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Apostila de Biologia

CITOLOGIA Membrana Plasmática.......................................................................................... 3 Citoplasma........................................................................................................... 12 Núcleo.................................................................................................................. 26 Divisão Celular..................................................................................................... 31 Constituintes da célula.......................................................................................... 58

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Citologia A fronteira das células No mundo de hoje, é comum pensarmos em um país como sendo uma porção de terra delimitada espacialmente das demais pela presença de uma fronteira. Vamos pensar no caso do Brasil. Estamos rodeados de mar em metade do nosso território e, na outra metade, fazemos fronteira terrestre com outros nove países da América do Sul. Em suas fronteiras, todos os países instalam uma alfândega, que é uma repartição governamental de controle do movimento de entradas e saídas das pessoas e de mercadorias para o exterior ou deles provenientes.

Com as células não é diferente. Cada uma delas tem uma “área de fronteira”, representada pela membrana plasmática e, nesta área, as células também possuem o seu “posto alfandegário”, as proteínas. Assim como nas aduanas das fronteiras entre os países, essas proteínas são as responsáveis pelo reconhecimento de substâncias vindas de dentro ou de fora da célula como, por exemplo, hormônios.

O trabalho realizado por uma célula é semelhante ao que acontece em uma fábrica, como a de televisores, por exemplo. Através de portões, dá-se a entrada de diversos tipos de peças destinadas as linhas de montagem. Para a fabricação e a montagem dos aparelhos, são necessários energia e operários habilitados. É preciso, ainda, um setor de embalagem para preparar a expedição do que é produzido e uma diretoria para comandar todo o complexo fabril e manter o relacionamento com o mundo externo. Tudo dentro dos limites representados pelo muro da fábrica.

A célula possui setores semelhantes aos de uma fábrica. Um limite celular, representado pela membrana plasmática, separa o conteúdo da célula, o citoplasma, do meio externo. O citoplasma, constituído por organóides e hialoplasma (ou citosol), um material viscoso representa o setor produtivo. Um núcleo contendo o material genético representa “a diretoria” da célula.

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Os limites da célula viva

Fig 1.1

Uma célula viva é um compartimento microscópico, isolado do ambiente por pelo menos uma barreira: a membrana plasmática. Está é uma película extremamente fina e delicada, que exerce severa “fiscalização” sobre todas as substâncias e partículas que entram e saem da célula.

Dada a relativa fragilidade da membrana plasmática, a maioria das células apresenta algum tipo de envoltório que dá proteção e suporte físico à membrana. Entre esses envoltórios destacam-se o glicocálix, presente na maioria das células animais, e a parede celulósica, presente em células de plantas e de algumas algas.

Glicocálix Fig1.2

Se isolássemos uma célula de nosso corpo, notaríamos que ela esta envolta por uma espécie de malha feita de moléculas de glicídios (carboidratos) frouxamente entrelaçadas. Esta malha protege a célula como uma vestimenta: trata-se do glicocálix (do grego glykys, doce, 3

açúcar, e do latim calyx, casca envoltório). (Fig1.2) Diversas funções têm sido sugeridas para o glicocálix. Acredita-se que, além de ser uma proteção contra agressões físicas e químicas do ambiente externo, ele funcione como uma malha de retenção de nutrientes e enzimas, mantendo um microambiente adequado ao redor de cada célula. Confere às células a capacidade de se reconhecerem, uma vez que células diferentes têm glicocálix formado por glicídios diferentes e células iguais têm glicocálix formado por glicídios iguais.

Parede celulósica

As células vegetais possuem um envoltório externo, espesso e relativamente rígido: a parede celulósica, também chamada membrana esquelética celulósica; Células vegetais jovens apresentam uma parede celulósica fina e flexível, denominada parede primária.

(Fig 1.3)

Fig 1.3

Fig 1.4

A parede primária é elástica, de modo a permitir o crescimento celular. Depois que a célula cresceu e atingiu o tamanho e a forma definitivos, forma-se a parede secundária, mais espessa e rígida. A celulose que constitui a parede secundária é secretada através da membrana plasmática, e se deposita entre esta e a superfície interna da parede primária, na qual adere fortemente.

(Fig 1.4) Constituição da parede celulósica A parede das células vegetais é constituída por longas e resistentes microfibrilas do polissacarídeo celulose. As microfibrilas celulósicas se mantém unidas por meio de uma matriz formada por glicoproteínas (proteínas ligadas a açucares), hemicelulose e pectina (polissacarídeos).

A estrutura molecular da parede celulósica aplica o mesmo princípio do concreto armado, no qual longas e resistentes varetas de ferro estão mergulhadas em uma argamassa de cimento e pedras.

Na parede celular, as microfibrilas de celulose correspondem às varetas de ferro do concreto, enquanto as glicoproteínas e os polissacarídeos da matriz correspondem à argamassa.

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Membrana celular (membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema) Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.

Constituição química da membrana plasmática Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica. (Fig. 1.1) A organização molecular da membrana plasmática Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.

O modelo do mosaico fluído A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.

Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções.

As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.

Funções das proteínas na membrana plasmática As proteínas da membrana plasmática exercem grandes variedades de funções: atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula, funcionam como 5

receptores de membrana, encarregadas de receber sinais de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a adesão de células adjacentes em um tecido, servem como ponto de ancoragem para o citoesqueleto.

• Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana podem aderir umas às outras.

• Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células.

• Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas especificamente por outras células.

• Proteínas receptoras de membrana.

• Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP (adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena a energia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células (respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para a realização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela é fornecida por moléculas de ATP. • Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica.

• Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.

Transporte pela Membrana Plasmática

A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias e não por outras define sua permeabilidade. Em uma solução, encontram-se o solvente (meio líquido dispersante) e o soluto(partícula dissolvida). Classificam-se as membranas, de acordo com a permeabilidade, em 4 tipos: a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto; b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto; c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto; d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto.

Nessa última classificação se enquadra a membrana plasmática.

A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois meios tornam-se proporcionais.

A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos, entre os quais podemos citar:

Transporte Passivo Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nas duas faces da membrana. Não envolve gasto de energia.

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Osmose A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração. A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.

A osmose não é influenciada pela natureza do soluto, mas pelo número de partículas.

Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam do mesmo tipo, exercem a mesma pressão osmótica e são isotônicas. Caso sejam separadas por uma membrana, haverá fluxo de água nos dois sentidos de modo proporcional.

Quando se comparam soluções de concentrações diferentes, a que possui mais soluto e, portanto, maior pressão osmótica é chamada hipertônica, e a de menor concentração de soluto e menor pressão osmótica é hipotônica. Separadas por uma membrana, há maior fluxo de água da solução hipotônica para a hipertônica, até que as duas soluções se tornem isotônicas.

A osmose pode provocar alterações de volume celular. Uma hemácia humana é isotônica em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% (“solução fisiológica”). Caso seja colocada em um meio com maior concentração, perde água e murcha. Se estiver em um meio mais diluído (hipotônico), absorve água por osmose e aumenta de volume, podendo romper (hemólise).

Se um paramécio é colocado em um meio hipotônico, absorve água por osmose. O excesso de água é eliminado pelo aumento de freqüência dos batimentos do vacúolo pulsátil (ou contrátil).

Protozoários marinhos não possuem vacúolo pulsátil, já que o meio externo é hipertônico.

A pressão osmótica de uma solução pode ser medida em um osmômetro. A solução avaliada é colocada em um tubo de vidro fechado com uma membrana semipermeável, introduzido em um recipiente contendo água destilada, como mostra a figura.

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Por osmose, a água entra na solução fazendo subir o nível líquido no tubo de vidro. Como no recipiente há água destilada, a concentração de partículas na solução será sempre maior que fora do tubo de vidro. Todavia, quando o peso da coluna líquida dentro do tubo de vidro for igual à força osmótica, o fluxo de água cessa. Conclui-se, então, que a pressão osmótica da solução é igual à pressão hidrostática exercida pela coluna líquida.

Transporte Passivo Difusão Consiste na passagem das moléculas do soluto, do local de maior para o local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio. É um processo lento, exceto quando o gradiente de concentração for muito elevado ou as distâncias percorridas forem curtas. A passagem de substâncias, através da membrana, se dá em resposta ao gradiente de concentração.

Difusão Facilitada Certas substâncias entram na célula a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético, mas com uma velocidade maior do que a permitida pela difusão simples. Isto ocorre, por exemplo, com a glicose, com alguns aminoácidos e certas vitaminas. A velocidade da difusão facilitada não é proporcional à concentração da substância.

Aumentando-se a concentração, atinge-se um ponto de saturação, a partir do qual a entrada obedece à difusão simples. Isto sugere a existência de uma molécula transportadora chamada permease na membrana. Quando todas as permeases estão sendo utilizadas, a velocidade não pode aumentar. Como alguns solutos diferentes podem competir pela mesma permease, a presença de um dificulta a passagem do outro.

Osmose na célula vegetal

Como já foi dito anteriormente, se duas soluções se mantêm separadas por uma membrana semipermeável, ocorre fluxo de água da solução mais diluída para a mais concentrada. Essa difusão do solvente chama-se osmose.

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Quando uma célula vegetal está em meio hipotônico, absorve água. Ao contrário da célula animal, ela não se rompe, pois é revestida pela parede celular ou membrana celulósica, que é totalmente permeável, mas tem elasticidade limitada, restringindo o aumento do volume da célula. Assim, a entrada de água na célula não depende apenas da diferença de pressão osmótica entre o meio extracelular e o meio intracelular (principalmente a pressão osmótica do suco vacuolar, líquido presente no interior do vacúolo da célula vegetal). Depende, também, da pressão contrária exercida pela parede celular. Essa pressão é conhecida por pressão de turgescência, ou resistência da membrana celulósica à entrada de água na célula.

A Célula Vegetal em Meio Isotônico Quando está em meio isotônico, a parede celular não oferece resistência à entrada de água, pois não está sendo distendida (PT = zero). Mas, como as concentrações de partículas dentro e fora da célula são iguais, a diferença de pressão de difusão é nula.

A célula está flácida. A força de entrada (PO) de água é igual à força de saída (PT) de água da célula.

Como DPD = PO – PT DPD = zero

A Célula Vegetal em Meio Hipotônico Quando o meio é hipotônico, há diferença de pressão osmótica entre os meios intra e extra- celular. À medida que a célula absorve água, distende a membrana celulósica, que passa a oferecer resistência à entrada de água. Ao mesmo tempo, a entrada de água na célula dilui o suco vacuolar, cuja pressão osmótica diminui. Em certo instante, a pressão de turgescência(PT) se iguala à pressão osmótica(PO), tornando a entrada e a saída de água proporcionais.

PO = PT, portanto DPD = PO – PT DPD =zero A célula está túrgida.

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A Célula Vegetal em Meio Hipertônico

Quando a célula está em meio hipertônico, perde água e seu citoplasma se retrai, deslocando a membrana plasmática da parede celular. Como não há deformação da parede celular, ela não exerce pressão de turgescência (PT = zero). Nesse caso: DPD = PO Diz-se que a célula está plasmolisada. Se a célula plasmolisada for colocada em meio hipotônico, absorve água e retorna à situação inicial. O fenômeno inverso à plasmólise chama-se deplasmólise ou desplasmolise.

Transporte Ativo

Neste processo, as substâncias são transportadas com gasto de energia, podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração). Esse gradiente pode ser químico ou elétrico, como no transporte de íons. O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato. A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no outro lado da membrana. Gira, novamente, voltando à posição inicial. A bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na+ na face interna da membrana e o libera na face externa. Ali, se liga a um íon K + e o libera na face externa. A energia para o transporte ativo vem da hidrólise do ATP.

Endocitose e exocitose 10

Enquanto que a difusão simples e facilitada e o transporte ativo são mecanismos de entrada ou saída para moléculas e ions de pequenas dimensões, as grandes moléculas ou até partículas constituídas por agregados moleculares são transportadas através de outros processos.

Endocitose Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- para o intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de vesículas de endocitose ou endocíticas.

Estas são formadas por invaginação da membrana plasmática, seguida de fusão e separação de um segmento da mesma.

Há três tipos de endocitose: pinocitose, fagocitose e endocitose mediada.

Pinocitose Neste caso, as vesículas são de pequenas dimensões e a célula ingere moléculas solúveis que, de outro modo, teriam dificuldades em penetrar a membrana.

O mecanismo pinocítico envolve gasto de energia e é muito seletivo para certas substâncias, como os sais, aminoácidos e certas proteínas, todas elas solúveis em água.

Este processo, que ocorre em diversas células, tem uma considerável importância para a Medicina: o seu estudo mais aprofundado pode permitir o tratamento de grupos de células com substâncias que geralmente não penetram a membrana citoplasmática (diluindo-as numa solução que contenha um indutor de pinocitose como, por exemplo, a albumina, fazendo com que a substância siga a albumina até ao interior da célula e aí desempenhe a sua função). (Fig 1.4) Fagocitose Este processo é muito semelhante à pinocitose, sendo a única diferença o fato de o material envolvido pela membrana não estar diluído.

Enquanto que a pinocitose é um processo comum a quase todas as células eucarióticas, muitas das células pertencentes a organismos multicelulares não efetuam fagocitose, sendo esta efetuada por células específicas. Nos protistas a fagocitose é freqüentemente uma das formas de ingestão de alimentos.

Os glóbulos brancos utilizam este processo para envolver materiais estranhos como bactérias ou até células danificadas. Dentro da célula fagocítica, enzimas citoplasmáticas são secretadas para a vesícula e degradam o material até este ficar com uma forma inofensiva.(Fig 1.5)

Fig 1.4

Fig 1.5

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Exocitose Enquanto que na endocitose as substâncias entram nas células, existe um processo inverso: a exocitose.

Depois de endocitado, o material sofre transformações sendo os produtos resultantes absorvidos através da membrana do organito e permanecendo o que resta na vesícula de onde será posteriormente exocitado.

A exocitose permite, assim, a excreção e secreção de substâncias e dá-se em três fases: migração, fusão e lançamento. Na primeira, as vesículas de exocitose deslocam-se através do citoplasma. Na segunda, dá-se a fusão da vesícula com a membrana celular. Por último, lança-se o conteúdo da vesícula no meio extracelular.

Citosol, Citoplasma ou hialoplasma

Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era preenchido por um fluído homogêneo e viscoso, no qual estava mergulhado o núcleo. Esse fluido recebeu o nome de citoplasma (do grego kytos, célula, e plasma, aquilo que dá forma, que modela).

Hoje se sabe que o espaço situado entre a membrana plasmática e o núcleo é bem diferente do que imaginaram aqueles citologistas pioneiros. Além da parte fluida, o citoplasma contém bolsas e canais membranosos e organelas ou orgânulos citoplasmáticos, que desempenham funções específicas no metabolismo da célula eucarionte.

O fluido citoplasmático é constituído principalmente por água, proteínas, sais minerais e açucares. No citosol ocorre a maioria das reações químicas vitais, entre elas a fabricação das moléculas que irão constituir as estruturas celulares. É também no citosol que muitas substâncias de reserva das células animais, como as gorduras o glicogênio, ficam armazenadas.

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Ciclose O citosol encontra-se em contínuo movimento, impulsionado pela contração rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma, em um processo semelhante ao que faz nossos músculos se movimentarem. Os fluxos de citosol constituem o que os biólogos denominam ciclose. Em algumas células, a ciclose é tão intensa que há verdadeiras correntes circulatórias internas. Sua velocidade aumenta com elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas, assim como na falta de oxigênio.

Movimento amebóide 12

Alguns tipos de células têm a capacidade de alterar rapidamente a consistência de seu citosol, gerando fluxos internos que permitem à célula mudar de forma e se movimentar. Esse tipo de movimento celular, presente em muitos protozoários e em alguns tipos de células de animais multicelulares, é chamado movimento amebóide.

As Organelas citoplasmáticas Alguns dos organóides (também chamados de orgânulos ou organelas) do citoplasma são membranosos, isto é, são revestidos por uma membrana lipoprotéica semelhante a membrana plasmática. Estamos nos referindo a retículo endoplasmático, mitocôndrias, sistema golgiense (ou complexo de golgi),lisossomos, peroxissomos, glioxissomos, cloroplastos e vacúolos. Os organóides não membranosos são os ribossomos e os centríolos.

O retículo endoplasmático

Tipos de retículo O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas paredes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essas estruturas membranosas formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retículo endoplasmático. Pode-se distinguir dois tipos de retículo: rugoso (ou granular) e liso (ou agranular).

Retículo endoplasmático rugoso (RER) e liso (REL) O retículo endoplasmático rugoso (RER), também chamado de ergastoplasma, é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de grânulos – os ribossomos – aderidos à sua superfície externa (voltada para o citosol). Já o retículo endoplasmático liso (REL) é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, e, portanto, de superfície lisa.

Os dois tipos de retículo estão interligados e a transição entre eles é gradual. Se observarmos o retículo endoplasmático partindo do retículo rugoso em direção ao liso, vemos as bolsas se tornarem menores e a quantidade de ribossomos aderidos diminuir progressivamente, até deixar de existir.

Funções do retículo endoplasmático 13

O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol.

Produção de lipídios Uma importante função de retículo endoplasmático liso é a produção de lipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais componentes lipídicos de todas as membranas celulares são produzidos no REL. Outros tipos de lipídios produzidos no retículo liso são os hormônios esteróides, entre os quais estão a testosterona e os estrógeno, hormônios sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados.

Desintoxicação O retículo endoplasmático liso também participa dos processos de desintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o REL, absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.

Armazenamento de substâncias Dentro das bolsas do retículo liso também pode haver armazenamento de substâncias. Os vacúolos das células vegetais, por exemplo, são bolsas membranosas derivadas do retículo que crescem pelo acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.

Produção de proteínas O retículo endoplasmático rugoso, graças à presença dos ribossomos, é responsável por boa parte da produção de proteínas da célula. As proteínas fabricadas nos ribossomos do RER penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais co retículo endoplasmático liso.

