) As ilustrações abaixo representam esquematica-

08. De um modo geral, em praticamente todos os animais podem ser observadas três fases consecutivas de desenvolvimento

mente — em corte transversal — um embrião de um cordado qualquer, (a), e um anfioxo adulto, (b).

embrionário: segmentação, gastrulação e organogênese. 16. Na organogênese, ocorre diferenciação dos órgãos a partir dos folhetos embrionários formados logo após a gastrulação.

Gab: 12

18. (UFMS) Considere, genericamente, as seguintes fases do desenvolvimento embrionário: I.

Organogênese.

II .

Gastrulação.

III .

Segmentação.

Associe cada fase à sua função e identifique a(s) alternativa(s) cujas associações estão corretas. Com base nessas ilustrações e em seus conhecimentos, é correto afirmar que: a) A notocorda, ao longo do processo evolutivo dos vertebra-

F-F-F-F-V-F

Diferenciação dos tecidos e órgãos

Aumento do número de células e do volume total

Aumento do número de células sem aumento do volume total

dos, se diferenciou em uma sequência articulada de unida-

III

Nenhuma

des ósseas que formaram a coluna vertebral.

Nenhuma

III

c) A notocorda presente no anfioxo possui uma relação de ana-

III

logia com as vértebras; por isso, ele é considerado anatomi-

III

b) A notocorda presente no anfioxo não possui nenhuma relação de homologia com as vértebras; por isso, ele pertence ao grupo dos cefalocordados e não dos vertebrados.

camente como um cordado invertebrado. se diferenciou em uma coluna vertebral; portanto, é verdadeira a premissa de que todo o cordado é um vertebrado. e) A similaridade anatômica entre o estágio embrionário de um vertebrado (a) e a forma adulta de um anfioxo (b) mostra fortes indícios de que a notocorda é uma estrutura análoga às vértebras, visto que tem função básica de proteção mecânica do cordão nervoso dorsal. 17. (UEPG PR) A respeito do desenvolvimento embrionário, assinale o que for correto. 01. As divisões que ocorrem durante a segmentação denominam-se clivagens, e as células que se formam são chamadas mórulas.

19. (UNESP SP) Um dos caminhos escolhidos pelos cientistas que trabalham com clonagens é desenvolver em humanos a clonagem terapêutica, principalmente para a obtenção de células-tronco, que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo de tecido. Quanto a esse aspecto, as células-tronco podem ser comparadas às células dos embriões, enquanto estas se encontram na fase de a) mórula. b) gástrula. c) nêurula. d) formação do celoma. e) formação da notocorda.

FRENTE B  Exercícios de Aprofundamento

d) A notocorda, ao longo do processo evolutivo dos vertebrados,

FRENTE

Século XVI - varíola ataca o povo asteca. O vírus foi usado como arma biológica pelos espanhóis na colonização da América.

BIOLOGIA Por falar nisso As viroses sempre aterrorizaram a humanidade. A varíola, por exemplo, produziu 300 milhões de mortos entre 1896 a 1980. Essa doença atormentou a humanidade por mais de 3 000 anos. O faraó egípcio Ramsés II, a rainha Maria II da Inglaterra e o rei Luís XV da França tiveram a temida “bexiga” (varíola). A vacina foi descoberta em 1796. O vírus Influenza, um dos maiores carrascos da humanidade, produziu 20 milhões de mortos entre 1918 a 1919. A mais grave epidemia foi batizada de gripe espanhola, embora tenha feito vítimas no mundo todo. No Brasil, essa doença matou o presidente Rodrigues Alves. Nas próximas aulas, estudaremos os seguintes temas

C09 C10 C11 C12

Viroses humanas I.............................................................................84 Viroses humanas II............................................................................94 Viroses emergente e ressurgentes................................................ 104 Tecido epitelial de revestimento................................................... 112

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO C09

ASSUNTOS ABORDADOS nn Vírus e doenças virais nn Síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) nn Condiloma acuminado nn Herpes simples nn Hepatites virais

VÍRUS E DOENÇAS VIRAIS A virose é um nome genérico dado à qualquer doença que tenha, como causa, algum tipo de vírus, e que tenha duração autolimitada, ou seja, se o próprio organismo for capaz de se livrar da doença sozinho em um período médio de 5 a 10 dias, as mais comuns são as viroses respiratórias, como os resfriados, e as intestinais, sobretudo o rotavírus. Esse tipo de enfermidade afeta mais as crianças porque elas ainda estão passando pelo processo de formação do sistema imunológico, responsável pela defesa do corpo. Em ambientes de confinamento, principalmente escolas, creches e berçários, as crianças ficam mais expostas a contraírem esse tipo de doença, pois há uma maior circulação do vírus. Além disso, os pequenos ainda não possuem as noções básicas de higiene e corriqueiramente levam a mão à boca sem lavá-la, espirram sem proteger o nariz, e ingerem alimentos que tenham caído no chão, facilitando, assim, o contágio e a transmissão dessas enfermidades. Entre as principais viroses que atingem as crianças estão as respiratórias, que apesar de bastante comuns durante o outono e inverno, também aparecem no verão. Os sintomas são tosse, coriza de cor clara, congestão nasal e febre, devendo desaparecer naturalmente em alguns poucos dias. O médico indica que os pais administrem apenas os sintomas, fazendo inalações com soro fisiológico, sempre que necessário, para auxiliar na boa respiração e que mantenham a atenção, sobretudo, na hidratação da criança.

Fonte: Phovoir / Shutterstock.com

Também são bastante comuns as viroses que atingem o trato intestinal, como o rotavírus, que possui esse nome devido à sua forma similar à roda de uma carroça. O contágio dessa enfermidade ocorre pelas vias aéreas superiores, ou seja, boca e nariz, e os sintomas são de desconforto abdominal, vômitos, febre e diarreia. Nesses casos, os pais devem manter a atenção à higiene da criança e devem adotar uma dieta constipante, que priorize a reposição de líquidos e a ingestão de alimentos que ajudem a estabilizar o funcionamento do intestino.

Figura 01 - Pais devem adotar dieta constipante, que priorize reposição de líquidos e ingestão de alimentos que regularizem o intestino das crianças.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Grupos de Transmissão

Viroses

DST / Transfusão de sangue

AIDS, condiloma venéreo, herpes, hepatite B, C e D.

Contato direto

Pneumonia asiática, Gripe Suína ou Influenza A, Febre Ebola, Resfriado Comum, Pneumonia e Meningites Virais, Mononucleose, Rubéola, Catapora, Caxumba, Sarampo, Varíola (erradicada).

Feco-oral

Hepatite A (hepatite infecciosa), hepatite E, Poliomielite, Rotavirose.

Vetores

Dengue, Febre Amarela, Febre Chikungunya, Zika.

Contato com hospedeiro Vertebrado contaminado

Raiva ou Hidrofobia, Gripe Aviária, Hantavirose.

Transmissão congênita

Zika, HIV (AIDS), hepatite B, hepatite D, rubéola

Síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS) A AIDS é uma síndrome (conjunto de sinais e sintomas) que ocorre devido à queda na imunidade e se caracteriza por várias infecções oportunistas. A queda da imunidade ocorre devido à diminuição do número de linfócitos T4 (auxiliadores ou linfócitos CD4) que são os orquestradores da resposta imunológica. O linfócito T auxiliar é o responsável pela estimulação de outros tipos celulares que combatem os antígenos de uma forma geral, e a sua diminuição, em número, faz com que o sistema imune ou imunológico deixe de atuar com eficiência contra infecções, incluindo infecções simples como a gripe.

nn Informar e conscientizar a população de mulheres sobre

o risco de contaminação na gestação e no período de amamentação; nn Usar luvas descartáveis para evitar o contato com o sangue de outras pessoas.

Estrutura do HIV – Um retrovírus Os retrovírus são vírus que possuem RNA como material genético e uma enzima especial – transcriptase reversa – que permite a produção de DNA viral a partir do RNA. O DNA viral formado pode se incorporar ao DNA celular e permanecer em estado latente por algum tempo.

As principais formas de transmissão do HIV são: nn Contato

sexual, sem preservativo, com pessoas portadoras do HIV;

nn Transfusão

de sangue ou transplante de órgãos contaminados pelo HIV;

nn Uso compartilhado de seringas ou materiais cirúrgicos

contaminados; nn De

A transmissão sexual não é restrita ao sexo masculino. Além disso, não existem grupos de risco e sim comportamento de risco. Nos últimos anos, vem ocorrendo uma grande proliferação da AIDS e a melhor maneira de evitar a contaminação é estabelecer medidas preventivas. As principais medidas de prevenção da AIDS são: nn Uso

de preservativos nas relações sexuais;

nn Uso

de materiais descartáveis ou esterilizados;

nn Controle

rígido nos bancos de sangue, de sêmen, de leite materno e de órgãos;

Figura 01 - Partícula viral do HIV: envelope com receptores químicos, cápsula proteica, RNA e enzimas virais.

O HIV pertence à família Retroviridae e ao gênero Lentivírus. É esférico e mede, aproximadamente, 100 nm de diâmetro. Possui um core (núcleo viral) constituído por duas moléculas de RNA e proteínas estruturais formando um capsídeo proteico que é envolto por um envelope externo formado por lipídeos e glicoproteínas. No interior do capsídeo, existem as seguintes enzimas: integrase – promove a integração do DNA viral ao DNA celular; protease – atua principalmente na organização final das proteínas virais, além da transcriptase reversa. 85

C09  Vírus e doenças virais

mãe para filho através da placenta (transmissão congênita ou vertical) ou pela amamentação.

Biologia

Ciclo reprodutivo do HIV Inicialmente, o vírus se une à membrana plasmática por meio da combinação de proteínas específicas. A principal proteína viral é denominada de GP120 que se liga à proteína CD-4 presente nos linfócitos T4. Após o encaixe, o envelope viral une-se à membrana plasmática e o nucleocapsídeo viral é introduzido na célula. Em seguida, o capsídeo é degradado e o RNA e as enzimas são liberados. Utilizando a maquinaria molecular da célula hospedeira, a transcriptase reversa promove a formação de DNA viral a partir do RNA. Essas moléculas de DNA viral são denominadas provírus

C09  Vírus e doenças virais

O DNA viral é transportado ao núcleo celular e incorporado a um cromossomo pela ação da enzima integrase. O DNA viral pode permanecer de forma inativa ou em estado latente por tempo indeterminado. Caso saia da latência, ele

irá comandar a síntese de moléculas de RNA. Estas, por sua vez, podem formar o material genético de novos vírus ou formar moléculas de RNAs mensageiros que serão traduzidas nos ribossomos (da célula hospedeira) formando proteínas. As proteínas produzidas sofrem a ação das proteases virais e originam as proteínas formadoras do envelope e do capsídeo, assim como as enzimas virais. Em seguida, as proteínas do envelope migram em direção à membrana plasmática e se associam a lipídeos. As proteínas capsideais, as enzimas virais e o RNA também migram em direção à membrana plasmática. Dessa forma, formam-se novos vírus que se desprendem da célula hospedeira. Essa produção de vírus pode ser lenta, não ocorrendo destruição da célula (reprodução controlada do vírus) ou em outras circunstâncias, a reprodução viral é rápida e ocorre a lise celular.

Figura 02 - O ciclo reprodutivo do HIV. Esse retrovírus entra em uma célula hospedeira por meio da fusão de seu envelope com a membrana plasmática do hospedeiro. A transcrição reversa do RNA viral produz uma molécula de DNA complementar que se insere no genoma do hospedeiro. Ilustração produzida com base em: Sadava. D.et altri. Vida – A Ciência da Biologia, 8. Ed. Porto Alegre: Artmed, 2009, p. 289.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Figura 03 - Fases da AIDS não tratada.

Principais infecções oportunistas Como vimos, pacientes com o vírus HIV têm mais chances de desenvolver infecções oportunistas, pois têm seu sistema imunológico comprometido. As principais infecções oportunistas que acometem os pacientes soropositivos são frequentemente: nn Candidíase – infecção por fungos; nn Pneumonia pneumocística – infecção por protozoários; nn Tuberculose – infecção bacteriana; nn Herpes simples – infecção viral; criptococose. nn Toxoplamose- protozoose.

SAIBA MAIS VÍRUS DA AIDS SURGIU EM CHIMPANZÉS DE CAMARÕES Uma população de chimpanzés isolada em Camarões foi o ponto de partida do subtipo 1 do HIV, o que mais se espalha hoje pelo mundo. A descoberta foi feita por um grupo de cientistas que criou um método para detectar a presença de vírus nas fezes dos macacos. Já se sabia que o HIV estava intimamente relacionado ao SIV (a versão símia, ou seja, do vírus do macaco), mas ainda não havia meios técnicos de detectar qual população selvagem abrigava o vírus. Com análises genéticas mais refinadas, pesquisadores conseguiram ainda distinguir as origens de duas variantes do vírus, uma pandêmica e outra que só existe em partes da África. Cada uma delas infectava populações diferentes de chimpanzés dentro de Camarões. À medida que mais populações de chimpanzés forem sondadas, os cientistas podem ter pistas sobre como o HIV ganhou a capacidade de infectar humanos. Os cientistas estão trabalhando agora para determinar quais mutações se acumularam quando ele ainda estava no hospedeiro original, e o que essas mudanças significam em termos patológicos. Em muitos países da África, é comum o consumo de carne de chimpanzés, gorilas e outros grandes macacos. A maioria dos cientistas acredita que essa é a forma mais comum e arriscada de contato com os vírus que podem eventualmente trafegar entre as duas espécies. Como o reservatório de SIV ainda existe tanto em Camarões como em populações de chimpanzés de outros países africanos, o consumo de carne símia aumenta bastante o risco do surgimento de novas variantes do vírus da AIDS capazes de infectar humanos.

C09  Vírus e doenças virais

Fases da doença HIV em paciente não diagnosticado 1ª Fase: Infecção primária. Logo após a contaminação pelo HIV, os pacientes podem apresentar febre e mal-estar e cefaleia, que é o quadro de viremia inicial. Esses sintomas cessam em poucos dias e a doença entra em um período de latência clínica. A resposta imune do paciente, como a produção de anticorpos, controla temporariamente a infecção aguda. A infecção aguda é seguida por um período de latência que pode durar anos. A partir do momento que o indivíduo contrai o HIV em seu organismo, dizemos que ele é soropositivo. 2ª Fase: Latência clínica. Há uma perda progressiva e lenta de células T4 e destruição dos tecidos linfoides. Consequentemente, a contagem dessas células, no sangue, começa a declinar. 3ª Fase: AIDS. Quando a taxa de linfócitos T4 cai abaixo de 200 por mm3 (o normal é cerca de 1 500 células por mm3), o paciente se torna suscetível às infecções e é dito que ele sofre de AIDS. O paciente costuma apresentar gânglios inflamados, diarreias persistentes, perda de peso, tosse, febres intermitentes, sintomas estes associadas à ocorrência de infecções oportunistas. A reprodução viral ocorre intensamente e a lise da célula hospedeira é frequente. Nessa fase, o número de linfócitos T4 está reduzido e a imunidade específica está extremamente comprometida. Além disso, tanto a de anticorpos pelos linfócitos B quanto à defesa promovida pelo linfócito T8 também está comprometida devido à dependência que esses fenômenos têm com a célula T4 (linfócito auxiliador), agora parasitada. Os pacientes também se tornam susceptíveis a cânceres que são causados por vírus oncogênicos, como o vírus oportunista da herpes 8. O tipo mais comum de câncer, nesses pacientes, é um tumor de pequenos vasos sanguíneos que é chamado sarcoma de Kaposi. Alguns pacientes desenvolvem demência que, acredita-se, seja em decorrência de dos macrófagos no cérebro.

Biologia

Tratamento

SAIBA MAIS VÍRUS ONCOGÊNICOS Aproximadamente 15% dos cânceres humanos têm etiologia viral; no entanto, é importante esclarecer que somente a infecção viral não é suficiente para induzir malignidade celular (de um órgão ou tecido) em um indivíduo. A infecção viral é um dos muitos passos envolvidos no processo de desenvolvimento de câncer. Os pesquisadores analisaram mais de 500 amostras de tecidos infectados pelos principais vírus causadores de câncer: o vírus do papiloma humano é causa necessária para o surgimento de câncer de cérvix; o vírus da hepatite B está relacionado ao aparecimento do câncer de fígado; e o vírus Epstein-Barr, causa de alguns tipos de linfoma. Eles foram recolhidos em três grupos de população: pessoas infectadas, mas não sintomáticas, pessoas que desenvolveram alguma infecção ou lesão pré-maligna e pessoas que já desenvolveram um tumor ou um câncer associado. Os cientistas têm proposto diversos mecanismos para explicar a ligação entre o câncer e alguns vírus. Uma hipótese conhecida é de que o material genético do vírus alteraria a célula ao infectá-la, fazendo-a crescer descontroladamente e, eventualmente levando ao câncer Oncovírus conhecidos: nn Vírus papiloma humano (HPV), um DNA vírus, alguns tipos de HPV aumenta o risco de, por exemplo, câncer do colo do útero. nn Vírus da hepatite B e vírus da

hepatite C: Câncer de fígado (hepatocarcinoma). C09  Vírus e doenças virais

nn Herpesvírus humano 8 (HHV-8)

está associada com o sarcoma de Kaposi. nn Vírus Epstein-Barr (EBV ou HHV-

4): associado com linfomas e carcinoma de faringe. nn Vírus linfotrópico da célula huma-

na tipo 1 (HTLV-1): associado com linfomas de células T em adultos.

Os medicamentos antirretrovirais surgiram na década de 1980, para impedir a multiplicação do vírus no organismo, ajudando a evitar o enfraquecimento do sistema imunológico. Por isso, seu uso é fundamental para aumentar o tempo e a qualidade de vida dos pacientes. Existem diversas classes desses medicamentos, que impedem a multiplicação do vírus de formas diferentes. Por exemplo, existem antirretrovirais que atuam inibindo a transcriptase reversa, portanto impedem a síntese de DNA; outros, atuam inibindo proteases e integrases, impedindo a confecção de novos vírus e a inserção do HIV em células não infectadas, respectivamente. Para combater o HIV, é necessário utilizar pelo menos três antirretrovirais combinados: dois medicamentos de classes diferentes, que poderão ser combinados em um só comprimido. Antigamente, essa combinação era chamada de “coquetel”, mas hoje em dia, esse termo caiu em desuso, e o termo correto é: terapia antirretroviral.

