biologia
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Biologia membranas citoplasmáticasTRANSCRIPT
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membrana, citoplasma e processos energticos
1 Envoltrios celulares2 Organizao do citoplasma3 Respirao celular e fermentao4 Fotossntese
BiOlOgia
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
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Corte transversal de caule de rannculo amarelo (Ranunculus repens), mostrando o tecido vascular (aumento de 7 680 #). Observe que algumas clulas contm cloroplastos (em verde); essas organelas so fundamentais no processo de fotossntese.
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Principais componentes da clulaOs cientistas acreditam que um dos passos fundamentais para a origem da vida foi o aparecimento de uma membrana que isolou os componentes vitais dos primeiros seres vivos do ambiente externo. A membrana define o que dentro e o que fora; o que pode ou no entrar na clula ou sair dela. Essa capacidade de selecionar o que entra e o que sai a permeabilidade seletiva da membrana o que permite s clulas manter seu meio interno equilibrado e diferenciado do meio exterior. O formidvel desenvolvimento da pesquisa cientfica tem permitido estudar detalhadamente os segredos das clulas vivas. O citoplasma, que antes da microscopia eletrnica se imaginava ser apenas um lquido gelatinoso, revelou- -se um complexo labirinto, repleto de bolsas e tubos membranosos, filamentos e tbulos proteicos, granulaes etc., alm de estruturas que atuam como usinas intracelulares e fornecem a energia para manter a vida.Conhecer os principais componentes das clulas vivas ajuda a compreend-las como entidades tridimensionais e dinmicas, onde ocorrem os processos vitais.
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Objetivos
Ao final deste mdulo, voc dever ser capaz de:
conhecer as caractersticas bsicas dos envoltrios celulares; compreender processos que contribuem para a entrada ou sada de substncias na clula; entender a clula como uma entidade tridimensional no interior da qual h diferentes
organelas, que funcionam integradamente no metabolismo celular; conceituar respirao celular e fermentao e compreender as principais etapas desses
processos, identificando os locais da clula onde ocorrem; compreender os aspectos gerais da formao das molculas de ATP, identificando-as como
intermediadoras dos processos energticos celulares; conhecer as etapas fundamentais do processo da fotossntese, localizando as regies do
cloroplasto onde ocorrem; comparar a clula viva a um micromundo complexo e funcional, reconhecendo que, no nvel
celular de organizao, ocorrem processos bioqumicos essenciais ao fenmeno vida.
Os cloroplastos, vistos aqui como grnulos verdes, so organelas
presentes em clulas vegetais.
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Nos tilacoides, ocorre parte do processo de fotossntese processo pelo qual a maioria dos seres autotrficos produz
substncias orgnicas e libera gs oxignio para a atmosfera.
No interior do cloroplasto, h regies especficas chamadas
tilacoides.
Professor: Consulte o Plano de Aulas. As orientaes pedaggicas e sugestes didti-cas facilitaro seu trabalho com os alunos.
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captUlo1 Envoltrios celulares
1 Estrutura da membrana plasmticaToda clula viva revestida por uma finssima pelcula com cerca de 5 nan-
metros (gm) de espessura, a membrana plasmtica, que delimita o espao celular interno, isolando-o do ambiente ao redor.
Estudos recentes indicam que a membrana constituda basicamente por duas camadas moleculares de fosfolipdios, nas quais h molculas de protenas incrus-tadas. As protenas da membrana se distribuem mais ou menos espaadamente na dupla camada de fosfolipdio; algumas se encontram em posio mais superficial, ao passo que outras atravessam as camadas lipdicas de lado a lado.
Segundo a hiptese dos pesquisadores S. Jonathan Singer e Garth L. Nicolson, originalmente formulada em 1972 e continuamente confirmada por estudos recen-tes, a estrutura da membrana plasmtica dinmica, sendo comparvel a um mo-saico molecular em constante modificao. Os cientistas denominaram a hiptese modelo do mosaico fluido. De acordo com esse modelo, os fosfolipdios deslocam--se continuamente no plano da membrana, porm sem nunca perder contato uns com os outros, conferindo grande dinamismo s membranas biolgicas; as protenas tambm se movem entre as molculas de lipdios (figura 1).
EsquEma da mEmbrana plasmtica sEgundo o modElo do mosaico fluido
1 J foram identificados mais de 50 tipos de prote-na nas membranas celula-res. Algumas formam poros que permitem a passagem de molculas de gua, de ons etc. Outras capturam substncias fora ou dentro da clula, transportando- -as atravs da membrana e soltando-as do outro lado. Outras protenas da mem-brana, os receptores hormo-nais, reconhecem a presena dessas substncias no meio e estimulam a clula a reagir ao estmulo hormonal.
Protenas
Camada dupla de fosfolipdios
Glicdios que constituem o glicoclix
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Africano banto, com cerca de 1,70 m de altura, ao lado de dois pigmeus.
2 Envoltrios externos membrana plasmtica
A maioria das clulas apresenta algum tipo de envoltrio externo membrana plasmtica. Dois exemplos so o glicoclix e as paredes celulares.
glicoclix
O glicoclix, presente na maioria das clulas animais e tambm em certos pro-tozorios, uma malha de molculas filamentosas entrelaadas que envolve exter-namente a membrana plasmtica. Ele protege a clula e cria um microambiente propcio para seu funcionamento. Os principais componentes do glicoclix so gli-colipdios (glicdios associados a lipdios) e glicoprotenas (glicdios associados a protenas) (figura 2).
glicoclix
glikys, do grego 5 acarcalyx, do latim 5 casca, envoltrio
2 rEprEsEntao EsquEmtica do glicoclix
GlicoclixMembrana plasmtica
CLULA ANIMAL
Cientistas descobriram que os pigmeus, apesar de produzirem quantidades nor-mais de hormnio de crescimento, tm bai-xa estatura em razo de uma caracterstica peculiar da membrana de suas clulas: ne-la faltam molculas de protena capazes de se combinar eficientemente a esse horm-nio, o que resulta em menor crescimento do organismo.
Parede celular
Com exceo das clulas animais, as clu-las de outros grupos de seres vivos (bactrias, fungos, alguns protozorios, algas e plantas) apresentam, externamente membrana plas-mtica, um envoltrio relativamente espesso denominado parede celular. Em algas e plan-tas, a parede celular constituda basicamente pelo polissacardio celulose, da ser chamada de parede celulsica. As molculas de celu-lose formam fibras finssimas, longas e resis-tentes, as microfibrilas, que se mantm unidas por uma matriz aderente, constituda por gli-coprotenas, hemicelulose e pectina (estes dois ltimos, polissacardios) (figura 3).
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3 EsquEma da Estrutura molEcular da parEdE cElulsica
4 rEprEsEntao EsquEmtica dE clula vEgEtal Em cortE
Figura elaborada com base em: Alberts, B. e cols., 1994.
A principal funo das paredes das clulas vegetais dar firmeza e rigidez ao corpo vegetal, atuando em sua sustentao esqueltica; por isso, a parede celulsica tambm denominada membrana esqueltica celulsica.