Os vacúolos Os vacúolos das células vegetais são interpretados com regiões expandidas do retículo endoplasmático. Em células vegetais jovens observam-se algumas dessas regiões, formando pequenos vacúolos isolados um do outro. Mas, à medida que a célula atinge a fase adulta, esses pequenos vacúolos se fundem, formando-se um único, grande e central, com ramificações que lembram sua origem reticular. A expansão do vacúolo leva o restante do citoplasma a ficar comprimido e restrito à porção periférica da célula. Além disso, a função do vacúolo é regular as trocas de água que ocorrem na osmose.

Em protozoários de água doce existem vacúolos pulsáteis (também chamados contráteis), que exercem o papel de reguladores osmóticos. O ingresso constante de água, do meio para o interior da célula, coloca em risco a integridade celular. A remoção contínua dessa água mantém constante a concentração dos líquidos celulares e evita riscos de rompimento da célula. É um trabalho que consome energia.

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Aparelho de Golgi A denominação aparelho ou complexo de Golgi é uma homenagem ao citologista italiano Camilo Golgi, que, em 1898, descobriu essa estrutura citoplasmática. Ao verificar que certas regiões com citoplasma celular se coravam por sais de ósmio de prata, Golgi imaginou que ali deveria existir algum tipo de estrutura, posteriormente confirmada pela microscopia eletrônica.

Dictiossomos O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos. Cada uma dessas pilhas recebe o nome dedictiossomo. Nas células animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local, próximo ao núcleo. Nas células vegetais, geralmente há vários dictiossomos espalhados pelo citoplasma.

Funções do aparelho de Golgi O aparelho de Golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. Muitas das substâncias que passam pelo aparelho de Golgi serão eliminadas da célula, indo atuar em diferentes partes do organismo. É o que ocorre, por exemplo, com as enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos (estômago, intestino, pâncreas etc.). Outras substâncias, tais como o muco que lubrifica as superfícies internas do nosso corpo, também são processadas e eliminadas pelo aparelho de Golgi. Assim, o principal papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de substâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado secreção celular.

Secreção de enzimas digestivas As enzimas digestivas do pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER e levadas até as bolsas do aparelho de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos da célula pancreática. Quando chega o sinal de que há alimento para ser digerido, as bolsas cheias de enzimas se deslocam até a membrana plasmática, fundem-se com ela e eliminam seu conteúdo para o meio exterior.

A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos exemplos do papel do aparelho de Golgi nos processos de secreção celular. Praticamente todas as células do corpo sintetizam e secretam uma grande variedade de proteínas que atuam fora delas.

Na periferia do citoplasma, o citosol é mais viscoso, tendo consistência de gelatina mole. Essa região é chamada de ectoplasma (do grego, ectos, fora). Na parte mais central da célula situa-se o endoplasma (do grego, endos, dentro), de consistência mais fluida.

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Para saber mais Formação do acrossomo do espermatozóide O aparelho de Golgi desempenha um papel importante na formação dos espermatozóides. Estes contêm bolsas repletas de enzimas digestivas, que irão perfurar as membranas do óvulo e permitir a fecundação. A bolsa de enzimas do espermatozóide maduro, originada no aparelho de Golgi, é oacrossomo (do grego acros, alto, topo, e somatos, corpo), termo que significa “corpo localizado no topo do espermatozóide”.

Lisossomos Estrutura e origem dos lisossomos Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir substâncias orgânicas. Com origem no aparelho de Golgi, os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes. As enzimas são produzidas no RER e migram para os dictiossomos, sendo identificadas e enviadas para uma região especial do aparelho de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.

A digestão intracelular Os lisossomos são organelas responsáveis pela digestão intracelular. As bolsas formadas nafagocitose e na pinocitose, que contêm partículas capturadas no meio externo, fundem-se aos lisossomos, dando origem a bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá

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Vacúolos digestivos

As bolsas originadas pela fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos são denominadas vacúolos digestivos; em seu interior, as substâncias originalmente presentes nos fagossomos ou pinossomos são digeridas pelas enzimas lisossômicas. À medida que a digestão intracelular vai ocorrendo, 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 célula eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior.

Nesse processo, denominado clasmocitose, o vacúolo residual encosta na membrana plasmática e fundem-se com ela, lançando seu conteúdo para o meio externo.

Para saber mais Autofagia Todas 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.

Em determinadas situações, a autofagia é uma atividade puramente alimentar. Quando um organismo é privado de alimento e as reservas do seu corpo se esgotam, as células, como estratégia de sobrevivência no momento de crise, passam a digerir partes de si mesmas.

No dia-a-dia da vida de uma célula, a autofagia permite destruir organelas celulares desgastadas e reaproveitar alguns de seus componentes moleculares.

O processo da autofagia se inicia com a aproximação dos lisossomos da estrutura a ser eliminada. Esta é cercada e envolvida pelos lisossomos, ficando contida em uma bolsa repleta de enzimas denominada vacúolo autofágico.

Através da autofagia, uma célula destrói e reconstrói seus constituintes centenas ou até milhares de vezes. Uma célula nervosa do cérebro, por exemplo, formada em nossa vida embrionária, tem todos os seus componentes (exceto os genes) com menos de um mês de idade. Uma célula de nosso fígado, a cada semana, digere e reconstrói a maioria de seus componentes.

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Na silicose (“doença dos mineiros”), que ataca os pulmões ocorre a ruptura dos lisossomos de células fagocitárias (macrófagos), com conseqüente digestão dos componentes e morte celular.

Certas doenças degenerativas do organismo humano são creditadas a liberação de enzimas lisossômicas dentro da célula; isso aconteceria, por exemplo, em certos casos de artrite, doença das articulações ósseas.

Peroxissomos

Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com eles até bem pouco tempo.

Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.

Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase.

A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada (H 2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se forma normalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos, mas, em grande quantidade, pode causar lesões à célula.

Apesar das descobertas recentes envolvendo os peroxissomos, a função dessas organelas no metabolismo celular ainda é pouco conhecida. Entre outras funções, acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula.

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Os centríolos

Os centríolos são organelas NÃO envolvidas por membrana e que participam do progresso de divisão celular. Nas células de fungos complexos, plantas superiores (gimnospermas e angiospermas) e nematóides não existem centríolos. Eles estão presentes na maioria das células de animas, algas e vegetais inferiores como as briófitas (musgos) e pteridófitas (samambaias).

Estruturalmente, são constituídos por um total de nove trios de microtúbulos protéicos, que se organizam em cilindro.

São autoduplicáveis no período que precede a divisão celular, migrando, logo a seguir, para os pólos opostos da célula.

Uma das providências que a fábrica celular precisa tomar é a construção de novas fábricas, isto é, a sua multiplicação. Isso envolve uma elaboração prévia de uma serie de “andaimes” protéicos, o chamado fuso de divisão, formado por inúmeros filamentos de microtúbulos.

Embora esses microtúbulos não sejam originados dos centríolos e sim de uma região da célula conhecido como centrossomo, é comum a participação deles no processo de divisão de uma célula animal. Já em células de vegetais superiores, como não existem centríolos, sua multiplicação se processa sem eles.

Os Cílios e Flagelos São estruturas móveis, encontradas externamente em células de diversos seres vivos. Os cílios são curtos e podem ser relacionados à locomoção e a remoção de impurezas. Nas células que revestem a traquéia humana, por exemplo, os batimentos ciliares empurram impurezas 19

provenientes do ar inspirado, trabalho facilitado pela mistura com o muco que, produzido pelas células da traquéia, lubrifica e protege a traquéia. Em alguns protozoários, por exemplo, o paramécio, os cílios são utilizados para a locomoção.

Os flagelos são longos e também se relacionam a locomoção de certas células, como a de alguns protozoários (por exemplo, o tripanosssomo causador da doença de Chagas) e a do espermatozóide.

Em alguns organismos pluricelulares, por exemplo, nas esponjas, o batimento flagelar cria correntes de água que percorrem canais e cavidades internas, trazendo, por exemplo, partículas de alimento.

Estruturalmente, cílios e flagelos são idênticos. Ambos são cilíndricos, exteriores as células e cobertos por membrana plasmática. Internamente, cada cílio ou flagelo é constituído por um conjunto de nove pares de microtúbulos periféricos de tubulina, circundando um par de microtúbulos centrais. É a chamada estrutura 9 + 2.

Tanto os cílios como flagelos são originados por uma região organizadora no interior da célula, conhecida como corpúsculo basal. Em cada corpúsculo basal há um conjunto de nove trios de microtúbulos (ao invés de duplas, como nos cílios e flagelos), dispostos em círculo. Nesse sentido, a estrutura do corpúsculo basal é semelhante à de um centríolo.

Mitocôndrias Estrutura e função das mitocôndrias As mitocôndrias estão imersas no citosol, entre as diversas bolsas e filamentos que preenchem o citoplasma das células eucariontes. Elas são verdadeiras “casas de força” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares.

As mitocôndrias foram descobertas em meados do século XIX, e, durante décadas, sua existência foi questionada por alguns citologistas. Somente em 1890 foi demonstrada, de modo incontestável, a presença de mitocôndrias no citoplasma celular. O termo “mitocôndria” (do grego, mitos, fio, e condros, cartilagem) surgiu em 1898, possivelmente como referência ao aspecto filamentoso e homogêneo (cartilaginoso) dessas organelas em alguns tipos de células, quando observadas ao microscópio óptico.

As mitocôndrias, cujo número varia de dezenas até centenas, dependendo do tipo de célula, estão presentes praticamente em todos os seres eucariontes, sejam animais, plantas, algas, fungos ou protozoários.

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Estrutura interna das mitocôndrias As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoprotéicas semelhantes às demais membranas celulares. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas – as cristas mitocondriais – que se projetam para o interior da organela.

A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominado matriz mitocondrial, onde estão presentes diversas enzimas, além de DNA e RNA e pequenos ribossomos e substâncias necessárias à fabricação de determinadas proteínas.

A respiração celular No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, processo em que moléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio (O2), transformando-se em gás carbônico (CO 2) e água (H2O) e liberando energia.

C6H12O6 + O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia A energia liberada na respiração celular é armazenada em uma substância chamada ATP (adenosina trifosfato), que se difunde para todas as regiões da célula, fornecendo energia para as mais diversas atividades celulares. O processo de respiração celular será melhor explicado na seção de Metabolismo energético.

A origem das mitocôndrias Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria. Quando a célula vai se dividir, suas mitocôndrias se separam em dois grupos mais ou menos equivalentes, que se posicionam em cada um dos lados do citoplasma.

Ao final da divisão cada um dos grupos fica em uma célula-filha. Posteriormente, no decorrer do crescimento das células, as mitocôndrias se duplicam e crescem, restabelecendo o número original.

As mitocôndrias do espermatozóide penetram no óvulo durante a fecundação e degeneram-se logo em seguida, portanto, as mitocôndrias presentes na célula-ovo são originárias exclusivamente da mãe. As mitocôndrias ovulares, que se multiplicam sempre que a célula se reproduz, são as ancestrais de todas, as mitocôndrias presentes em nossas células.

Muitos cientistas estão convencidos de que as mitocôndrias são descendentes de seres procariontes primitivos que um dia se instalaram no citoplasma das primeiras células eucariontes. Existem evidências que apóiam essa hipótese, tais como o fato de as mitocôndrias apresentarem material genético mais parecido com a das bactérias do que com a das células eucariontes em que se encontram.

O mesmo ocorre com relação a maquinaria para a síntese de proteínas: os ribossomos mitocondriais são muito semelhantes aos das bactérias e bem diferentes dos ribossomos presentes no citoplasma das células eucariontes.

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Plastos Classificação e estrutura dos plastos Plastos são orgânulos citoplasmáticos encontrados nas células de plantas e de algas. Sua forma e tamanho variam conforme o tipo de organismo. Em algumas algas, cada célula possui um ou poucos plastos, de grande tamanho e formas características. Já em outras algas e nas plantas em geral, os plastos são menores e estão presentes em grande número por célula.

Os plastos podem ser separados em duas categorias: • cromoplastos (do grego chromos, cor), que apresentam pigmentos em seu interior. O cromoplasto mais freqüente nas plantas é o cloroplasto, cujo principal componente é a clorofila, de cor verde. Há também plastos vermelhos, os eritroplastos (do grego eritros, vermelho), que se desenvolvem, por exemplo, em frutos maduros de tomate.

• leucoplastos (do grego leukos, branco), que não contêm pigmentos.

Cloroplastos Os cloroplastos são orgânulos citoplasmáticos discóides que se assemelham a uma lente biconvexa com cerca de 10 micrometros de diâmetro. Eles apresentam duas membranas envolventes e inúmeras membranas internas, que formam pequenas bolsas discoidais e achatadas, os tilacóides (do gregothylakos, bolsa).

Os tilacóides se organizam uns sobre os outros, formando estruturas cilíndricas que lembram pilhas de moedas. Cada pilha é um granum, que significa grão, em latim (no plural, grana).

O espaço interno do cloroplasto é preenchido por um fluido viscoso denominado estroma, que corresponde à matriz das mitocôndrias, e contém, como estas, DNA, enzimas e ribossomos.

As moléculas de clorofila ficam dispostas organizadamente nas membranas dos tilacóides, de modo a captarem a luz solar com a máxima eficiência.

Funções do cloroplasto Se as mitocôndrias são as centrais energéticas das células, os cloroplastos são as centrais energéticas da própria vida. Eles produzem moléculas orgânicas, principalmente glicose, que servem de combustível para as mitocôndrias de todos os organismos que se alimentam, direta ou indiretamente, das plantas.

Os cloroplastos produzem substâncias orgânicas através do processo de fotossíntese. Nesse processo, a energia luminosa é transformada em energia química, que fica armazenada nas moléculas das substâncias orgânicas fabricadas. As matérias-primas empregadas na produção dessas substâncias são, simplesmente, gás carbônico e água.

Durante a fotossíntese, os cloroplastos também produzem e liberam gás oxigênio (O2), necessário à respiração tanto de animais quanto de plantas. Os cientistas acreditam que praticamente todo o gás oxigênio que existe hoje na atmosfera terrestre tenha se originado através da fotossíntese.

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1) Em glóbulos vermelhos, quando colocados em uma solução hipotônica, ocorre a entrada de água por osmose, o que pode acarretar o seu rompimento. Quando uma célula vegetal é colocada em solução semelhante, fica túrgida, e não se rompe como os glóbulos vermelhos.

Assinale a alternativa que indica a estrutura responsável pelo não rompimento da célula vegetal. a) Membrana plasmática. b) Vacúolo. c) Parede celular. d) Retículo endoplasmático. e) Mitocôndria.

2) A presença de folhas brancas ou variegadas pode dever-se a uma série de fatores. As folhas brancas herdadas são oriundas de mutações em genes do núcleo da célula, das mitocôndrias ou dos plastos. Tais mutações resultam, direta ou indiretamente, na incapacidade de acumular pigmentos fotossintéticos. Assim, as regiões brancas não são capazes de realizar fotossíntese. Ciência Hoje, v.40, agosto de 2007. (Adapt.). Com base no texto e em seus conhecimentos, analise as seguintes afirmativas. I. Os cloroplastos, organelas que apresentam DNA, podem sofrer mutação genética que acarreta a incapacidade de acumular clorofila – pigmento encontrado nos tilacóides – inviabilizando o processo fotossintético. II. Os plastos são formados a partir de protoplastos, em que cada célula especializada origina um tipo de plasto diferente, o qual é incapaz de se transformar em outro tipo de plasto.

Ocorrendo a mutação, cloroplastos não são formados, o que torna as folhas brancas. III. O cloroplasto é envolto por duas membranas lipoprotéicas e possui internamente um elaborado sistema de bolsas membranosas interligadas. Em folhas verdes, no interior dessas bolsas existe DNA, RNA e ribossomos; já nas folhas brancas não ocorrem ribossomos, o que ocasiona a não produção de clorofila. IV. Nas regiões brancas das folhas não ocorre a etapa fotoquímica, que compreende a fotofosforilação e a fotólise da água. Nas folhas verdes, a clorofila, ao receber energia da luz, emite elétrons energizados, os quais são captados e transportados por uma cadeia de substâncias presentes na membrana do tilacóide, liberando gradativamente sua energia. Estão corretas apenas as afirmativas: a) II e III. b) I e III. c) II e IV. d) I e IV. e) I e II

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3) (UNICAMP) Uma droga qualquer de efeito tóxico (fenobarbital, por exemplo, que é um sedativo usado como medicamento) foi fornecida a ratos adultos por 5 dias consecutivos. O retículo endoplasmático (RE) de hepatócitos (células do fígado), analisado durante 12 dias, apresentou os seguintes resultados:

O que sugerem os resultados obtidos? Por quê?

04) (UF-PA) Sobre as funções dos tipos de retículo endoplasmático, pode–se afirmar que: a) o rugoso está relacionado com o processo de síntese de esteróides; b) o liso tem como função a síntese de proteínas; c) o liso é responsável pela formação do acrossomo dos espermatozóides; d) o rugoso está ligado à síntese de proteína; e) o liso é responsável pela síntese de poliolosídios.

05) (UFCE) O aspecto comum do Complexo de Golgi, em células animais, deduzindo através de observações ao microscópio eletrônico, é de: a) vesículas formadas por dupla membrana, sendo a interna sem granulações e com dobras voltadas para o interior; b) membranas granulosas delimitando vesículas e sacos achatados, que dispõem paralelamente; c) um complexo de membranas formando tubos anastomosados, com dilatações em forma de disco; d) sacos e vesículas achatadas, formadas por membrana dupla em que a interna, cheia de grânulos, emite para o interior prolongamentos em forma de dobras; e) membranas lisas delimitando vesículas e sacos achatados, que se dispõem paralelamente.

06) (VUNESP) Numa célula eucariótica, a síntese de proteínas, a síntese de esteróides e a respiração celular estão relacionadas, respectivamente: a) ao Complexo de Golgi, às mitocôndrias, aos ribossomos; b) ao retículo endoplasmático liso, ao retículo endoplasmático granular, ao Complexo de Golgi; c) aos ribossomos, ao retículo endoplasmático liso, às mitocôndrias; d) ao retículo endoplasmático granular, às mitocôndrias, ao Complexo de Golgi; e) ao retículo endoplasmático liso, ao Complexo de Golgi, às mitocôndrias.