Condiloma acuminado É uma doença sexualmente transmissível (DST) também conhecida como crista de galo ou papiloma venéreo. O condiloma é causado pelo vírus HPV (Human Papillomavirus) de DNA. É caracterizado pela presença de lesões verrucosas nos órgãos genitais e, em alguns casos, no ânus. A doença pode permanecer sem manifestação clínica e algumas variedades podem estar relacionadas ao desenvolvimento de câncer de colo uterino.

Herpes simples Os herpes-vírus são vírus de DNA e existem dois tipos principais: HSV-1 e HSV-2. O HSV-1 é responsável por lesões labiais, nas faces e eventualmente em outras regiões. As lesões aparecem principalmente quando a pessoa encontra-se debilitada (por estresse ou por infecções). O HSV-2 é o principal responsável por infecções genitais. O quadro clínico se caracteriza por lesões avermelhadas, com prurido (coceira), ardência e dor. Inicialmente formam-se vesículas bolhosas que se rompem causando ulcerações. Os dois tipos de herpes devem ser cuidados e tratados, embora não haja cura definitiva para ambas as doenças. Como a doença é transmitida, principalmente, por meio do contato sexual, aconselha-se evitar contatos íntimos com pessoas portadoras, durante as recorrências da virose.

Hepatites virais As hepatites virais são causadas por vírus de diferentes famílias e gêneros que apresentam tropismo (afinidade) para o fígado, podendo levar a alterações hepáticas de gravidade variável. Os vírus da hepatite A (HAV) e da hepatite E (HEV) são de transmissão entérica, ou seja, fecal-oral e causam hepatite aguda (hepatite infecciosa). Essas duas hepatites são endêmicas em regiões mundiais afetadas pela pobreza, cujas condições sanitárias são precárias. Os vírus da hepatite B (HBV) e da hepatite C (HCV) são transmitidos por transfusão sanguínea e por meio de relações sexuais, e são relacionados à hepatite crônica, cirrose e câncer hepático. O vírus da hepatite D atua em confecção com HBV. Hepatite A Doença infecciosa aguda, de ciclo fecal-oral que produz inflamação hepática. O HAV é um vírus de RNA. O quadro clínico evolui com febre, náuseas, vômitos, dor abdominal, cansaço, icterícia, fezes claras (acolia fecal) e urina escura (colúria). As manifestações são variáveis, podendo apresentar-se como uma infecção assintomática ou como uma hepatite fulminante.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

As medidas profiláticas para essa hepatite são: higiênicas (lavar as mãos, usar água potável, higiene rigorosa com os alimentos, instalação de rede de água e esgotos) e por meio da vacinação. A vacina com o vírus inativado mostrou-se segura e eficaz. Hepatite B O HBV é um vírus de DNA. A transmissão ocorre por transfusão de sangue, compartilhamento de agulhas contaminadas, transmissão congênita e relações sexuais desprotegidas com parceiros contaminados. O quadro clínico é variável com infecções assintomáticas e quadros graves com câncer hepático. A forma crônica ativa caracteriza-se por enfraquecimento, icterícia, hepatoesplenomegalia moderada e alterações enzimáticas. A cirrose pode ocorrer e se caracteriza por perda progressiva da função hepática e formação excessiva de tecido conjuntivo. A relação entre infecção persistente e câncer não estão totalmente esclarecida. A prevenção se faz pelo uso de vacinas, de preservativos, de seringas descartáveis e rigor maior nas transfusões de sangue. A educação da população em relação às formas de transmissão e evolução da doença são fundamentais. Hepatite C O HCV é um vírus de RNA. A transmissão e a prevenção são semelhantes ao da hepatite B. Não existe vacina específica para o vírus da hepatite C. Hepatite D O vírus HDV possui uma fita simples e circular de RNA (único vírus conhecido com essa estrutura). Os padrões de infecção conhecidos são os mesmos da hepatite B. A vacinação contra a hepatite B protege contra a infecção pelo HDV. Hepatite E O vírus da hepatite E é um vírus de RNA. Apresenta ciclo fecal-oral e quadro semelhante à hepatite A. Métodos profiláticos semelhantes, também, aos da Hepatite A. HEPATITE C

Conheça mais sobre a doença O que é

Causa

Doença adquirida exclusivamente pelo contato com sangue infectado e das secreções contaminadas pelo vírus com o sangue de indivíduo sadio (via parenteral) É a mais grave FÍGADO das hepa tes

Vírus denominado VHC (vírus da Hepa te C)

Infecção pelo vírus da hepa te Vírus libera material gené co após entrar na célula hepá ca

RNA VIRAL

Sintomas A maioria dos pacientes em fase aguda são assintomá cos. Quando os sintomas aparecem, podem ser:

RNA viral é replicado pelas estruturas da célula

NA FASE CRÔNICA Fadiga, mal-estar semelhante ao da gripe, falta de ape te, dores musculares, náuseas e bebre

NOVO VÍRUS

C09  Vírus e doenças virais

NA FASE AGUDA Fadiga, falta de ape te e náuseas

VÍRUS

Novos vírus são formados e infectam novas células

Biologia

Exercícios de Fixação 01. O esquema representa a reprodução do vírus HIV em um linfócito T.

a) 1-transcriptase reversa 2-DNA 3-RNA 4-RNA b) 1-transcriptase reversa 2-RNA 3-DNA 4-RNA c) 1-RNA polimerase 2-DNA 3-RNA 4-DNA d) 1-DNA polimerase 2-DNA 3-RNA 4-RNA e) 1-DNA ligase 2-RNA 3-DNA 4-RNA 04. (Enem MEC) Estima-se que haja atualmente no mundo 40 milhões de pessoas infectadas pelo HIV (o vírus que causa a AIDS), sendo que as taxas de novas infecções continuam crescendo, principalmente na África, Ásia e Rússia. Nesse cenário de pandemia, uma vacina contra o HIV teria imenso impacto, pois salvaria milhões de vidas. Certamente seria um marco na história planetária e também uma esperança para as populações carentes de tratamento antiviral e de acompanhamento médico. TANURI, A.; FERREIRA JUNIOR, O. C. Vacina contra Aids: desafios e esperanças. Ciência Hoje (44) 26, 2009 (adaptado).

Sobre cada um dos passos numerados no esquema, é correto afirmar que: a) O passo 2 indica a liberação do RNA viral na célula hospedeira e sua transcrição reversa em DNA, por ação da enzima transcriptase reversa. b) Opasso 4 indica a passagem do DNA viral do núcleo para o citoplasma, onde servirá de molde para a síntese de suas proteínas. c) Opasso 3 indica a entrada do RNA viral no núcleo e sua incorporação ao DNA da célula hospedeira, por meioda enzima helicase. d) Opasso 1 indica a união dos lipídeos da membrana plasmática do vírus aos lipídeos receptores do linfócito T. e) No passo 5, as proteínas da membrana plasmática viral envolvem o capsídeo, as enzimas e o DNA viral para montagem e liberação do vírus.

Uma vacina eficiente contra o HIV deveria a) induzir a imunidade, para proteger o organismo da contaminação viral. b) ser capaz de alterar o genoma do organismo portador, induzindo a síntese de enzimas protetoras. c) produzir antígenos capazes de se ligarem ao vírus, impedindo que este entre nas células do organismo humano. d) ser amplamente aplicada em animais, visto que esses são os principais transmissores do vírus para os seres humanos. 05. (UFPE) Observe a figura a seguir, onde está representado, esquematicamente, o vírus HIV e analise as proposições quanto à sua correção. V-F-F-V-V

02. A partícula viral do HIV apresenta, EXCETO: a) RNA e envelope viral. b) Transcriptase reversa e cápsula. c) Receptores químicos para a proteína CD4 e RNA. d) Genoma de RNA e RNA mensageiro. 03. (UFC) Assinale a alternativa que traz, na sequência correta, C09  Vírus e doenças virais

os termos que preenchem as lacunas do texto: “Os retrovírus, como o HIV, são partículas portadoras de RNA, que possuem a característica especial de ter a enzima ...1... e cujo ...2... comanda a síntese de ...3... . Este último, uma vez formado, passa a comandar a síntese de novas moléculas de ...4..., que irão constituir o material genético de novos retrovírus”.

( ) A - corresponde a uma camada lipídica do envoltório do vírus. ( ) B - indica o núcleo. ( ) C - assinala o DNA envolto por proteínas. ( ) D - mostra proteínas responsáveis pela adesão à célula hospedeira. ( ) E - indica moléculas da enzima transcriptase reversa.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

06. (UFPE) Em relação à AIDS (Síndrome de Imunodeficiência Adquirida), analise as proposições a seguir: 1. É causada por um retrovírus. 2. Pode ser transmitida pelo leite materno das mães contaminadas pelo HIV. 3. O uso de preservativos (camisinha) durante as relações sexuais é uma das principais medidas profiláticas. 4. A transmissão é frequente pelo contato de mãos. Considerando o estágio atual de conhecimentos, estão corretos: a) 1, 3 e 4, apenas b) 2 e 4, apenas c) 1, 2 e 3, apenas d) 2 e 3, apenas e) 1, 2, 3 e 4 07. (Cesgranrio RJ) O vírus da AIDS é formado por uma cápsula esférica contendo em seu interior o material genético. Esse tipo de vírus é chamado RETROVÍRUS porque

09. Sobre a AIDS, assinale a alternativa incorreta. a) O vírus da AIDS é transmitido por meio de relações sexuais desprotegidas, pelo sangue; e de mãe gestante para filho, durante a gravidez, ou pelo leite materno. b) A principal célula atacada pelo vírus da imunodeficiência humana é a CD4, responsável pelas respostas imunitárias do organismo. c) A AIDS propicia o aparecimento de infecções oportunistas e que podem ser fatais em razão da debilidade do organismo da pessoa acometida. d) Homens homossexuais, usuários de drogas injetáveis, profissionais do sexo e hemofílicos constituem o grupo de risco para esta doença. 10. (Puc Campinas SP) A pessoa infectada pelo vírus da AIDS apresenta queda acentuada de imunidade devido à redução do número de a) linfócitos. b) neutrófilos. c) macrófagos. d) monócitos. e) hemácias. 11. (UFF RJ) Cientistas da Universidade Estadual de Nova York, EUA, sintetizaram o vírus da poliomielite. Foi o mais perto que se chegou de criar-se vida em laboratório, já que os vírus, embora tenham material genético e capacidade de se multiplicar como bactérias, plantas e seres humanos, não são considerados organismos vivos. “Jornal do Brasil”, Rio de Janeiro, 12 de jul. 2002

a) o RNA produz um “molde” de molécula de DNA. b) o RNA torna-se uma molécula autoduplicável. c) o DNA possui cadeia simples sem timina. d) o DNA possui mecanismos de retroação. e) o DNA e RNA não se pareiam.

Os seguintes esquemas simplificados sugerem alguns dos possíveis mecanismos que poderiam explicar a multiplicação viral em uma célula:

O vírus da AIDS pode ser transmitido, comprovadamente, por meio de APENAS a) I, II e III b) I, IV e V c) II, III e IV d) II, IV e V e) III, IV e V

Identifique o esquema que representa o mecanismo de multiplicação do vírus da AIDS: a) esquema I b) esquema II c) esquema III d) esquema IV e) esquema V

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08. (Puc Campinas SP) Considere as seguintes possibilidades de transmissão de um agente patogênico: I. transfusão de sangue II. aperto de mão e abraço III. uso de banheiros públicos IV. relações sexuais V. uso de seringas, material cirúrgico e agulhas

Biologia

Exercícios Complementares 01. (UFTM MG) O gráfico mostra a variação, ao longo dos 10 anos, da quantidade de vírus HIV, causador da AIDS, e de linfócitos CD4 em um paciente que não foi submetido a nenhum tratamento com antivirais.

Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e III são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 03. (UFPB) O esquema, a seguir, mostra a organização de um vírus causador de doença em seres humanos.

A partir da análise do gráfico, pode-se afirmar corretamente que: a) A quantidade de linfócitos aumenta com o aumento da quantidade de vírus durante os cinco primeiros anos. b) Os sintomas típicos da doença aparecem a partir do segundo ano porque o número de linfócitos está abaixo de 50 por mm3 de sangue. c) Durante as fases aguda e crônica, uma pessoa não é capaz de transmitir o vírus para outra pessoa, isso ocorre somente na fase de AIDS. d) Muitas doenças oportunistas podem ser adquiridas por um paciente quando a quantidade de linfócitos atinge valores abaixo de 200 por mm3 de sangue. e) Os vírus utilizam os linfócitos para se reproduzirem nos

Sobre o vírus esquematizado, são feitas as seguintes afirmativas: I. Trata-se de um retrovírus. II. Possui duas moléculas de RNA. III. Pode representar o vírus da gripe. Está(ão) correta(s): a) I, II e III b) Apenas I e II c) Apenas I e III d) Apenas II e III e) Apenas I 04. (UFU MG) A figura a seguir representa o ciclo vital do vírus da imunodeficiência humana (HIV).

dois primeiros anos e, depois, qualquer célula humana pode servir como hospedeira. 02. (Uel PR) Os vírus da imunodeficiência humana (HIV) infecta células do sistema imune e é o agente etiológico da AIDS. São características do vírus HIV: I.

Genoma constituído de RNA: presença de enzima

II.

Presença de membrana citoplasmática; genoma cons-

III.

Tropismo por células CD4; transmissão via sexual e via

IV.

Presença de ribossoma 80s; genoma constituído de RNA e DNA.

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transcriptase reversa. tituído de DNA. sangue contaminado.

Analise as afirmativas a seguir e marque a alternativa correta. I. De A para B ocorreu o processo de transcrição reversa e, de D para E, o processo de transcrição. II. As letras A e C indicam moléculas de DNA.

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O material genético do HIV é envolvido por um capsídeo de lipídios e glicoproteínas, revestido por um envelope de proteínas.

a) I e III são corretas. b) I e II são corretas. c) II e III são corretas. d) Apenas I é correta. 05. (Unirio RJ) A representação a seguir sintetiza o chamado dogma central da biologia celular.

Esse fluxo unidirecional de informações torna-se exceção nos retrovírus, como o da AIDS, pois esses vírus: a) têm a capacidade de sintetizar um peptídeo diretamente a partir do ADN. b) possuem transcriptase reversa que, a partir do ARN-m, orienta a tradução. c) têm a capacidade de sintetizar ARN-m a partir do ADN viral. d) possuem transcriptase reversa que, a partir do peptídeo, orienta a síntese do ARN-m. e) têm a capacidade de sintetizar ADN a partir de ARN. 06. (Puc Campinas SP) ”Os cientistas examinaram onze homens aidéticos, dos quais cinco nunca tinham usado medicamentos anti-HIV e seis haviam usado. Verificaram que oito pacientes apresentavam novas mutações do vírus, resistentes às drogas ministradas e passíveis de serem transmitidas a outras pessoas.” De acordo com o texto, o vírus HIV a) somente sofreu mutação nos homens que tomaram medicamentos antivirais. b) não sofreu mutação nos homens que nunca usaram medicamentos antivirais. c) sofreu mutação nas pessoas que tomaram ou não medicamentos antivirais. d) foi completamente destruído pela ação dos medicamentos antivirais. e) é facilmente destruído pela ação de mutantes produzidos por medicamentos antivirais. 07. (UFCE) A AIDS tende a se tornar uma doença crônica (e não fatal) graças ao maior conhecimento científico e à precocidade no tratamento. Recentemente, um passo importante foi dado nesse sentido com a utilização de um “coquetel antiaids”, desenvolvido pela equipe do doutor David Ho, que dirige o centro Aaron Diamond de Nova York, onde se pesquisa a doença. O coquetel é uma combinação de drogas que inibem a ação da

transcriptase reversa e de proteases. Com base no texto acima, pergunta-se: Que tipo de moléculas são essas, inibidas pelas drogas que compõem o coquetel? Enzimas virais. Qual a função desempenhada por cada uma dessas moléculas (que são inibidas) utilizadas pelo vírus? 1. Transcriptase reversa: catalisar a síntese de DNA a partir do molde de RNA viral 2. Proteases: catalisar a síntese de proteínas virais da cápsula. Promover o desnudamento do vírus quando ele entra na célula hospedeira.

08. (UFMG) A hepatite C é uma doença de evolução lenta e tem várias consequências possíveis. De acordo com estimativas da Organização Mundial de Saúde (OMS), existem, no Brasil, mais de três milhões de indivíduos contaminados com o vírus da hepatite C. Nos Estados Unidos, esse número chega a quatro milhões. Analise estes esquemas.

FONTE: N. Engl. J. Med. 2001; 345(1): 41-52.

1. Cite dois fatores de risco relacionados com a alta incidência de hepatite C na atualidade. 2. Que implicação tem para a saúde da população o fato de 80% dos indivíduos com hepatite C não apresentarem sintomas? 3. O diagnóstico de doenças requer, muitas vezes, a realização de biópsia (remoção de fragmentos de tecido para análise). a) Com base no esquema II, cite o número e nomeie o órgão a ser analisado por biópsia em pacientes com hepatite C. 1. Alta frequência de portadores assintomáticos. Compartilhamento de seringas em grupos de usuários de drogas injetáveis. 2. Aumento de transmissões já que o portador assintomático, desconhecendo sua condição, não mantém seus hábitos de vida, como praticar relação sexual protegida. 3. Órgão 3: fígado.

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III.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO C10

ASSUNTOS ABORDADOS nn Principais Viroses Humanas II nn Dengue nn Febre amarela nn Febre chikungunya nn Vírus zika

PRINCIPAIS VIROSES HUMANAS II Doenças infecciosas febris agudas como dengue, febre amarela, chikungunya e Zika podem ser enquadradas entre as arboviroses, ou seja, viroses transmitidas por artrópodes. Os vírus causadores dessas doenças, exceto o vírus da chikungunya, pertencem à família Flaviviridae e ao gênero Flavivírus (que agrupa vírus de RNA). Ainda existe um tipo de vírus para a febre amarela e quatro subtipos para a dengue.

nn Febre ebola nn Influenza A ou gripe suína nn Rubéola

Fonte: Wikimedia commons

nn Poliomielite

Figura 01 - Slogan de campanha contra a dengue.