Nas paredes de clulas vegetais adjacentes h poros, que pem em contato direto os citoplasmas das clulas vizinhas. A ponte citoplasmtica que passa pelo poro chamada de plasmodesmo (figura 4).
Figura 4 esquerda, re-presentao de uma clula vegetal em corte, mostran-do plasmodesmos. di-reita, detalhe da estrutura dos plasmodesmos. Note a continuidade da mem-brana plasmtica em clu-las vizinhas e, tambm, as bolsas do retculo endo-plasmtico que passam de uma clula a outra atravs dos plasmodesmos.
Figura elaborada com base em: Raven, P. e cols., 1999.
CloroplastosMitocndria
Parede celulsica
Ncleo
Plasmodesmos
Plasmodesmo
Plasmodesmos
Retculo endoplasmtico
granuloso
Parede celulsica
Membrana plasmtica
Vacolo
CLULA VEGETAL
Glicoprotenas
Microfibrilas de celulose
Molculas de hemicelulose
Molculas de actina neutra
Molculas de actina cida
Molculas de celulose
Parede celulsica
Clula vegetal
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3 Permeabilidade celularA membrana plasmtica separa o contedo da clula do meio ao redor e pos-
sibilita a estabilidade do ambiente celular interno. Certas substncias atravessam a membrana com facilidade, ao passo que outras tm sua passagem dificultada ou mesmo impedida. Essa capacidade de selecionar o que entra na clula e o que sai dela chamada permeabilidade seletiva, ou semipermeabilidade, da membrana.
Certas substncias atravessam a membrana espontaneamente da regio onde a substncia est mais concentrada para a de menor concentrao. Nesse tipo de transporte atravs da membrana, denominado transporte passivo, no h gasto de energia. Outras substncias so incapazes de atravessar a membrana a menos que a clula atue ativamente em sua absoro ou expulso, bombeando-as para dentro ou para fora do citoplasma; com isso, a clula gasta energia. Esse processo denomina-do transporte ativo.
Transporte passivo: difuso
As partculas materiais (tomos, molculas, ons etc.) esto em constante movimentao, principalmente quando em solues gasosas e lquidas. Em razo dessa movimen-tao contnua, as partculas tendem sempre a se espalhar, predominantemente da regio em que esto mais concen-tradas (em quantidade relativamente maior) para regies em que sua concentrao menor. Esse fenmeno deno-minado difuso.
Uma vez que as clulas tm em seu interior uma soluo o citosol e solues aquosas em seu redor, certas subs-tncias podem entrar na clula ou sair dela espontaneamen-te por um processo chamado de difuso simples. As con-dies necessrias para que as partculas de uma substncia entrem ou saiam da clula por difuso so que a membrana seja permevel a elas e que haja diferena na concentra-o da substncia dentro e fora da clula. A entrada de gs oxignio (O2) em nossas clulas, por exemplo, ocorre por difuso simples. Como as clulas esto sempre consumindo O2 em sua respirao, a concentrao desse gs no meio celular interno baixa. Por outro lado, no lquido que ba-nha as clulas, proveniente do sangue, a concentrao de O2 relativamente mais alta, pois esse gs continuamente absorvido pelo sangue que passa pelos pulmes. Como a membrana plasmtica permevel s molculas de O2, ele simplesmente se difunde para dentro das clulas.
Muitas substncias entram na clula e saem dela com a ajuda de protenas componentes da membrana. Algumas dessas protenas formam canais pelos quais molculas de gua, certos tipos de ons e pequenas molculas hidrof-licas se deslocam. Outras transportam molculas especfi-cas, capturando-as fora ou dentro da clula e liberando-as na face oposta. Esse transporte facilitado por protenas da membrana e que no gasta energia da clula para ocorrer denominado difuso facilitada (figura 5).
5 EsquEma da difuso facilitada por protEnas transportadoras
Figura 5 Em A, protena transportadora incrustada na mem-brana. Em B, ao tocar na protena transportadora, molculas so capturadas. Em C, a protena transportadora muda de forma e movimenta-se na camada de lipdios, carregando as molculas capturadas para a face interna da membrana. As molculas transportadas so liberadas dentro da clula. Em D, a protena transportadora readquire sua configurao original, voltando a se expor na face externa da membrana, espera de novas molculas passageiras.
Figura elaborada com base em: Lodish, H. e cols., 2004.
Molculas que sero
transportadasMEIO
EXTERNO
CITOPLASMAProtena transportadora
Captura de molculas
Reincio do transporte
Transporte para o interior
da clula
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Hipertnica
hyper, do grego 5 superiortnos, do grego 5 tenso, intensidade, concentrao
Hipotnica
hypo, do grego 5 inferior
isotnica
iso, do grego 5 igual, semelhante
6 comportamEnto cElular Em soluEs dE difErEntEs concEntraEs
Figura 6 Comportamento de uma clula animal (hemcia) e de uma clula vegetal em solues de diferentes concentraes. Em soluo isotnica (co-luna central) no ocorre alterao do volume celular. Em soluo hipotnica (coluna da esquerda), as clulas absorvem gua e incham ficam trgidas. Em soluo hipertnica (coluna da direita), as clulas perdem gua e murcham ficam plasmolisadas. Em soluo fortemente hipotnica, clulas animais tendem a estourar, ao passo que as clulas vegetais, sendo protegidas pela parede celulsica, incham at certo ponto, mas no estouram.
Sada de guaSada de gua
Sada de gua
Entrada de guaEntrada de gua
Entrada de gua
Sada de guaSada de gua
Sada de gua
Entrada de gua
Entrada de gua
Entrada de gua
Transporte passivo: osmose
Osmose um caso especial de difuso em que apenas a gua, o solvente das solues biolgicas, se difunde atravs de uma membrana semipermevel. O cito-plasma uma soluo aquosa, em que a gua o solvente e as molculas dissolvidas (glicdios, protenas, sais etc.) so os solutos.
Se uma clula colocada em gua pura, a concentrao externa desse solvente maior que no interior da clula, em que a gua divide o espao com as molculas de soluto. Consequentemente, a gua tende a se difundir em maior quantidade para o interior celular, o que faz a clula inchar. Apenas a gua se difunde, pois, sendo a membrana plasmtica semipermevel, ela impede ou dificulta a passagem da maio-ria dos solutos.
Se uma clula colocada em uma soluo altamente concentrada em solutos, maior que sua concentrao interna, haver relativamente mais solvente (gua) den-tro da clula que fora, e a tendncia haver maior difuso de gua de dentro para fora da clula que no sentido inverso, fazendo-a murchar.
Quando se comparam duas solues quanto s concentraes em solutos, diz-se que a mais concentrada hipertnica em relao outra; esta, em contrapartida, denominada hipotnica. Quando duas solues tm concentrao equivalente de solutos, elas so denominadas isotnicas. Para que ocorra osmose, deve haver sempre uma soluo hipotnica e outra hipertnica separadas por uma membrana semipermevel (figura 6).