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07. Os lisossomos participam de dois processos celulares: autofagia e autólise. No que consiste esses dois processos?

08. De que maneira a célula age em relação à água oxigenada, produto tóxico resultante da atividade celular?

09. (UF - São Carlos) Todas as alternativas abaixo expressam uma relação correta entre uma estrutura celular e sua função ou origem, exceto: a) Aparelho de Golgi - relacionado com a síntese de polissacarídeos e com a adição de açúcares às moléculas de proteínas. b) Retículo endoplasmático rugoso - relacionado com a sínteses de proteínas reduzidas das células. c) Peroxissomos - relacionados com os processos de fagocitose e pinocitose, sendo responsáveis pela digestão intracelular. d) Lisossomos - ricos em hidrolases ácidas, têm sua origem relacionada com os sacos do aparelho de Golgi. e) Retículo endoplasmático liso - relacionado com a secreção de esteróides e com o processo de desintoxicação celular.

10. Qual das estruturas abaixo está associada corretamente à principal função que exerce na célula? a) centro celular ................................... divisão celular b) lisossomo ........................................ respiração celular c) mitocôndria ..................................... síntese de proteína d) ribossomo ....................................... digestão celular e) Complexo de Golgi ......................... ciclos de Krebs 11. Associe a segunda coluna de acordo com a primeira e assinale a alternativa que está correta: 1. Lisossomo 2. Complexo de Golgi 3. Ribossomo 4. Retículo endoplasmático 5. Mitocôndria

(

) Acúmulo e eliminação de secreção ) Digestão intracelular ( ) Transporte de materiais dentro da célula ( ) Síntese de proteínas ( ) Armazenamento de substâncias (

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O núcleo celular O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado o descobridor do núcleo celular. Embora muitos citologistas anteriores a ele já tivessem observados núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessas estruturas para a vida das células. O grande mérito de Brown foi justamente reconhecer o núcleo como componente fundamental das células. O nome que ele escolheu expressa essa convicção: a palavra “núcleo” vem do grego nux, que significa semente. Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, por analogia aos frutos.

Hoje, sabemos que o núcleo é o centro de controle das atividades celulares e o “arquivo” das informações hereditárias, que a célula transmite às suas filhas ao se reproduzir.

Células eucariontes e procariontes A membrana celular presente nas células eucariontes, mas ausente nas procariontes. Na célula eucarionte, o material hereditário está separado do citoplasma por uma membrana – a carioteca – enquanto na célula procarionte o material hereditário se encontra mergulhado diretamente no líquido citoplasmático.

Os componentes do núcleo O núcleo das célula que não estão em processo de divisão apresenta um limite bem definido, devido à presença da carioteca ou membrana nuclear, visível apenas ao microscópio eletrônico.

A maior parte do volume nuclear é ocupada por uma massa filamentosa denominada cromatina.

Existem ainda um ou mais corpos densos (nucléolos) e um líquido viscoso (cariolinfa ou nucleoplasma).

A carioteca 26

A carioteca (do grego karyon, núcleo e theke, invólucro, caixa) é um envoltório formado por duas membranas lipoprotéicas cuja organização molecular é semelhante as demais membranas celulares.

Entre essas duas membranas existe um estreito espaço, chamado cavidade perinuclear.

A face externa da carioteca, em algumas partes, se comunica com o retículo endoplasmático e, muitas vezes, apresenta ribossomos aderidos à sua superfície. Neste caso, o espaço entre as duas membranas nucleares é uma continuação do espaço interno do retículo endoplasmático.

Poros da carioteca A carioteca é perfurada por milhares de poros, através das quais determinadas substâncias entram e saem do núcleo. Os poros nucleares são mais do que simples aberturas. Em cada poro existe uma complexa estrutura protéica que funciona como uma válvula, abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e fechando-se em seguida. Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída de substâncias.

A face interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, uma rede de proteínas que lhe dá sustentação.

A lâmina nuclear participa da fragmentação e da reconstituição da carioteca, fenômenos que ocorrem durante a divisão celular.

A cromatina A cromatina (do grego chromatos, cor) é um conjunto de fios, cada um deles formado por uma longa molécula de DNA associada a moléculas de histonas, um tipo especial de proteína. Esses fios são os cromossomos.

Quando se observam núcleos corados ao microscópio óptico, nota-se que certas regiões da cromatina se coram mais intensamente do que outras. Os antigos citologistas já haviam observados esse fato e imaginado, acertadamente, que as regiões mais coradas correspondiam a porções dos cromossomos mais enroladas, ou mais condensadas, do que outras.

Para assinalar diferenças entre os tipos de cromatina, foi criado o termo heterocromatina (do grego heteros, diferente), que se refere à cromatina mais densamente enrolada. O restante do material cromossômico, de consistência mais frouxa, foi denominado eucromatina (do grego eu, verdadeiro).

Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA . (2) Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em interfase com centrómeros. (4) Cromatina condensada em profase. (Existem agora duas cópias da molécula de DNA) (5) Cromossoma em metafase 27

Os nucléolos Na fase que a célula eucariótica não se encontra em divisão é possível visualizas vários nucléolos, associados a algumas regiões específicas da cromatina. Cada nucléolo é um corpúsculo esférico, não membranoso, de aspecto esponjoso quando visto ao microscópio eletrônico, rico em RNA ribossômico (a sigla RNA provém do inglês RiboNucleic Acid). Este RNA é um ácido nucléico produzido a partir o DNA das regiões específicas da cromatina e se constituirá um dos principais componentes dos ribossomos presentes no citoplasma. É importante perceber que ao ocorrer a espiralação cromossômica os nucléolos vão desaparecendo lentamente.

Isso acontece durante os eventos que caracterizam a divisão celular. O reaparecimento dos nucléolos ocorre com a desespiralação dos cromossomos, no final da divisão do núcleo.

A estrutura dos cromossomos Cromossomos da célula interfásica O período de vida da célula em que ela não está em processo de divisão é denominado interfase. A cromatina da célula interfásica, como já foi mencionada, é uma massa de filamentos chamados de cromossomos. Se pudéssemos separar, um por um, os cromossomos de uma célula interfásica humana, obteríamos 46 filamentos, logos e finos.

Colocado em linha, os cromossomos humanos formariam um fio de 5 cm de comprimento, invisível ao microscópio óptico, uma vez que sua espessura não ultrapassa 30 nm.

Constituição química e arquitetura dos cromossomos Descobrir a natureza química dos cromossomos foi uma árdua tarefa que mobilizou centenas de cientistas e muitos anos de trabalho. O primeiro constituinte cromossômico a ser identificado foi o ácido desoxirribonucléico, o DNA. Em 1924, o pesquisador alemão Robert J. Feugen desenvolveu uma técnica especial de coloração que permitiu demonstrar que o DNA é um dos principais componentes dos cromossomos. Alguns anos mais tarde, descobriu-se que a cromatina também é rica em proteínas denominadas histonas.

Cromossomos da célula em divisão Quando a célula vai se dividir, o núcleo e os cromossomos passam por grandes modificações. Os preparativos para a divisão celular têm inicio com a condensação dos cromossomos, que começam a se enrolar sobre si mesmos, tornando-se progressivamente mais curtos e grossos, até assumirem o aspecto de bastões compactos.

Constrições cromossômicas 28

Durante a condensação cromossômica, as regiões eucromáticas se enrolam mais frouxamente do que as heterocromáticas, que estão condensadas mesmo durante a interfase. No cromossomo condensado, as heterocromatinas, devido a esse alto grau de empacotamento, aparecem como regiões “estranguladas” do bastão cromossômico, chamadas constrições.

Centrômero e cromátides Na célula que está em processo de divisão, cada cromossomo condensado aparece como um par de bastões unidos em um determinado ponto, o centrômero. Essas duas “metades” cromossômicas, denominadas cromátides-irmãs são idênticas e surgem da duplicação do filamento cromossômico original, que ocorre na interfase, pouco antes de a divisão celular se iniciar.

Durante o processo de divisão celular, as cromátides-irmãs se separam: cada cromátide migra para uma das células-filhas que se formam.

O centrômero fica localizado em uma região heterocromática, portanto em uma constrição que contém o centrômero é chamada constrição primária, e todas as outras que porventura existam são chamadas constrições secundárias.

As partes de um cromossomo separadas pelo centrômero são chamadas braços cromossômicos. A relação de tamanho entre os braços cromossômicos, determinada pela posição do centrômero, permite classificar os cromossomos em quatro tipos: •

metacêntrico: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho;

•

submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais;

•

acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande e outro muito pequeno;

•

telocêntricos: possuem o centrômero em um das extremidades, tendo apenas um braço.

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Cromossomos e genes O que são genes?

As moléculas de DNA dos cromossomos contêm “receitas” para a fabricação de todas as proteínas da célula. Cada “receita” é um gene.

Portanto, o gene é uma seqüência de nucleotídeos do DNA que pode ser transcrita em uma versão de RNA e conseqüentemente traduzida em uma proteína.

Conceito de genoma Um cromossomo é comparável a um livro de receita de proteínas, e o núcleo de uma célula humana é comparável a uma biblioteca, constituída por 46 volumes, que contêm o receituário completo de todas as proteínas do indivíduo. O conjunto completo de genes de uma espécie, com as informações para a fabricação dos milhares de tipos de proteínas necessários à vida, é denominado genoma. Atualmente, graças a modernas técnicas de identificação dos genes, os cientistas mapearam o genoma humano através do Projeto Genoma Humano.

Para saber mais Projeto Genoma Humano O Projeto Genoma Humano (PGH) teve por objetivo o mapeamento do genoma humano, e a identificação de todos os nucleotídeos que o compõem. Consistiu num esforço mundial para se decifrar o genoma. Após a iniciativa do National Institutes of Health (NIH) dos Estados Unidos, centenas de laboratórios de todo o mundo se uniram à tarefa de seqüenciar, um a um, os genes que codificam as proteínas do corpo humano e também aquelas seqüências de DNA que não são genes. Laboratórios de países em desenvolvimento também participaram do empreendimento com o objetivo de formar mãode-obra qualificada em genômica.

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Para o seqüenciamento de um gene, é necessário que ele seja antes amplificado numa reação em cadeia da polimerase, e então clonado em bactérias. Após a obtenção de quantidade suficiente de DNA, executa-se uma nova reação em cadeia (PCR), desta vez utilizando didesoxirribonucleotídeos marcados com fluoróforos para a determinação da seqüência.

O projeto foi fundado em 1990, com um financiamento de 3 milhões de dólares do Departamento de Energia dos Estados Unidos e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, e tinha um prazo previsto de 15 anos.

Devido à grande cooperação da comunidade científica internacional, associada aos avanços no campo da bioinformática e das tecnologias de informação, um primeiro esboço do genoma foi anunciado em 26 de Junho de 2000, dois anos antes do previsto.

Em 14 de Abril de 2003, um comunicado de imprensa conjunto anunciou que o projeto foi concluído com sucesso, com o seqüenciamento de 99% do genoma humano, com uma precisão de 99,99%.

Os trabalhos do projeto foram dados como concluídos em 2003. Com a tecnologia da época, estimouse que todos os genes (em torno de 25.000) haviam sido seqüenciados. Deve-se lembrar que nem todo o DNA humano foi seqüenciado. Estimativas atuais concluem que apenas cerca de 2% do material genético humano é composto de genes, enquanto que a maior parte parece não conter instruções para a formação de proteínas, e existe provavelmente por razões estruturais. Muito pouco dessa maior parte do material genético tem sua seqüência conhecida.

Por limitações tecnológicas, partes do DNA que possuem muitas repetições de bases nitrogenadas também ainda não foram totalmente seqüenciadas. Essas partes incluem, por exemplo, os centrômeros e os telômeros dos cromossomos.

De todos os genes que tiveram sua seqüência determinada, aproximadamente 50% codificam para proteínas de função conhecida.

Apesar dessas lacunas, a conclusão do genoma já está facilitando o desenvolvimento de fármacos muito mais potentes, assim como a compreensão de diversas doenças genéticas humanas.

Divisão celular Do mesmo modo que uma fábrica pode ser multiplicada pela construção de várias filiais, também as células se dividem e produzem cópias de si mesmas.

Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose.

Na mitose, a divisão de uma “célula-mãe” duas “células-filhas” geneticamente idênticas e com o mesmo número cromossômico que existia na célula-mãe. Uma célula n produz duas células n, uma célula 2n produz duas células 2n etc. Trata-se de uma divisão equacional.

Já na meiose, a divisão de uma “célula-mãe” 2n gera “células-filhas” n, geneticamente diferentes.

Neste caso, como uma célula 2n produz quatro células n, a divisão é chamada reducional.

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A interfase – A fase que precede a mitose É impossível imaginar a multiplicação de uma fabrica, de modo que todas as filiais fossem extremamente semelhantes a matriz, com cópias fieis de todos os componentes, inclusive dos diretores?

Essa, porém, no caso da maioria das células, é um acontecimento rotineiro. A mitose corresponde a criação de uma cópia da fabrica e sua meta é a duplicação de todos os componentes.

A principal atividade da célula, antes de se dividir, refere-se a duplicação de seus arquivos de comando, ou seja, à reprodução de uma cópia fiel dos dirigentes que se encontram no núcleo.

A interfase é o período que precede qualquer divisão celular, sendo de intensa atividade metabólica.

Nesse período, há a preparação para a divisão celular, que envolve a duplicação da cromatina, material responsável pelo controle da atividade da célula. Todas as informações existentes ao longo da molécula de DNA são passadas para a cópia, como se correspondessem a uma cópia fotográfica da molécula original. Em pouco tempo, cada célula formada da divisão receberá uma cópia exata de cada cromossomo da célula se dividiu.

As duas cópias de cada cromossomo permanecem juntas por certo tempo, unidas pelo centrômero comum, constituindo duas cromátides de um mesmo cromossomo. Na interfase, os centríolos também se duplicam.

A interfase e a Duplicação do DNA Houve época em que se falava que a interfase era o período de “repouso” da célula. Hoje, sabemos, que na realidade a interfase é um período de intensa atividade metabólica no ciclo celular: é nela que se dá a duplicação do DNA, crescimento e síntese. Costuma-se dividir a interfase em três períodos distintos: G1, S e G2.

O intervalo de tempo em que ocorre a duplicação do DNA foi denominado de S (síntese) e o período que antecede é conhecido como G1 (G1 provém do inglês gap, que significa “intervalo”). O período que sucede o S é conhecido como G2.

O ciclo celular todo, incluindo a interfase (G1, S, G2) e a mitose (M) – prófase, metáfase, anáfase e telófase – pode ser representado em um gráfico no qual se coloca a a quantidade da DNA na ordenada (y) e o tempo na abscissa (x). Vamos supor que a célula que vai se dividir tenha, no período G1, uma quantidade 2C de DNA (C é uma unidade arbitrária). O gráfico da variação de DNA, então, seria semelhante ao da figura abaixo.

Nas células, existe uma espécie de “manual de verificação de erros” que é utilizado em algumas etapas do ciclo celular e que é relacionado aos pontos de checagem. Em cada ponto de checagem a célula avalia se é possível avançar ou se é necessário fazer algum ajuste, antes de atingir a fase seguinte.

Muitas vezes, a escolha é simplesmente cancelar o processo ou até mesmo conduzir a célula à morte.

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As fases da mitose A mitose é um processo contínuo de divisão celular, mas, por motivos didáticos, para melhor compreendê-la, vamos dividi-la em fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Alguns autores costumam citar uma quinta fase – a prometáfase – intermediária entre a prófase e a metáfase. O final da mitose, com a separação do citoplasma, é chamado de citocinese.

Prófase – Fase de início (pro = antes) •

Os cromossomos começam a ficar visíveis devido à espiralação.

•

O nucléolo começa a desaparecer.

•

Organiza-se em torno do núcleo um conjunto de fibras (nada mais são do que microtúbulos) originadas a partir dos centrossomos, constituindo o chamado fuso de divisão (ou fuso mitótico).

Embora os centríolos participem da divisão, não é deles que se originam as fibras do fuso. Na mitose em célula animal, as fibras que se situam ao redor de cada par de centríolos opostas ao fuso constituem o áster (do grego, aster = estrela).

•

O núcleo absorve água, aumenta de volume e a carioteca se desorganiza.

•

No final da prófase, curtas fibras do fuso, provenientes do centrossomos, unem-se aos centrômeros. Cada uma das cromátides-irmãs fica ligada a um dos pólos da célula.

Note que os centrossomos ainda estão alinhados na região equatorial da célula, o que faz alguns autores designarem essa fase de prometáfase.

A formação de um novo par de centríolos é iniciada na fase G1, continua na fase S e na fase G2 a duplicação é completada. No entanto, os dois pares de centríolos permanecem reunidos no mesmo centrossomo. Ao iniciar a prófase, o centrossomo parte-se em dois e cada par de centríolos começa a dirigir-se para pólos opostos da célula que irá entrar em divisão.

Metáfase – Fase do meio (meta = no meio) •

Os cromossomos atingem o máximo em espiralação, encurtam e se localizam na região equatorial da célula.

•

No finalzinho da metáfase e início da anáfase ocorre a duplicação dos centrômeros.

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Anáfase – Fase do deslocamento (ana indica movimento ao contrário) •

As fibras do fuso começam a encurtar. Em conseqüência, cada lote de cromossomos-irmãos é puxado para os pólos opostos da célula.

Como cada cromátide passa a ser um novo cromossomo, pode-se considerar que a célula fica temporariamente tetraplóide.

Telófase – Fase do Fim (telos = fim) •

Os cromossomos iniciam o processo de desespirilação.

•

Os nucléolos reaparecem nos novos núcleos celulares.

•

A carioteca se reorganiza em cada núcleo-filho.

•

Cada dupla de centríolos já se encontra no local definitivo nas futuras células-filhas.