Dengue A dengue é transmitida pela picada do mosquito Aedes aegypti ou Aedes albopictus. Após a inoculação pela picada infectada da fêmea do mosquito, as primeiras células infectadas são as células dendríticas da pele. Após a replicação inicial do vírus e migração para os linfonodos, a pessoa pode apresentar os sintomas agudos de febre, acompanhados por uma variedade de sintomas não específicos. Durante esse período febril agudo, que costuma durar de três a cinco dias, os vírus da dengue circulam no sangue periférico. Os linfócitos T liberam interférons (que são proteínas de sinalização celular) e atuam na medula óssea diminuindo a produção de células sanguíneas nesse órgão. Como consequência, ocorrem a plaquetopenia (redução no número de plaquetas) e a formação de petéquias (pontos hemorrágicos) espalhados pelo corpo seguidos por leucocitose (aumento do número de glóbulos brancos). Do sangue, os vírus são disseminados para outros órgãos como o fígado, baço, gânglios linfáticos, podendo atingir o pulmão, o trato gastrointestinal e o coração. Nos casos de reinfecção por um segundo sorotipo de vírus, as células de memória produzem anticorpos que reagem, mas não neutralizam os vírus. Ocorre o aumento da permeabilidade vascular com extravasamento de plasma para os tecidos, coagulação intravascular e hipovolemia (diminuição anormal do volume do sangue de um indivíduo). Esse quadro caracteriza a denominada dengue hemorrágica. O período de incubação varia de dois a sete dias e o quadro clínico da dengue clássica apresenta as seguintes manifestações: febre, cefaleia, dor retro-orbital, congestão conjuntival, mal-estar, prostração, anorexia, náuseas, mialgia e artralgia (dor articular). As manifestações hemorrágicas podem incluir epistaxe (sangramento nasal), gengivorragia, sangramento gastrointestinal e vaginal e hematúria. 94

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Febre amarela

C10  Principais viroses humanas II

Opirus/Arte

Na febre amarela, após inoculação pelo mosquito infectado, Aedes aegypti, o vírus replica-se nos nódulos linfáticos regionais e a seguir dissemina-se para outros órgãos como fígado, rins, medula óssea, sistema nervoso central, coração, baço, pâncreas e gânglios linfáticos. A febre amarela pode evoluir com formas clínicas benignas (85% dos casos) ou formas graves (15%). A doença caracteriza-se por um quadro clínico bifásico separado por um período de remissão com diminuição da viremia. A primeira fase corresponde à forma leve e moderada da enfermidade, enquanto a segunda fase corresponde à forma grave. O período de incubação dura de três a seis dias. O quadro inicial cursa com febre, mal-estar, cefaleia, mialgia, cansaço, calafrios e, às vezes, diarreia e vômitos. Geralmente o paciente melhora após quatro dias com recuperação total. Em 15% dos casos, os sintomas reaparecem de forma grave com febre alta, dor epigástrica, diarreia e vômitos que podem ser hemorrágicos. A febre amarela pode ser dividida em duas formas: a urbana, também transmitida pelo Aedes aegypti e a forma silvestre, transmitida pelas fêmeas de mosquitos do gênero Haemagogus.

Figura 02 - Sintomas da dengue.

Febre chikungunya A febre chikungunya é causada por um vírus de grupo diferente ao anterior (Alphavirusfamília Togaviridae), mas, todas as viroses mencionadas são transmitidas ao homem pelo mesmo vetor- mosquito, o Aedes aegypti. Os sintomas típicos são: febre acima de 39 graus, de início repentino, e dores intensas nas articulações de pés e mãos – dedos, tornozelos e pulsos. Pode ocorrer, também, dor de cabeça, dores nos músculos e manchas vermelhas na pele. Cerca de 30% dos casos não chegam a desenvolver sintomas. 95

Biologia

Opirus/Arte

A febre chikungunya teve seu vírus (CHIKV) isolado pela primeira vez em 1950, na Tanzânia. Essa febre recebeu esse nome pois, chikungunya significa “aqueles que se dobram” no dialeto Makonde da Tanzânia. A doença, apesar de pouco letal, debilita bastante o paciente, pois ele tem dificuldade de movimentos e locomoção por causa das articulações inflamadas e doloridas, daí o “andar curvado”. A preocupação com a propagação do CHIKV atingiu um pico em 2007, quando o vírus foi encontrado no norte da Itália após ser introduzido por um viajante com o vírus advindo da Índia. Casos importados também foram identificados no ano de 2010 em Taiwan, França, Estados Unidos e Brasil, trazidos por viajantes advindos, respectivamente, da Indonésia, da Ilha Réunion, da Índia e do Sudoeste asiático. O vírus CHIKV foi identificado em ilhas do Caribe e Guiana Francesa, país latino-americano. Por meio do estado do Amapá, a febre chikungunya chegou ao Brasil. Aqui, os mosquitos os mosquitos Aedes aegypti e o Aedes albopictus transmitiram esse novo vírus.

Figura 03 - Sintomas da Chikungunya.

Vírus zika C10  Principais viroses humanas II

O vírus Zika (ZKV) teve sua primeira aparição registrada em 1947, quando foi encontrado em macacos da Floresta Zika, em Uganda. Entretanto, somente em 1954 os primeiros casos em seres humanos foram relatados, na Nigéria. O vírus Zika atingiu a Oceania em 2007 e a Polinésia Francesa no ano de 2013. O Brasil notificou os primeiros casos de Zika vírus em 2015, no Rio Grande do Norte e na Bahia. Atualmente, sua presença já está documentada em cerca de 70 países. Zika é um vírus transmitido pelos mosquitos Aedes aegypti e o Aedes albopictus. A transmissão do ZKV raramente ocorre em temperaturas abaixo de 16° C. A temperatura mais propícia gira em torno de 30° a 32° C - por isso, ele se desenvolve preferencialmente em áreas tropicais e subtropicais.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Uma gestante pode transmitir o ZKV para o feto durante a gravidez (transmissão congênita ou vertical). Essa forma de transmissão está relacionada à ocorrência de microcefalia e outros defeitos cerebrais graves do feto. Alem disso, alterações articulares, oculares e outras malformações vêm sendo relacionadas à transmissão do ZKV, da mãe para o feto; caso que vem sendo estudado.

Opirus/Arte

O Zika vírus pode ser transmitido por meio de relação sexual de uma pessoa contaminada para os seus parceiros ou parceiras, mesmo que a pessoa infectada não apresente os sintomas da doença. Existem estudos em andamento para descobrir por quanto tempo o ZKV permanece no sêmen e nos fluidos vaginais das pessoas contaminadas e por quanto tempo ele pode ser transmitido aos parceiros sexuais. No sêmen, alguns trabalhos científicos relatam um longo tempo de permanência do ZKV, mesmo muito depois do desaparecimento dos sintomas.

Figura 04 - Sintomas da Zica.

Prevenção das arboviroses As medidas profiláticas principais contra as arboviroses brasileiras visam, principalmente, à redução da população de vetores (mosquitos) e são: nn Evitar

o acúmulo de água parada em vasos, pneus, latas ou outros recipientes; periodicamente as caixas d’água, não as deixando destampadas ou com tampas quebradas; nn Utilizar larvicidas e inseticidas para combater o mosquito na fase larvária e na fase adulta; nn Utilizar repelentes; nn Utilizar mosquiteiros para proteção de janelas e portas; nn Tratar os doentes que são fontes de infecção para os mosquitos.

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nn Verificar

A febre amarela pode ser prevenida com o uso de uma vacina que deve ser aplicada em pessoas que residem ou trabalham em regiões onde ocorrem casos da doença.

Biologia

SAIBA MAIS BIOLOGIA DO AEDES O mosquito Aedes aegypti é vetor de arboviroses (viroses transmitidas por artrópodes) como dengue, febre amarela, Zika e febre chikungunya. Ele mede menos de um centímetro, tem aparência inofensiva, cor café ou preta e listras brancas no corpo e nas pernas e costuma picar nas primeiras horas da manhã e nas últimas da tarde, evitando o sol forte. No entanto, mesmo nas horas quentes, ele pode atacar à sombra, dentro ou fora de casa e há suspeitas de que alguns ataquem durante a noite. O indivíduo não percebe a picada, pois não dói e nem coça no momento. Por ser um mosquito que voa baixo - até dois metros - é comum ele picar nos joelhos, panturrilhas e pés. A fêmea do mosquito deposita seus ovos em recipientes com água, e os ovos ao eclodirem, os dois estágios larvais (insetos holometábolos) vivem na água por cerca de uma semana. Após esse período, transformam-se em mosquitos adultos, prontos para picar as pessoas. O Aedes aegypti procria em velocidade prodigiosa e o mosquito da dengue adulto vive em média 45 dias. Acredita-se que o mosquito Aedes aegypti chegou ao Brasil pelos navios negreiros, uma vez que as primeiras aparições do mosquito se deram no continente africano. No início do século XX, o médico Oswaldo Cruz implantou um programa de combate ao mosquito, visando reduzir os casos de febre amarela. Essa medida chegou a eliminar a dengue no país durante a década de 1950. Segundo o Ministério da Saúde, a primeira ocorrência do vírus no país, comprovada laboratorialmente, ocorreu em 1981-1982, em Boa Vista (PR). Fonte: Wikimedia commons

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AEGYPTI

Aspecto do mosquito Aedes aegypti.

Febre ebola A primeira vez que o vírus Ebola surgiu foi em 1976, em surtos simultâneos em Nzara, no Sudão, e em Yambuku, na República Democrática do Congo, em uma região situada próxima do Rio Ebola, que dá nome à doença. A pior e mais recente epidemia teve início em março de 2014, afetando principalmente três países da África Ocidental: Guiné, Libéria e Serra Leoa. O fim da emergência foi declarado no dia 29 de março de 2016. Essa epidemia de Ebola deixou 28 616 casos reportados e 11 310 mortes. Essa doença é causada pelo vírus da febre hemorrágica ebola, que pode ser contraído de animais selvagens como morcegos e macacos e se espalha entre humanos por meio do contato com sangue, secreções ou outros fluidos corporais. A doença é frequentemente caracterizada por um início repentino de febre, fraqueza, dor muscular, dores de cabeça e inflamação na garganta. Isso é seguido por vômitos, diarreia, coceiras, deficiência nas funções hepáticas e renais e, em alguns casos, sangramento interno e externo. Os sintomas podem aparecer de dois a 21 dias após a exposição ao vírus. Alguns pacientes podem ainda apresentar erupções cutâneas, olhos avermelhados, soluços, dores no peito e dificuldade para respirar e engolir.

Influenza A ou gripe suína A influenza A ou gripe suína é causada pelo vírus H1N1 e se propagou na primavera de 2009. O H1N1 é um vírus envelopado de RNA de polaridade negativa. A virose é transmitida de pessoa a pessoa, por meio de inalação de gotículas expelidas durante espirros e tosses de pessoas infectadas. Ou por meio de contato direto das mãos, maçanetas, corrimões e outras superfícies impregnadas de secreções contaminadas. Os sintomas iniciais são semelhantes aos da influenza comum. Febre repentina e tosse, dor de garganta, astenia (fraqueza). Inclusive podem aparecer sintomas como, coriza e constipação nasal, cefaleia.

Rubéola A doença é causada por um vírus envelopado de RNA da família Togaviridae, gênero Rubivírus. A transmissão ocorre por contato direto com indivíduos infectados por meio de gotículas de secreção do trato respiratório desses indivíduos. Após um período de incubação de 2 a 3 semanas, o paciente apresenta febre baixa, gânglios linfáticos aumentados de tamanho, mal-estar e manchas avermelhadas na pele. A doença geralmente evolui de forma leve e confere imunidade permanente ao paciente. A síndrome da rubéola congênita é a grande preocupação porque pode acarretar consequências graves à criança. Esta pode apresentar alterações oculares (catarata, retinite, glaucoma), cardíacas (persistência do ducto arterial, defeito nos septos interauricular e interventricular), neurológicas (retardo mental, microencefalia, meningoencefalite), auditivas (surdez) e outras. A principal medida profilática é a vacinação. As mulheres não vacinadas e que não tiveram a doença devem ser vacinadas pelo menos seis meses antes de engravidar. A rubéola encontra-se praticamente erradicada nos países desenvolvidos.

Poliomielite O vírus da poliomielite é um vírus de RNA da família Picornaviridae, gênero Enterovírus. Ele pode ser transmitido pela água e por alimentos contaminados.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Em 99% dos casos, a doença evolui de forma simples como febre, mal-estar, dor de garganta e náuseas. A forma denominada paralisia infantil ocorre em apenas 1% dos casos. O quadro de paralisia aparece alguns dias após os sintomas iniciais e ocorre devido à multiplicação viral na medula espinhal, onde o vírus ataca e destrói as células nervosas motoras, provocando paralisia permanente e atrofia muscular na região afetada (de modo geral, membros inferiores e/ou membros superiores). A principal medida profilática é a vacinação com a vacina Sabin, ministrada por via oral (Campanha do Zé Gotinha). Além disso, melhorias no saneamento básico são fundamentais para evitar epidemias.

SAIBA MAIS Fonte: Wikimedia commons

A VACINA DA FEBRE AMARELA O agente etiológico da febre amarela foi isolado em 1927 por duas equipes independentes: a Fundação Rockefeller, que trabalhava na Nigéria, e o Instituto Pasteur, no Senegal, que isolou a cepa. Os médicos da Fundação Rockefeller H. Bauer e A. F. Mahaffi comprovaram a suscetibilidade do macaco Rhesus ao agente da febre amarela mediante a inoculação de sangue de um paciente de nome Asibi (daí o nome da cepa) na África Ocidental, que apresentara a forma moderada da doença, e em seguida, Stokes, Bauer e Hudson confirmaram que o agente era um pequeno vírus filtrável. Posteriormente, em 1936, nos laboratórios da mesma Fundação em Nova York, Max Theiler e Hugh H. Smith atenuaram o vírus (cepa Asibi). Finalmente, em 1937, foi criada e registrada a primeira vacina eficaz contra febre amarela, conhecida como a cepa 17D ou “vírus camarada”. A necessidade de controlar tão grave problema de saúde pública acelerou as etapas do ensaio clínico e, tão logo foi constatada sua capacidade imunogênica, a nova vacina foi testada em 100 voluntários humanos da Fundação Rockefeller, em Nova York. Em janeiro de 1937, a vacina foi trazida ao Brasil por Smith para a realização de pesquisas posteriores. Em março daquele ano, passou a ser fabricada no Instituto Oswaldo Cruz, hoje Bio Manguinhos e, nesse mesmo ano, foi usada pela primeira vez, em larga escala, no Município de Varginha, em Minas Gerais, estendendo-se posteriormente para outros municípios recém-afetados pela febre amarela silvestre. A vacina contra a febre amarela é constituída de vírus vivo atenuado e apresenta eficácia acima de 95% e a proteção persiste por 10 anos ou mais. Ela é aplicada em dose única de 0,5m subcutânea e o Ministério da saúde recomenda a vacinação aos viajantes que se deslocam para áreas de ocorrência de febre amarela e revacinação a cada dez anos. VIROSES E SUAS VACINAS 1. Hepatite A e B: no caso da hepatite B é universal e aplicada na infância. 2. Influenza (A e B): vacina aplicada em idosos. 3. Sarampo, caxumba, poliomielite, rubéola, varíola, catapora (varicela): são vacinas universais e aplicadas na infância. 4. Febre amarela: vacina aplicada em campanhas e em viajantes que se dirigem para regiões endêmicas.

Figura 05 - Representação iconográfica da ameaça representada pela febre amarela aos países da América.

Biologia

Exercícios de Fixação 01. A gripe e a dengue são doenças provocadas por vírus. A vacina para a gripe deve ser tomada anualmente para que se adquira proteção. No caso da dengue, ainda não existe vacina disponível, mas os indivíduos que já contraíram a doença ficam imunizados.

05. (IF SC) Vacinação contra Pólio encerra dia 31 de agosto

a) Se a gripe é sempre provocada pelo vírus influenza, explique por que é necessário tomar a vacina anualmente. b) Explique por que um indivíduo que teve dengue uma vez ainda pode contraí-la outras três vezes. 02. A melhor forma de combate à dengue é o ataque aos mosquitos transmissores. Pesquisadores conseguiram obter mosquitos machos de A. aegypti, modificados geneticamente, que foram soltos em algumas regiões de alta incidência da doença para serem cruzados com fêmeas existentes nesses locais. Com isso pretendeu-se obter descendentes a) geneticamente modificados, resistentes ao vírus causador da doença. b) geneticamente modificados, não hematófagos. c) estéreis e, assim, não dando origem a novas gerações do mosquito. d) machos, geneticamente modificados, que não cruzarão com as fêmeas. e) fêmeas geneticamente modificadas e estéreis. 03. São doenças sexualmente transmissíveis de natureza virótica: a) Blenorragia, cancro mole, hepatite B. b) Condiloma ou crista de galo, cancro duro e AIDS. c) Herpes, hepatite C e condiloma venéreo (crista de galo). d) Hepatite A, crista de galo e herpes. 04. (UEPG) Dentre doenças causadas por vírus e bactérias, assinale o que for correto. 01 + 02 + 04 = 07.

C10  Principais viroses humanas II

01. Como exemplos de doenças causadas por vírus, podem-se citar: gripe, febre amarela, sarampo, raiva e catapora. 02. A dengue é uma doença viral transmitida pela fêmea do mosquito Aedes aegypti, apresentando como características febre alta, dores musculares, dores nas articulações, dores nos olhos e na cabeça, entre outros sintomas. 04. A cólera é uma doença causada pela bactéria Vibrio cholerae, que se instala e se multiplica na parede intestinal, produzindo substâncias tóxicas e provocando forte diarreia. 08. Herpes, poliomielite, tétano e leptospirose são doenças bacterianas as quais, portanto, podem ser tratadas com o uso de antibióticos.

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Entre os dias 09 e 14 de agosto mais de 19 500 crianças de zero a cinco anos foram imunizadas contra o vírus da poliomielite na capital (Florianópolis). Esse número equivale a uma cobertura de 77,27% da meta prevista para toda essa fase da campanha. Em todo país, no mesmo período, o índice é de 56,37 % e em Santa Catarina de 75,94%. Os pais ou responsáveis têm até sexta-feira (27) para levar seus filhos a um Centro de Saúde para tomar as gotinhas. FONTE: Adaptado de http://portal.pmf.sc.gov.br/entidades/saude/?pagina=notpagina&menu=3&noti=2300. Acesso em: 29 ago. 2010.