A B C
Soluo hipotnicaA Soluo isotnicaB Soluo hipertnicaC
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1. Trs ons de sdio (Na+) do citoplasma unem-se ao complexo proteico da membrana
4. Dois ons de potssio (K+) do meio extracelular unem-se ao complexo proteico
5. O fosfato, j sem energia, liberta-se do
complexo proteico
6. Os ons de potssio (K+) so lanados no
citoplasma
2. Ocorre transferncia de um fosfato energtico para o complexo
proteico
3. Os ons de sdio (Na+) solanados para
o meio extracelular
CITOPLASMA
Na+
Na+
Na+
Na+ Na+ Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
P
P
P
P
ATP
ADP
Inicia-se novociclo
Transporte ativo: bomba de sdio-potssio
As clulas vivas mantm, em seu interior, molculas e ons em concentraes di-ferentes das encontradas no meio externo. As clulas humanas, por exemplo, man-tm uma concentrao interna de ons de potssio (K1) cerca de 20 a 40 vezes maior que a concentrao existente no meio extracelular (o sangue e os fluidos que ba-nham as clulas). Por outro lado, a concentrao de ons de sdio (Na1) no interior das clulas humanas mantm-se cerca de 8 a 12 vezes menor que a concentrao do meio externo.
Para manter tais diferenas, contrariando a tendncia da difuso, a clula gasta energia. Na membrana plasmtica h protenas transportadoras que agem como bombas de ons, capturando ininterruptamente ons de sdio (Na1) no cito-plasma e transportando-os para fora da clula. Na face externa da membrana, essas protenas capturam ons de potssio (K1) do meio e os transportam para o citoplasma. Esse bombeamento contnuo conhecido como bomba de sdio--potssio (Figura 7).
Figura elaborada com base em: Campbell, N. e cols., 1999.
Figura 7 A bomba de sdio-potssio um pro-cesso de transporte ativo. Um complexo proteico incrustado na membrana transporta, em cada ciclo de atividade, trs ons de sdio (Na1) para fora da clula e dois ons de pots-sio (K1) para o citoplasma. A energia para o processo provm do ATP.
7 EsquEma do funcionamEnto da bomba dE sdio-potssio
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Endocitose e exocitose
Alm do transporte passivo e do transporte ativo, certas substncias entram nas clulas transportadas e saem delas por meio de bolsas membranosas. Utili-zam-se os termos endocitose e exocitose, respectivamente, para os processos de entrada e de sada de substncias na clula intermediados por bolsas membrano-sas de transporte.
Endocitose
endos, do grego 5 dentrokytos, do grego 5 clula
Exocitose
exos, do grego 5 fora
Fagossomo
phagein, do grego 5 comersoma, do grego 5 corpo
Endocitose
Endocitose o processo em que partculas so capturadas por invaginaes da membrana plasmtica e englobadas em bolsas, que passam a fazer parte do cito-plasma. Os citologistas costumam distinguir dois tipos de endocitose: fagocitose e pinocitose.
Fagocitose o processo em que a clula engloba partculas de tamanho re-lativamente grande por meio de expanses citoplasmticas denominadas pseu-dpodes; eles abraam a partcula a ser englobada, envolvendo-a totalmente em uma bolsa membranosa, que se desprende da membrana celular e passa a fazer parte do citoplasma, recebendo o nome de fagossomo. A fagocitose o processo pelo qual certos organismos unicelulares (protozorios, por exemplo) se alimentam.
Quando o organismo humano contrai uma infeco bacteriana, certos tipos de glbulos brancos deslocam-se at o local infectado, onde passam a comer ativamente as bactrias invasoras por meio da fagocitose.
VOC SABIA?
Representao esquemtica da fagocitose na proteo do organismo humano. O glbulo branco atravessa a parede do capilar sanguneo processo chamado diapedese e chega ao local da infeco, onde engloba as bactrias invasoras por fagocitose.
Processo de diapedese
Capilar sanguneo
Glbulos brancos
Glbulos brancos em degenerao
Clulas da parede capilar
(em corte)
Micro-organismos
Fagocitose de micro-organismos
Hemcias
Vacolos digestivos
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Pinocitose um processo em que a clula engloba lquidos e pequenas par-tculas por meio da invaginao da membrana celular, a qual forma um canal no citoplasma; esse canal estrangula-se nas bordas e libera uma pequena bolsa mem-branosa que contm o material englobado, o pinossomo. A pinocitose ocorre em praticamente todos os tipos de clula (figura 8).
Pinossomo
pinein, do grego 5 bebersoma, do grego 5 corpo
Figura 8 A fagocitose e a pinocitose so processos pelos quais as clulas cap-turam partculas do meio externo.
8 rEprEsEntao EsquEmtica da fagocitosE E da pinocitosE
[B5-C1-011 Representao esquemtica da fagocitose e da pinocitose. Fundamentos, fig. 7.10. p. 151]
A pinocitose o processo utilizado pelas clulas do revestimento intestinal para capturar gotculas de lipdios presentes no alimento que digerimos. A maioria das clulas humanas tambm utiliza a pinocitose para englobar partculas de LDL (o complexo transportador de lipdios de baixa densidade) e delas aproveitar o colesterol, matria-prima para a pro-duo das membranas lipoproteicas.
VOC SABIA?
Exocitose
Muitas clulas so capazes de eliminar substncias por meio de bolsas formadas pela membrana, processo denominado exocitose. As substncias a serem elimina-das so previamente acumuladas em bolsas membranosas, as quais se aproximam da membrana plasmtica e fundem-se a ela, expelindo seu contedo para o exterior da clula. A exocitose utilizada por certas clulas para eliminar restos da digesto intracelular. Clulas glandulares utilizam a exocitose para eliminar produtos teis ao organismo, processo denominado secreo celular.
Exerccios dos conceitos1 Dizer que a membrana plasmtica lipoproteica significa afirmar que ela cons-
tituda por:
a) cidos nucleicos e protenas. c) glicdios e protenas.b) fosfolipdios e glicdios. d) fosfolipdios e protenas.
2 A explicao para o arranjo das molculas de fosfolipdios e protenas na mem-brana plasmtica ficou conhecida como modelo:
a) da dupla-hlice. c) do mosaico fluido.b) da endossimbiose. d) da osmose.
FAGOCITOSE PINOCITOSE
Partculas alimentares pequenas
Canal de pinocitose 0,1 a 0,2 m
Pinossomo1 a 2 m
Fagossomo
PseudpodePartcula alimentar grande
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8 Qual o nome dado passagem de substncias atravs da membrana plasmti-ca, com o auxlio de protenas transportadoras, mas sem gasto de energia?
Difuso facilitada
9 Como chamada a passagem apenas de gua atravs de uma membrana semi-permevel em direo ao local de maior concentrao em solutos?
Osmose
10 Durante a osmose, a gua passa atravs da membrana semipermevel da solu-o menos concentrada em soluto para a soluo:
a) hipertnica. c) isotnica.b) hipotnica. d) osmtica.
11 Uma condio necessria para que ocorra osmose em uma clula quea) as concentraes de soluto dentro e fora da clula sejam iguais.b) as concentraes de soluto dentro e fora da clula sejam diferentes.c) haja ATP disponvel para fornecer energia para o transporte de gua.d) haja, no interior da clula, um vacolo em que o excesso de gua seja acumulado.