Citocinese – Separando as células A partição em duas copias é chamada de citocinese e ocorre, na célula animal, de fora para dentro, isto é, como se a célula fosse estrangulada e partida em duas (citocinese centrípeta). Há uma distribuição de organelas pelas duas células-irmãs. Perceba que a citocinese é, na verdade a divisão do citoplasma. Essa divisão pode ter início já na anáfase, dependendo da célula.

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Visão Microscópica da divisão celular

A Mitose na Célula Vegetal Na mitose de células de vegetais superiores, basicamente duas diferenças podem ser destacadas, em comparação com que ocorre na mitose da célula animal: •

A mitose ocorre sem centríolos. A partir de certos locais, correspondentes ao centrossomos, irradiam-se as fibras do fuso. Uma vez que não há centríolos, então não existe áster. Por esse motivo, diz-se que a mitose em células vegetais é anastral (do grego, an = negativo);

•

A citocinese é centrífuga, ocorre do centro para a periferia da célula. No início da telófase forma-se o fragmoplasmo, um conjunto de microtúbulos protéicos semelhantes aos do fuso de divisão. Os microtúbulos do fragmoplasto funcionam como andaimes que orientam a deposição de uma placa celular mediana semelhante a um disco, originada de vesículas fundidas do sistema golgiense. Progressivamente, a placa celular cresce em direção à periferia e, ao mesmo tempo, no interior da vesícula, ocorre a deposição de algumas substâncias, entre elas, pectina e hemicelulose, ambos polissacarídeos. De cada lado da placa celular, as membranas fundidas contribuem para a formação, nessa região, das membranas plasmáticas das duas novas células e que acabam se conectando com a membrana plasmática da célula-mãe. Em continuação à formação dessa lamela média, cada célula-filha, deposita uma parede celulósica primária, do lado de fora da membrana plasmática. A parede primária acaba se estendendo por todo o perímetro da célula. Simultaneamente a parede celulósica primária da célula-mãe é progressivamente desfeita, o que permite o crescimento de cada célula-filha, cada qual dotada, agora, de uma nova parede primária. Então, se pudéssemos olhar essa região mediana de uma das células, do citoplasma para fora, veríamos, inicialmente, a membrana plasmática, em seguida a parede celulósica primária e, depois, a lamela média. Eventualmente, uma parede secundária poderá ser depositada entre a membrana plasmática e a parede primária.

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A mitose serve para...

A mitose é um tipo de divisão muito freqüente entre os organismos da Terra atual. Nos unicelulares, serve à reprodução assexuada e à multiplicação dos organismos. Nos pluricelulares, ela repara tecidos lesados, repões células que normalmente morrem e também está envolvida no crescimento.

No homem, a pele, a medula óssea e o revestimento intestinal são locais onde a mitose é freqüente.

Nem todas as células do homem, porém, são capazes de realizar mitose. Neurônios e célula musculares são dois tipos celulares altamente especializados em que não ocorre esse tipo de divisão (ocorre apenas na fase embrionária). Nos vegetais, a mitose ocorre em locais onde existem tecidos responsáveis pelo crescimento, por exemplo, na ponta de raízes, na ponta de caules e nas gemas laterais. Serve também para produzir gametas, ao contrário do que ocorre nos animais, em que a meiose é o processo de divisão mais diretamente associado à produção das células gaméticas.

Para saber mais O Controle do Ciclo Celular e a Origem do Câncer Como sabemos, a interfase é um período de intensa atividade metabólica e de maior duração do ciclo celular. Células nervosas e musculares, que não se dividem por mitose, mantêm-se permanentemente na interfase, estacionadas no período chamado G0.

Nas células que se dividem ativamente, a interfase é seguida da mitose, culminando na citocinese.

Sabe-se que a passagem de uma fase para outra é controlada por fatores de regulação - de modo geral protéicos – que atuam nos chamados pontos de checagem do ciclo celular. Dentre essas proteínas, se destacam as ciclinas, que controlam a passagem da fase G1 para a fase S e da G2 para a mitose.

Se em algumas dessas fases houver alguma anomalia, por exemplo, algum dano no DNA, o ciclo é interrompido até que o defeito seja reparado e o ciclo celular possa continuar. Caso contrário, a célula é conduzida à apoptose (morte celular programada).

Outro ponto de checagem é o da mitose, promovendo a distribuição correta dos cromossomos pelas células-filhas. Perceba que o ciclo celular é perfeitamente regulado, está sob controle de diversos genes e o resultado é a produção e diferenciação das células componentes dos diferentes tecidos do organismo. Os pontos de checagem correspondem, assim, a mecanismos que impedem a formação de células anômalas.

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A origem das células cancerosas está associada a anomalias na regulação do ciclo celular e à perda de controle da mitose. Alterações do funcionamento de genes controladores do ciclo celular, em decorrência de mutações, são relacionados ao surgimento de um câncer. Duas classes de genes, os proto-onco-genes e os genes supressores de tumor são os mais diretamente relacionados à regulação do ciclo celular. Os proto-oncogenes são responsáveis pela produção de proteínas que atuam na estimulação do ciclo celular, enquanto os genes supressores de tumor são responsáveis pela produção de proteínas que atuam inibindo o ciclo celular.

Dizendo de outro modo: Os proto-oncogenes, quando ativos, estimulam a ocorrência de divisão celular e os genes supressores de tumor, quando ativos, inibem a ocorrência de divisão celular. O equilíbrio na atuação desses dois grupos de genes resulta no perfeito funcionamento do ciclo celular.

Mutações nos proto-oncogenes os transformam em oncogenes ( genes causadores de câncer). As que afetam os genes supressores de tumor perturbam o sistema inibidor e o ciclo celular fica desregulado, promovendo a ocorrência desordenada de divisões celulares e o surgimento de células cancerosas, que possuem as seguintes características: •

são indiferenciadas, não contribuindo para a formação natural dos tecidos,

•

seus núcleos são volumosos e com um número anormal de cromossomos;

•

empilham-se sobre a outras em várias camadas, originando um aglomerado de células que forma um tumor. Se ficar restrito ao local de origem e for encapsulado, diz-se que o tumor é benigno, podendo ser removido;

•

nos tumores malignos, ocorre a metástase, ou seja, as células cancerosas abandonam o local de origem, espalham-se por via sangüínea ou linfática, e invadem outros órgãos. Esse processo é acompanhado por uma angiogênese, que é a formação de inúmeros vasos sanguíneos responsáveis pela nutrição das células cancerosas.

Meiose 37

Diferentemente da mitose, em que uma célula diplóide, por exemplo, se divide formando duas células também diplóides (divisão equacional), a meiose é um tipo de divisão celular em que uma célula diplóide produz quatro células haplóides, sendo por este motivo uma divisão reducional.

Um fato que reforça o caráter reducional da meiose é que, embora compreenda duas etapas sucessivas de divisão celular, os cromossomos só se duplicam uma vez, durante a interfase – período que antecede tanto a mitose como a meiose. No início da interfase, os filamentos de cromatina não estão duplicados.

Posteriormente, ainda nesta fase, ocorre a duplicação, ficando cada cromossomo com duas cromátides.

As várias fases da meiose A redução do número cromossômico da célula é importante fator para a conservação do lote cromossômico das espécies, pois como a meiose formam-se gametas com a metade do lote cromossômico. Quando da fecundação, ou seja, do encontro de dois gametas, o número de cromossomos da espécie se restabelece.

Podemos estudar a meiose em duas etapas, separadas por um curto intervalo, chamado intercinese. Em cada etapa, encontramos as fases estudadas na mitose, ou seja, prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Vamos supor uma célula 2n = 2 e estudar os eventos principais da meiose nessa célula.

Meiose I (Primeira Divisão Meiótica) Prófase I – É a etapa mais marcante da meiose. Nela ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos e pode acontecer um fenômeno conhecido como crossing-over (também chamado de permuta) Como a prófase I é longa, há uma seqüência de eventos que, para efeito de estudo, pode ser dividida nas seguintes etapas: •

Inicia-se a espiralação cromossômica. É a fase de leptóteno (leptós = fino), em que os filamentos cromossômicos são finos, pouco visíveis e já constituídos cada um por duas cromátides.

•

Começa a atração e o pareamento dos cromossomos homólogos; é um pareamento ponto por ponto conhecido como sinapse (o prefixo sin provém do grego e significa união). Essa é a fase de zigóteno (zygós = par).

•

A espiralação progrediu: agora, são bem visíveis as duas cromátides de cada homólogo pareado; como existem, então, quatro cromátides, o conjunto forma uma tétrade ou par bivalente. Essa é a fase de paquíteno (pakhús = espesso).

Ocorrem quebras casuais nas cromátides e uma troca de pedaços entre as cromátides homólogas, fenômeno conhecido como crossing-over (ou permuta). Em seguida, os homólogos se afastam e evidenciam-se entre eles algumas 38 •

regiões que estão ainda em contato. Essas regiões são conhecidas como quiasmas (qui corresponde à letra “x” em grego). Os quiasmas representam as regiões em que houve as trocas de pedaços. Essa fase da prófase I é o diplóteno (diplós = duplo).

•

Os pares de cromátides fastam-se um pouco mais e os quiasmas parecem “escorregar” para as extremidades; a espiralação dos cromossomos aumenta. è a última fase da prófase I, conhecida por diacinese (dia = através; kinesis = movimento).

Enquanto acontecem esses eventos, os centríolos, que vieram duplicado da interfase, migram para os pólos opostos e organizam o fuso de divisão; os nucléolos desaparecem; a carioteca se desfaz após o término da prófase I, prenunciando a ocorrência da metáfase I. Metáfase I – os cromossomos homólogos pareados se dispõem na região mediana da célula; cada cromossomo está preso a fibras de um só pólo.

Anáfase I – o encurtamento das fibras do fuso separa os cromossomos homólogos, que são conduzidos para pólos opostos da célula, não há separação das cromátides-irmãs. Quando os cromossomos atingem os pólos, ocorre sua desespiralação, embora não obrigatória, mesmo porque a segunda etapa da meiose vem a seguir. Às vezes, nem mesmo a carioteca se reconstitui.

Telófase I – no final desta fase, ocorre a citocinese, separando as duas células-filhas haplóides. Seguese um curto intervalo a intercinese, que procede a prófase II.

Meiose II (segunda divisão meiótica) Prófase II – cada uma das duas células-filhas tem apenas um lote de cromossomos duplicados. Nesta fase os centríolos duplicam novamente e as células em que houve formação da carioteca, esta começa a se desintegrar.

Metáfase II - como na mitose, os cromossomos prendem-se pelo centrômero às fibras do fuso, que partem de ambos os pólos.

Anáfase II – Ocorre duplicação dos centrômeros, só agora as cromátides-irmãs separam-se (lembrando a mitose).

Telófase II e citocinese – com o término da telófase II reorganizam-se os núcleos. A citocinese separa as quatro células-filhas haplóides, isto é, sem cromossomos homólogos e com a metade do número de cromossomos em relação à célula que iniciou a meiose.

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Variabilidade: Entendendo o crossing-over A principal conseqüência da meiose, sem dúvida, é o surgimento da diversidade entre os indivíduos que são produzidos na reprodução sexuada da espécie.

A relação existente entre meiose e variabilidade é baseada principalmente na ocorrência de crossingover.

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O crossing é um fenômeno que envolve cromátides homólogas. Consiste na quebra dessas cromátides em certos pontos, seguida de uma troca de pedaços correspondentes entre elas.

As trocas provocam o surgimento de novas seqüências de genes ao longo dos cromossomos. Assim, se em um cromossomo existem vários genes combinados segundo uma certa seqüência, após a ocorrência do crossing a combinação pode não ser mais a mesma. Então, quando se pensa no crossing, é comum analisar o que aconteceria, por exemplo, quanto à combinação entre os genes alelos A e a e B e b no par de homólogos ilustrados na figura.

Nessa combinação o gene A e B encontram-se em um mesmo cromossomo, enquanto a e b estão no cromossomo homólogo. Se a distância de A e B for considerável, é grande a chance de ocorrer uma permuta. E, se tal acontecer, uma nova combinação gênica poderá surgir.

As combinações Ab e aB são novas.

São recombinações gênicas que contribuem para a geração de maior variabilidade nas células resultantes da meiose. Se pensarmos na existência de três genes ligados em um mesmo cromossomo (A, b e C, por exemplo), as possibilidades de ocorrência de crossings dependerão da distância em que os genes se encontram – caso estejam distantes, a variabilidade produzida será bem maior.

Outro processo que conduz ao surgimento de variabilidade na meiose é a segregação independente dos cromossomos. Imaginando-se que uma célula com dois pares de cromossomos homólogos (A e a, B e b), se divida por meiose, as quatro células resultantes ao final da divisão poderão ter a seguinte constituição cromossômica: (a e b), (a e B), (A e b) e (A e B).

A variabilidade genética existente entre os organismos das diferentes espécies é muito importante para a ocorrência da evolução biológica. Sobre essa variabilidade é que atua a seleção natural, favorecendo a sobrevivência de indivíduos dotados de características genéticas adaptadas ao meio. Quanto maior a variabilidade gerada na meiose, por meio de recombinação gênica permitida pelo crossing-over, maiores as chances para a ação seletiva do meio.

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Gametogênese Gametogênese é o processo pelo qual os gametas são produzidos nos organismos dotados de reprodução sexuada. Nos animais, a gametogênese acontece nas gônadas, órgãos que também produzem os hormônios sexuais, que determinam as características que diferenciam os machos das fêmeas.

O evento fundamental da gametogênese é a meiose, que reduz à metade a quantidade de cromossomos das células, originando células haplóides. Na fecundação, a fusão de dois gametas haplóides reconstitui o número diplóide característico de cada espécie.

Em alguns raros casos, não acontece meiose durante a formação dos gametas. Um exemplo bastante conhecido é o das abelhas: se um óvulo não for fecundado por nenhum espermatozóide, irá se desenvolver por mitoses consecutivas, originando um embrião em que todas as células são haplóides.

Esse embrião haplóide formará um indivíduo do sexo masculino. O desenvolvimento de um gameta sem que haja fecundação chama-se partenogênese. Se o óvulo for fecundado, o embrião 2n irá originar uma fêmea.

Em linhas gerais, a gametogênese masculina (ou espermatogênese) e a gametogênese feminina (ovogênese ou ovulogênese) seguem as mesmas etapas.

A Espermatogênese Processo que ocorre nos testículos, as gônadas masculinas. Secretam a testosterona, hormônio sexual responsável pelo aparecimento das características sexuais masculinas: aparecimento da barba e dos pêlos corporais em maior quantidade, massa muscular mais desenvolvida, timbre grave da voz, etc.

As células dos testículos estão organizadas ao redor dos túbulos seminíferos, nos quais os espermatozóides são produzidos. A testosterona é secretada pelas células intersticiais. Ao redor dos túbulos seminíferos, estão as células de Sertoli, responsáveis pela nutrição e pela sustentação das células da linhagem germinativa, ou seja, as que irão gerar os espermatozóides.

Nos mamíferos, geralmente os testículos ficam fora da cavidade abdominal, em uma bolsa de pele chamada bolsa escrotal. Dessa forma, a temperatura dos testículos permanece aproximadamente 1° C inferior à temperatura corporal, o que é ideal para a espermatogênese.

A espermatogênese divide-se em quatro fases: Fase de proliferação ou de multiplicação: Tem início durante a vida intra-uterina, antes mesmo do nascimento do menino, e se prolonga praticamente por toda a vida. As células primordiais dos testículos, diplóides, aumentam em quantidade por mitoses consecutivas e 42

formam as espermatogônias .

Fase de crescimento: Um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias as converte em espermatócitos de primeira ordem, também chamados espermatócitos primários ou espermatócitos I, também diplóides.

Fase de maturação: Também é rápida, nos machos, e corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócito de primeira ordem origina dois espermatócitos de segunda ordem (espermatócitos secundários ou espermatócitos II). Como resultam da primeira divisão da meiose, já são haplóides, embora possuam cromossomos duplicados. Com a ocorrência da segunda divisão meiótica, os dois espermatócitos de segunda ordem originam quatro espermátides haplóides.

Espermiogênese: É o processo que converte as espermátides em espermatozóides, perdendo quase todo o citoplasma. As vesículas do complexo de Golgi fundem-se, formando o acrossomo, localizado na extremidade anterior dos espermatozóides. O acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo, na fecundação.

Os centríolos migram para a região imediatamente posterior ao núcleo da espermátide e participam da formação do flagelo, estrutura responsável pela movimentação dos espermatozóides. grande quantidade de mitocôndrias, responsáveis pela respiração celular e pela produção de ATP, concentram-se na região entre a cabeça e o flagelo, conhecida como peça intermediária.

A Ovogênese Nos ovários, encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graff, onde estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção dos hormônios sexuais femininos.

Nas mulheres, apenas um folículo ovariano entra em maturação a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher.

Os ovários alternam-se na maturação dos seus folículos, ou seja, a cada ciclo menstrual, a liberação de um óvulo, ou ovulação, acontece em um dos dois ovários.

A ovogênese é dividida em três etapas: 43

Fase de multiplicação ou de proliferação: É uma fase de mitoses consecutivas, quando as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias. Nos fetos femininos humanos, a fase proliferativa termina por volta do final do primeiro trimestre da gestação.

Portanto, quando uma menina nasce, já possui em seus ovários cerca de 400 000 folículos de Graff. É uma quantidade limitada, ao contrário dos homens, que produzem espermatogônias durante quase toda a vida.

Fase de crescimento: Logo que são formadas, as ovogônias iniciam a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I. Passam, então, por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acumulação de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo, e é responsável pela nutrição do embrião durante seu desenvolvimento.

Terminada a fase de crescimento, as ovogônias transformam-se em ovócitos primários (ovócitos de primeira ordem ou ovócitos I). Nas mulheres, essa fase perdura até a puberdade, quando a menina inicia a sua maturidade sexual.

Fase de maturação: Dos 400 000 ovócitos primários, apenas 350 ou 400 completarão sua transformação em gametas maduros, um a cada ciclo menstrual. A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual, por volta de 11 a 15 anos de idade.

Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I, origina duas células. Uma delas não recebe citoplasma e desintegrase a seguir, na maioria das vezes sem iniciar a segunda divisão da meiose. É o primeiro corpúsculo (ou glóbulo) polar.