Sobre a poliomielite, é correto afirmar que é... a) causada por protozoários e pode ser transmitida por meio de secreções do sistema respiratório. b) causada por bactérias e pode ser transmitida por meio de secreções do sistema respiratório. c) causada por vírus e pode ser transmitida por meio de secreções do sistema respiratório. d) causada por bactérias e pode ser transmitida por relações sexuais. e) causada por vírus e pode ser transmitida por meio de transfusões sanguíneas. 06. (Cefet SC) A influenza A (H1N1), mais conhecida como Gripe A, marcou o mundo em 2009 – constituindo-se em uma doença respiratória viral. Os vírus influenza são compostos de RNA, e subdividem-se em três tipos: A, B e C. Os tipos A e B causam maior morbidade (doença) e mortalidade (mortes) que o tipo C. Geralmente as epidemias e pandemias (epidemia em vários países) estão associadas ao vírus influenza A. Uma pessoa pode ter influenza mais de uma vez, mas não pelo subtipo de vírus com o qual tenha sido infectada. Isso porque a pessoa fica imunizada pelo subtipo de vírus

Gabarito questão 01 a) O vírus influenza apresenta uma elevada taxa de mutação, alterando continuamente suas estruturas de superfície, de modo que os anticorpos produzidos no indivíduo vacinado não irão conferir-lhe proteção contra o vírus modificado. b) A dengue é provocada por quatro tipos distintos de vírus. Portanto, o indivíduo, ao ser infectado, gera uma resposta imune específica para cada tipo do vírus, ficando suscetível aos outros três tipos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

depois de ter a doença. O vírus é transmitido de pessoa a pes-

Assinale a alternativa correta.

soa, principalmente por meio da tosse, espirro ou de secreções

a) O material genético presente na cápsula viral encontra-se estável, sendo incapaz de sofrer processos de mutação.

respiratórias de pessoas infectadas. Entre os principais medicamentos utilizados no tratamento da

b) Os vírus são formados por células muito simples, constituí-

Gripe A encontra-se o Tamiflu, cujo princípio ativo interfere na

das apenas por uma membrana plasmática e pelo material

entrada do vírus em células não infectadas e também na liberação de partículas virais formadas recentemente a partir de

de capacidade de replicação, ou seja, suas células dividem-

células infectadas. Disponível em: www.saude.gov.br. Acesso em: 06 set. 2009. Texto adaptado de: www3.pucrs.br/notícias. Acesso em: 06 set. 2009.

Leia as proposições abaixo:

II.

Os seres vivos podem ser classificados em cinco reinos:

e) Os vírus são considerados por vários pesquisadores como

Monera, Protista, Plantae, Fungi e Animalia. Por serem

parasitas intracelulares obrigatórios, uma vez que utilizam

unicelulares procariontes, os vírus estão enquadrados no

obrigatoriamente células procariontes ou eucariontes para

Reino Monera.

promover a sua replicação.

Por serem partículas infecciosas acelulares, os vírus são tros seres vivos para a formação de novas partículas virais. A imunização de uma pessoa a uma doença virótica após o contágio ou através de vacina se deve ao sistema imunológico humano, composto basicamente pelas hemácias ou glóbulos vermelhos.

IV.

d) De forma geral, os vírus apresentam o material genético DNA, RNA ou ambos, inseridos no núcleo de suas células.

obrigatoriamente parasitas celulares, necessitando de ouIII.

-se rapidamente pelo processo conhecido como mitose.

Os vírus são formados basicamente por ácido nucleico envolvido por uma capa proteica denominada capsídeo. Os vírus da Influenza A apresentam RNA como ácido nucleico. O RNA é uma molécula formada por duas cadeias de nucleotídeos em antiparalelo, com estrutura helicoidal de acordo com o modelo da dupla hélice proposto por Watson e Crick em 1953.

08. (Cefet CE) Os vírus da gripe e da AIDS classificam-se, quanto ao material genético e quanto à presença ou à ausência de um envelope membranoso, em: a) de DNA, envelopado b) de RNA, envelopado c) de DNA, não envelopado d) de RNA, não envelopado e) de DNA e RNA, envelopado 09. (Unirio RJ) Os vírus são entidades que só apresentam propriedades de vida quando estão no interior de células vivas. Fora delas, deixam de apresentar tais propriedades e podem até cristalizar-se, como os minerais. Os vírus são importantes agentes causadores de doenças humanas, dentre as quais podem apontar:

Com base nos seus conhecimentos e no texto acima sobre ví-

a) AIDS, sarampo e difteria.

rus, classificação, morfologia e fisiologia dos seres vivos, assina-

b) sarampo, catapora e herpes.

le a alternativa correta.

c) cólera, febre amarela e tétano.

a) Apenas a proposição III é verdadeira.

d) febre amarela, sarampo e tétano.

b) Apenas as proposições I e II são verdadeiras.

e) disenteria bacilar, hanseníase e poliomielite.

c) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras. d) Apenas as proposições I e IV são verdadeiras.

10. O organismo que causa o sarampo é um(a): a) vírus.

e) Apenas a proposição II é verdadeira. 07. (Cefet SC) O vírus Influenza A (H1N1) provoca uma doença respiratória transmitida de pessoa a pessoa, principalmente por meio de tosse, espirro ou de secreções respiratórias de pessoas infectadas.

b) bactéria. c) protozoário. d) inseto.

C10  Principais viroses humanas II

genético disperso no citosol. c) O vírus H1N1, assim como algumas bactérias, tem uma gran-

e) fungo.

Dentre os sinais e sintomas provocados pela doença, estão: febre repentina, tosse, dor De cabeça, dores musculares, dores nas articulações e coriza. Disponível em: http://portal.saude.gov.br/saude. Acesso em: 09 set. 2009

101

Biologia

Exercícios Complementares 01. (Puc PR) A febre chikungunya é uma doença viral transmitida aos seres humanos por mosquitos, como o Aedes aegypti e A. albopictus, os mesmos que transmitem a dengue. Em razão da alta incidência desses mosquitos no país, os pesquisadores estimaram o risco de transmissão do vírus chikungunya por outras regiões do Brasil. Para isso, submeteram dados sobre a presença das duas espécies de mosquitos transmissores da doença a modelos matemáticos capazes de predizer possíveis padrões geográficos de disseminação do vírus. O vírus chikungunya (CHIKV) possui genoma de RNA positivo de fita simples, pertencente ao gênero Alphavirus da família Togaviridae Fonte: Adaptado de: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/05/20/ pesquisadores-identificam-linhagem-do-virus-chikungunya-no-brasil/>.

As características do agente etiológico e da doença permitem inferir que: a) o risco de transmissão é maior, uma vez que o agente etiológico é específico a um único vetor. b) o genoma viral apresenta pareamento de bases nitrogenadas. c) o RNA do vírion é de mesmo sentido que o RNA mensageiro e, portanto, funciona como RNA mensageiro, sendo totalmente ou parcialmente traduzido em proteínas na primeira etapa da replicação viral. d) a utilização de modelos matemáticos capazes de predizer possíveis padrões geográficos de disseminação do vírus será útil na imunização passiva de pessoas não afetadas pela febre chikungunya. e) Aedes aegypti e Aedes albopictus são espécies pertencentes ao mesmo gênero, mas de famílias diferentes.

03. (FGV RJ) APÓS 8 MORTES, BRASÍLIA INICIA CAMPANHA CONTRA HANTAVIROSE. Depois de confirmada a oitava morte por hantavirose em Brasília, (...) o governo do Distrito Federal anunciou neste sábado o lançamento de uma ampla campanha de esclarecimento de dúvidas e formas de prevenção da doença (...) com a distribuição de 250 000 panfletos e visita de técnicos às residências ... (“O Estado de S. Paulo”, 31.07.2004)

A figura é uma das que ilustram o panfleto distribuído pela Secretaria de Estado da Saúde do Distrito Federal. Na figura original, nos boxes numerados de 1 a 5 há indicações corretas de medidas que devem ser tomadas para se prevenir a doença. Nessa reprodução, os textos foram apagados dos boxes e transcritos após a figura. Contudo, quando da transcrição, o conteúdo de um dos boxes foi alterado e não corresponde ao texto original. FIQUE LONGE DA HANTAVIROSE AFASTANDO O PERIGO DE VOCÊ.

02. (UECE) “Autoridades sanitárias brasileiras investigam o primeiro caso suspeito de ebola no país. Informações preliminares indicam que o paciente, que está internado em Cascavel, veio de Conacre, capital da Guiné.” Disponível em: http://zh.clicrbs.com.br/rs/noticias/noticia/2014/10/ brasil investiga-primeiro-caso-suspeito-de-ebola-4618002.html

C10  Principais viroses humanas II

Considerando que o ebola é um poderoso agente infeccioso, é preciso pensar medidas urgentes que impeçam o avanço da doença em todo o mundo. Escolha dentre as opções abaixo, aquela que contém uma ação possível e verdadeiramente capaz de impedir essa epidemia. a) Investir em pesquisas para o desenvolvimento de um antibiótico específico para o ebola. b) Interferir no mecanismo de replicação do ebola. c) Alterar geneticamente o metabolismo celular do ebola, modificando sua capacidade reprodutiva. d) Realizar uma campanha maciça de vacinação em todo o mundo, com o vírus ativado, para que as pessoas se tornem resistentes à doença.

102

1. Manter as janelas protegidas com telas para impedir a entrada de mosquitos. 2. Manter a área ao redor da base da casa limpa. 3. Casas construídas com espaço livre entre o chão e a casa, colocar cascalho. 4. Ao redor da moradia, materiais com lenha devem ser acumulados sobre estrados. 5. Fechar todos os buracos com cimento. O texto que traz uma medida não eficaz para a prevenção da hantavirose é o de número a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

05. (Unesp SP) Os meios de comunicação têm veiculado inúmeras reportagens em que equipes de saúde visitam borracharias, depósitos de ferro-velho e até cemitérios, eliminando recipientes que possam reter águas de chuva. Essa condição propicia o aparecimento das seguintes doenças: a) doença de Chagas, encefalite e dengue. b) dengue, malária e esquistossomose. c) febre amarela, doença de Chagas e giardíase. d) malária, giardíase e amarelão. e) dengue, febre amarela e malária. 06. (Ufes ES) Recentemente, na região da Grande Vitória, no Espírito Santo, têm surgido vários casos de dengue. Essa doença é transmitida por certos mosquitos quando sugam o sangue humano. Uma das estratégias de prevenção à dengue é eliminar corpos d’água nas regiões urbanas, pois aí se desenvolvem as larvas desses mosquitos. Com base no texto anterior, é possível concluir que o mosquito transmissor da dengue é: a) ametábolo e hematófago. Gabarito questão 10 d) No caso da vulnerabilidade das populações b) holometábolo e parasita. indígenas à doença, por estarem confinados c) hemimetábolo e parasita. no continente americano por milhares de anos, os índios não desenvolveram resistênd) holometábolo e predador. cias imunológicas contra várias doenças dissee) hemimetábolo e predador. minadas pelos europeus, sendo dizimados ao contrair gripe, sarampo, sífilis e varíola.

07. (Puc MG) A maioria dos morcegos que vemos voando durante a noite, na cidade, são completamente inofensivos ao homem. São morcegos frugívoros, ou seja, que se alimentam de frutos. Existem também aqueles que são nectívoros, ou seja, se alimentam do néctar das flores. No entanto, no meio rural, ocorrem morcegos vampiros, atraídos pela existência de bois, vacas e cavalos, dos quais sugam o sangue; eventualmente, esses morcegos podem sugar sangue do homem. Tal fato é preocupante, pois os morcegos hematófogos são, conhecidamente, transmissores de uma doença virótica e fatal, se não tratada a tempo. A doença à qual o texto se refere é: a) Caxumba. Gabarito questão 10 b) Não possuem organização celular, sendo constituídos basicab) Hepatite. mente por uma cápsula proteica em cujo interior existe apenas um tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA; não apresentam metac) Rubéola. bolismo próprio, permanecendo inativos quando fora das células d) Raiva. vivas e reproduzindo-se no interior de células vivas, utilizando os recursos da célula hospedeira. e) Sarampo

08. (Uel PR) Dengue é uma doença limitada a certas áreas geográficas. Essa limitação deve-se a) ao fato de a doença não ser contagiosa. b) à falta de combate adequado ao transmissor. c) à distribuição geográfica do inseto transmissor. d) à inexistência do agente patogênico em regiões tropicais. e) à ausência de alimento para o agente patogênico em certos ambientes. 09. (UnB DF) A dona-de-casa deve encher os latões de ferro e a caixa d’água rapidamente para não desperdiçar água. Depois, a água é estocada e usada para beber, para fazer comida, lavar louça, tomar banho - e expor a família ao risco de pegar dengue. É isso mesmo: na casa de todas as famílias dos dois conjuntos, a água parada nos baldes - sem qualquer proteção para evitar que seja contaminada - transforma-se em piscina para o Aedes aegypti, que já infectou dezessete pessoas da comunidade desde janeiro. Falta água e sobra dengue no Guará II. In: “Correio Braziliense”, 19/05/99 (com adaptações) Acerca do assunto desenvolvido no texto, julgue os seguintes itens. V-F-F-F (1) A dengue caracteriza-se pelo aparecimento de febres altas e fortes dores no corpo, podendo causar a morte. (2) O simples contato do Aedes aegypti com a água parada torna-a contaminada e, portanto, potencial transmissora de dengue. (3) Para “evitar que seja contaminada” pelo Aedes aegypti a água estocada nos recipientes referidos no texto, é suficiente fervê-la antes da estocagem. (4) O homem é hospedeiro intermediário no ciclo do Aedes aegypti. 10. (UFCE) Leia o texto a seguir. “Um exame, ainda que em linhas gerais, do panorama da saúde dos brasileiros ao longo dos últimos 500 anos revela uma história de descaso e sofrimento (...). A varíola teve papel destacado na rápida redução da população indígena, extinguindo tribos inteiras. Os colonizadores logo perceberam essa vulnerabilidade dos nativos e, segundo registros históricos, intencionalmente disseminaram certas doenças entre eles, para diminuir sua resistência aos europeus. No final do século XVIII, uma violenta epidemia nas áreas colonizadas do Brasil levou Portugal a ordenar uma ‘variolização’. Essa medida começava com a infecção de jovens escravos que, se não morriam, ficavam com bolhas de pus pelo corpo. Um pouco desse pus era posto em contato com um arranhão na pele de pessoas sadias, para imunizá-las” (“Ciência Hoje”, vol. 28, n0. 165, pág. 34, 36, outubro 2000).

a) Que categoria de organismos é causadora da varíola? Os vírus. b) Cite uma característica que identifique essa categoria de organismo. c) Qual a explicação para a imunização das pessoas com o pus? Que tipo de imunização ocorreu? d) Qual a explicação biológica para a vulnerabilidade das populações indígenas à varíola?

c) A imunização das pessoas com pus deveu-se ao fato desse conter os vírus atenuados, que, quando em contato com um arranhão na pele de pessoas sadias, tinham a capacidade de imunizá-las. Esse tipo de imunização denomina-se ativa e artificial, pois o organismo é estimulado a produzir anticorpos. No caso, o pus contém vírus atenuados, que são incapazes de causar a doença, mas potentes para estimular a produção de anticorpos e induzir a proliferação de células de memória. No outro tipo de imunização, chamada passiva, o indivíduo recebe os anticorpos prontos contra a doença, já que seu organismo não os produziu. É o caso da imunização através da placenta e do leite materno. No entanto a ação desses anticorpos é imediata, iniciando-se logo que entram no organismo receptor, mas desaparecem após algumas semanas ou meses.

103

C10  Principais viroses humanas II

04. (UFV MG) Impressionados com a notícia do poder arrasador com que o vírus Ebola vem dizimando uma certa população na África, alguns alunos de um colégio sugeriram medidas radicais para combater o vírus desta terrível doença. Considerando-se que este agente infeccioso apresenta características típicas dos demais vírus, assinale a alternativa que contenha a sugestão mais razoável: a) descobrir urgentemente um potente antibiótico que possa destruir a sua membrana nuclear. b) alterar o mecanismo enzimático mitocondrial para impedir o seu processo respiratório. c) injetar nas pessoas contaminadas uma dose maciça de bacteriófagos para fagocitar o vírus. d) cultivar o vírus in vitro, semelhante à cultura de bactérias, para tentar descobrir uma vacina. e) impedir, de alguma maneira, a replicação da molécula de ácido nucléico do vírus.

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO C11

ASSUNTOS ABORDADOS nn Viroses emergentes e ressur-

gentes

nn Pneumonia asiática (SARS) nn Mundo globalizado e viroses emergentes e ressurgentes nn Viroides

VIROSES EMERGENTES E RESSURGENTES As viroses sempre assustaram a população humana, mas, o aparecimento de novos vírus causadores das chamadas doenças emergentes tem mobilizado esforços na tentativa de conter as transmissões e desenvolver vacinas. AIDS, pneumonia asiática, influenza-A ou gripe suína, febre Ebola, hantavirose, febre Chikungunya e a Zika são viroses emergentes. A AIDS se configurou como pandemia após contaminar populações de todos os continentes. Enquanto isso, as viroses ressurgentes ou reemergentes como a dengue e febre amarela também voltaram a assolar as populações humanas.

Pneumonia asiática (SARS) O mundo foi surpreendido em 2003 por uma nova doença respiratória, a pneumonia asiática. O agente infeccioso foi reconhecido como uma variante de um vírus já conhecido, o coronavírus. Os vírus são acelulares, mas têm material genético, portanto, evoluem. Mutações podem se acumular e produzir um genoma viral inédito. Assim, uma nova identidade viral é estabelecida, e esse novo vírus é classificado como emergente. A pneumonia asiática foi detectada pela primeira vez em seres humanos no fim de 2002. A primeira região afetada pela epidemia foi a província de Guangdong, no sul da China. A nova doença foi reconhecida pela OMS em fevereiro de 2003.