6 Como se denomina a propriedade da membrana plasmtica de deixar passar cer-tas substncias e impedir a passagem de outras?
Considere os termos a seguir para responder s questes 3 e 4.
a) Glicoclix c) Parede celulsicab) Membrana plasmtica d) Parede bacteriana
3 Como se denomina o envoltrio constitudo basicamente por celulose, presente em clulas de plantas e de algas?
Parede celulsica
4 Como chamado o envoltrio semelhante a uma malha entrelaada, formada por glicoprotenas e por glicolipdios, presente em clulas animais?
Glicoclix
5 No caso de a membrana plasmtica ser permevel a determinada substncia, ela se difundir para o interior da clula quando:
a) sua concentrao no ambiente externo for menor que no citoplasma.b) sua concentrao no ambiente externo for maior que no citoplasma.c) sua concentrao no ambiente externo for igual do citoplasma.d) houver ATP disponvel para fornecer energia ao transporte.
Utilize os termos a seguir para responder s questes de 6 a 9.
a) Difuso simples c) Osmoseb) Difuso facilitada d) Permeabilidade seletiva
Permeabilidade seletiva
7 Como se chama a passagem de substncias atravs da membrana plasmtica, sem necessidade de protenas transportadoras?
Difuso simples
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12 Uma clula vegetal mergulhada em soluo (I) no estoura em razo da presena de (II). Que alternativa completa corretamente a questo?
a) (I) 5 hipotnica; (II) 5 parede celulsicab) (I) 5 hipotnica; (II) 5 vacoloc) (I) 5 hipertnica; (II) 5 parede celulsicad) (I) 5 hipertnica; (II) 5 vacolo
13 O fornecedor de energia para o transporte ativo de substncias atravs da mem-brana plasmtica o:
a) cido desoxirribonucleico (DNA).b) colesterol.c) fagossomo.d) trifosfato de adenosina (ATP).
Considere os termos a seguir para responder s questes de 14 a 17.
a) Hipertnica d) Transporte ativob) Hipotnica e) Transporte passivoc) Isotnica
14 Como se denomina o processo de passagem de substncias atravs da membra-na plasmtica quando no h gasto de energia por parte da clula?
Transporte passivo
15 Qual o nome dado ao processo de passagem de substncias atravs da mem-brana plasmtica quando h gasto de energia por parte da clula?
Transporte ativo
16 Ao comparar duas solues, como se denomina a menos concentrada em solutos?
Hipotnica
17 Como chamada uma soluo que possui a mesma concentrao em solutos que outra?
Isotnica
18 O mecanismo de transporte ativo de ons Na1 e K1 atravs da membrana plasm-tica, com gasto de energia, chamado de:
a) bomba de sdio-potssio. c) fagocitose.b) difuso facilitada. d) osmose.
19 Quando a produo de energia em uma clula inibida experimentalmente, a concentrao de ons no citoplasma pouco a pouco se iguala do ambiente ex-terno. Qual dos mecanismos a seguir o responsvel pela manuteno da dife-rena de concentrao de ons dentro e fora da clula?
a) Difuso facilitada c) Osmoseb) Difuso simples d) Transporte ativo
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25 Entre as diversas maneiras de verificar a difuso, mencionamos, a seguir, uma que pode ser realizada sem materiais ou instrumentos especiais.
Ponha gua em um recipiente largo de vidro transparente (uma placa de Petri ou um pirex, desses utilizados na cozinha) e coloque-o sobre uma superfcie branca, em um local bem iluminado. Espere at que a gua pare de se agitar e, ento, pingue uma gota de tinta nanquim preta (ou tinta base de ltex) bem perto da superfcie da gua. Observe a difuso das partculas de tinta. Teste o efeito da temperatura da gua sobre a velocidade com que a difuso ocorre, colocando em um recipiente gua bem gelada e, em outro, gua bem quente. Em qual deles voc espera que a difuso ocorra mais rapidamente? Por qu?
A difuso ocorrer mais rapidamente no recipiente com gua quente, no qual o
movimento das partculas da gua mais intenso (maior energia cintica) e leva as
partculas de tinta a se espalharem mais rapidamente.
20 Como no necessitam de energia para ocorrer, osmose e difuso so considera-dos tipos de:
a) fagocitose. c) transporte ativo.b) pinocitose. d) transporte passivo.
Considere os termos a seguir para responder s questes 21 e 22.
a) Transporte passivo c) Pinocitoseb) Fagocitose d) Osmose
21 Como se denomina o ato de a clula englobar partculas relativamente grandes, com auxlio de pseudpodes?
Fagocitose
22 Qual o nome dado ao ato de a clula englobar pequenas gotas de lquido extra-celular por meio de canais membranosos que se aprofundam no citoplasma?
Pinocitose
23 Bolsas membranosas que contm substncias capturadas por fagocitose e por pinocitose so chamadas, respectivamente, de
a) pseudpode e canal pinocittico.b) fagossomo e pinossomo.c) pinossomo e fagossomo.d) canal fagocittico e pseudpode.
24 Neutrfilos e macrfagos combatem bactrias e outros invasores que penetram em nosso corpo, englobando-os com projees de suas membranas plasmticas (pseudpodes). Esse processo de ingesto de partculas chamado de
a) difuso. c) osmose.b) fagocitose. d) pinocitose.
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26 Trs tubos de vidro tm, na extremidade inferior, membranas semipermeveis (isto , permeveis gua, mas impermeveis sacarose) e foram mergulhados em um recipiente contendo uma soluo aquosa de sacarose de concentrao C 5 10 g/L. Os tubos apresentavam, inicialmente, volumes iguais de solues de sacarose de diferentes concentraes: C1 5 20 g/L (tubo 1); C2 5 10 g/L (tubo 2); C3 5 5g/L (tubo 3). O que se espera que ocorra com o nvel de lquido, em cada um dos tubos, aps algum tempo? Por qu?
As concentraes das solues dos tubos e do frasco tendero a se igualar. Assim,
aps algum tempo, no tubo 1 o nvel de lquido dever subir (maior quantidade
de solvente tende a atravessar a membrana no sentido frasco p tubo); no tubo 2
no ocorrer variao no nvel de lquido (mesma quantidade de solvente tender a
atravessar a membrana em ambos os sentidos); no tubo 3, o nvel de lquido dever
baixar (maior quantidade de solvente tender a atravessar a membrana no sentido
tubo p frasco).
27 Um pesquisador verificou que a concentrao de certa substncia dentro da clu-la era vinte vezes maior do que fora dela. Sabendo-se que a substncia em ques-to capaz de se difundir facilmente atravs da membrana plasmtica, como pode ser explicado o fato de no se atingir o equilbrio entre as concentraes interna e externa?
A manuteno da diferena de concentrao de certa substncia dentro e fora
da clula pode ser explicada por seu bombeamento para o interior da clula por
transporte ativo, que ocorre contra a tendncia natural da difuso e com gasto de
energia pela clula.