A outra célula, grande e rica em vitelo, é o ovócito secundário (ovócito de segunda ordem ou ovócito II).

Ao sofrer, a segunda divisão da meiose, origina o segundo corpúsculo polar, que também morre em pouco tempo, e o óvulo, gameta feminino, célula volumosa e cheia de vitelo.

Na gametogênese feminina, a divisão meiótica é desigual porque não reparte igualmente o citoplasma entre as células-filhas. Isso permite que o óvulo formado seja bastante rico em substâncias nutritivas.

Na maioria das fêmeas de mamíferos, a segunda divisão da meiose só acontece caso o gameta seja fecundado. Curiosamente, o verdadeiro gameta dessas fêmeas é o ovócito II, pois é ele que se funde com o espermatozóide.

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Parte I: Estrutura da membrana 1) (UFES-ES) O modelo abaixo representa a configuração molecular da membrana celular, segundo Singer e Nicholson.

Acerca do modelo proposto, assinale a alternativa incorreta.

estrutura celular. Entretanto, não há nada que corresponda a uma célula típica, pois, tanto os organismos unicelulares como as células dos vários tecidos dos pluricelulares são muito diferentes entre si. Apesar dessa enorme variedade, todas as células vivas apresentam o seguinte componente: a) retículo endoplasmático. b) membrana plasmática. c) aparelho de Golgi. d) mitocôndria. e) cloroplasto.

7) (UGF-93) Na maioria das células vegetais, encontram-se pontes citoplasmáticas que estabelecem continuidade entre células adjacentes. Estas pontes são denominadas:

a) O algarismo 1 assinala a extremidade polar (hidrófila) das moléculas lipídicas. b) O algarismo 2 assinala a extremidade apolar (hidrófoba) das moléculas lipídicas. c) O algarismo 3 assinala uma molécula de proteína. d) O algarismo 4 assinala uma molécula de proteína que faz parte do glicocálix. e) O algarismo 5 assinala uma proteína extrínseca à estrutura da membrana.

2) (USU-RJ) Na mucosa intestinal, as células apresentam grande capacidade de absorção devido à presença de: a) desmossomas b) vesículas fagocitárias c) microvilosidades d) flagelos e) cílios 3) (MOJI-SP) A membrana plasmática, apesar de invisível ao microscópio óptico, está presente: a) em todas as células, seja ela procariótica ou eucariótica. b) apenas nas células animais. c) apenas nas células vegetais. d) apenas nas células dos eucariontes. e) apenas nas células dos procariontes.

4) (UF-AC) Quimicamente, a membrana celular é constituída principalmente por: a) acetonas e ácidos graxos. b) carboidratos e ácidos nucleicos. c) celobiose e aldeídos. d) proteínas e lipídios. e) RNA e DNA. 5) (UFF-94) A membrana plasmática é constituída de uma bicamada de fosfolipídeos, onde estão mergulhadas moléculas de proteínas globulares. As proteínas aí encontradas: a) estão dispostas externamente, formando uma capa que delimita o volume celular e mantém a diferença de composição molecular entre os meios intra e extracelular. b) apresentam disposição fixa, o que possibilita sua ação no transporte de íons e moléculas através da membrana. c) têm movimentação livre no plano da membrana, o que permite atuarem como receptores de sinais. d) dispõem-se na região mais interna, sendo responsáveis pela maior permeabilidade da membrana a moléculas hidrofóbicas. e) localizam-se entre as duas camadas de fosfolipídeos, funcionando como um citoesqueleto, que determina a morfologia celular.

a) microtúbulos. b) polissomos. c) desmossomos. d) microvilosidades. e) plasmodesmos.

8) (UNIRIO-95) As células animais apresentam um revestimento externo específico, que facilita sua aderência, assim como reações a partículas estranhas, como, por exemplo, as células de um órgão transplantado. Esse revestimento é denominado: a) membrana celulósica. b) glicocálix. c) microvilosidades. d) interdigitações. e) desmossomos.

9) (UFF-95) Assinale, dentre as estruturas abaixo, aquela que representa EXCEÇÃO à especialização da membrana plasmáica: a) desmossomos. b) pêlos absorventes na raízes dos vegetais. c) microvilosidades intestinais. d) axônio. e) cílios.

10) (PUC-RJ) As células animais diferem das células vegetais porque estas contêm várias estruturas e organelas características. Na lista abaixo, marque a organela ou estrutura comum às células animais e vegetais. a) vacúolo b) parede celular c) cloroplastos

d) membrana celular e) centríolo

11) (PUC-SP) As microvilosidades presentes nas células do epitélio intestinal têm a função de: a) aumentar a aderência entre uma célula e outra. b) produzir grande quantidade de ATP, necessária ao intenso metabolismo celular. c) sintetizar enzimas digestivas. d) secretar muco. e) aumentar a superfície de absorção.

12) (PUC-SP) Sabe-se que células epiteliais acham-se fortemente unidas, sendo necessária uma força considerável para separá-las. Isto se deve à ação: a) do ATP, que se prende às membranas plasmáticas das células vizinhas. b) da substância intercelular. c) dos desmossomos. d) dos centríolos. e) da parede celular celulósica.

13) O reforço externo da membrana celular nos vegetais é: 6) (VEST-RIO-92) Os seres vivos, exceto os vírus, apresentam

a) rígido, celulósico e colado à membrana plasmática.

b) elástico, celulósico e colado à membrana plasmática. c) rígido, celulósico e capaz de se descolar da membrana plasmática. d) elástico, celulósico e capaz de se destacar da membrana plasmática. e) rígido e de natureza exclusivamente proteica.

Parte II: Fisiologia da Membrana 1) (UF-GO) Quando se coloca uma célula da epiderme inferior da folha de Tradescantia zebrina em uma solução hipertônica, ocorre: I- movimento de soluto e de solvente entre as células e a solução externa.

II- destruição da célula.

III- saída de solvente da célula.

IV- plasmólise.

Assinale: a) Se apenas as afirmativas III e IV forem corretas. b) Se apenas as afirmativas I e II forem corretas. c) Se apenas as afirmativas II e IV forem corretas. d) Se apenas as afirmativas I e III forem corretas. e) Se apenas a afirmativa I for correta.

2) (UFES-90) As moléculas de glicose atravessam a membrana celular das células intestinais, combinadas com moléculas de proteínas transportadoras denominadas permeases. Esse processo é denominado: a) transporte de massa. b) difusão facilitada. c) endocitose. d) transporte ativo. e) osmose.

3) Todas as células possuem uma membrana plasmática que separa o conteúdo protoplasmático do meio extracelular. A existência e integridade da membrana é importante porque: a) regula trocas entre a célula e o meio só permitindo a passagem de moléculas de fora para dentro da célula e impedindo a passagem no sentido inverso. b) possibilita à célula manter a composição intracelular diversa da do meio ambiente. c) impede a penetração de substâncias existentes em excesso no meio ambiente. d) exige sempre consumo energético para a captação de alimentos do meio externo. e) impede a saída de água do citoplasma.

4) (FUVEST-95) Células vegetais, como as representadas na figura A, foram colocadas em uma determinada solução e, no fim do experimento, tinham aspecto semelhante ao da figura B.

Comparando as concentrações do interior da célula na situação inicial ( I ), da solução externa ( II ) e do interior da célula na situação final ( III ), podemos dizer que: a) I é maior que II.

b) I é maior que III. c) I é menor que II. d) I é igual a III. e) III é maior que II. 5) (UERJ-95) Quando ganhamos flores, se quisermos que elas durem mais tempo, devemos mergulhá-las dentro d’água e cortarmos, em seguida, a ponta da sua haste. Este procedimento é feito com o objetivo de garantir a continuidade da condução da seiva bruta. Tal fenômeno ocorre graças à diferença de osmolaridade entre a planta e o meio onde ela está, que são respectivamente: a) hipotônica e isotônico. b) isotônica e hipotônico. c) hipertônica e isotônico. d) hipotônica e isotônico. e) hipertônica e hipotônico.

6) (Un-BA-90) Um peixe tipicamente marinho é introduzido em um tanque contendo água doce. Analisando o balanço osmótico, podemos dizer que: a) o corpo do peixe perde água para o meio externo. b) a perda de água do corpo do peixe para o meio externo é impedida pela presença de escamas e muco. c) a água do meio externo, menos concentrada, penetra no corpo do peixe que é mais concentrado. d) a água do meio externo, mais concentrada, penetra no corpo do peixe que é menos concentrado. e) o corpo do peixe entra automaticamente em equilíbrio com a água circundante, evitando a entrada ou a saída de água.

7) (CESGRANRIO-83) Certos tipos de moléculas atravessam isoladamente a membrana plasmática e penetram no citoplasma. Também existem processos nos quais grande quantidade de material passa para o interior da célula. Sobre estes últimos, assinale a opção correta. a) A transferência de partículas visíveis, tanto ao microscópio óptico quanto ao eletrônico, para o interior da célula é conhecida pela denominação de micropinocitose. b) Fagocitose é o termo utilizado para definir o englobamento de pequenas quantidades de líquidos pela superfície da célula. c) Na micropinocitose, para o englobamento de partículas ocorrem depressões na membrana plasmática que se transformam em vesículas muito pequenas, visíveis somente ao microscópio eletrônico. d) O englobamento de partículas sólidas visíveis, tanto ao microscópio óptico quanto ao eletrônico, recebe a denominação de pinocitose. e) Em cultura de tecidos, as células demonstram uma intensa atividade de englobamento de partículas sólidas, observáveis somente ao microscópio eletrônico e denominada de fagocitose.

8) (PUC-RJ-95) Três funis, contendo substâncias diferentes, porém em mesmas quantidades, foram colocados em um recipiente com uma determinada solução. Após algum tempo, o nível das substâncias no interior dos funis mostrava-se como no esquema abaixo:

Com base nestes dados, podemos afirmar que a concentração da solução no recipiente é: a) 0,5 % b) 1,0 % c) 1,5 % d) 2,0 % e) 2,5 % 9) (Un. Guarulhos-95) Batatas, antes de serem fritas, são imersas em água com sal durante alguns minutos e depois escorridas em papel absorvente. Além de realçar o sabor, qual o efeito biológico acarretado por essa providência? a) As batatas amolecem tornando-se mais fáceis de mastigar. b) A água com sal hidrata o alimento tornando-o mais volumoso. c) A água lava o alimento e elimina as bactérias alojadas nas células. d) As batatas perdem água, fritam melhor e tornam-se mais crocantes. e) A água acelera os processos mitóticos, aumentando a massa das batatas.

a) transporte passivo. b) plasmólise. c) osmose.

d) difusão. e) transporte ativo.

13) (FGV-SP) Fagocitose é: a) englobamento de partículas sólidas grandes pela célula. b) englobamento de partículas líquidas pela célula. c) processo de formação de membranas. d) um tipo de exocitose. e) um mecanismo de difusão por membranas.

14) (UFGO-GO) A incorporação de gotículas no citoplasma, por invaginação da membrana plasmática, formando vesículas, denomina-se: a) fagocitose. b) clasmocitose. c) endocitose.

d) pinocitose. e) plasmólise.

15) (CESGRANRIO-RJ) No desenho abaixo, observamos três tubos de ensaio contendo soluções de diferentes concentrações de NaCl e as modificações sofridas pelas hemácias presentes em seu interior. Em relação a este desenho, assinale a alternativa correta:

10) (UFRuRJ-95) Células vegetais plasmolisaram-se ao entrar em contato com uma determinada solução. Sobre tal fenômeno pode-se dizer que: a) na plasmólise o soluto move-se do meio hipotônico para o hipertônico. b) células túrgidas plasmolisam-se quando entram em contato com uma solução hipotônica. c) a solução era hipertônica em relação à concentração do suco celular. d) plasmólise é a perda de água pela célula para uma solução hipotônica. e) para ocorrer a deplasmólise é necessário submeter as células a uma solução hipertônica.

11) (FESP-PE) É prática comum temperarmos a salada com sal, pimenta-do-reino, vinagre e azeite. Porém, depois de algum tempo, observamos que as folhas vão murchando. Isto se explica porque: a) o meio é mais concentrado que as células. b) o meio é menos concentrado que as células. c) o meio apresenta concentração igual à das células do vegetal. d) as células do vegetal ficam túrgidas quando colocadas em meio hipertônico. e) por uma razão diferente das citadas acima.

a) Em 1 a solução é isotônica em relação à hemácia; em 2 a solucão é hipertônica em relação à hemácia e em 3 a solução é hipotônica à hemácia. b) As hemácias em 1 sofreram alteração de volume, porém em 2 ocorreu plasmólise e em 3 turgência. c) Considerando a concentração isotônica de NaCl = 0,9 %, a solução 2 certamente possui uma concentração de NaCl inferior a 0,9 % e a solução 3, uma concentraçõ de NaCl superior a 0,9 %. d) As hemácias do tubo 2 sofreram perda de água para a solução, enquanto as do tubo 3 aumentaram seu volume, depositando-se no fundo. e) A plasmólise sofrida pelas hemácias do tubo 2 ocorreu em razão da perda de NaCl para o meio.

12) (UFMG-MG) O esquema abaixo representa a concentração de íons dentro e fora dos glóbulos vermelhos. A entrada de K + e a saída de Na+ dos glóbulos vermelhos pode ocorrer por:

Parte III: Citoplasma 1) (USC-94) O citoplasma de uma célula eucariótica está compreendido no espaço entre as membranas nuclear e

citoplasmática. Sobre esse componente celular, é CORRETO afirmar: 01. É uma mistura complexa de substâncias orgânicas e inorgânicas.

02. Ao microscópio eletrônico, apresenta-se heterogêneo.

04. Existem, em seu interior, várias organelas que desempenham funções definidas.

08. Pode-se observar facilmente o seu movimento de ciclose em células vegetais.

16. Todas as organelas citoplasmáticas são comuns a todas as células de todos os grupos de seres vivos.

32. Não apresenta microtúbulos em seu interior.

Assinale a opção que contem a soma das afirmações corretas: O esquema acima, de uma célula em atividade, só NÃO mostra a:

a) 22 b) 18 c) 15 d) 61 e) 16 2) (PUC-SP) O termo ciclose é empregado para designar: a) movimentos citoplasmáticos que não acarretam alterações da forma celular e que podem arrastar determinadas estruturas e inclusões. b) uma estrutura circular dos cromossomos das bactérias. c) uma série de movimentos circulares de hemáceas em torno de coágulos. d) a formação de anéis nos cromossomos de certas moscas. e) a propriedade dos leucócitos de atravessar paredes de vasos sangüíneos e assim circular por entre os tecidos.

Parte IV: Sistema Reticular 1) (UF-SE) Considere as seguintes estruturas celulares: I- retículo endoplasmático.

II- complexo de Golgi.

III- grânulos de secreção.

A seqüência de estruturas em que seria encontrado um aminoácido radioativo, desde a entrada até sua saída da célula, é, respectivamente: a) III, II, I b) II, I , III c) III, I, II d) I, II, III e) II, III, I 2) (PUC-RJ) Um material sintetizado por uma célula é "empacotado" para ser secretado para o meio externo no: a) retículo endoplasmático b) complexo de Golgi c) lisossomo

d) nucléolo e)vacúolo secretor

3) (UFRS) Além de armazenar secreções, como o suco pancreático, essa organela pode sintetizar polissacarídios, como os que compoõem o muco intestinal, no homem.

A organela a que se refere o texto acima é o: a) ribossomo b) ergastoplasma c) retículo endoplasmático d) condrioma e) complexo de Golgi 4) (UNESP-91) A célula é um estrutura que realiza suas várias funções de uma maneira dinâmica.

a) correlação funcional existente entre organelas celulares. b) captura de substâncias pela célula num processo denominado endocitose. c) circulação de substâncias por vesículas membranosas da célula. d) liberação de excreção lipídica para o meio extracelular onde vão atuar. e) produção, armazenagem e atuação de enzimas digestivas.

5) (UGF-93) O aspecto comum do Complexo de Golgi em células animais, deduzido através de observações ao microscópio eletrônico, é de: a) vesículas formadas por membrana dupla, a interna sem granulações e com dobras voltadas para o interior. b) vesículas formadas por membrana dupla em que a membrana interna, granulosa, emite prolongamentos em forma de dobras para o interior. c) membranas formando tubos anastomosados com dilatações em forma de discos. d) membranas lisas delimitando vesículas e sacos achatados que se dispõem paralelamente. e) membranas granulosas delimitando vesículas e sacos achatados que se dispõem paralelamente.

6) (U. LONDRINA) Os grânulos que, ao microscópio eletrônico, são vistos sobre o retículo endoplasmático são os: a) ribossomos. b) mitocôndrios. c) citocromos. d) corpúsculos de Golgi. e) vacúolos de pinocitose.

7) (UECE) O ergastoplasma é a região formada por cavidades tubulares, em cuja periferia situam-se numerosos ribossomos, constituindo local de: a) circulação celular b) digestão proteica c) síntese proteica

d) respiração celular e) sintese de lipídios

8) (UFRN) Uma célula animal que sintetiza, armazena e secreta enzimas, deverá ter bastante desenvolvidos o: a) retículo endoplasmático granular e o complexo de Golgi. b) retículo endoplasmático agranular e o complexo de Golgi. c) retículo endoplasmático granular e os lisossomos. d) complexo de Golgi e os lisossomos. e) complexo de Golgi e o condrioma.

9) (PUC-SP) A estrutura representada no desenho abaixo é:

a) o complexo de Golgi, corpúsculo rico em ácidos nucleicos, presente no núcleo de células secretoras. b) o complexo de Golgi, responsável pela síntese de enzimas da cadeia respiratória, presente no citoplasma de vegetais inferiores. c) a mitocôndria, orgânulo responsável pela respiração celular. d) o complexo de Golgi, que tem por função armazenar substâncias a serem secretadas pela célula. e) a mitocôndria, orgânulo rico em DNA, RNA e enzimas, preente tanto no núcleo como no citoplasma das células secretoras.