SAIBA MAIS

Endemia é qualquer doença que ocorre apenas em um determinado local ou região, com um número esperado e estável de casos, não atingindo, nem se espalhando para outras comunidades. Epidemia é uma doença infecciosa e transmissível que apresenta valores inesperados e crescentes de casos em uma comunidade ou região e pode se espalhar rapidamente entre as pessoas de outras regiões, originando um surto epidêmico. A pandemia é uma epidemia que atinge grandes proporções e todos os continentes, causando inúmeras mortes ou destruindo cidades e regiões inteiras.

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Fonte: kroomjai / Shutterstock.com

ENTENDA A DIFERENÇA: ENDEMIA, EPIDEMIA E PANDEMIA

Figura 01 - Distribuição e uso obrigatório de máscaras em Hong Kong em 2003.

Histórico O hábito de consumo de carnes exóticas, comercializadas livremente em mercados de províncias chinesas, pode ter sido a porta de entrada do novo coronavírus para o hospedeiro homem. As caças, frequentemente, eram abatidas no momento da compra, entre corredores e labirintos, com caixas e gaiolas empilhadas de animais silvestres vivos. Cenário este que descreve os mercados a céu aberto comuns na região chinesa, onde não havia protocolos sanitários, homens e animais ficavam concentrados junto a

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

um amontoado de mercadorias vivas, abatendo e vendendo suas caças. O sangue dos animais escorria livremente, ficando presentes sob as unhas do vendedor e do comprador. Um mercado funcionando como verdadeiro laboratório com potencial “promissor” para um vírus emergente. Foi nesse meio que, em algum momento, o então coronavírus emergente contaminou seu novo hospedeiro: o homem.

Fonte: Kateryna Kon / Shutterstock.com

É possível que esse homem fosse um cozinheiro de restaurante de carnes exóticas, frequentador do mercado ou preparador de iguarias. O vírus, portador de mutações, possuía agora novas moléculas em seus envoltórios e essas moléculas permitiam a identificação de receptores químicos presentes na superfície de células humanas garantindo a entrada do vírus nesse ambiente celular. Uma vez no organismo humanas, o vírus produzia uma pneumonia atípica. Pessoas saudáveis, por meio de contato com saliva ou secreções corporais de doentes, eram infectadas.

Figura 02 - Coronavírus: vírus de RNA envelopado.

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

Dessa vez o vírus causador da nova epidemia viajava em um meio de transporte muito mais rápido, o avião, aumentando o risco de contágio. Ele se espalhou, sobretudo para partes do leste e sudeste da Ásia, bem como para Toronto no Canadá. A Organização Mundial de Saúde (OMS) emitiu, somente em 2003, um alerta global em relação à Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS). Rapidamente são notificados casos também em países como Alemanha, Estados Unidos, Suécia, Suíça, França, Reino Unido, Irlanda, Espanha e Áustria. Porém, em uma velocidade incrível nesse tipo de situação, o vírus da doença foi isolado e teve seu genoma decifrado. Para prevenir e conter o alastramento desse vírus, foram tomadas medidas em todos os lugares com casos já confirmados e suspeitos da doença. Os países atingidos pela epidemia disseminaram o uso de máscaras que, apesar de não impedirem que o vírus atravesse as fibras do tecido, evitam que a pessoa que esteja com partículas infectantes nas mãos as leve à boca ou ao nariz. A OMS desaconselhou as viagens não indispensáveis aos países mais afetados, como China, Hong Kong e Cingapura. O número de infectados até dia 2 de maio de 2003 chegava a mais de 6 000 e o de mortos cerca de 400 em 28 países. Conclui-se que o governo chinês demorou a dar o alerta sobre a epidemia pelo temor de um prejuízo em larga escala ou pela insistência da política governamental em abafar notícias ruins. No balanço final da epidemia, ocorreram 8 422 casos e 916 mortes por SARS, a maioria na China, Sudeste asiático e Canadá. 105

Opirus/Arte

Biologia

HONG KONG

SUÉCIA CANADÁ

CHINA POLÔNIA FRANÇA

MONGÓLIA

BULGÁRIA ITÁLIA

EUA

CORÉIA DO SUL

OCEANO ATLÂNTICO

TAIWAN VIETINÃ FILIPINAS

COLÔMBIA

TAILÂNDIA INDONÉSIA

MALÁSIA OCEANO PACÍFICO

ÁFRICA DO SUL Países com mortes

OCEANO ÍNDICO

Casos prováveis

CINGAPURA

Focos de transmissão

Figura 03 - Áreas de ocorrências da pneumonia asiátia (SARS) em 2003.

Doença emergente é o surgimento ou a identificação de um novo problema de saúde ou de um novo agente infeccioso como a febre hemorrágica causada pelo vírus Ebola, como também a AIDS, a hepatite C, a encefalite espongiforme (doença da vaca louca) ou ainda micro-organismos que só atingiam animais e que agora afetam também seres humanos, como o vírus da Febre do Nilo Ocidental, o hantavírus e o vírus da influenza aviária (A/H5N1). No caso da Influenza H5N1, desde os primeiros registros de infecção humana por esse vírus de aves, em 1997, a comunidade internacional está em alerta para o risco potencial de uma nova pandemia de gripe em populações humanas. Como surgem os novos vírus? As mutações que vão modificando o padrão genético do vírus e o contato invasivo do homem com ambientes e animais silvestre produzem a condição favorável para a transição de vírus animais para populações humanas. Sabe-se que vários vírus, especialmente do grupo RNA, apresentam taxas de mutação elevadas como no caso da influenza. Vírus que possuem genoma segmentado são capazes de atingir grande variedade de hospedeiros animais e por esses mecanismos surgem, por seleção natural, amostras de maior virulência a partir de grande número de padrões genômicos circulantes. Alguns vírus podem resultar da fusão de dois genomas de vírus diferentes que parasitavam a mesma célula hospedeira. Essa hipótese foi discutida no caso do vírus causador da influenza A ou gripe suína. Vírus, originalmente infecciosos em aves e suínos, se modificaram geneticamente (mutações) e, dentro de células humanas. Os dois vírus de RNA se juntaram, formando um genoma único – do H1N1. O HIV possivelmente se originou de mudanças em um vírus comum em macacos, o SIV (Vírus da Imunodeficiên106

cia Símia para chimpanzés). Nesses primatas, o SIV causa uma virose branda, relacionada ao sistema imunológico dos animais. É provável que a transmissão para o ser humano ocorreu no sul de Camarões, em tribos da África central que caçavam ou domesticavam chimpanzés. A emergência da AIDS na década de 1980 foi o primeiro alerta contra a expectativa ilusória do fim da era das doenças infecciosas. De fato, o mundo deve se preparar para as novas doenças infecciosas. Reconhecida como doença distinta no início dos anos 1980, a AIDS produz 2 a 3 milhões de mortes anuais. São 35 milhões de indivíduos infectados pelo HIV. A infecção continua a se espalhar especialmente na África e na Ásia, ocorrendo em alguns países da África um índice de mais de 20% da população infectada com o HIV.

Fonte: Wikimedia commons

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

Mundo globalizado e viroses emergentes e ressurgentes

Figura 04 - Slogan de combate à AIDS.

Já as “doenças reemergentes” indicam mudança no comportamento epidemiológico de doenças já conhecidas que haviam sido controladas, mas que voltaram a representar ameaça à saúde humana. Inclui-se aí a introdução de agentes já conhecidos em novas populações de hospedeiros suscetíveis. Na história recente do Brasil, por exemplo, registra-se o retorno da dengue, febre amarela e da cólera além da expansão da leishmaniose visceral.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Fatores epidemiológicos relacionados a doenças emergentes e ressurgentes nn Aumento

da população mundial e as grandes concentrações populacionais humanas (SARS → 2003 na China Continental); nn Facilidades de deslocamento e transportes modernos, “vetor cultural” na disseminação das doenças infecciosas; nn Perturbações e invasões causadas pelo homem nos ambientes naturais (florestas), aproximam o homem de novos vírus e agentes causadores de doenças comuns nos animais silvestres; nn Urbanização acelerada; nn Mudanças climáticas (aquecimento global), secas e inundações; nn Processo de evolução de micro-organismos: mutações virais, emergência de bactérias resistentes por processos de seleção natural.

O QUE SÃO PRÍONS?

Forma normal (PRPC)

Forma patológica o prión (PrPSc)

Viroides São moléculas de RNA fita simples e circulares que infectam células de plantas e não produzem proteínas. Os viroides, diferentemente dos vírus, não possuem capa proteica (envoltório de proteína que envolve e protege o ácido nucleico viral). Os viroides são totalmente dependentes da célula do hospedeiro para cumprir as diferentes etapas do seu ciclo infeccioso, que inclui: replicação, movimento intercelular e intracelular e patogênese. Os sintomas induzidos pelos viroides nas plantas hospedeiras são semelhantes aos induzidos pelos fitovírus, o que dificulta o diagnóstico. De fato, para uma série de doenças inicialmente consideradas de etiologia viral, comprovou-se posteriormente que o agente causal era um viroide e não vírus.

Figura 05 - Doença produzida por viroides na maçã.

107

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

Figura 04 - Proteína (PrPC) normal x Príon (PrPSc).

Fonte: Wikimedia commons

Príons são moléculas proteicas que possuem propriedades infectantes. O nome príon vem do inglês proteinaceous infectious particles, que quer dizer partículas proteicas infecciosas. Existe um gene, denominado prinp, que é responsável pela síntese da proteína príon celular (PrPc). Na sua forma normal e saudável, essa proteína, além de participar do processo de diferenciação neural, defende os neurônios de condições que podem levar à sua destruição. Uma mutação desse gene provoca a formação defeituosa da PrPc, que se transforma em príon. Essa molécula proteica infectante é capaz, ainda, de alterar a forma de outras proteínas saudáveis, que, a partir daí, também adquirem um comportamento priônico. Os príons podem até mesmo produzir réplicas de si mesmos (por mecanismos ainda desconhecidos). Os príons possuem estruturas bastante estáveis e são resistentes a enzimas digestivas, ao calor, a algumas substâncias químicas e à radiação ultravioleta, condições que normalmente degradam proteínas e ácidos nucleicos. Também não existe nenhum mecanismo de defesa imunológica capaz de neutralizar essa partícula infectante, o que torna ainda mais rápida a sua disseminação. Por serem oriundos de uma proteína do sistema nervoso, os príons afetam exatamente os neurônios. As doenças provocadas por príons não têm cura e são frequentemente classificadas como encefalopatias espongiformes, devido ao aspecto esponjoso que o cérebro adquire com a infecção. A mais conhecida dessas doenças é a Encefalopatia Espongiforme Bovina (EEB), conhecida popularmente como mal da vaca louca. Essa doença provoca a degeneração dos neurônios de bovinos, que passam a apresentar comportamentos anormais e morrem dentro de pouco tempo.

Opirus/Arte

SAIBA MAIS

Biologia

Exercícios de Fixação 01. Como sabemos, nem todas as doenças são causadas por seres vivos. Algumas, como a vaca louca, por exemplo, são ocasionadas por: a) vírus, estruturas que não são consideradas seres vivos pela maioria dos pesquisadores. b) príons, proteínas modificadas que atacam o sistema nervoso. c) viroides, estruturas constituídas exclusivamente de RNA. d) células infecciosas do próprio corpo que atacam o sistema imune. e) carboidratos presentes na nossa alimentação. 02. (Uespi PI) Nos últimos anos, a população mundial tem se deparado com uma série de doenças emergentes ou reemergentes causadas por microrganismos antes desconhecidos ou não importantes do ponto de vista epidemiológico. Considerando a pandemia causada pelo vírus Influenza H1N1, é correto afirmar que: a) Pessoas que não têm como hábito comer carne de porco estão imunes à doença. b) O contato com superfícies contaminadas com secreções contendo outros tipos de Influenza também provoca a doença por H1N1. c) A assepsia das mãos com álcool diminui a probabilidade de transmissão, pois o envelope lipoprotéico viral é destruído. d) O tratamento preventivo com antibióticos impede a infecção pelo vírus. e) São sintomas da infecção a tosse, a diarreia e a dor das extremidades do corpo. 03. Qual das doenças abaixo são ressurgentes na comunidade mundial? a) AIDS. b) Hantavirose. c) Febre ebola. d) dengue.

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

04. Sobre o príon é correto afirmar que: a) É um polissacarídeo desnaturado. b) Se autoduplica semiconservativamente. c) É transmitido de forma vertical, via placenta. d) É constituído por aminoácidos. 05. Os viroides diferem-se do vírus no seguinte aspecto: a) não se replicam na célula hospedeira. b) são parasitas intracelulares obrigatórios. c) são células. d) são destituídos de cápsula proteica. e) parasitam somente animais.

108

06. São doenças emergentes na comunidade global: a) Zika e tuberculose. b) varíola e poliomielite. c) febre ebola e SARS. d) dengue e febre amarela. 07. Sobre a AIDS, considerando a condição de doença emergente, é correto afirmar: a) é endêmica na faixa intertropical do globo. b) é pandêmica. c) é uma doença tropical. d) é uma doença genética degenerativa. 08. Quais as condições da sociedade tecnológica da atualidade favorecem a disseminação das viroses emergentes? A tecnologia dos transportes.

09. “Em linhas gerais, doenças emergentes são doenças novas, desconhecidas da população. São causadas por vírus ou bactéria nunca antes descritos ou por mutação de um vírus já existente. Também é possível que sejam causadas por um agente que só atingia animais, e que agora afeta também seres humanos. (...) O termo emergente também pode ser utilizado para descrever quando uma doença atinge uma região antes indene, ou seja, onde até então nunca tinha sido detectado caso da moléstia. (...) Já as doenças reemergentes são aquelas já conhecidas e que foram controladas, mas voltaram a apresentar ameaça para a saúde humana. Dentro desse conceito, observe os trechos abaixo referentes a algumas dessas doenças e responda ao que se pede: Um exemplo claro é o da hantavirose. Em 2004, foram notificados trintacasos da doença no Distrito Federal. A hantavirose já tinha sido detectada em outros estados do país, como em São Paulo e Paraná, mas nunca no DF.” Essa doença deve ser classificada como emergente ou reemergente? Emergente 10. Quais os fatores relacionados ao aparecimento de viroses emergentes? Mutações e recombinações de vírus preexistentes, invasões e desmatamento

de áreas silvestres aumentando a proximidade do homem com viroses animais.

11. O mal da vaca louca, também chamado de Encefalopatia Espongiforme Bovina, é uma doença priônica descoberta em 1986. Essa doença, no entanto, ficou mundialmente conhecida nos anos noventa, quando vários animais foram diagnosticados com o problema no Reino Unido. A respeito dessa doença, marque a alternativa incorreta. a) A doença da vaca louca tomou grandes proporções porque os criadores de gado alimentavam seu rebanho com rações que continham restos de animais doentes. b) Na doença da vaca louca, observa-se uma maior agressividade por parte do animal acometido. c) Uma das variantes da doença da vaca louca atinge os humanos e é contraída pela ingestão de carne bovina. d) Humanos acometidos pela variante da doença da vaca louca não morrem em consequência da doença.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios Complementares 01. (Enem MEC) Três dos quatro tipos de testes atualmente em-

gentes), como a AIDS e febres hemorrágicas que são de-

pregados para a detecção de príons patogênicos em tecidos

vastantes e letais, bem como o reaparecimento de outras

cerebrais do gado morto são mostrados nas figuras a seguir.

(reemergentes), como sarampo, tuberculose, cólera e den-

Uma vez identificado um animal morto infectado, funcioná-

gue, até recentemente consideradas controladas e erradi-

rios das agências de saúde pública e fazendeiros podem re-

cadas. Sabedora que esses tipos de doenças representam

movê-lo do suprimento alimentar ou rastrear os alimentos

um problema de saúde pública no mundo todo, especial-

infectados que o animal possa ter consumido.

mente nos países em desenvolvimento, a comunidade científica vem externando sua preocupação e buscando programas de controle mais eficientes. É correto afirmar que, dentre os fatores que contribuem para novos surtos de doenças reemergentes, estão: V–V–F–F–V–V ( ) maior número de pessoas em terapias que debilitam o sistema imunológico. ( ) condições inadequadas de saneamento básico. ( ) melhor compreensão da evolução da virulência dos patógenos reemergentes. ( ) campanhas de vacinação. ( ) desequilíbrio ecológico resultante do desmatamento. ( ) declínio nos padrões de qualidade de vida das populações. 03. (UFBA) Considerada hoje uma das principais ameaças ao Brasil no que se refere às infecções emergentes, a dengue é uma doença difundida em todos os continentes, à exceção da Europa. É endêmicana Ásia e nas duas últimas décadas vem se disseminando pelo Brasil e registrou, no período de 1982-1994, apesar da subnotificação, 336 954 casos, segundo dados de 1996 da Fundação Nacionalde Saúde. MACHADO, p. 29

Observe atentamente os três testes ilustrados Analisando os testes I, II e III, para a detecção de príons paC11  Viroses emergentes e ressurgentes

togênicos, identifique as condições em que os resultados foram positivos para a presença de príons nos três testes: a) Animal A, lâmina B e gel A. b) Animal A, lâmina A e gel B. c) Animal B, lâmina A e gel B. d) Animal B, lâmina B e gel A. e) Animal A, lâmina B e gel B. 02. (UFPR) A sociedade contemporânea tem testemunhado, nos últimos anos, o surgimento de novas doenças (emer-

109

Biologia

Com base na ilustração e considerando-se aspectos do ciclo de vida do transmissor da dengue, pode-se afirmar que:

01 + 32 = 33

01. A transmissão da dengue, nas populações humanas, é feita pelo mosquito Aedes aegypti portador do agente etiológico específico.

c) As doenças X e Y podem ser caracterizadas como surtos endêmicos, pois as variações observadas se devem às peculiaridades de cada uma delas. d) O aumento do número de casos das doenças X e Y, em diferentes momentos, caracteriza endemias, embora isso esteja

02. O desenvolvimento do vírus da dengue até sua forma infectante se efetiva ao longo das fases imaturas do mosquito. 04. O agente causador da dengue é transmitido ao homem

mais claro na figura 1. 05. Qual o nível de organização do príon e do viroide?

igualmente por machos e fêmeas de insetos infectados.

a) Célula.

08. Em Aedes aegypti uma mesma pupa pode se desenvolver

b) Tecido.

em macho ou fêmea, independentemente de sua consti-

c) Organela.

tuição genética.

d) Molécula.