Situao inicial
Membrana semipermevel
Soluo de sacarose(C = 10 g/L)
Nvel inicialde cadasoluo(C1, C2 e C3)nos tubos
Tubo 3C3 = 5 g/L
Tubo 1C1 = 20 g/L
Tubo 2C2 = 10 g/L
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Retomada dos conceitos1 (PUC-RJ) Em relao aos envoltrios celulares, pode-
mos afirmar que:a) Todas as clulas dos seres vivos tm parede celular.b) Somente as clulas vegetais tm membrana celular.c) Somente as clulas animais tm parede celular.d) Todas as clulas dos seres vivos tm membrana
celular.e) Os fungos e bactrias no tm parede celular.
2 (Ufam) A organizao molecular da membrana celular essencialmente baseada na presena de uma bicamada lipdica. Identifique, nas alternativas abaixo, as molculas que fazem parte da organiza-o da membrana.
a) Ptialina, glicolipdios e colesterol.b) cido nucleico, fosfolipdios e insulina.c) Fosfolipdios, glicolipdios e colesterol.d) Adenina, fosfolipdios e aminocido.e) Citosina, colesterol e glicolipdios.
3 (Unifor-CE) Atravs da membrana viva que separa o meio intracelular do meio extracelular, ocorrem os seguintes transportes:
I. Molculas de gua passam do meio menos con-centrado para o meio mais concentrado.
II. Molculas de O2 e de CO2 entram ou saem da c-lula, obedecendo o gradiente de concentrao.
III. ons K1 e ons Na1 movimentam-se contra o gra-diente de concentrao, fazendo com que a con-centrao de K1 seja maior no interior da clula e a de Na1 seja maior no meio extracelular.
Os movimentos I, II, e III devem-se, respectiva-mente,
a) difuso, transporte ativo, transporte ativo.b) difuso, difuso facilitada, transporte ativo.c) osmose, osmose, difuso facilitada.d) osmose, difuso, transporte ativo.e) osmose, difuso, difuso facilitada.
4 (PUC-RS) Das molculas relacionadas a seguir, a ni-ca que NO encontrada na estrutura que compe a membrana celular
a) protena.b) fosfolipdio.c) cido nucleico.d) glicoprotena.e) cido graxo.
a) Constituio lipoproteica com duas camadas de lipdios e com funo de impermeabilizao do meio intra e extracelular.
b) Constituio lipoproteica com duas camadas de lipdios e com funo de delimitao da clula e suas organelas, apresentando permeabilidade se-letiva.
c) Constituio proteica em camadas duplas de protena e com funo de impermeabilizao do meio intra e extracelular.
d) Constituio lipdica com camada nica de lip-dios e com funo de delimitao das clulas e suas organelas, apresentando permeabilidade se-letiva.
e) Constituio lipoproteica com camada nica de lipdios e com funo de impermeabilizao do meio intra e extracelular.
6 (Udesc) Algumas partculas slidas podem ser trans-portadas ativa e passivamente pela membrana plas-mtica.
Com relao a isso, assinale a alternativa correta.
a) Ser passivo, quando o soluto for transportado por osmose, a favor de um gradiente de concen-trao.
b) Ser passivo, quando seu transporte for realizado por bombas, com gasto de energia.
c) Seu transporte ser sempre ativo por difuso faci-litada, com gasto de energia.
d) Ser ativo, quando o soluto for transportado con-tra um gradiente de concentrao e com gasto de energia.
e) Ser sempre passivo, por pinocitose, sem gasto de energia.
7 (UEL-PR) A imagem a seguir representa a estrutura molecular da membrana plasmtica de uma clula animal:
Com base na imagem e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir:
I. Os fosfolipdios tm um comportamento peculiar em relao gua: uma parte de sua molcula hidroflica e a outra, hidrofbica, favorecendo a sua organizao em dupla camada.
5 (UEMS) Qual das alternativas a seguir descreve o modelo aceito atualmente para a constituio e a funo da membrana plasmtica?
Professor: As resolues destes exerccios estodisponveis no Plano de Aulas deste mdulo. Consulte tambm o Banco de Questes e incentive os alunos a usar o Simulador de Testes.
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t2
Tempo00
Val
ores
cre
scen
tes
Diferena de concentrao clula / soluo
Volume da clula
8 (Uespi) Quando se faz o salgamento de carnes, sabe--se que os micro-organismos que tentarem se ins-talar morrero por desidratao. Conclui-se, assim, que essas carnes constituem um meio:a) isotnico.b) hipotnico.c) hipertnico.d) lipdico.e) plasmolisado.
9 (Unifor-CE) Considere os casos abaixo. I. Hemcias em um capilar de um alvolo pul-
monar. II. Pelos absorventes retirando gua do solo. III. Clulas de folhas de alface temperadas com li-
mo e sal. Assinale a alternativa da tabela que indica correta-
mente os principais tipos de transporte de substn-cias, atravs da membrana, realizados pelas clulas mencionadas nos trs casos.
I II III
A transporte ativo difuso difuso
B osmose transporte ativo difuso
C osmose osmose transporte ativo
D difuso osmose osmose
E difuso transporte ativo osmose
10 (FMTM-MG) De um pimento, retiraram-se 4 fatias, as quais foram pesadas e mergulhadas em 4 solu-es A, B, C e D, de diferentes concentraes de gli-cose. Assim, cada fatia permaneceu mergulhada em sua respectiva soluo por cerca de 30 minutos. Aps esse perodo, as fatias foram novamente pesadas. O grfico representa as variaes na massa das fatias do pimento:
Conclui-se, a partir dos resultados do experimento, que:a) as solues A e B so hipertnicas em relao ao
meio interno das clulas do pimento.b) as solues A e C fazem com que as clulas do pi-
mento percam gua.c) as solues B e D so hipotnicas em relao ao
meio interno das clulas do pimento.d) a soluo C apresenta concentrao igual das
clulas do pimento.e) a soluo C uma soluo isotnica e faz com que
o pimento perca gua.
11 (Fuvest-SP) Uma clula animal foi mergulhada em uma soluo aquosa de concentrao desconhecida. Duas alteraes ocorridas na clula encontram-se re-gistradas no grfico.
1. Qual a tonicidade relativa da soluo em que a clula foi mergulhada?
2. Qual o nome do fenmeno que explica os resul-tados apresentados no grfico?
a) Hipotnica, osmose d) Hipertnica, difusob) Hipotnica, difuso e) Isotnica, osmosec) Hipertnica, osmose
A B C D
1,2
1,1
1,0
0,9
Mas
sa fi
nal /
Mas
sa in
icia
l
Concentrao das solues
12 (Fuvest-SP) Os protozorios de gua doce, em geral, possuem vacolos pulsteis, que constantemente se enchem de gua e se esvaziam, eliminando gua para o meio externo. J os protozorios de gua sal-gada raramente apresentam essas estruturas.
Explique:a) a razo da diferena entre protozorios de gua
doce e de gua salgada, quanto ocorrncia dos vacolos pulsteis.
b) o que deve ocorrer com um protozorio de gua salgada, desprovido de vacolo pulstil, ao ser transferido para gua destilada.
II. A fluidez atribuda s membranas celulares de-corrente da presena de fosfolipdios.
III. Na bicamada lipdica da membrana, os fosfolip-dios tm sua poro hidroflica voltada para o in-terior dessa bicamada e sua poro hidrofbica voltada para o exterior.