10) (UFCE) A síntese de lipídios ocorre no: a) nucléolo. b) citosol. c) citoesqueleto.

d) retículo endoplasmático liso. e) retículo endoplasmáico rugoso.

11) (PUC-RJ) A síntese de proteínas para exportação em eucariontes acontece principalmente ao nível de: a) envoltório nuclear. b) ribossomos nucleares. c) membranas do complexo de Golgi. d) membranas do retículo endoplasmático rugoso. e) membranas do retículo endoplasmático liso.

12) (PUC-RS) “Na célula nervosa, ao contrário do corpo celular, o axônio não apresenta substância de Golgi nem retículo endoplasmático rugoso. Além disso há pouquíssimos ribossomos no axônio.” O texto acima permite deduzir que o axônio é uma região do neurônio que: a) apresenta intensa síntese de lipídios. b) dispõe de numerosos grânulos glicídicos. c) provavelmente é inativa para síntese proteica. d) apresenta uma intensa síntese de hormônios. e) provavelmente é muito ativa para síntese proteica.

13) (PUC-SP) A estrutura apontada pela seta 1 é derivada do(da) e chama-se, respectivamente:

uma cultura de células aminoácidos marcados com isótopos radioativos e, através de técnicas especiais, acompanhar seu trajeto na célula. Se isto for feito com um aminoácido que entra na composição das enzimas digestivas de um macrófago, em que organela citoplasmática haverá maior concentração deste aminoácido? a) Mitocôndria. b) Ribossoma. c) Retículo endoplasmático liso. d) Lisossoma. e) Aparelho de Golgi.

3) (ASSOCIADO-91) Durante a metamorfose dos anfíbios, a cauda desaparece ao mesmo tempo em que os seus constituintes celulares são digeridos e seus produtos são utilizados no desenvolvimento do animal. A organela que participa ativamente deste processo é: a) o lisossoma. b) o peroxissoma. c) a mitocôndria. d) o plasto. e) o centríolo.

4) (PUC-RS) A inativação de todos os lisossomos de uma célula afetaria diretamente a: a) síntese proteica. b) digestão intracelular. c) síntese de aminoácidos. d) circulação celular. e) secreção celular.

5) (UFSE) Qual a alternativa da tabela abaixo cujos termos preenchem corretamente a frase seguinte?

“Os lisossomos têm como função I e são produzidos na organela chamada II .”

a) b) c) d) e)

I síntese de proteínas síntese de açúcares digestão intracelular síntese de proteínas digestão intracelular

6) (PUC-SP) Considere os seguintes eventos: I- Fusão do fagossomo com lisossomo.

II- Atuação das enzimas digestivas.

III- Clasmocitose.

IV- Formação do fagossomo.

A seqüência correta em que esses eventos ocorrem no processo de englobamento e digestão intracelular de partículas em uma célula é: a) I - II - III - IV b) II - I - III - IV c) III - I - IV - II

a) do conjunto de lisossomos, acrossoma. b) da membrana nuclear, peroxissomo. c) do complexo de Golgi, acrossomo. d) das mitocôndrias, condrioma. e) do complexo de Golgi, ergastoplasma.

II Cloroplasto Cloroplasto retículo endoplasmático retículo endoplasmático complexo de Golgi

d) IV - I - II - III e) II - III - I - IV

7) (FATEC-SP) O esquema a seguir representa basicamente o processo da digestão intracelular. As estruturas numeradas 1, 2, e 3 representam, respectivamente:

Parte V: Lissosomos e Peroxissomos 1) (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA-90) Para que ocorra a digestão no interior de uma ameba, é necessário que os fagossomos fundam-se a: a) lisossomos. b) mitocôndrias. c) ribossomos. d) cinetossomos. e) desmossomos.

2) (UNI-RIO-92) A utilização racional da radioatividade em vários campos da pesquisa tem permitido a compreensão de fenômenos importantes. Por exemplo, é possível fornecer a

a) ergastoplasma, fagossomo e vacúolo digestivo. b) retículo endoplasmático liso, complexo de Golgi e vacúolo digestivo. c) retículo endoplasmático liso, ergastoplasma e complexo de Golgi.

d) ribossomos, ergastoplasma e fagossomo. e) ergastoplasma, complexo de Golgi e vacúolo digestivo.

II- Secreção celular.

III- Formação de lisossomas.

Esta organela é:

8) (UFRS) A organela celular que atua na regressão da cauda dos girinos, durante a sua metamorfose, denomina-se: a) complexo de Golgi b) condrioma c) ergastoplasma

d) lisossomo e) flagelo

9) O processo de regressão da cauda dos girinos, durante sua metamorfose denomina-se: a) autofagia b) autólise c) autotrofia

d) hidrólise e) citose

10) (FCMSC-SP) Nas células, a destruição de organelas é função das organelas chamadas: a) lisossomos. b) mitocôndrias. c) centro celular

d) complexo de Golgi e) retículo endoplasmático

11) O processo de destruição de organelas no interior das células é um processo chamado: a) autofagia b) autólise c) autotrofia

d) hidrólise e) citose

12) (PUC-RS) Certos tipos de leucócitos são atraídos pelas bactérias invasoras, sofrem mudançãs em sua forma e englobam essas bactérias as quais destroem por ação degradativa de enzimas. Esse fenômeno, chamado fagocitose, somente se completará permitindo a digestão do material englobado, desde que o vacúolo formado se una à organela celular denominada: a) ribossomo b) microtúbulo c) lisossomo

d) microfilamento e) peroxissomo

13) (Mackenzie -SP) Considere as seguintes funções atribuídas a uma organela celular: I- Vesícula com enzimas.

II- Realiza digestão de materiais endógenos e exógenos III- Forma-se a partir do complexo de Golgi.

Esta organela é designada: a) lisossomo b) mitocôndria c) dictiossomo

d) plasto e) ribossomo

14) (U.C.MG) De acordo com o esquema a seguir, na autólise ocorre:

a) plasto. b) mitocôndria. c) complexo golgiense. d) retículo endoplasmático. e) vacúolo.

Parte VI: Cloroplastos e Mitocôndrias 1) (CESGRANRIO-91) Assinale a afirmativa correta sobre a maneira como os seres vivos retiram a energia da glicose. a) O organismo, como precisa de energia rapidamente e a todo tempo, faz a combustão da glicose em contato direto com o oxigênio. b) Como a obtenção de energia não é sempre imediata, ela só é obtida quando a glicose reage com o oxigênio nas mitocôndrias. c) A energia, por ser vital para a célula, é obtida antes mesmo de a glicose entrar nas mitocôndrias usando o oxigênio no citoplasma, com liberação de duas (02) moléculas de ATP (glicólise). d) A energia da molécula de glicose é obtida através da oxidação dessa substância pela retirada de hidrogênios presos ao carbono (desidrogenações), que ocorre a nível de citoplasma e mitocôndrias. e) A obtenção de moléculas de ATP é feita por enzimas chamadas desidrogenases (NAD) depois que a molécula de oxigênio quebra a glicose parcialmente no hialoplasma (glicólise).

2) (PUCCAMP) As mitocôndrias se originam a partir a) dos centríolos. b) do retículo endoplasmático rugoso. c) do retículo endoplasmático liso d) do complexo de Golgi. e) de mitocôndrias pré-existentes.

3) (PUC-RJ-95) Células do fígado possuem até duas mil mitocôndrias, ocupando cerca de 1/5 do seu volume. O número alto de mitocôndrias nestas células pode ser explicado porque as células hepáticas: a) são maiores que as demais células do corpo. b) apresentam respiração aeróbica. c) têm grande atividade metabólica. d) têm volume citoplasmático maior que o nuclear. e) produzem enzimas digestivas em grande quantidade.

4) (PUC-RS) “O microscópio eletrônico permite constatar a presença de duas membranas, a externa que é lisa e a interna com invaginações que se apresentam sob a forma de cristas ou de túbulos. No interior, formando uma espécie de recheio, encontra-se uma substância chamada matriz, muito rica em proteínas”.

O texto acima descreva a estrutura típica de: a) ribossomo b) mitocôndria c) peroxissomo

a) danificação da membrana do número 5. b) destruição da membrana do número 1. c) não formação do número 2. d) fusão dos números 4 e 5. e) rompimento da membrana do número 4.

15) (Mackenzie-SP) Considere as seguintes funções atribuídas a uma organela celular: I- Armazenamento de substâncias.

d) lisossomo e) vacúolo

5) (U.VAle dos Sinos-RS) Ao analisar os tecidos conjuntivo e muscular, nota-se que esta organela celular existe em maior número nas células musculares; isto é devido à maior necessidade de que estas células apresentam para manter seu metabolismo que é mais acelerado.

A lacuna é corretamente preenchida por:

a) síntese proteica b) síntese de enzimas c) síntese lipídica

d) síntese glicídica e) síntese de ATP

6) (MOJI-SP) A liberação de O 2 e a fixação de CO 2 realizadas pelas plantas verdes representam as trocas gasosas da: a) respiração aeróbica b) respiração anaeróbica c) fotossíntese

d) transpiração e) fermentação alcoólica

7) (UNIFOR-CE) Os tilacóides fazem parte dos: a) cloroplastos b) ribossomos c) lisossomos

d) desmossomos e) nucléolos

8) (UFRN) No interior de cloropastos e mitocôndrias são encontradas pequenas quantidades de DNA, RNA e ribossomos. Tais componentes permitem que os cloroplastos sejam capazes de realizar: a) fluorescência e síntese lipídica. b) fotossíntese e secreção celular. c) autoduplicação e síntese proteica. d) ciclo de Krebs e síntese de ATP. e) fermentação anaeróbica e síntese de clorofila.

9) (PUCCAMP-SP) Observe o esquema e na tabela a seguir, assinale a alternativa que identifica corretamente as organelas e os processos celulares representados em I e II:

a) microvilosidade. b) cílio ou flagelo. c) axônio.

d) estereocílio e) pseudópodo

2) (UFAC) A movimentação em meio líquido, captura de alimento ou limpeza de superfície são problemas que podem ser resolvidos por células dotadas de flagelos (espermatozóides humanos) ou de cílios (Paramecium, protozoário de água doce). A organela capaz de originar os cílios e os flagelos é denominada: a) microfilamento. b) centríolo. c) nucléolo.

d) núcleo. e) cromossomo.

3) (CESGRANRIO-RJ) A propósito de cílios e flagelos é correto afirmar: a) Os cílios são responsáveis pela locomoção de procariontes e os flagelos, de eucariontes. b) Só se encontram os cílios em relação com o movimento vibrátil de células fixas e os flagelos em relação com a locomoção de seres unicelulares. c) Ambos são estruturas de função idêntica que se distinguem por diferenças quanto ao tamanho e ao número por célula. d) Os cílios determinam a movimentação de fluidos extracelulares, o que não pode ser realizado pelos flagelos. e) O movimento flagelar é ativo e consome energia, em oposição ao movimento ciliar, que é passivo e provocado pelas correntes líquidas intracitoplasmáticas.

4) Um cílio cortado transversalmente e examinado ao microscópio eletrônico revela em seu interior:

I

II

a) ribossomo - síntese de açúcares b) cloroplasto - fotossíntese c) cloroplasto - fotossíntese

mitocôndria – respiração ribossomo - respiração mitocôndria – respiração d) mitocôndria - respiração cloroplasto – fotossíntese e) mitocôndria - síntese de ribossomo - respiração açúcares 10) (UNI-RIO) Cientistas propõem a hipótese de que certas organelas originaram-se de organismos que há mais de um bilhão de anos passaram a viver simbionticamente com eucariotos antigos. Apóiam-se no fato de que essas organelas possuem DNA próprio, semelhante ao das bactérias, podendose auto-replicar. Essas organelas são: a) mitocôndrias e ribossomos. b) mitocôndrias e cloroplastos. c) mitocôndrias e dictiossomos. d) dictiossomos e cloroplastos. e) dictiossomos e cloroplastos.

Parte VII: Organelas não-membranosas 1) (CESGRANRIO-RJ) O desenho abaixo corresponde a um corte transversal da ultra-estrutura de:

a) uma fibra central b) duas microfibrilas centrais e dezoito periféricas c) cinco microfibrilas centrais d) onze microfibrilas centrais e outras periféricas e) nove trios de microtúbulos periféricos 5) )PUC) Os orgânulos celulares em questão podem ser encontrados, ao mesmo tempo, em uma: a) hemácia humana. b) célula bacteriana. c) célula meristemática angiosperma. d) célula embrionária mamífero. e) célula de cianofícea.

de

uma

de

um

Parte VIII: Núcleo e cromossomos 1) (UFRN-90) A carioteca é formada por: a) duas membranas proteicas com poros. b) uma membrana proteica sem poros. c) uma membrana lipoproteica com poros. d) duas membranas lipoproteicas com poros. e) duas membranas lipoproteicas sem poros.

2) Acerca do núcleo interfásico, assinale a alternativa incorreta: a) A cromatina que se encontra desespiralizada é denominada eucromatina. b) O nucléolo verdadeiro ou plasmossomo representa um local de síntese de RNA ribossômico.

c) O nucléolo falso representa um acúmulo de heterocromatina, pois é um novelo de cromonemas. d) Os cromossomos são visíveis como longos filamentos espiralizados e corados por corantes ácidos. e) A carioteca é uma grande bolsa achatada que delimita o nucleossomo.

9) (F.C.CHAGAS-BA) Nas células em intérfase, o material genético aparece na forma de:

3) (UFES-94) Uma célula humana, com cariótipo de 46 cromossomas e quantidade de DNA equivalente a 5.6 picogramas (pg), apresentará na fase inicial da metáfase da mitose, respectivamente, um cariótipo e uma quantidade de DNA correspondente a:

10) (FCC-SP) Observe o esquema abaixo:

a) 23 e 5.6 pg. b) 23 e 11.2 pg. c) 46 e 11.2 pg. d) 92 e 5.6 pg. e) 92 e 11.2 pg.

d) cromatina e) cariolinfa

I e II indicam:

4) A cromatina, presente no núcleo interfásico, aparece durante a divisão celular com uma organização diferente, transformando-se nos: a) cromômeros b) cromossomos c) centrômeros

a) carioteca b) fuso acromático c) nucléolo

d) cromocentros e) cromonemas

a) cromátides-irmãs b) cromátides homólogas c) cromossomos homólogos d) cromossomos-não-homólogos e) cromossomos-filhos 11) (U.F.UBERLÂNDIA-MG) Com respeito ao cromossomo abaixo esquematizado, sabemos que:

5) Na aula de Biologia o grande Prof. Ricardo fez a seguinte afirmação: “A produção de ribossomos depende, indiretamente, da atividade dos cromossomos”.

Em seguida pediu a seus alunos que analisassem a afirmação e a explicassem. Foram obtidas cinco explicações diferentes, que se encontram abaixo citadas Assinale a única explicação correta: a) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA ribossômico e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos. b) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA mensageiro e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos. c) Os cromossomos contêm DNA; este controla a síntese de ribonucleoproteínas que formarão o nucléolo e que, posteriormente, farão parte dos ribossomos. d) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA transportador e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos. e) Os cromossomos, produzidos a partir do nucléolo, fornecem material para a organização dos ribossomos.

6) (CESGRANRIO-RJ) Dos constituintes celulares abaixo relacionados, qual está presente somente nos eucariontes e representa um dos critérios utilizados para distingui-los dos procariontes? a) DNA. b) Membrana celular. c) Ribossomo.

d) Envoltório nuclear. e) RNA.

7) (UFRO) Qual das seguintes estruturas celulares é responsável pela formação dos ribossomos? a) Retículo endoplasmático b) Complexo de Golgi c) Centríolo d) Nucléolo e) Lisossomo

8) (CESCEM-SP) Os nucléolos originam-se: a) de invaginações da membrana celular b) da divisão de outros nucléolos c) da solidificação do suco nuclear d) da concentração de ribossomos e) de cromossomos especiais

a) o número 1 indica a constrição secundária. b) ele é do tipo metacêntrico. c) o nucleotídio está indicado pelo número 2. d) o número 3 indica o telômero. e) o centrômero está indicado pelo número 4.

12) (FUC-MT) Dados os esquemas de cromossomos, podemos classificá-los, conforme a posição do centrômero:

a) Os cromossomos I e II são metacêntricos e o III é submetacêntrico. b) Os cromossomos I e III são metacêntricos e o II é acrocêntrico. c) Os cromossomos I, II e III são metacêntricos. d) Apenas o cromossomo III é metacêntrico. e) Os cromossomos I, II e III são, respectivamente, metacêntrico, submetacêntrico e acrocêntrico.

13) (UFPA) Célula diplóide é aquela em que: a) existem dois cromossomos não-homólogos. b) o cariótipo é formado por dois conjuntos haplóides. c) o cariótipo é formado por dois conjuntos diplóides. d) cada cromossomo apresenta dois centrômeros. e) Não existe tal célula.

14) (FUVEST-SP) Em determinada espécie animal, o número diplóide de cromossomos é 22. Nos espermatozóides, nos óvulos e nas células epidérmicas dessa espécie serão encontrados, respectivamente: a) 22, 22 e 44 cromossomos. b) 22, 22 e 22 cromossomos. c) 11, 11 e 22 cromossomos. d) 44, 44 e 22 cromossomos. e) 11, 22 e 22 cromossomos.

G1 15) (UFES) A pironina cora especificamente o RNA. Se corarmos células com esse corante, aparecem como estruturas pironinofílicas: a) cromatina e retículo endoplasmático liso. b) retículo endoplasmático granuloso e retículo liso. c) nucléolo e cromatina. d) nucléolo e retículo endoplasmático granuloso. e) lisossomos e retículo endoplasmático rugoso.