16. O ciclo de transmissão do vírus da dengue é assegurado pela ovoposição em águas bastante poluídas por detritos orgânicos. 32. Uma estratégia para reduzir a dengue é o controle de populações transmissoras, pela eliminação de seus criadou-

06. (Fatec SP) O mundo intensifica medidas para combater um novo desafio: influenza A (H1N1). A gripe causada pelo vírus influenza A (H1N1) é uma forma de gripe que começa nos porcos e passa para o ser humano. Observe o esquema a seguir.

ros, e das formas adultas. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 04. (UFRN) Analise as figuras abaixo: A opção que apresenta a análise correta é:

Número de pacientes

140 120 100 80 60 40 20 0 80 81

84 85 86 87 88 89 Anos Figura 01 - Número de casos de uma doença X, em Natal, no período de 1980 a 1989 83

Número de pacientes

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

35 30 25 20 15 10 5

Existem diversas variedades de vírus de gripe, todas pertencen-

0 80

84 85 86 87 88 89 Anos Figura 02 - Número de casos de uma doença Y, em Natal, no período de 1980 a 1989 83

tes ao gênero Influenzavirus. A variedade conhecida como tipo A tem sido isolada em muitas espécies animais, além do homem, e divide-se em vários subtipos. Essa variedade apresenta um envelope lipoprotéico que contém oito moléculas de RNA

a) O aumento súbito do número de casos da doença X, no final do período analisado, indica um surto epidêmico. b) A pequena variação no número de casos, na figura 2, sugere que a doença Y foi uma grande epidemia.

110

diferentes como material hereditário, todas envoltas por proteínas do capsídeo. O envelope lipoproteico contém dois tipos de proteínas que caracterizam os diferentes vírus da gripe: a hemaglutinina, conhecida como espícula H, e a neuroaminida-

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

se, conhecida como espícula N. Assim, durante uma infecção gripal, uma pessoa produz anticorpos contra as espículas virais e torna-se imune ao tipo de vírus que a infectou.

08. (UFMS) O quadro abaixo apresenta o número de novos casos de AIDS notificados anualmente no Brasil, no período considerado: As informações contidas no gráfico permitem concluir corretamente que, no período considerado, AIDS Número de novos casos entre 1991 e 1997 20 000 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000

exemplo, o vírus identificado como H5N1 é o responsável pela pandemia de gripes em aves, que tem ocorrido na Ásia desde 1997; o H2N2 é o que causou a pandemia de gripe asiática; já o vírus H1N1 foi responsável pela pandemia de gripe espanhola em 1918 ─ 1919 e, mais recentemente, pela pandemia de gripe que começou no México e se alastra pelo mundo. Com relação à profilaxia e às características comuns desses vírus, são feitas as seguintes afirmativas: I.

A vacinação contra a gripe consiste em impedir que diferentes vírus ativos, agentes causadores da doença, penetrem no corpo.

II.

Os vírus mutantes possuem espículas H e N ligeiramente diferentes daquelas que existiam nos vírus da linhagem original, o que impede que os anticorpos já produzidos atuem eficientemente.

III.

O material genético dos vírus da gripe é o RNA, um ácido nucléico mutável, o que acaba dando origem às diversas variedades de vírus.

IV.

Os diferentes tipos de vírus têm afinidades com células específicas e o que determina essa afinidade diferencial dos vírus são seus carboidratos. Está correto o que se afirma apenas em

a) I. b) I e III. c) II e III. d) I, II e IV. e) II, III e IV.

Gabarito questão 07 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.

07. (Uerj RJ) Nas últimas décadas, os serviços de saúde têm volta-

1991

1992

1993

1994

1995 1996

1997

a) a maior taxa de variação no número de aidéticos ocorreu em 1996. b) o número aproximado de aidéticos no país, em 1997 era de 112 000. c) o número máximo de aidéticos ocorreu em 1996. d) a partir de 1997, certamente caiu o número de novos casos de aidéticos. e) a maior taxa de variação no número de aidéticos ocorreu em 1992. 09. (Ufes ES) Sobre os vírus, que são causadores de diversas doenças em humanos, é CORRETO afirmar: a) Os vírus diferem dos outros seres vivos por apresentarem estruturas celulares diferenciadas. b) O genoma dos vírus está envolto por uma membrana plasmática protetora designada capsídio. c) O genoma dos vírus é constituído por moléculas de ácido desoxirribonucléico (DNA) associadas a proteínas. d) O vírion é uma partícula viral fora da célula hospedeira envolta pela membrana plasmática da célula hospedeira. e) Os vírus penetram nas células hospedeiras pela injeção de seu ácido nucléico, pela fusão do envelope viral à membrana plasmática ou por pinocitose. 10. (UFMG) Em 2009, a população de todos os continentes viu-se alarmada com a notícia de uma pandemia de gripe pelo vírus Influenza A (H1N1), que remeteu ao ocorrido entre 1918 e 1920, quando, devido à chamada Gripe Espanhola, morreram cerca de 50 milhões de pessoas. 1. Depois de certo tempo, a frequência de uma doença pandêmica vai diminuindo, até esta se tornar uma enfermidade

do sua atenção para várias viroses humanas até então desco-

rara. EXPLIQUE, do ponto de vista biológico, essa afirmativa.

nhecidas e, ao mesmo tempo, se preocupam com o aumento

2. CITE dois mecanismos genéticos que permitem o apareci-

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.

mento de novos subtipos virais, de maior letalidade. 3. EXPLIQUE como o vírus Influenza A, cujo material genético é RNA, é capaz de se multiplicar numa célula infectada. 1. O contato com o vírus desperta resposta imune competente que permite em longo prazo memória imunológica, possibilitando a seleção natural de indivíduos resistentes à infecção. 2. Mutação e recombinação gênica. 3. O RNA viral é replicado na célula hospedeira e passa a comandar a síntese de novos vírus. Obs.: O vírus influenza não é um retrovírus.

111

C11  Viroses emergentes e ressurgentes

Essas espículas são identificadas numericamente. Assim, por

FRENTE

BIOLOGIA

MÓDULO C12

ASSUNTOS ABORDADOS nn Tecido epitelial de revestimento nn Tecido epitelial nn Principais funções dos epitélios nn Principais adaptações dos epitélios nn Tipos de epitélios nn Principais epitélios de revestimento

TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO A histologia é a parte da Biologia que estuda os tecidos. Os tecidos são formados por grupos de células especializadas em realizar determinadas funções. Entre as células, o tecido apresenta a substância ou matriz intercelular. Essa substância intercelular pode ocorrer em pequena ou grande quantidade, a depender do tipo de tecido considerado. Todas as células de um organismo originam-se da célula-ovo ou zigoto por meio de mitoses. Durante o desenvolvimento embrionário, há formação três folhetos: ectoderme, endoderme e mesoderme. Por sua vez, os folhetos embrionários dão origem aos tecidos epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso.

Figura 01 - Visão geral do destino dos folhetos embrionários.

Tecido epitelial O tecido epitelial ou simplesmente epitélio pode apresentar origem a partir de um dos três folhetos (ectoderme, endoderme ou mesoderme), dependendo da estrutura que será formada. Esse tecido é formado por células poliédricas justapostas, entre as quais há pouca substância intercelular. Esse material tem função cimentante. A atividade mitótica no tecido epitelial é muito intensa. Isso significa que o material genético das células está sempre se replicando, e é nesse período que aumentam as chances de mutações. Sendo assim, há uma frequência elevada de câncer em tecidos epiteliais. Além da substância intercelular, as células epiteliais apresentam-se aderidas umas às outras por meio de junções intercelulares. Essa característica permite que tais células se organizem como paredes, porque têm a importante função de revestir, isolar, intercambiar substâncias, proteger a superfície externa do corpo e das cavidades internas e, finalmente, secretar. Desse modo, há dois tipos de tecidos epiteliais: de revestimento e glandular. Os epitélios não possuem vasos sanguíneos e sua nutrição e trocas gasosas são feitas por difusão de gases e nutrientes a partir do tecido conjuntivo adjacente. Os epitélios 112

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

estão apoiados sobre um tecido conjuntivo subjacente, usualmente chamado lâmina própria. O epitélio juntamente com a lâmina própria constitui uma mucosa. Na superfície de contato entre o epitélio e o tecido conjuntivo, há uma estrutura denominada lâmina basal, constituída principalmente por colágeno e glicoproteínas. Além de papel estrutural e na filtração de moléculas, a lâmina basal pode: regular a proliferação e diferenciação celular ligando-se a fatores de crescimento; influir no metabolismo celular; organizar proteínas nas membranas plasmáticas etc.

Figura 02 - Estrutura da mucosa do esôfago humano: epitélio + lâmina própria.

Principais funções dos epitélios nn Revestimento nn Absorção

de superfícies;

de substâncias;

nn Proteção; nn Percepção nn Secreção

de estímulos;

de substâncias.

Principais adaptações dos epitélios

As junções tipo zônula de oclusão são fusões de membranas plasmáticas de células vizinhas promovendo uma barreira ou selamento que impede, naquele ponto, trânsito de substâncias. Nas zonas de adesão, ocorre concentração de microfilamentos contráteis promovendo contração de microvilosidades. Os desmossomos são pontuais ao longo das duas membranas vi-

C12  Tecido epitelial de revestimento

As células do tecido epitelial, principalmente de revestimento, apresentam-se envoltas pelo glicocálix. A glicocálix é uma camada de substâncias de natureza glicoproteicas e glicolipídica que tem por função promover a aderência entre as células. Além do glicocálix, ainda são comuns no tecido epitelial os desmossomos, hemidesmossomos, zônulas de adesão, zônulas de oclusão e junções tipo gap. Basicamente, todas essas estruturas estão relacionadas com o aumento de aderência entre as células.

Figura 03 - Tipos de junções comuns entre as células do tecido epitelial.

113

Biologia

zinhas, concentram-se, no seu centro, estruturas fibrilares cuja função é promover aderência entre as células vizinhas. Associados aos desmossomos, os filamentos intermediários (de queratina) se conectam ao citoesqueleto, promovendo tensão da estrutura espacial interna e dando forma à célula. Quando os desmossomos ocorrem na base das células epiteliais, eles promovem sustentação e ancoragem do epitélio a sua base. São nomeados, neste último caso, hemidesmossomos. Finalmente, as junções tipo gap entre células vizinhas, por meio de um sistema de túbulos proteicos, estabelecem comunicação entre os dois citoplasmas, permitindo o trânsito de materiais. As microvilosidades são dobramentos da membrana plasmática na porção apical da célula e essa estratégia aumenta sua superfície. É comum em tecido epiteliais a realização intensa da absorção de nutrientes, como no intestino.

Figura 04 - Dobramentos da membrana plasmática: microvilosidades.

Tipos de epitélios Classificação dos epitélios de revestimento São células organizadas em uma ou várias camadas que recobrem a superfície externa e as cavidades do corpo e são classificadas de acordo com o número de camadas e forma das células. Formas das células epiteliais de revestimento: Quanto à forma das células, os epitélios podem ser classificados em: nn Pavimentosas: nn Prismáticas nn Cúbicas:

células achatadas.

ou cilíndricas: células altas.

células com dimensões equilibradas.

Simples pavimentoso

Simples cúbico

Simples cilíndrico

Figura 03 - Formas das células epiteliais de revestimento.

Os epitélios podem ser classificados quanto ao número de células: simples ou uniestratificados: (do latim uni, um, e stratum, camada), quando são formados por uma só camada de células.

C12  Tecido epitelial de revestimento

nn Epitélios

nn Estratificados:

formados por mais de uma camada de células.

nn Pseudo-estratificados: existem ainda epitélios que, apesar de formados por uma

única camada celular, têm células de diferentes alturas, o que dá a impressão de serem estratificados.

114

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Membrana basal Estra ficado colunar

Pseudo-estra ficado colunar cilado

Simples colunar

Simples pavimentoso

Figura 04 - Representação esquemática ilustrando os diferentes tipos de tecidos epiteliais quanto ao número de células: simples, estratificado e pseudo-estratificado.

Tipos de Epitélios

Simples (uma camada celular)

Pseudoestratificado (uma camada de células com núcleos em alturas diferentes)

Forma das células

Características

Exemplos

Pavimentosas

Células achatadas

Epitélios dos alvéolos pulmonares, vasos sanguíneos, cápsulas renais e serosas.

Cúbicas

Células cúbicas

Epitélio de canais de glândulas e túbulos renais, folículos tireoidianos, cristalino e ovário.

Colunar, cilíndrico ou prismático

Células altas

Epitélio do estômago, intestinos, tubas uterinas, endométrio e vias biliares.

Irregular

Aparentemente várias camadas

Epitélio da traqueia e brônquios.

Queratinizadas

Epiderme

Não queratinizadas

Epitélio da cavidade oral, esôfago, vagina, glande e orofaringe.

Cúbico

Células cúbicas

Epitélio dos folículos ovarianos em crescimento.

Colunar

Células colunares

Conjuntiva do olho.

Transição

Células com forma variável

Bexiga urinária.

Pavimentosas

C12  Tecido epitelial de revestimento

Nº de camadas

Estratificado (várias camadas celulares)

Estratificado (número de camadas variável)

115

Biologia

Microvilosidases

Principais epitélios de revestimento

Vilosidades

Epitélio simples prismático com microvilosidades Lâmina própria (tecido conjun vo)

Epitélio simples prismá co com microvilosidades

Epitélio típico do intestino delgado, relaciona-se à absorção das moléculas, por exemplo, , as produzidas pelo processo digestivo. As microvilosidades e as vilosidades associadas aumentam as superfícies de absorção de nutrientes no intestino delgado. Além disso, as microvilosidades aumentam as superfícies da célula. A fileira de células configuradas em elevações e depressões forma as vilosidades. As duas estratégias têm efeito multiplicativo da área superficial do tecido, aumentando o volume de absorção. Observe a figura 08. Epitélio estratificado pavimentoso queratinizado com camada córnea.

Tecido muscular liso

Figura 08 - Intestino delgado (jejuno) com vilosidades, formado pelo epitélio de revestimento simples prismático com microvilosidades.

É o tecido protetor que reveste externamente o corpo dos animais. Em alguns vertebrados, como os répteis, a camada de queratina sobre a epiderme é extremamente espessa, qualificando esses animais para a vida terrestre em ambiente seco. Juntamente com a derme (tecido conjuntivo), o epitélio forma o órgão pele. Tecido Epitelial Pseudo estratificado ciliado com glândula mucosas É o tecido que reveste as vias respiratórias, traqueia e brônquios. De fato, é constituído por uma única camada de células. O posicionamento irregular dos núcleos sugere mais de uma camada de células. Tem a função de filtragem, e umedecimento do ar. O batimento ciliar é importante na deposição de partículas suspensas no ar em trânsito. Nesse epitélio, são comuns células convertidas em glândulas - células caliciformes ou glândulas mucosas. O muco tem ação também filtradora das partículas sólidas veiculadas pelo ar. No epitélio que reveste o estômago e intestino grosso, também é frequente a ocorrência de células mucosas. Tecido epitelial simples pavimentoso.

É um epitélio extremamente permeável, permitindo o intercâmbio de moléculas, como por exemplo, O2 e CO2 em nível alveolar. Possui somente uma camada de células que possuem pequena espessura. Ocorre nos alvéolos pulmonares e é o epitélio dos vasos sanguíneos, endotélio.

C12  Tecido epitelial de revestimento

Figura 09 - Epiderme formada pelo epitélio de revestimento estratificado pavimentoso queratinizado com camada córnea (cuja função é isolar e proteger).

Figura 10 - Representação esquemática da traqueia, formada pelo epitélio de revestimento pseudoestratificado ciliado com glândulas mucosas.

116

Figura 11 - Epitélio simples pavimentoso.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

SAIBA MAIS A PELE HUMANA A pele humana é um extenso órgão protetor do nosso corpo e basicamente é constituído por tecido epitelial (epiderme) e tecido conjuntivo (derme). Na pele se encontram as terminações nervosas que conferem ao órgão sensibilidade para percepção de pressão, calor, dor e frio. Abaixo da pele, há uma camada de tecido gorduroso, é a hipoderme. Esse tecido funciona como reserva energética e isolante térmico. Os pelos se originam na epiderme afundada na derme (folículo piloso) e estão conectados a um tecido muscular que promoves sua ereção em determinadas situações. As glândulas sudoríparas e sebáceas também têm origem epidérmica, mas estão mergulhadas na derme. Por meio da sudorese ocorre eliminação de excretas nitrogenadas para o meio externo. Ao mesmo tempo o suor ao evaporar na superfície da pele, promove termorregulação. As camadas celulares mais profundas da epiderme (camada basal ou germinativa) apresentam uma grande atividade mitótica. Isso garante a reposição constante das células epidérmicas mais superficiais. Células mortas e queratina acabam formando uma camada protetora da pele, a camada córnea. Além da queratina, há deposição de gordura pelas glândulas sebáceas. Assim, o corpo humano mantém a pele como um órgão impermeabilizado e hidratado, protegido contra invasão de agentes biológicos, como micro-organismos e ação de agentes químicos. Pele mais nova

Pele mais velha Rugas profundas

Epiderme

Derme

Hipoderme

Hialuronano e água

Elas na

Colágeno

Fibroblasto

Embarcação capilar

Figura 12 - Pele: epiderme e derme.

Na base da epiderme, posicionam-se células nomeadas melanócitos. Essas células transcrevem e traduzem o gene da melanina em maior ou menor quantidade de acordo com mais escuras ou mais claras. A proteína melanina é o filtro do sol, um poderoso agente mutagênico. A ação da radiação

Grânulos de melanina

no DNA dos melanócitos (mutação) pode desencadear a reprodução descontrolada de células, o que causa o câncer de pele, como o melanoma. Daí, a necessidade de aumentar a

Epiderme

solar natural que nos protege contra a radiação ultravioleta

Prolongamento de dendrí cos

Complexo de Golgi Núcleo do melanócito

proteção da pele com a utilização de filtro solar durante as exposições ao sol, principalmente entre 10 e 15 horas.

Figura 13 - Melanócitos liberando melanina para a epiderme.