IV. Os fosfolipdios formam uma barreira ao redor das clulas, impedindo a passagem de molculas e ons solveis em gua, que so transportados atravs das protenas intrnsecas membrana.
Esto corretas apenas as afirmativas:
a) I e II. d) I, II e IV.b) I e III. e) II, III e IV.c) III e IV.
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Soluo de sacarose gotejada
sobre folhas de Elodea
Resultado observado
Tonicidade da soluo em relao s clulas
Identificao da molaridade da soluo (M)
Soluo A
Clulas com o mesmo aspecto daquelas imersas na soluo isotnica de NaCl.
Soluo B
Clulas apresentaram-se mais trgidas que aquelas da Elodea submetida soluo A.
Soluo C
Clulas mais murchas que aquelas da Elodea submetida soluo A.
Soluo D
Clulas mais murchas que aquelas da soluo A, porm menos murchas que aquelas da soluo C.
de difuso e osmose, utilizando folhas de Elodea sp. (uma planta aqutica), lminas e lamnulas, micros-cpio ptico, soluo isotnica de NaCl, conta-gotas, e rotulou, aleatoriamente, as solues de sacarose com A, B, C e D. I. Preencha o quadro abaixo, a partir dos resulta-
dos do experimento.
II. Explique por que as clulas de Elodea no estou-raram quando colocadas na soluo hipotnica?
13 (UFPE) Medindo-se a concentrao de dois importan-tes ons, Na1 e K1, observa-se maior concentrao de ons Na+ no meio extracelular que no meio intracelu-lar. O contrrio acontece com os ons K1. ons de Na1 so capturados do citoplasma para o meio extrace-lular, e ons de potssio (K1) so capturados do meio extracelular para o meio intracelular, como mostrado na figura adiante. Esse processo conhecido como:
a) difuso facilitada por permeases intracelulares.b) osmose em meio hipertnico.c) difuso simples.d) transporte ativo.e) transporte por poros da membrana plasmtica.
14 (UFC-CE) Um tcnico de laboratrio preparou quatro solues de sacarose nas seguintes concentraes molares: 0,8M, 0,6M, 0,4M e 0,2M, porm esqueceu de rotul-las. Para identificar essas solues, ele montou um experimento, baseado nos princpios
K+K+
K+
K+ K+
K+
K+K+
K+ K+K+
K+
K+
K+
K+
P
P
P
Na+
Na+Na+ Na+
Na+ Na+
Na+
Na+ Na+Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
ATP
ADPCitoplasma
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K+
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CAPTULO2 Organizao do citoplasma
1 IntroduoOs primeiros pesquisadores acreditavam que o interior de uma clula viva era
preenchido por um fluido viscoso, o citoplasma, no qual o ncleo estava mergu-lhado. O avano dos conhecimentos mostrou que, alm da parte fluida, atualmente chamada citosol, o citoplasma tambm pode conter diversos tipos de estruturas, que desempenham diversas funes necessrias vida da clula.
O citoplasma das clulas procariticas (bactrias e arqueas) tem organizao relativamente simples: no h sistemas membranosos e as nicas estruturas cito-plasmticas de destaque so os ribossomos grnulos constitudos por protenas associadas a RNA , cuja funo produzir protenas. As clulas procariticas no apresentam ncleo; seu material gentico, representado por uma ou mais molculas de DNA, encontra-se mergulhado diretamente no citosol.
O citoplasma das clulas eucariticas (animais, vegetais, protoctistas e fungos) bem mais complexo. O espao citoplasmtico preenchido por citosol e por diver-sas estruturas membranosas, alm de uma complexa rede de tubos e filamentos de protena que constituem o citoesqueleto, responsvel pela forma da clula e por sua capacidade de realizar movimentos (figuras 1 e 2).
Citoplasma
kytos, do grego 5 clulaplasma, do grego 5 lquido
1 RepResentao esquemtica de clula animal
Figura elaborada com base em: Mader, S., 1998.
Centrolo
Microtbulos
Lisossomo
Ribossomos
Mitocndria
CromatinaNucloloCariotecaPoro
Retculo endoplasmtico
granuloso
Peroxissomo
Citosol
Retculo endoplasmtico no granuloso
Complexo golgiense
Membrana plasmtica
NCLEO
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Cromatina
Nuclolo
Carioteca
Poro
NCLEO
Citosol
Vacolo central
CloroplastoMitocndria
Complexo golgiense
Lamela mdia
Retculo endoplasmtico no granuloso
Retculo endoplasmtico granuloso
Ribossomos
Microtbulos
Parede celulsica Membrana
plasmtica
2 Retculo endoplasmticoGrande parte do citoplasma das clulas eucariticas preenchida por uma vasta
rede de bolsas e tubos membranosos que compem o retculo endoplasmtico. Ele pode ser de dois tipos: retculo endoplasmtico granuloso (tambm chamado de er-gastoplasma) e retculo endoplasmtico no granuloso (ou retculo endoplasmtico liso) (figuras 3 e 4).
3 RepResentao tRidimensional do Retculo endoplasmtico
oM
ikr
on
/pr
/lat
inSt
oc
k
Figura 3 As bolsas membranosas do retculo endoplasmtico granuloso apresentam ribossomos aderidos, ao passo que o retculo endoplasmtico no granuloso constitudo por tubos membranosos sem ribossomos.
Figura 4 Micrografia de um corte de clula mostrando retculo endo-plasmtico granuloso (REG) e mitocndria, vistos no microscpio eletr-nico de transmisso (aumento 7 10.000 #).
Retculo endoplasmtico
granuloso
Retculo endoplasmtico no granuloso
2 RepResentao esquemtica de clula vegetal
Figura elaborada com base em: Mader, S., 1998.
4
Mitocndria
REG
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5 estRutuRa e funo do complexo golgiense
Figura 5 O complexo golgiense foi representado parcialmente cortado para mostrar sua organizao. Note a face cis, pela qual as substncias provenientes do retculo endoplasmti-co penetram no complexo golgiense, e a face trans, pela qual as substncias saem dele.
Figura elaborada com base em: lodish, H. e cols., 2004.
Secreo
Membrana plasmtica
Vesculas de secreo
Lisossomo primrio
Cisternas do complexo golgiense
COMPLEXO GOLGIENSE
Vesculas
Bolsas intermedirias
Ribossomos, onde ocorre a sntese de protenas
Transporte de protenas do RE para o complexo golgiense
RETCULO ENDOPLASMTICO (RE) GRANULOSO
FACE CIS
FACE TRANS
O retculo endoplasmtico granuloso assim chamado porque apresenta ribos-somos, nos quais ocorre a produo de certos tipos de protenas celulares. Muitas das protenas produzidas no retculo granuloso destinam-se exportao, isto , sero secretadas e atuaro fora da clula. Outras protenas produzidas nesse retculo faro parte das membranas celulares; outras, ainda, so enzimas lisossmicas, res-ponsveis pela digesto intracelular. As protenas que atuam no citosol e no ncleo, bem como as que constituem o citoesqueleto, so produzidas por ribossomos livres, no aderidos s membranas do retculo.