Parte IX: Divisão celular 1) (UF-GO)

Relacione as fases da mitose: anáfase, telófase, metáfase e prófase, com os respectivos números das figuras acima: a) 4 - 3 - 2 - 1 b) 3 - 4 - 2 - 1 c) 1 - 2 - 3 - 4 d) 2 - 3 - 4 - 1 e) 3 - 1 - 2 - 4 2) (UF-PA) Qual é o constituinte cromossômico diretamente relacionado com seu movimento durante a divisão celular? a) telômero b) cromômero c) centrômero d) cromátide e) intérfase

S

G2

Intérfase

M

G1

Mitose

S

Intérfase

a) durante o período G1, a célula realiza uma intensa síntese de DNA. b) no decorrer do período S, a quantidade de DNA aumenta progressivamente e ocorre a duplicação do DNA. c) no fim da Intérfase, a célula tem uma quantidade de DNA menor que no seu início. d) no período de mitose propriamente dito, a quantidade de DNA mantêm-se constante. e) nos períodos de G1 e S, a quantidade de DNA mantêm-se constante.

7) (FUVEST) Uma célula somática que tem 4 cromossomos, ao se dividir, apresenta na metáfase: a) 4 cromossomos distintos, cada um com uma cromátide. b) 4 cromossomos distintos, cada um com duas cromátides. c) 4 cromossomos, pareados 2 a 2, cada um com duas cromátides. d) 4 cromossomos, pareados 2 a 2, cada um com uma cromátide. e) 2 cromossomos, cada um com duas cromátides.

8) (PUC-SP) A maioria das reaçðes químicas da célula, incluindo a duplicação de DNA, a síntese de RNA e a produção de proteínas celulares, ocorre, principalmente, durante a: a) prófase. b) metáfase. c) anáfase.

d) telófase. e) intérfase.

9) (FUVEST) A figura a seguir representa o tecido meristemático de uma planta, onde podem ser observadas células em diferentes fases de divisão. Qual das alternativas corresponde à seqüência do processo mitótico?

3) (UF-RN) A conseqüência mais importante da mitose é: a) determinar a diferenciação celular. b) a produção de gametas e esporos haplóides. c) a produção de células iguais à célula mãe. d) aumentar a variabilidade genética dos seres vivos. e) aumentar a taxa de mutação.

4) (CAC/FETA) Espiralização da cromatina, duplicação dos centríolos e formação do fuso são ocorrências mitóticas.

Assinale a fase em que isto ocorre. a) metáfase b) anáfase c) telófase d) prófase e) intérfase 5) (UFRO-RO) Os ítens abaixo se referem à mitose e todos eles estão corretos, exceto: a) É um processo de divisão celular importante para o crescimento dos organismos. b) Ocorre nas células somáticas de animais e vegetais. c) Uma célula-mãe origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos. d) A duplicação do DNA ocorre na fase da metáfase. e) Na fase da telófase, forma-se uma nova membrana nuclear em torno dos cromossomos e o citoplasma se divide.

6) (F.Itaquerense-SP) O gráfico abaixo revela a variação de DNA durante as diversas fases da vida celular. Com relação ao gráfico, é correto afirmar que: (Quantidade de DNA por núcleo) 2C C

a) a  b  c  d  e  f b) c  f  e  a  b  d c) f  b  a  e  d  c d) e  f  c  a  b  d e) f  e  c  b  d  a

]

10) (STA.CASA) A colchicina é uma substância que despolimeriza as fibras do fuso de divisão, impedindo que este se forme. Em um meio de cultura foram colocadas 5 células, em diferentes estágios do ciclo celular: duas estavam em intérfase, duas estavam em prófase e a última estava em telófase. Imediatamente depois colocou-se colchicina. Após um certo tempo, contando-se as células presentes em tal meio, espera-se encontrar um total de quantas células? a) seis. b) sete. c) oito

d) nove. e) dez.

11) (PUC-SP) Considerando uma célula com 6 cromossomas (2n=6) que esteja em divisão, o esquema ao lado representaria uma: a) anáfase I da meiose. b) metáfase I da meiose. c) metáfase II da meiose. d) anáfase II da meiose. e) anáfase mitótica.

12) (INST. TOLEDO) A ordem correta das subfases da prófase é: a) leptóteno - paquíteno - zigóteno - diplóteno - diacinese. b) leptóteno - diplóteno - zigóteno - paquíteno - diacinese. c) leptóteno - diplóteno - paquíteno - zigóteno - diacinese. d) leptóteno - paquíteno - diplóteno - zigóteno - diacinese. e) leptóteno - zigóteno - paquíteno - diplóteno - diacinese.

13) (CESGRANRIO) Durante a prófase da primeira divisão meiótica, ocorre a troca de fragmentos entre cromossomas homólogos, possibilitando uma maior variabilidade genética. A esse evento dá-se o nome de: a) formação de bivalentes. b) formação de tétrades. c) citocinese. d) intercinese. e) "crossing-over" 14) (UFPE) Uma evidente diferença existente entre a anáfase da mitose e as anáfases I e II da meiose é que os cromossomos em migração para os pólos celulares são: a) irmãos nas anáfases I e II e homólogos na anáfase da mitose. b) homólogos nas anáfases I e II e irmãos na anáfase da mitose. c) homólogos na anáfase I e irmãos na anáfase II e na anáfase da mitose. d) irmãos na anáfase I e anáfase da mitose e homólogos na anáfase II. e) irmãos nas anáfases I e II e anáfase da mitose.

15) (U.TAUBATÉ-SP) Assinale a frase errada, em relação à meiose: a) Os cromossomos já entram duplicados na prófase I. b) A formação das tétrades ocorre no paquíteno. c) A permutação nada mais é do que a troca de segmentos entre cromátides-irmãs d) O quiasma, figura observada no diplóteno, é conseqüência da permutação. e) Na metáfase I, a placa equatorial está formada por pares de cromossomos.

16) (UC-PR) Quando uma célula conclui a sua primeira divisão meiótica, resultam: a) duas células diplóides. b) quatro células diplóides. c) quatro células haplóides. d) duas células haplóides. e) duas células somáticas.

17) (UFGO) Relacione as fases meióticas (coluna I) com os respectivos fenômenos (coluna II): Coluna I Coluna II 1) zigóteno ( ) Migração dos cromossomos homólogos para os pólos

2) paquíteno (

) pareamento dos homólogos

3) diplóteno ( 4) anáfase I (

) migração dos cromossomos irmãos para os pólos. ) visualização dos quiasmas.

5) anáfase II (

) ocorrência do crossing-over

A seqüência correta, de cima para baixo, na coluna II é a) 4, 1, 2, 3, 5 b) 4, 1, 5, 2, 3 c) 4, 1, 5, 3, 2

d) 4, 1, 3, 2, 5 e) 4, 2, 5, 1, 3

18) (CESGRANRIO) Sabe-se que a seqüência da espermatogênese é a seguinte: espermatogônia  espermatócito I  espermatócito II  espermátide  espermatozóide.

Pergunta-se quantos espermatozóides serão produzidos, respectivamente, a partir de 100 espermátides e 100 espermatócitos I. a) 400 e 400 b) 400 e 100 c) 100 e 800

d) 200 e 400 e) 100 e 400

19) Assinale a alternativa correta: a) No período de diferenciação da ovogênese ocorrem transformações maiores do que no mesmo período, na espermatogênese. b) Os ovócitos primários são bem maiores do que os espermatócitos primários. c) O período germinativo na mulher dura quase toda a vida. d) No período de diferenciação da espermatogênese o complexo de Golgi modifica-se, originando a cauda do espermatozóide. e) As divisões celulares que ocorrem nas gametogêneses são todas meióticas.

20) (UNIFICADO-94) A figura abaixo é característica da Meiose porque só nesse tipo de divisão celular acontece:

a) separação dos centríolos. b) formação do fuso acromático. c) manutenção da carioteca. d) pareamento dos cromossomos homólogos. e) duplicação das cromátides.

21) (INTEGRADO-97) Considerando que uma espécie possua nº de cromossomas nas células somáticas 2n=6, a célula apresentada na figura abaixo evidencia esses cromossomas em: a) metáfase mitótica. b) metáfase I. c) metáfase II. d) anáfase mitótica. e) anáfase II.

22) (FATEC-SP) Das afirmativas abaixo: I- O crossing-over permite a recombinação dos genes localizados em cromossomos homólogos.

II- Meiose é um tipo de divisão celular na qual uma célula diplóide dá origem a quatro células haplóides.

III- A intérfase é um período de grande atividade metabólica no núcleo. É nessa fase que o DNA se duplica e o RNA é sintetizado. a) apenas a afirmativa I é correta. b) apenas a afirmativa II é correta. c) apenas a afirmativa III é correta. d) apenas duas afirmativas são corretas. e) todas as afirmativas são corretas.

GABARITO •

Parte I – membrana

1- D 11- E

Estrutura

2- C 12- C

da

3- A 13- C

4-

D

5-

C

6-

B

7-

E

8-

B

9-

E

10- D

4- C 14- D

5- E 15- C

6-

C

7-

C

8-

B

9-

D

10- C

4-

5-

D

6-

A

7-

C

8-

A

9-

D

10- D

5- E 15- C

6-

D

7-

E

8-

D

9-

B

10- A

B

5-

E

6-

C

7-

A

8-

C

9-

C

10- B

B

5-

D D

7-

D

8-

D

9-

D

10- A

9- B 19- B

10- A 20- D

Parte II – Fisiologia da membrana

1- A 11- A

2- B 12- E

3- B 13- A

Parte III – Citoplasma

1-

C

2-

A

Parte IV – Sistema Reticular

1- D 11- D

2- B 12- C

3- E 13- C

D

Parte V – Lisossomas e peroxissomas

1- A 11- A

2- D 12- C

3- A 13- A

4- B 14- E

Parte VI – Cloroplastos e mitocôndrias

1-

D

2-

E

3-

C

4-

Parte VII – Organelas não-membranosas

1-

B

2-

B

3-

C

4-

Parte VIII – Núcelo e cromossomas

1- D 11- A

2- D 12- E

3- C 13- B

4- B 14- C

5- C 15- D

6-

1- B 2- C 3- C 11- A 12- E 13- E 21- D 22- E

4- D 14- C

5- E 15- C

6- B 16- D

Parte IX – Divisão celular

7- B 17- C

8- E 18- E

56

Carboidratos: Principais Fornecedores de Energia No momento em que você está lendo estas linhas e procurando entender o seu conteúdo, suas células nervosas estão realizando um trabalho e, para isso, utilizam a energia que foi liberada a partir da oxidação de moléculas de um carboidrato chamado glicose.

Classificação dos carboidratos Uma classificação simplificada dos carboidratos, ou glicídios, consiste em dividi-los e três categorias principais: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Monossacarídeos: os mais simples Os monossacarídeos são carboidratos simples, de formula molecular (CH2O)n, onde n é no mínimo 3 e no máximo 8. São os verdadeiros açucares, solúveis em água e, de modo geral, de sabor adocicado. Os de menor número de átomos de carbono são as trioses (contêm três átomos de carbono). Os biologicamente mais conhecidos são os formados por cinco átomos de carbonos (chamados de pentoses) e os formados por seis átomos de carbono (hexoses).

Na tabela abaixo você encontra as hexoses e pentoses mais conhecidas, seus papeis biológicos e as fontes de obtenção. Não se preocupem com as fórmulas moleculares, fixem-se apenas as fontes onde são encontradas os açucares e seu papel biológico.

Pentose Ribose Desoxirribose Papel Biológico Papel Biológico Matéria-prima para a fabricação do ácido Matéria-prima para a fabricação do ácido nucléico RNA. Fórmula molecular: C5H10O5 nucléico DNA. Fórmula molecular: C5H10O4

Glicose

Hexose Frutose

Galactose 57

Papel Biológico Principal fornecedor de energia para o trabalho celular. É a base para a formação da maioria dos carboidratos mais complexos.

Produzida na fotossíntese pelos vegetais. Encontrada no sangu, no mel e nos tecidos dos vegetais.

Fórmula molecular: C6H12O6

Papel Biológico

Papel Biológico Papel energético.

Também fornece energia para a Encontrada no leite, como célula. Encontrada componente do principalmente em frutos doces dissacarídeo lactose. e também no esperma humano. Fórmula molecular: Fórmula molecular: C6H12O6 C6H12O6

Oligossacarídeos: nem tão simples, nem tão complexos Oligossacarídeos são açucares, formados pela união de dois a seis monossacarídeos, geralmente hexoses. O prefixo oligo deriva do grego e quer dizer pouco. Os oligossacarídeos mais importantes são os dissacarídeos.

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Açucares formados pela união de duas unidades de monossacarídeos, como, por exemplo, sacarose, lactose e maltose. São solúveis em água e possuem sabor adocicado. Para a formação de um dissacarídeo , ocorre reação entre dois monossacarídeos, havendo liberação de uma molécula de água. É comum utilizar o termo de desidratação intermolecular para esse tipo de reação, em que resulta uma molécula de água durante a formação de um composto originado a partir de dois outros.

Veja o caso do dissacarídeo sacarose, que é o açúcar mais utilizado para o preparo de doces, sorvetes, para adoçar refrigerantes não dietéticos e o “cafezinho”. Sua fórmula molecular é C12H22O11. Esse açúcar é resultado da união de uma frutose e uma glicose. Como foi visto na tabela anterior, tanto a glicose como a frutose possuem a fórmula molecular C6H12O6. Como ocorre a liberação de uma molécula de água para a formação de sacarose, a sua fórmula molecular possui dois hidrogênios e um oxigênio a menos.

Dissacarídeo

Constituição

Papel biológico

Sacarose

glicose-frutose

energético

Lactose

glicose-galactose

energético

Fontes cana-de-açucar, beterraba e rapadura leite

Polissacarídeos: os mais complexos Como o nome sugere (poli é um termo derivado do grego e quer dizer muitos), os polissacarídeos são compostos macromoleculares (moléculas gigantes), formadas pela união de muitos (centenas) monossacarídeos. Os três polissacarídeos mais conhecidos dos seres vivos são amigo, glicogênio e celulose.

Ao contrário da glicose, os polissacarídeos dela derivados não possuem sabor doce, nem são solúveis em água.

Polissacarídeo Amido

O que é importante saber É um polissacarídeo de reserva energética dos vegetais. As batatas, arroz e a mandioca estão repletos de amido, armazenado pelo vegetal e consumido em épocas desfavoráveis pela planta. O homem soube aproveitar essas características e passou a cultivar os vegetais produtores de amido. Os pães e bolos que comemos são feitos com farinha de trigo, rica em amido.

Lembrem-se que para o amido ser aproveitado pelo nosso organismo, é preciso digeri-lo, o que ocorre primeiramente na boca e depois no intestino, com adição de água e a participação de catalisadores orgânicos, isto é, substâncias que favorecem ou aceleram as reações químicas.

Glicogênio É um polissacarídeo de reserva energética dos animais; portanto, equivalente ao amido dos vegetais. No nosso organismo, a síntese de glicogênio ocorre no fígado, a partir de moléculas de glicose. Logo, fígado de boi e fígado de galinha são alimentos ricos em glicogênio.

Celulose

É o polissacarídeo de papel estrutural, isto é, participa da parede das células vegetais. Poucos seres vivos conseguem digeri-lo, entre eles alguns 59

microrganismos que habitam o tubo digestivo de certos insetos (cupins) e o dos ruminantes (bois, cabras, ovelhas, veados et

Lipídios: Serão eles vilões?

As duas substâncias mais conhecidas dessa categoria orgânica são as gorduras e os óleos. Se por um lado, esses dois tipos de lipídios preocupam muitas pessoas por estarem associadas a altos índices de colesterol no sangue, por outro, eles exercem importantes funções no metabolismo e são fundamentais para a sobrevivência da maioria dos seres vivos. Um dos papéis dos lipídeos é o de funcionar como eficiente reserva energética. Ao serem oxidados nas células, geram praticamente o dobro da quantidade de calorias liberadas na oxidação de igual quantidade de carboidratos. outro papel dos lipídios é o de atuar como eficiente isolante térmico, notadamente nos animais que vivem em regiões frias. Depósitos de gordura favorecem a flutuação em meio aquático; os lipídios são menos densos que a água.

Além desses dois tipos fundamentais de lipídios, existem outros que devem ser lembrados pelas funções que exercem nos seres vivos. São as ceras, os fosfolipídios, os esteróides, as prostaglandinas e os terpenos.

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as ceras existem na superfície das folhas dos vegetais e nos esqueletos de muitos animais invertebrados (por exemplo, os insetos e os carrapatos) funcionam como material impermeabilizante. Não devemos esquecer dos depósitos de cera que se formam nas nossas orelhas externas como função protetora; os fosfolipídios são importantes componentes das membranas biológicas (membrana plasmática e de muitas organelas celulares);

os esteróides são lipídeos que atuam como reguladores de atividades biológicos;

as prostaglandinas atuam como mensageiros químicos nos tecidos de vertebrados;

os terpenos estão presentes em alguns pigmentos de importância biológica, como a clorofila e os carotenóides.

Como são os lipídios?

Os lipídios são compostos orgânicos insolúveis em água. Dissolvem-se bem em solventes orgânicos como o éter e o álcool. A estrutura química molecular dos lipídios é muito variável. Vamos dar a você uma noção da composição química de óleos e gorduras e alguns dos principais componentes desse grupo.

Óleos e gorduras – pertencem à categoria dos ésteres e são formados por meio da reação de um álcool, chamado glicerol, com ácidos orgânicos de cadeia longa, conhecidos como ácidos graxos. A exemplo do que ocorre com os carboidratos, a reação do glicerol com os ácidos graxos é de condensação, havendo liberação de moléculas de água.

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Como o glicerol é um triálcool (possui três terminações OH na molécula), três ácidos graxos a ele se ligam, formando-se o chamado triglicerídeos. Nos seres vivos, existem diversos tipos de triglicerídeos, uma vez que são muitos os tipos de ácidos graxos deles participantes.

Com relação aos ácidos graxos que participam de um triglicerídeos, lembre-se que são substâncias de cadeia longa. Em uma das extremidades de cada ácido graxo há uma porção ácida (a “cabeça”), seguida de uma longa “cauda” formada por uma seqüência de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio.

Nos chamados ácidos graxos saturados, todas as ligações disponíveis dos átomos de carbono são ocupados por átomos de hidrogênio. Já nos ácidos graxos insaturados, nem todas as ligações do carbono são ocupadas por hidrogênios; em conseqüência, forma-se o que em química é conhecido como duplas ligação entre um átomo de carbono e o seguinte (motivo pelo qual o ácido graxo recebe a denominação de insaturado). Nos ácidos graxos poliinsaturados há mais de uma dupla ligação.