117

C12  Tecido epitelial de revestimento

nossas diferenças genéticas individuais, resultando em peles

Biologia

Exercícios de Fixação 01. (IF RS) O tecido epitelial está dividido em tecido epitelial de revestimento e tecido epitelial glandular. O tecido epitelial de revestimento, além de revestir o corpo, forra as cavidades internas como a traqueia e os brônquios. Observando sua aparência, nessas cavidades internas, tem-se a impressão de que existe mais de uma camada de células, pois, os núcleos, dispõem-se em diferentes alturas. Essa disposição celular caracteriza o epitélio a) uniestratificado. b) pluriestratificado. c) pseudoestratificado. d) de transição. 02. (Puc RS) A proteção da superfície corporal dos mamíferos contra os elementos físicos e químicos do ambiente externo é feita pelo tecido __________, por meio de __________. a) conjuntivo – osteoblastos e adipócitos. b) conjuntivo fibroso – fibrócitos e mioblastos. c) epitelial glandular – secreção exócrina e endócrina. d) reticular denso – células endoteliais e de uma camada de colágeno. e) epitelial de revestimento – melanócitos e de uma camada de queratina. 03. (UEPG) Na figura abaixo são mostrados quatro tipos diferentes de epitélios. Associe o tipo de epitélio à sua estrutura e localização em humanos. Assinale o que for correto. 01 + 02 + 08 = 11.

02. Na imagem II, tem-se o epitélio simples pavimentoso. Formado por células achatadas e dispostas em uma única camada. É um epitélio que permite passagem de substâncias, sendo encontrado nos alvéolos pulmonares, revestindo vasos sanguíneos e linfáticos. 04. Em III é mostrado o epitélio pseudoestratificado. Esse epitélio é formado por mais de uma camada de células, com núcleos de tamanhos diferentes. Ocorre na cavidade nasal, na traqueia e nos brônquios, onde possui cílios e glândulas mucosas. Auxilia na remoção de partículas estranhas das vias aéreas. 08. Na imagem IV é mostrado o epitélio simples prismático. É formado por uma camada de células altas, prismáticas. Ocorre revestindo o estômago e os intestinos. 04. (UFJF) Uma das funções mais importantes dos tecidos epiteliais de revestimento é, justamente, a proteção dos tecidos e órgãos internos, como barreira a patógenos. Os epitélios são altamente resistentes à tração, graças à forte adesão entre as suas células. Em relação aos tecidos epiteliais de revestimento, é INCORRETO afirmar que: a) Os alvéolos e o estômago são revestidos por epitélio formado por apenas uma camada de células. b) A mucosa que reveste a cavidade intestinal e o peritônio que reveste a cavidade abdominal têm origem endodérmica. c) No epitélio de revestimento do intestino, são encontradas células secretoras e células especializadas na função de absorção. d) O endotélio é um tipo de tecido epitelial pavimentoso simples, de origem mesodérmica, que reveste internamente os vasos sanguíneos. e) A epiderme é um epitélio pavimentoso estratificado, de origem ectodérmica, que apresenta, entre outros tipos de células, os melanócitos.

C12  Tecido epitelial de revestimento

05. (CFT MG) O tecido epitelial é composto por células justapostas, com pouca substância intercelular, avascular. Esse tipo de tecido: a) sustenta órgãos. b) preenche espaços. c) liga músculos a ossos. d) envolve alvéolos pulmonares.

01. Em I tem-se o epitélio simples cúbico. Esse epitélio é formado por uma só camada de células cúbicas. Entre outros locais, ocorre nos túbulos renais, tendo a função básica de absorção de substâncias úteis presentes na urina, devolvendo-as para o sangue.

118

06. (Puc RJ)O tecido epitelial tem como função fazer o revestimento de todos os órgãos do corpo. Nesse sentido, pode-se afirmar que: a) é ricamente vascularizado. b) suas células são anucleadas. c) suas células encontram-se justapostas. d) apresenta junções celulares como as sinapses. e) possui grande quantidade de substância intercelular.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Nessas células, a membrana plasmática apresenta uma especialização que está indicada na figura pelo número _____ que lhes permite aumentar a capacidade de absorção do alimento digerido e denomina-se ____________. A alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas é a) 1 – desmossomos. b) 2 – intergitações. c) 3 – zônulas de inclusão. d) 4 – microvilosidades. 08. (Ulbra RS) Segundo a Organização Mundial de Saúde, o tabagismo é a principal causa de morte evitável em todo o mundo, responsável por 63% dos óbitos relacionados às doenças crônicas não transmissíveis. Muitos dos órgãos e sistemas corporais podem ser afetados pelas mais de 4 000 substâncias presentes nos produtos à base de tabaco. Um dos sistemas mais comprometidos pela inalação da fumaça do cigarro é o respiratório. Esse sistema pode ser caracterizado, em estado de normalidade, por a) apresentar o revestimento traqueal e brônquico formado por um epitélio pseudoestratificado colunar ciliado dotado de células caliciformes. b) espaços alveolares delimitados por epitélio estratificado pavimentoso, formado pelos pneumócitos tipo I e tipo II. c) apresentar pregas vocais associadas à porção mediana da faringe. d) movimentos dos músculos bucinadores, para cima e para baixo, que variam o volume da caixa torácica. e) apresentar um percurso inspiratório dos bronquíolos para os alvéolos e daí para os brônquios. 09. (UFRN) Devido à maior proximidade da linha do Equador, o Nordeste do Brasil recebe uma elevada incidência de radiação ultravioleta (UV), o que torna a população dessa região mais propensa ao câncer de pele. Essa doença ocorre porque as cé-

lulas do tecido epitelial multiplicam-se com muita frequência, ficando mais vulneráveis à ação dos raios UV existentes na luz solar. Essa maior vulnerabilidade decorre da a) replicação acentuada do DNA, tornando-o mais susceptível às mutações. b) inserção de nucleotídeos no genoma, retardando a duplicação do DNA. c) inversão de bases no DNA, prejudicando a transcrição para RNA. d) substituição de nucleotídeos no RNA, impedindo a formação de radicais livres. 10. (Cesgranrio RJ) Quando um epitélio se apresenta constituído por uma única camada de células, de formato cilíndrico, está bem adaptado à função de: a) armazenamento. b) absorção. c) transporte. d) sustentação. e) revestimento externo. 11. (UFPR) O esquema a seguir é representativo de um epitélio de revestimento estratificado. Pode-se observar que as camadas superiores, em contato com o meio externo, são compostas por células cada vez mais achatadas. Além disso, essas células achatadas geralmente estão mortas e descamam do tecido. Um exemplo desse tipo de epitélio é encontrado no esôfago de animais carnívoros.

Qual o principal motivo que leva essas células a morrerem e descamarem do epitélio? a) O atrito causado pelos componentes de meio externo que entram em contato com o epitélio. b) A justaposição das células, que cria uma falta de espaço para que todas se acomodem na superfície do epitélio. c) O contato com o meio externo, que leva a uma hiperoxigenação das células. d) A distância dessas células em relação às fontes de oxigênio e alimento, trazidos pelos tecidos adjacentes ao epitélio. e) O deslocamento da posição das organelas intracelulares, por conta do achatamento promovido pelo citoesqueleto.

119

C12  Tecido epitelial de revestimento

07. (CFT MG) A figura a seguir é um esquema do complexo juncional existente entre as células epiteliais do intestino delgado.

Biologia

Exercícios Complementares 01. (UFMG) A doença celíaca consiste em um distúrbio inflamatório do intestino delgado, que ocorre em indivíduos com sensibilidade ao glúten e à ingestão de trigo, centeio ou cevada. Analise essas duas figuras, em que está representada uma região do intestino delgado em um indivíduo normal - I - e em um indivíduo com doença celíaca - II:

03. (UFJF) Associe as colunas. (

) Atua na digestão e na absorção de nutrientes. Nos intestinos, sua superfície livre de células é rica em microvilosidades que aumentam a área de absorção.

(

) Ocorre na cavidade nasal, na traqueia nos brônquios, onde possuem glândulas mucosas que aglutinam partículas estranhas que penetram no organismo pelas vias aéreas. Apresenta ainda cílios que transportam essas partículas para fora.

(

) Ocorre nos túbulos renais, tendo a função básica de absorção de substâncias úteis, presentes na urina, devolvendo-as para o sangue.

(

) Permite a passagem de substâncias sendo encontrada em alvéolos pulmonares.

(

) Proteção mecânica e proteção contra perda de água. Ocorre em áreas de atrito, como na pele e nas mucosas bucal e vaginal.

(1) Epitélio simples pavimentoso

(2) Epitélio estratificado pavimentoso

(3) Epitélio simples prismático

C12  Tecido epitelial de revestimento

Considerando-se a alteração estrutural representada na figura II, é INCORRETO afirmar que indivíduos portadores de doença celíaca podem apresentar a) baixa produção de hemoglobina. b) diminuição da densidade mineral óssea. c) aumento da absorção de água. d) retardo do crescimento corporal. e) apresentar um percurso inspiratório dos bronquíolos para os alvéolos e daí para os brônquios. 02. (Udesc SC) Tecidos epiteliais, também denominados de epitélios, desempenham diversas funções no nosso organismo. Em relação a esses tecidos, analise as proposições. I. Tecidos epiteliais são pluriestratificados em função de seu papel de proteção. II. Alguns epitélios possuem especializações que aumentam a sua capacidade de absorção. III. Especializações epiteliais do tipo desmossomos e junções adesivas aumentam sua capacidade de absorção. IV. A pele é um exemplo de tecido epitelial de revestimento. V. As glândulas mamárias, assim como as sudoríparas, são exemplos de tecido epitelial de secreção. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras.

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(4) Epitélio simples cuboide

(5) Epitélio pseudoestratificado pavimentoso

Marque a opção que contém a sequência CORRETA. a) 3, 4, 5, 2, 1 b) 5, 3, 1, 2, 4 c) 1, 5, 3, 4, 2 d) 3, 5, 4, 1, 2 e) 1, 4, 5, 2, 4 04. (UFSC) Os tecidos epiteliais são encontrados em uma variedade de organismos animais ou vegetais desempenhando diferentes funções. Com relação a este tecido, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01 01. Alguns epitélios são responsáveis pela produção de secreções como a adrenalina, a tiroxina e o leite. 02. Os tecidos epiteliais têm como principal característica o fato de serem uniestratificados. 04. As microvilosidades são especializações presentes no epitélio dos alvéolos e têm como principal função aumentar a capacidade de trocas gasosas (hematose). 08. A pele é o melhor exemplo de tecido epitelial de revestimento.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

16. O epitélio de revestimento das folhas é o principal responsável pela fotossíntese. 32. Os epitélios dos animais caracterizam-se por possuírem muita substância intercelular e ausência de junções celulares. 64. Todos os tecidos epiteliais são originados a partir da mesoderme na embriogênese.

06. (FGV SP) O epitélio respiratório humano é composto por células ciliadas e pelas células caliciformes produtoras de muco. A figura ilustra tal organização histológica em um brônquio humano

05. (UEPB) Observe atentamente a representação esquemática dos tecidos e, em seguida, relacione a imagem com a descrição e o local de ocorrência de cada um

A. B. C. D. E.

Epitélio pseudoestratificado. Epitélio estratificado pavimentoso. Epitélio simples pavimentoso. Epitélio simples cúbico. Epitélio simples prismático.

a. b. δ. g.

Ocorre na pele e nas mucosas bucal e vaginal. Ocorre na cavidade nasal, na traqueia e nos brônquios. Ocorre nos túbulos renais. Ocorre nos alvéolos pulmonares e revestindo os vasos sanguíneos. W. Ocorre revestindo o estômago e os intestinos. Assinale a alternativa que apresenta a relação correta entre imagem-descrição-função. a) I – E – a; lI – B – d; III – D – a; IV – C – W; V – A – b b) I – A – d; II – D – b; III – C – g; IV – B – a; V – E – W c) I – D – W; lI – A – g; III – B – b; IV – E – d; V – C – a d) I – B – b; II – C – W; lII – A – d; IV – D – g; V – E – a e) I – C – g; II – B – a; III – E – W; IV – A – b; V – D – d

07. (UFJF) Analise as seguintes afirmativas sobre tecido epitelial: I. O tecido epitelial reveste o corpo e protege o organismo contra atritos, invasão de micro-organismos e evaporação. II. É caracterizado pela pouca quantidade de substância intercelular e abundância de vasos sanguíneos, o que favorece sua função de barreira contra invasão de patógenos. III. Quanto mais grosso for o epitélio, melhor será sua capacidade de proteção; quanto mais fino, melhor sua capacidade de absorção. IV. Nos vertebrados terrestres (répteis, aves e mamíferos), as células epiteliais da epiderme fabricam a actina, uma proteína impermeável que evita a desidratação. V. As pessoas idosas têm cabelos grisalhos porque os melanócitos da base do pelo perderam a capacidade de produzir melanina. Assinale a opção que apresenta somente informações CORRETAS. a) I e II d) I, III, V b) I, III, IV e) II, IV, V c) II e IV 08. (UFMG) Em alguns locais do corpo humano, existem epitélios extremamente ativos na troca de substâncias com as cavidades por eles revestidas ou com o sangue. A alternativa que contém o local com epitélio menos ativo é a) alvéolos pulmonares. b) glândulas endócrinas. c) intestino delgado. d) intestino grosso. e) túbulos renais. 121

C12  Tecido epitelial de revestimento

A destruição dos cílios bronquiolares, promovida pelo alcatrão presente na fumaça do cigarro, propicia a) o impedimento da ventilação pulmonar em decorrência da obstrução da traqueia. b) uma maior absorção da nicotina realizada pelo muco nos alvéolos. c) a diminuição da atividade dos glóbulos brancos que atuam nos brônquios. d) a redução da hematose, em função da destruição dos capilares. e) a instalação de infecções respiratórias, devido à deficiência no transporte de muco.

FRENTE

BIOLOGIA

Exercícios de Aprofundamento 01. (UPE) O papiloma vírus humano é o principal causador do câncer de colo do útero, enfermidade considerada um dos principais problemas de saúde pública do Brasil. Em Recife, esse tipo de câncer tem colocado o estado de Pernambuco em evidência mundial, principalmente pelo elevado número de casos registrados e por ser a terceira neoplasia mais comum entre mulheres. Atualmente, para prevenir e ou reduzir a mortalidade por essa doença, o Ministério da Saúde resolveu imunizar jovens na faixa entre 11 e 13 anos de idade. (Diário de Pernambuco, 11/03/2014. Disponível em: http://monsystemeimmunitaire.fr/etiquette/cancer. Adaptado)

Assinale a alternativa CORRETA, com base no conhecimento sobre o papiloma vírus humano. a) São vírus de DNA de dupla fita, ou seja, adenovírus, que provocam o aparecimento de verrugas de coloração rosada, úmidas e macias, de aspecto semelhante à couve-flor tanto no órgão sexual do homem quanto no da mulher. b) Pode ser transmitido indiretamente, pelo contato com a pele ou mucosa contaminada, durante a relação sexual, ou pela contaminação por meio de objetos como toalhas, roupas íntimas, vasos sanitários ou banheiras. c) São vírus heterogêneos capazes de multiplicarem-se e de alterarem o seu genoma no interior da célula hospedeira, a partir dos seus processos metabólicos, recodificando sua própria replicação. d) Tem um ciclo biológico no qual as partículas virais penetram inicialmente, nas células da camada profunda da pele ou das mucosas que são células mais diferenciadas do epitélio escamoso e que não têm atividade mitótica. e) Nos seus estágios de ativação, pode replicar-se e permanecer em sítio primário, ou pode trilhar outros caminhos, tais como causar o condiloma, doença que, nos seres humanos, pode se expressar de forma assintomática, após o contato inicial. 02. (UFSJ) “Ter o HIV não é a mesma coisa que ter a aids. Há muitos soropositivos que vivem anos sem apresentar sintomas e sem desenvolver a doença. Mas podem transmitir o vírus a outros pelas relações sexuais desprotegidas, pelo compartilhamento de seringas contaminadas ou de mãe para filho durante a gravidez e a amamentação. Por isso, é sempre importante fazer o teste e proteger-se em todas as situações. O corpo reage diariamente aos ataques de bactérias, vírus e outros micróbios por meio do sistema imunológico. Essa barreira muito complexa é composta por milhões de células de diferentes tipos e com diferentes funções, responsáveis por garantir a defesa do organismo e por manter o corpo funcionando livre de doenças. 122

O Sistema Imunológico: entre as células de defesa estão os linfócitos T CD4+, principais alvos do HIV, vírus causador da AIDS, e do HTLV, vírus causador de outro tipo de doença sexualmente transmissível. São esses glóbulos brancos que organizam e comandam a resposta diante dos agressores. Produzidos na glândula timo, aprendem a memorizar, reconhecer e destruir os micro-organismos estranhos que entram no corpo humano. O HIV liga-se a um componente da membrana dessa célula, o CD4, penetrando no seu interior para se multiplicar. Com isso, o sistema de defesa vai pouco a pouco perdendo a capacidade de responder adequadamente, tornando o corpo mais vulnerável a doenças. Quando o organismo não tem mais forças para combater esses agentes externos, a pessoa começa a ficar doente mais facilmente e então se diz que tem AIDS. Esse momento geralmente marca o início do tratamento com os medicamentos antirretrovirais, que combatem a reprodução do vírus”. Disponível em www.aids.gov.br.

Sobre o sistema imunológico e a AIDS, é INCORRETO afirmar que: a) O vírus HIV enfraquece o sistema imunológico por utilizar a maquinaria genética do Linfócito T para se multiplicar. b) Os vírus HIV utilizam os componentes de membrana CD4 dos linfócitos T para duplicarem seu material genético. c) O vírus HIV se ancora na membrana dos linfócitos T pelo reconhecimento do CD4 e introduz nesse linfócito seu material genético. d) O vírus HIV e a doença AIDS não são sinônimos. A AIDS só se estabelece com a progressão das taxas de multiplicação dos vírus e a destruição dos linfócitos T, pela alteração do DNA desses linfócitos e sua destruição levando ao enfraquecimento do sistema imunológico do hospedeiro que passa a ter imunodeficiência. 03. (UEL) Uma infecção por HIV pode estar presente por vários anos antes da manifestação dos primeiros sintomas, sem que o portador suspeite disso. Esse longo período de “latência” frequentemente ocasiona a transmissão viral.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

II.

III.

IV.