O retculo endoplasmtico no granuloso assim chamado por no possuir ribossomos aderidos; nele ocorre sntese de cidos graxos, de fosfolipdios e de es-teroides. Embora ocorra em pequena quantidade na maioria das clulas humanas, o retculo endoplasmtico no granuloso bem desenvolvido em clulas do fgado (he-patcitos), em que participa da eliminao de substncias txicas, como o lcool. Nas clulas musculares h bolsas do retculo no granuloso especializadas em armazenar ons de clcio (Ca21), que so liberados para o citosol durante a contrao muscular.
3 Complexo golgienseCertas protenas produzidas pelos ribossomos do retculo granuloso so enviadas
para processamento em outra estrutura citoplasmtica, o complexo golgiense, tambm chamado de complexo de Golgi ou aparelho de Golgi. Ele constitudo por 6 a 20 bolsas membranosas achatadas as cisternas golgienses , empilhadas umas sobre as outras. A transferncia das protenas produzidas no retculo granuloso para as cisternas do com-plexo golgiense ocorre por meio de vesculas (bolsas) de transio, que brotam do ret-culo e se fundem s membranas do complexo golgiense, nelas liberando seu contedo proteico. Nas cisternas, as protenas so modificadas, separadas e empacotadas dentro de bolsas membranosas, para serem enviadas aos locais em que atuam (figura 5).
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Muitas substncias que passam pelo complexo golgiense so eliminadas pela c-lula, processo conhecido como secreo celular, e vo atuar em diferentes locais do corpo do organismo multicelular. o que ocorre, por exemplo, com enzimas diges-tivas produzidas e secretadas pelas clulas do pncreas e que atuam no intestino. Alm de enzimas, outras substncias de natureza proteica, como hormnios e muco, so secretadas por meio do complexo golgiense.
O complexo golgiense tambm participa da formao dos espermatozoides, originando o acrossomo, uma grande bolsa repleta de enzimas digestivas que ocupa o topo da ca-bea do gameta masculino. As enzimas digestivas do acrossomo tm por funo perfu-rar as membranas do ovcito para que a fecundao ocorra.
VOC SABIA?
4 LisossomosLisossomos so bolsas membranosas repletas de enzimas digestivas capazes de
digerir uma variedade de substncias orgnicas. Uma clula animal pode conter cen-tenas de lisossomos. Essas organelas possuem mais de 80 tipos de enzimas, como nucleases (digerem DNA e RNA), proteases (digerem protenas), polissacarases (di-gerem polissacardios), lipases (digerem lipdios) etc.
Os lisossomos so produzidos a partir de bolsas liberadas como brotos do complexo golgiense. Assim que se desprendem, as bolsas com enzimas so denominadas lisosso-mos primrios, por no terem ainda iniciado sua atividade de digesto intracelular.
Lisossomo
lise, do grego 5 quebrasoma, do grego 5 corpo
Heterofgica
hetero, do grego 5 diferentephagein, do grego 5 comer
Autofgica
autos, do grego 5 prprio
Funes heterofgica e autofgica dos lisossomos
Os lisossomos podem atuar de duas maneiras.
digerindo material capturado do exterior por fagocitose ou por pinocitose, exer-cendo funo heterofgica;
digerindo partes desgastadas da prpria clula, exercendo funo autofgica.
A funo heterofgica dos lisossomos refere-se digesto de substncias prove-nientes de fora da clula, capturadas por fagocitose ou por pinocitose. Os lisosso-mos primrios fundem-se aos fagossomos ou pinossomos, originando lisossomos secundrios, tambm chamados de vacolos heterofgicos. As enzimas lisossmi-cas atuam sobre as substncias capturadas, reduzindo-as a molculas de menor ta-manho, processo denominado digesto intracelular. As molculas resultantes da digesto so capazes de atravessar a membrana do vacolo heterofgico e ir para o citosol, onde sero utilizadas como matria-prima ou fonte de energia para os processos celulares. Materiais eventualmente no digeridos permanecem dentro do vacolo; em certo momento, ele se aproxima da membrana celular, fundindo-se a ela e eliminando os resduos para fora da clula, processo de exocitose chamado de clasmocitose, ou defecao celular.
A funo autofgica dos lisossomos refere-se digesto de materiais ou partes da prpria clula. No processo de digesto autofgica, a estrutura celular a ser digerida envolvida por membranas do retculo e acaba contida em uma bolsa membranosa denominada autofagossomo; este une-se a lisossomos primrios, originando lisosso-mos secundrios, nesse caso chamados de vacolos autofgicos (figura 6).
As clulas podem realizar a digesto autofgica quando so privadas de alimento ou para eliminar partes celulares desgastadas e reaproveitar alguns componentes.
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Em clulas nervosas do crebro, por exemplo, que surgem na fase embrionria de nossa vida e nunca so substitudas, a autofagia um processo de extrema impor-tncia: todos os componentes celulares, exceto os genes, so reciclados a cada ms. Em clulas do fgado, h reciclagem completa dos componentes no genticos a cada semana. Assim, a autofagia um mecanismo por meio do qual as clulas man-tm sua juventude.
As clulas vegetais tambm reciclam seus componentes por meio da autofagia, mas no possuem lisossomos. A digesto dos componentes celulares desgastados das clu-las vegetais ocorre no vacolo central, no qual h enzimas digestivas correspondentes s lisossmicas. Assim, o vacolo das clulas vegetais comparvel a um grande lisos-somo secundrio.
VOC SABIA?
5 PeroxissomosPeroxissomos so organelas membranosas com cerca de 0,2 jm a 1 jm de
dimetro, presentes no citoplasma de clulas animais e de muitas clulas vegetais. Sua principal funo a utilizao de cidos graxos para a sntese de colesterol e de outros compostos; os cidos graxos tambm so utilizados na respirao celular, para a obteno de energia.
Os peroxissomos so particularmente abundantes em clulas do rim e do fga-do; neste ltimo chegam a constituir at 2% do volume celular. Os peroxissomos oxidam substncias txicas absorvidas do sangue (como o lcool, por exemplo), transformando-as em produtos no txicos. Peroxissomos participam tambm na produo dos cidos biliares no fgado.
Figura elaborada com base em: campbell, n. e cols., 1999.
6 esquema das funes heteRofgica e autofgica dos lisossomos
Material pinocitado
Material fagocitado
PinossomoBolsas membranosas
Mitocndria fora de uso sendo englobada
Lisossomo primrio
Lisossomo secundrio
Fagossomo
Vacolo autofgico
Figura 6 O esquema mos-tra as diferentes maneiras de se formar um lisosso-mo secundrio. Na parte esquerda do esquema, es-t representada a funo autofgica; parte central e direita, a funo hetero-fgica. Apesar dessas fun-es terem sido ilustradas no mesmo esquema, elas podem ocorrer indepen-dentemente.
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Novas mitocndrias surgem exclusivamente por autoduplicao de mitocndrias pr-existentes. Quando uma clula se divide em duas clulas-filhas, cada uma de-las recebe aproximadamente metade do nmero de mitocndrias da clula-me. medida que as clulas-filhas crescem, suas mitocndrias se autoduplicam, restabe-lecendo o nmero original.