Fosfolipídios – as membranas biológicas são constituídas por fosfolipídios. Nos fosfolipídios há apenas duas moléculas de ácidos graxos – de natureza apolar – ligadas ao glicerol. O terceiro componente que se liga ao glicerol é um grupo fosfato (daí a denominação fosfolipídio) que, por sua vez, pode estar ligado a outras moléculas orgânicas. Assim, cada fosfolipídio contém uma porção hidrofóbica – representada pelos ácidos graxos – e uma porção hidrofílica – corresponde ao grupo fosfato e às moléculas a ele associadas. Um fato notável é que, ao serem colocadas em água, as moléculas de fosfolipídios podem assumir o formato de um esfera, conhecida como micela: as porções polares, hidrofílicas, distribuem-se na periferia , enquanto as caudas hidrofóbicas ficam no interior da micelas afastadas da água.

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Nas células, os fosfolipídios das membranas biológicas (membrana plasmática e de muitas organelas) dispõem-se formando bicamadas. As porções hidrofílicas ficam em contato com a água dos meios interno e externo celular, enquanto as hidrofóbicas situam-se internamente na membrana, afastadas da água, o que faz lembrar um sanduíche de pão-de-forma.

Prostaglandinas – essas substâncias atuam como mensageiras químicas em muitos tecidos humanos.

Seu nome deriva do fato de terem sido descobertas em componentes do sêmen humano produzidos na glândula próstata.

Terpenos – lipídios de cadeia longa, componentes de pigmentos biologicamente importantes como a clorofila (pigmento vegetal participante da fotossíntese). Uma importante categoria de terpenos é a dos carotenóides (pigmentos amarelados), dos quais o mais importante é o B-caroteno (encontrado em muitos alimentos de origem vegetal, como a cenoura, por exemplo), que é precursor da vitamina A (retinol).

Esteróides – alguns esteróides são hormônios (por exemplo, a testosterona, o hormônio sexual masculino) e outros são vitaminas (por exemplo, a vitamina D). O colesterol, que para os químicos é um álcool complexo, é outro exemplo de esteróide: é importante componente de membranas celulares, embora hoje seja temido como causador de obstrução (entupimento) em artérias do coração.

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O colesterol não “anda” sozinho no sangue. Ele se liga a uma proteína e, dessa forma, é transportado. Há dois tipos principais de combinações: o HDL, que é o bom colesterol e o LDL que é o mau colesterol. Essas siglas derivam do inglês e significam lipoproteína de alta densidade (HDL – High Density Lipoprotein) e lipoproteína de baixa densidade (LDL – Low Density Lipoprotein).

O LDL transporta colesterol para diversos tecidos e também para as artérias, onde é depositado, formando placas que dificultam a circulação do sangue, daí a denominação mau colesterol. Já o HDL faz exatamente o contrário, isto é, transporta colesterol das artérias principalmente para o fígado, onde ele é inativado e excretado como sais biliares, justificando o termo bom colesterol.

O colesterol não existe em vegetais, o que não significa que devemos abusar dos óleos vegetais, porque afinal, a partir deles (ácidos graxos), nosso organismo produz colesterol.

Proteínas: A construção dos seres vivos Você já deve ter ouvido falar de proteínas, certo? As proteínas são compostos orgânicos relacionados ao metabolismo de construção. Durante as fases de crescimento e desenvolvimento do indivíduo, há um aumento extraordinário do número de suas células passam a exercer funções especializadas, gerando tecidos e órgãos.

As proteínas possuem um papel fundamental no crescimento, já que muitas delas desempenham papel estrutural nas células, isto é, são componentes da membrana plasmática, das organelas dotadas de membrana, do citoesqueleto dos cromossomos etc. E para produzir mais células é preciso mais proteína. Sem elas não há crescimento normal. A diferenciação e a realização de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular dependem da paralisação de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular dependem da participação de enzimas , uma categoria de proteínas de defesa, chamadas anticorpos. Sem eles, nosso organismo fica extremamente vulnerável.

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Certos hormônios, substâncias reguladoras das atividades do nosso organismo, também são protéicos. É o caso da insulina, que controla a taxa de glicose sangüínea.

As proteínas são macromoléculas formadas por uma sucessão de moléculas menores conhecidas como aminoácidos. A maioria dos seres vivos, incluindo o homem, utiliza somente cerca de vinte tipos diferentes de aminoácidos, para a construção de suas proteínas. Com eles, cada ser vivo é capaz de produzir centenas de proteínas diferentes e de tamanho variável.

Como é isso possível, a partir de um pequeno número de aminoácidos?

Imagine um brinquedo formado por peças de plástico, encaixáveis umas nas outras, sendo as cores em número de vinte, diferentes entre si. Havendo muitas peças de cada cor, como você procederia para montar várias seqüências de peças de maneira que cada seqüência fosse diferente da anterior?

Provavelmente , você repetiria as cores, alternaria muitas delas, enfim, certamente inúmeras seriam as seqüências e todas diferentes entre si. O mesmo raciocínio é valido para a formação das diferentes proteínas de um ser vivo, a partir de um conjunto de vinte aminoácidos.

Cada aminoácido é diferente de outro. No entanto, todos possuem alguns componentes comuns.

Todo aminoácido possui um átomo de carbono, ao qual estão ligados uma carboxila, uma amina e um hidrogênio. A quarta ligação é a porção variável, representada por R, e pode ser ocupada por um hidrogênio, ou por um metil ou por outro radical.

Ligação peptídica: unindo aminoácidos

Do mesmo modo que em um trem cada vagão está engatado ao seguinte, em uma proteína cada aminoácido está ligado a outro por uma ligação peptídica. Por meio dessa ligação, o grupo amina de um aminoácido une-se ao grupo carboxila do outro, havendo a liberação de uma molécula de água. Os dois aminoácidos unidos formam um dipeptídio.

A ligação de um terceiro aminoácido ao dipeptídeo origina um tripeptídeo que então, contém duas ligações peptídicas. Se um quarto aminoácido se ligar aos três anteriores, teremos um tetrapeptídeo, com três ligações peptídicas. Com o aumento do número de aminoácidos na cadeia, forma-se um polipetídio, 65

denominação utilizada até o número de 70 aminoácidos. A partir desse número considera-se que o composto formado é uma proteína.

Aminoácidos essenciais e naturais Todos os seres vivos produzem proteínas. No entanto, nem todos produzem os vinte tipos de aminoácidos necessários para a construção das proteínas. O homem, por exemplo, é capaz de sintetizar no fígado apenas onze dos vinte tipos de aminoácidos. Esses onze aminoácidos são considerados naturais para a nossa espécie. São eles:alanina, asparagina,cisteína, glicina, glutamina, histidina, prolina, tiroxina, ácido aspártico, ácido glutâmico.

Os outros nove tipos, os que não sintetizamos, são os essenciais e devem ser obtidos de quem os produz (plantas ou animais). São eles: arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina. É preciso lembrar que um determinado aminoácido pode ser essencial para uma espécie e ser natural para outra.

Uma visão espacial da proteína Uma molécula de proteína tem, a grosso modo, formato de um colar de contas. O fio fundamental da proteína, formado como uma seqüência de aminoácidos (cuja seqüência é determinada geneticamente), constitui a chamada estrutura primária da proteína.

Ocorre, porém, que o papel biológico da maioria das proteínas depende de uma forma espacial muito mais elaborada. Assim, o fio fundamental é capaz de se enrolar sobre si mesmo, resultando 66

um filamento espiralado que conduz à estrutura secundária, mantida estável por ligações que surgem entre os aminoácidos.

Novos dobramentos da espiral conduzem a uma nova forma, globosa, mantida estável graças a novas ligações que ocorrem entre os aminoácidos. Essa forma globosa representa a estrutura terciária.

Em certas proteínas , cadeias polipeptídicas em estruturas terciárias globosa unem-se, originando uma forma espacial muito complexa, determinante do papel bioquímico da proteína. Essa nova forma constitui a estrutura quaternária dessas proteínas.

A figura abaixo mostra as quatro estruturas da hemoglobina juntas. Q hemoglobina esta presente dentro os glóbulos vermelhos do sangue e seu papel biológico é ligar-se a moléculas de oxigênio, transportando-as a nossos tecidos.

O fio do telefone pode ilustrar bem a idéia das estruturas protéicas:

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Forma e função: um binômio inseparável Logo mais você compreenderá de que modo a estrutura espacial de uma proteína está relacionado à função biológica que ela exerce. Por enquanto, lembre-se que, a manutenção das estruturas secundárias e terciárias deve-se a ligações que ocorrem entre os aminoácidos no interior da molécula protéica, determinando os diferentes aspectos espaciais observados.

O aquecimento de uma proteína a determinadas temperaturas promove a ruptura das ligações internas entre os aminoácidos, responsáveis pela manutenção das estruturas secundária e terciária.

Os aminoácidos não se separam, são se rompem as ligações peptídicas, porém a proteína fica “desmantelada”, perde a sua estrutura original. Dizemos que ocorreu uma desnaturação protéica, com perda da sua forma origina. Dessa maneira a função biológica da proteína é prejudicada.

Nem sempre, porém, é a temperatura ou a alteração da acidez do meio que provoca a mudança da forma da proteína. Muitas vezes, a substituição de um simples aminoácido pode provocar alteração da forma da proteína.

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Um exemplo importante é a substituição, na molécula de hemoglobina, do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido valina. Essa simples troca provoca uma profunda alteração na forma da molécula inteira de hemoglobina, interferindo diretamente na sua capacidade de transportar oxigênio.

Hemácias contendo a hemoglobina alterada adquirem o formato de foice, quando submetidas a certas condições, o que deu nome a essa anomalia: anemia falciforme.

Enzimas

A vida depende da realização de inúmeras reações químicas que ocorrem no interior das células e também fora delas (em cavidades de órgãos, por exemplo). Por outro lado, todas essas reações dependem, para a sua realização , da existência de uma determinada enzima. As enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam como catalisadores de reações químicas.

Catalisador é uma substância que acelera a velocidade de ocorrência de uma certa reação química.

Muitas enzimas possuem, além da porção protéica propriamente dita, constituída por uma seqüência de aminoácidos, uma porção não-protéica.

A parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o co-fator. Quando o co-fator é uma molécula orgânica, é chamado de coenzima. O mecanismo de atuação da enzima se inicia quando ela se liga ao reagente, mais propriamente conhecido como substrato. É formado um complexo enzimasubstrato, instável, que logo se desfaz, liberando os produtos da reação a enzima, que permanece intacta embora tenha participado da reação.

Mas para que ocorra uma reação química entre duas substâncias orgânicas que estão na mesma solução é preciso fornecer uma certa quantidade de energia, geralmente, na forma de calor, que favoreça o encontro e a colisão entre elas. A energia também é necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de uma nova substância a partir das duas iniciais.

Essa energia de partida, que dá um “empurrão” para que uma reação química aconteça, é chamada de energia de ativação e possui um determinado valor.

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A enzima provoca uma diminuição da energia de ativação necessária para que uma reação química aconteça e isso facilita a ocorrência da reação.

O mecanismo “chave-fechadura” Na catálise de uma reação química, as enzimas interagem com os substratos, formando com eles, temporariamente, o chamado complexo enzima-substrato. Na formação das estruturas secundária e terciária de uma enzima (não esqueça que as enzimas são proteínas), acabam surgindo certos locais na molécula que servirão de encaixe para o alojamento de um ou mais substratos, do mesmo modo que uma chave se aloja na fechadura.

Esses locais de encaixe são chamados de sítio ativos e ficam na superfície da enzima. Ao se encaixarem nos sítios ativos, os substratos ficam próximos um do outro e podem reagir mais facilmente.

Assim que ocorre a reação química com os substratos, desfaz-se o complexo enzima-substrato.

Liberam-se os produtos e a enzima volta a atrair novos substratos para a formação de outros complexos.

Lembre-se!! Uma enzima não é consumida durante a reação química que ela catalisa.

Fatores que afetam a atividade das enzimas Temperatura A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas. Dentro de certos limites, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura. Entretanto, a partir de uma determinada temperatura, a velocidade da reação diminui bruscamente.

O aumento de temperatura provoca maior agitação das moléculas e, portanto, maiores possibilidades de elas se chocarem para reagir. Porém, se for ultrapassada certa temperatura, a agitação das moléculas se torna tão intensa que as ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompem e ela se desnatura.

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Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima, na qual a velocidade da reação é máxima, permitindo o maior número possível de colisões moleculares sem desnaturar a enzima. A maioria das enzimas humanas, têm sua temperatura ótima entre 35 e 40ºC, a faixa de temperatura normal do nosso corpo. Já bactéria que vivem em fontes de água quente têm enzimas cuja temperatura ótima fica ao redor de 70ºC. Grau de acidez (pH) Outro fator que afeta a forma das proteínas é o grau de acidez do meio, também conhecido como pH (potencial hidrogeniônico). A escala de pH vai de 0 a 14 e mede a concentração relativa de íons hidrogênio (H+) em um determinado meio. O valor 7 apresenta um meio neutro, nem ácido nem básico. Valores próximos de 0 são os mais ácidos e os próximos de 14 são os mais básicos (alcalinos).

Cada enzima tem um pH ótimo de atuação, no qual a sua atividade é máxima. O pH ótimo para a maioria das enzimas fica entre 6 e 8, mas há exceções. A pepsina, por exemplo, uma enzima digestiva estomacal, atua eficientemente no pH fortemente ácido de nosso estômago (em torno de 2), onde a maioria das enzimas seria desnaturada. A tripsina, por sua vez, é uma enzima digestiva que atua no ambiente alcalino do intestino, tendo um pH ótimo situado em torno de 8.

As proteínas e nossa alimentação

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O desenvolvimento saudável de uma criança depende do fornecimento de proteína de qualidade.

Por proteínas de qualidade entende-se as que possuem todos os aminoácidos essenciais para a nossa espécie. A maturação cerebral depende do fornecimento correto, na idade certa, das proteínas de alto valor nutritivo. Pobreza de proteínas na infância acarreta sérios problemas de conduta e raciocínio na fase adulta.

A doença conhecida como Kwashiorkor, em que a criança apresenta a abdômen e membros inchados, alteração na cor dos cabelos e precário desenvolvimento intelectual, é uma manifestação de deficiência protéica na infância e mesmo em adultos.

As autoridades mundiais estão cada vez mais preocupadas com a correta alimentação dos povos que, normalmente, não possuem acesso fácil aos alimentos protéicos.

Em muitas regiões do mundo, as pessoas recorrem aos alimentos ricos em carboidratos (excelentes substâncias fornecedoras de energia), porém pobre em aminoácidos.

Elas engordam, mas apresentam deficiência em proteínas. O ideal é incentivar o consumo de mais proteínas e obter, assim, um desenvolvimento mais saudável do organismo.

As proteínas mais "saudáveis", de melhor qualidade, são as de origem animal. As de maior teor em aminoácidos essenciais são encontradas nas carnes de peixe, de vaca, de aves e no leite.

Um aspecto importante a ser considerado no consumo de cereais, é que eles precisam ser utilizados sem ser beneficiados. No arroz, sem casca e polido, o que sobra é apenas o amido, e o mesmo ocorre com os grãos de trigo no preparo da farinha. Deve-se consumir esses alimentos na forma integral, já que as proteínas são encontradas nas películas que recobrem os grãos. Mais 72

recentemente tem se incentivado o consumo de arroz parbolizado (do inglês, parboil = ferventar), isto é, submetido a um processo em que as proteínas da película interna à casca aderem ao grão.

Outra grande fonte de proteínas é a soja e todos os seus derivados. Ácidos nucléicos Os ácidos nucléicos são moléculas gigantes (macromoléculas), formadas por unidades monoméricas menores conhecidas como nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é formado por três partes: •

um açúcar do grupo das pentoses (monossacarídeos com cinco átomos de carbono);

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um radical “fosfato”, derivado da molécula do ácido ortofosfórico (H3PO4).

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uma base orgânica nitrogenada.

Sabia-se de sua presença nas células, mas a descoberta de sua função como substâncias controladoras da atividade celular foi um dos passos mais importantes da história da Biologia . A partir do século XIX, com os trabalhos do médico suíço Miescher, iniciaram-se as suspeitas de que os ácidos nucléicos eram os responsáveis diretos por tudo o que acontecia em uma célula. Em 1953, o bioquímico norte-americano James D. Watson e o biologista molecular Francis Crick propuseram um modelo que procurava esclarecer a estrutura e os princípios de funcionamento dessas substâncias.

O volume de conhecimento acumulados a partir de então caracteriza o mais extraordinário conhecimento biológico que culminou, nos dias de hoje, com a criação da Engenharia Genética, área da Biologia que lida diretamente com os ácidos nucléicos e o seu papel biológico.

De seus três componentes (açúcar, radical fosfato e base orgânica nitrogenada) apenas o radical fosfato não varia no nucleotídeo. Os açucares e as bases nitrogenadas são variáveis.

Quanto aos açucares, dois tipos de pentoses podem fazer parte de um nucleotídeo: ribose e desoxirribose (assim chamada por ter um átomo de oxigênio a menos em relação à ribose.

Já as bases nitrogenadas pertencem a dois grupos: •

as púricas: adenina (A) e guanina (G); 73

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as pirimídicas: timina (T), citosina (C) e uracila (U).

DNA e RNA: Qual é a diferença? É da associação dos diferentes nucleotídeos que se formam as macromoléculas dos dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido ribonucléico (RNA) e o ácido desoxirribonucléico (DNA). Eles foram assim chamados em função dos açúcar presente em suas moléculas: O RNA contém o açúcar ribose e o DNA contém o açúcar desoxirribose.

Outra diferença importante entre as moléculas de DNA e a de RNA diz respeito às bases nitrogenadas: no DNA, as bases são citosina, guanina, adenina e timina; no RNA, no lugar da timina, encontra-se a uracila. A importância e o funcionamento dos ácidos nucléicos. ‘

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