No primeiro ano da infecção por HIV, o sistema imune produz anticorpos contra diversos componentes celulares, incluindo DNA e proteínas nucleares. Após o segundo ano, a concentração de células T diminui gradativamente, a concentração de HIV aumenta e a pessoa infectada pode apresentar sintomas como inflamação dos linfonodos e febre. A partir do terceiro ano, as células T diminuem e a concentração de HIV aumenta, indicando que o indivíduo se torna mais suscetível a outras infecções que as células T normalmente eliminariam. Após o nono ano, a concentração de HIV se estabiliza e um nível adequado de células T possibilita o desenvolvimento de respostas imunes.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e III são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 04. Uma das tentativas de controlar a infecção pelo vírus (HIV) foi a administração intravenosa da proteína CD4 sintética, produzida por engenharia genética. Qual foi a justificativa para usar essa estratégia? O vírus HIV se ligaria à proteína CD4 sintética e não entraria dentro dos linfócitos T4.

05. (UFMG) Observe o gráfico em que se relaciona a concentração do vírus HIV à perda de imunidade com o tempo.

c) Além do sangue, cite dois outros fluidos biológicos que, reconhecidamente, transmitem o HIV. Outros dois fluidos que transmitem o HIV são o leite materno e esperma.

06. (UECE) Atente ao seguinte excerto: “[...] Sabe-se que as malformações congênitas, dentre elas a microcefalia, têm etiologia complexa e multifatorial, podendo ocorrer em decorrência de processos infecciosos durante a gestação. As evidências disponíveis até o momento indicam fortemente que o vírus Zika está relacionado à ocorrência de microcefalias. No entanto, não há como afirmar que a presença do vírus Zika durante a gestação leva, inevitavelmente, ao desenvolvimento de microcefalia no feto. A exemplo de outras infecções congênitas, o desenvolvimento dessas anomalias depende de diferentes fatores que podem estar relacionados à carga viral, fatores do hospedeiro, momento da infecção ou presença de outros fatores e condições desconhecidos até o momento. Por isso, é fundamental continuar os estudos para descrever melhor a história natural dessa doença”. (Ministério da Saúde – Protocolo de vigilância e resposta à ocorrência de microcefalia relacionada à infecção pelo vírus Zika, 2015).

Sobre a replicação viral, é INCORRETO afirmar que: a) o genoma viral é de DNA ou de RNA. b) na célula hospedeira o genoma viral direciona a síntese dos componentes necessários para a produção de novos vírions, que são veículos para transmissão do genoma viral para a próxima célula hospedeira ou organismo. c) todos os genomas virais são parasitas moleculares obrigatórios que somente se tornam funcionais após se replicarem em uma célula. d) todos os vírus devem transcrever o tRNA que será traduzido pelos ribossomos do hospedeiro: então, os vírus são parasitas da maquinaria de síntese proteica da célula. 07. (PUC PR) A febre chikungunya é uma doença viral transmitida aos seres humanos por mosquitos, como o Aedes aegypti e A. albopictus, os mesmos que transmitem a dengue. Em razão da alta incidência desses mosquitos no país, os pesquisadores estimaram o risco de transmissão do vírus chikungunya por outras regiões do Brasil. Para isso, submeteram dados sobre a presença das duas espécies de mosquitos transmissores da doença a modelos matemáticos capazes de predizer possíveis padrões geográficos de disseminação do vírus. O vírus chikungunya (CHIKV) possui genoma de RNA positivo de fita simples, pertencente ao gênero Alphavirus da família Togaviridae Fonte: Adaptado de: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/05/20/pesquisadores-identificam-linhagem-do-virus-chikungunya-no-brasil/>.

Com base no gráfico e em seus conhecimentos, faça o que se pede. a) Identifique a fase, indicada no gráfico, que possibilita o surgimento de doenças oportunistas, como, por exemplo, a tuberculose. Fase III b) Cite as fases, indicadas no gráfico, em que há maior risco de transmissão do vírus HIV nas populações. Justifique sua resposta.

Fase I e II. O portador desconhece a sua condição de soropositivo e não altera seus hábitos de vida, por exemplo, o uso de preservativo nas relações sexuais.

FRENTE C  Exercícios de Aprofundamento

Com base na figura e nos conhecimentos sobre AIDS (síndrome da imunodeficiência adquirida), considere as afirmativas a seguir.

Biologia

d) a utilização de modelos matemáticos capazes de predizer possíveis padrões geográficos de disseminação do vírus será útil na imunização passiva de pessoas não afetadas pela febre chikungunya. e) Aedes aegypti e Aedes albopictus são espécies pertencentes ao mesmo gênero, mas de famílias diferentes.

09. (UFPE) A gripe causada pelo Influenza A H1N1 tem provocado uma pandemia sem precedentes, com gravidade somente comparada à gripe espanhola do início do século passado. Sobre estes vírus, observe a figura a seguir e considere as afirmações que se seguem. V-V-F-V-V

08. (UFU) Em 2014, a imprensa noticiou exaustivamente o surto de febre hemorrágica provocada pelo vírus ebola. A figura a seguir destaca como age e se espalha essa ameaça.

FRENTE C  Exercícios de Aprofundamento

A partir da análise da figura, considere as afirmativas a seguir. I. O vírus ebola utiliza o seu próprio metabolismo para impedir as células dendríticas de enviarem mensagens para alertar o sistema imunológico. II. O vírus ebola afeta a resposta imune do organismo. A infecção prejudica a mobilização imunológica e o corpo tem dificuldade para combater o vírus, que se multiplica a ponto de afetar os principais órgãos. III. A transmissão do ebola pode ocorrer pelo contato direto de bacilos presentes no sangue ou fluidos corporais de pessoas ou animais contaminados. IV. O vírus ebola ataca células humanas para injetar o seu genoma e as transforma em fábricas de novos vírus. Uma medida possível para combater a ação viral seria impedir a replicação da molécula de ácido nucleico do vírus. Assinale a alternativa que apresenta, apenas, as afirmativas corretas. a) II e IV. b) I, II e III. c) II, III e IV. d) I e IV. e) causada por vírus e pode ser transmitida através de transfusões sanguíneas. 124

( ) Os vírus Influenza se ligam às células alvo por meio de espículas (1), que também são utilizadas para diferenciar os tipos de Influenza. ( ) Após a entrada na célula, o nucleocapsídeo deposita no núcleo celular o material genético de RNA (2), que é replicado (3) e transcrito em RNAm (4). ( ) O RNAm é traduzido (5) em proteínas das espículas (6) e enzimas, dentre estas, a transcriptase reversa que volta ao núcleo celular (7) para sintetizar DNA viral. ( ) A probabilidade é que a disseminação desses vírus seja ainda maior nos períodos de inverno da América do Norte e da Europa. ( ) As vacinas produzidas contra o vírus da gripe são geralmente pouco eficientes devido à variação antigênica das espículas H (hemaglutinina) e N (neuraminidase), o que dificulta o reconhecimento dos vírus pelos anticorpos. 10. (Unicamp) O vírus Ebola foi isolado em 1976, após uma epidemia de febre hemorrágica ocorrida em vilas do noroeste do Zaire, perto do rio Ebola. Esse vírus está associado a um quadro de febre hemorrágica extremamente letal, que acomete as células hepáticas e o sistema reticuloendotelial. O surto atual na África Ocidental (cujos primeiros casos foram notificados em março de 2014) é o maior e mais complexo desde a descoberta do vírus. Os morcegos são considerados um dos reservatórios naturais do vírus. Sabe-se que a fábrica onde surgiram os primeiros casos dos surtos de 1976 e 1979 era o habitat de vários morcegos. Hoje o vírus é transmitido de pessoa para pessoa.

Gabarito questão 10 a) Os vírus são formados por um capsídeo de proteínas, com ou sem envelope membranoso envolvendo o seu material genético. O material genético viral é constituído, geralmente, por DNA ou RNA. São exemplos de zoonoses virais a dengue, febre amarela, raiva, hantavirose, entre outras. b) O vírus ebola é transmitido de pessoa a pessoa por meio de secreções corpóreas e sangue contaminado. As secreções incluem saliva, suor, urina, fezes e esperma. O vírus da gripe é transmitido por meio de gotículas eliminadas pela tosse, espirro e catarro, além do contato com as mãos e objetos contaminados, tais como: copos, talheres, roupas etc.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

ses virais. b) Compare as formas de transmissão do vírus Ebola e do vírus da gripe. 11. (PUC MG) Vírus têm sido utilizados como veículo para introduzir genes de interesse em células específicas de um animal vivo. Devido à ação terapêutica desses genes, o processo vem sendo denominado de terapia genética. Recentemente, cientistas conseguiram que ratos gorduchos ficassem magrinhos após injetar nos roedores um gene capaz de transformar as células que armazenam gordura, tornando-as capazes de sinalizar para o cérebro do animal a sensação de saciedade. Um gene que controla a proteína leptina foi colocado dentro de um vírus da gripe desativado, o qual, atuando como “Cavalo de Troia”, introduziu o gene nos adipócitos dos roedores que, duas semanas depois, estavam comendo 30% menos e seus adipócitos estavam menores e repletos de mitocôndrias. (Texto parcialmente extraído do “Jornal Folha de S. Paulo” de 10/02/04.)

14. (UNESP) Leia a notícia. Dengue tipo 4 reaparece após 25 anos A dengue é causada por quatro tipos de vírus: DENV- 1, DENV-2, DENV-3 e DENV-4. O tipo DENV-4 não era encontrado no país desde 1982, mas exames de sangue feitos em Manaus mostram que a dengue tipo 4 está de volta ao País. Embora a infecção causada pelo DENV-4 não seja, por si só, muito agressiva, o retorno dela é, ainda assim, uma má notícia para a saúde pública brasileira. Isso porque aumenta a possibilidade de que as pessoas desenvolvam a forma hemorrágica da doença, muito mais letal. (Notícia veiculada por diferentes agências, março de 2009.) Em razão do contido na notícia, pode-se afirmar que, antes do reaparecimento do vírus DENV-4, a) eram menores as possibilidades de as pessoas desenvolverem a forma hemorrágica da doença, pois os tipos virais, embora mais agressivos que o vírus DENV-4, raramente levavam ao quadro hemorrágico. Com o reaparecimento de uma quarta variante viral, menos agressiva, porém letal, a questão da dengue no Brasil agravou-se.

A utilização de vírus em terapias genéticas, como a descrita

b) havia no Brasil apenas três tipos virais e, portanto, eram três

acima, é uma realidade nas pesquisas atuais. Assinale a opção

as diferentes possibilidades de uma pessoa adquirir dengue.

INCORRETA.

Com o reaparecimento de um quarto tipo, a possibilidade de

a) Genes inseridos no material genético viral podem ser trans-

se adquirir dengue passou a ser 25% maior. A dengue adquirida

critos no interior da célula. b) Os vírus apresentam código genético diferente do da célula que invadem. c) Alguns vírus têm a capacidade de inserir seu material genético no genoma da célula hospedeira. d) É possível torná-los incapazes de se reproduzir no interior da célula infectada. 12. As doenças causadas por príons são raras e normalmente atingem indivíduos adultos. Entre as enfermidades a seguir, marque a única que não possui os príons como agentes causadores. a) Insônia familiar fatal. b) Kuru. c) Doença de Creutzfeldt-Jakob. d) Doença de Crohn. e) Síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker. 13. Kuru é uma doença priônica descoberta na década de 1950 em uma tribo indígena denominada tribo Fore. Dentre os principais sintomas, destacam-se a perda de coordenação e a demência. Entre as alternativas a seguir, marque a que indica a forma de transmissão dessa enfermidade na tribo. a) Ingestão de água contaminada. b) Mutação herdada do gene PrP. c) Ingestão de carne de vaca contaminada. d) Canibalismo. e) Relação sexual com pessoa contaminada

a partir de qualquer um desses quatro tipos de vírus, se não tratada pode evoluir para a forma hemorrágica da doença. c) havia no Brasil apenas três tipos virais e, portanto, a possibilidade de as pessoas virem a adquirir a dengue era menor. O reaparecimento do vírus DENV- 4 aumentou a possibilidade de as pessoas terem um primeiro contato com qualquer uma das variantes virais e, consequentemente, desenvolver a dengue, que, se não tratada, pode evoluir para a forma hemorrágica da doença. d) uma pessoa que tenha adquirido dengue poderia vir a desenvolver a forma hemorrágica da doença se entrasse em contato com mais um dentre os dois outros tipos virais. Com o reaparecimento de um quarto tipo viral, aumenta a possibilidade de que esta pessoa entre em contato com um tipo diferente e desenvolva a forma hemorrágica da doença. e) uma pessoa que tenha adquirido dengue poderia vir a desenvolver a forma hemorrágica da doença se entrasse novamente em contato com o tipo a partir da qual desenvolveu a doença. Com o reaparecimento de um quarto tipo viral, aumenta a possibilidade de que esta pessoa entre em contato com uma variante de mesmo tipo e desenvolva a forma hemorrágica da doença. 15. (Ufscar) A revista Veja publicou, em sua edição de 29.07.2009, a reportagem “Não há motivo para alarme” em quecita dados do Ministério da Saúde mostrando que a gripe comum matou, no mesmo período em 2008, 4 500 pessoas, contra 33 mortes causadas pelo vírus H1N1 em 2009. A mesma reportagem 125

FRENTE C  Exercícios de Aprofundamento

a) Como é a estrutura de um vírus? Dê exemplo de duas zoono-

Biologia a) Para evitar o contágio com o vírus H1N1 devemos: evitar o contato direto com pessoas infectadas; lavar as mãos frequentemente com água e sabão ou usar álcool gel nas mãos; usar lenços e copos descartáveis; evitar ambientes fechados e pouco ventilados. b) A informação está incorreta, pois um vírus de RNA utiliza seu próprio RNA para duplicar seu genoma. Não usa o DNA da célula hospedeira para catalisar a síntese de RNA.

mostra que um estudo realizado com ratos comprovou que o vírus H1N1 tem dez vezes mais capacidade de infectar o tecido pulmonar do que o vírus da gripe comum. Dessa forma, o problema maior da gripe causada por este vírus é sua habilidade em “conquistar hospedeiros” e não sua letalidade.

04. Nas junções comunicantes tipo gap, as membranas plas-

a) Quais são as principais atitudes individuais a serem tomadas

as células com fusão das membranas plasmáticas das cé-

para se evitar o contágio, amplamente veiculadas pelo Mi-

lulas vizinhas. São formadas por duas partes que se unem,

nistério da Saúde? b) Sobre a reprodução do H1N1 no interior das células foi feita a seguinte afirmação: “Sendo o H1N1 um vírus de RNA, a duplicação do genoma viral ocorre pela ação de uma enzima, a RNA polimerase, que catalisa a síntese de RNA a partir do DNA da célula hospedeira para a produção de novos vírus”. Avalie se essa informação está correta ou não, justificando a sua resposta. 16. (UPF) A pele é um órgão bastante complexo de nosso organismo e é responsável por diversas funções essenciais à vida. Assinale a alternativa que apresenta somente informações corretas sobre a pele. a) Na epiderme, camada externa da pele, encontram-se numerosas fibras colágenas e elásticas que conferem tonicidade e elasticidade à pele.

máticas de células adjacentes apresentam grupos de proteínas específicas, que se dispõem formando canais que atravessam a bicamada de fosfolipídios das membranas. 08. A zônula de adesão corresponde a discos de adesão entre

sendo uma delas localizada em uma célula, e a outra, na célula vizinha. 16. Nos desmossomos, as células vizinhas estão firmemente unidas por uma substância intercelular adesiva, mas suas membranas plasmáticas não chegam a se tocar. 01 + 02 + 04 = 07 18. (Enem MEC) Os níveis de irradiância ultravioleta efetiva (IUV) indicam o risco de exposição ao Sol para pessoas de pele do tipo II, pele de pigmentação clara. O tempo de exposição segura (TES) corresponde ao tempo de exposição aos raios solares sem que ocorram queimaduras de pele. A tabela mostra a correlação entre riscos de exposição, IUV e TES. RISCOS DE EXPOSIÇÃO

IUV

TES (EM MINUTOS)

Baixo

0a2

Máximo .60

Médio

3a5

30 a 60

Alto

6a8

20 a 30

Extremo

Acima de 8

Máximo 20

b) Na derme, camada localizada imediatamente sob a epiderme, estão os melanócitos, células que produzem melanina, pigmento que determina a coloração da pele. c) A epiderme e a derme são formadas por células que estão em constante processo de renovação e que podem apresentar formas achatadas, cúbicas ou cilíndricas, organizando-se de maneira justaposta em uma ou mais camadas. d) Na camada externa da pele, denominada epiderme, encontram-se células que fabricam queratina e a acumulam internamente. Quando repletas de queratina, essas células morrem e passam a constituir um revestimento resistente

Uma das maneiras de se proteger contra queimaduras provocadas pela radiação ultravioleta é o uso dos cremes protetores solares, cujo Fator de Proteção Solar (FPS) é calculado da seguinte maneira:

ao atrito e altamente impermeável à água.

FPS =

e) Tanto na epiderme quanto na derme são encontrados numerosos fibroblastos, responsáveis pela produção de fibras colágenas que conferem elasticidade e tonicidade à pele.

FRENTE C  Exercícios de Aprofundamento

17. (UEPG) Os tecidos epiteliais, especialmente os de revestimento,

TPP = tempo de exposição mínima para produção de vermelhidão na pele protegida (em minutos). TPD = tempo de exposição mínima para produção de vermelhi-

são altamente resistentes à tração e suas células dificilmente se

dão na pele desprotegida (em minutos).

separam umas das outras. Nesses existem estruturas especia-

O FPS mínimo que uma pessoa de pele tipo II necessita para

lizadas que participam do processo de adesão. Com relação a

evitar queimaduras ao se expor ao Sol, considerando TPP o in-

essas estruturas e suas funções, assinale o que for correto.

tervalo das 12 às 14h, num dia em que a irradiância efetiva é

01. A zônula de oclusão é a região onde há junção da membra-

maior que 8, de acordo com os dados fornecidos, é

na plasmática de células adjacentes nas áreas mais próxi-

a) 5.

mas do polo apical, estabelecendo uma barreira à entrada

b) 6.

de macromoléculas no espaço entre células vizinhas.

c) 8.

02. As células epiteliais, além de unidas entre si, aderem à lâ-

d) 10.

mina basal por meio de hemidesmossomos, cuja morfolo-

e) 20.

gia é semelhante à de meio desmossomo. 126

TPP TPD