A complexidade das mitocndrias, o fato de elas possurem DNA, sua capaci-dade de autoduplicao e a semelhana gentica e bioqumica com certas bactrias sugerem que elas sejam descendentes de antigos seres procariticos que um dia se instalaram no citoplasma de clulas eucariticas primitivas. Essa explicao para a origem evolutiva das mitocndrias (e tambm dos plastos) conhecida como teoria endossimbitica ou endossimbiognese.
Um fato interessante sobre as mitocndrias que, em animais e em plantas com repro-duo sexuada, essas organelas tm sempre origem materna. Apesar de os gametas mas-culinos possurem mitocndrias, elas degeneram logo aps a fecundao, de modo que todas as mitocndrias do zigoto, e consequentemente de todas as clulas do novo indiv-duo, so descendentes das que estavam presentes no gameta feminino.
VOC SABIA?
6 MitocndriasMitocndrias so organelas citoplasmticas alongadas, com forma de bastonete e
cerca de 2 jm de comprimento por 0,5 jm de dimetro, presentes em praticamen-te todas as clulas eucariticas. Seu nmero na clula varia de dezenas a centenas, dependendo do tipo celular. no interior das mitocndrias que ocorre a respirao celular, o principal processo de obteno de energia dos seres vivos.
As mitocndrias so delimitadas por duas membranas lipoproteicas. A membra-na externa lisa e semelhante s demais membranas celulares, ao passo que a mem-brana interna, alm de apresentar uma composio qumica diferenciada, tem do-bras e pregas denominadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. O espao interno da mitocndria preenchido por um lquido viscoso, a matriz mitocondrial, que contm DNA, RNA, diversas enzimas e ribossomos. Os ribossomos mitocondriais, porm, so menores que os ribossomos citoplasmticos, assemelhando-se mais a ribossomos de clulas procariticas (figuras 7 e 8).
7 RepResentao esquemtica de uma mitocndRia
Figura 8 Micrografia de uma mitocndria parcialmente cortada, entre tubos e bolsas membranosos do citoplasma, vista ao microscpio eletr-nico de varredura, colorizada artificialmente (aumento 7 58.500 #).
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Molcula de DNA
Espao entre as membranas
externa e internaMembrana
internaMembrana
externaCristas
Matriz
Ribossomos
8
Figura 7 A mitocndria foi representada com uma parte cortada e retirada para visualizar seus componentes internos.
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Amiloplasto
Cromoplasto
Cloroplasto
Leucoplasto
Proplasto
AUSNCIA DE LUZ
Os bilogos acreditam que, assim como as mitocndrias, os plastos tambm sur-giram por um processo de endossimbiose, em que bactrias fotossintetizantes foram englobadas por primitivas clulas eucariticas, ancestrais das algas e das plantas. As bactrias teriam estabelecido uma associao mutualstica com as clulas eucariti-cas hospedeiras dando origem aos plastos.
7 PlastosPlastos so organelas citoplasmticas presentes apenas em clulas de plantas e
de algas. Podem ser de trs tipos bsicos: leucoplastos (incolores), cromoplastos (amarelos ou vermelhos) e cloroplastos (verdes).
Os leucoplastos esto presentes em certas razes e caules tuberosos e sua fun-o armazenar amido. Os cromoplastos so responsveis pelas cores de certos frutos, de certas flores, das folhas que se tornam amareladas ou avermelhadas no outono e de algumas razes, como a cenoura. Sua funo ainda no bem conhe-cida. Os cloroplastos ocorrem em clulas das partes iluminadas dos vegetais e so responsveis pelo processo de fotossntese. Sua cor verde deve-se presena do pigmento clorofila.
Todos os tipos de plasto originam-se de pequenas bolsas incolores, os proplas-tos, presentes nas clulas embrionrias das plantas. Tanto os proplastos quanto certos tipos de plastos j maduros so capazes de autoduplicao. Alm disso, um tipo de plasto pode se transformar em outro (figura 9).
Figura elaborada com base em: raven, p. e cols., 1999.
9 RepResentao esquemtica de difeRentes tipos de plastos
F i g u r a 9 O s p l a s t o s desenvolvem-se a partir de proplastos presentes originalmente no gameta feminino. Alm de se auto-duplicarem, plastos de um tipo podem se transformar em outro tipo (indicado pelas linhas tracejadas).
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Cloroplastos
Um cloroplasto tpico tem forma de lentilha alongada, com cerca de 4 m de comprimento por 1 jm a 2 jm de espessura. A maioria dos cloroplastos tem duas membranas lipoproteicas envolventes e um complexo membranoso interno forma-do por pequenas bolsas discoidais achatadas, empilhadas e interligadas, chamadas de tilacoides. O espao entre os tilacoides preenchido por um fluido, o estroma, no qual h enzimas, DNA e RNA, alm de ribossomos semelhantes aos das clulas bacterianas (figuras 10 e 11).
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Figura 10 Micrografia de clulas vegetais ao microscpio ptico, mos-trando os cloroplastos (grnulos verdes) (aumento 7 350 #).
8 CitoesqueletoUma diferena marcante entre clulas procariticas e eucariticas que as euca-
riticas so dotadas de citoesqueleto, uma complexa estrutura intracelular consti-tuda por finssimos tubos e filamentos proteicos.
O citoesqueleto desempenha diversas funes:
define a forma da clula e organiza sua estrutura interna;
permite a adeso da clula a clulas vizinhas e a superfcies extracelulares;
possibilita o deslocamento de materiais pelo interior da clula.
Alm disso, o citoesqueleto responsvel por diversos tipos de movimento que uma clula eucaritica capaz de realizar, como o movimento ameboide, a contra-o muscular, a movimentao dos cromossomos durante as divises celulares e os movimentos de clios e flagelos.
11 RepResentao esquemtica de um cloRoplasto
Figura 11 Embaixo, representao de um cloroplasto visto por transpa-rncia e com uma parte removida, para mostrar sua estrutura interna. Mais acima, esquerda, detalhe dos tilacoides.
Interior do tilacoide
Estroma
Membrana interna
Membrana externa
Espao entre as membranas
Tilacoide
Cloroplasto
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Os finssimos tubos proteicos do citoesqueleto, chamados de microt-bulos, medem cerca de 28 jm de di-metro externo por 14 jm de dimetro interno e podem atingir at alguns mi-crmetros de comprimento. Suas pare-des so constitudas por molculas da protena tubulina (veja figura 13). Ou-tros componentes do citoesqueleto so finssimos fios da protena queratina, a mesma substncia que forma nossas unhas e cabelos, e fios das protenas ac-tina e miosina, principais constituintes das clulas musculares (figura 12).
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Figura 12 Micrografia de citoesqueletos de fibro-blastos vistos ao microscpio de luz fluorescente (au-mento 7 1.000 #).
9 Centrolos, clios e flagelosCentrolo um pequeno cilindro oco constitudo por nove conjuntos de trs
microtbulos, mantidos juntos por protenas adesivas. A maioria das clulas eu-cariticas, com exceo das plantas e de quase todos os fungos, contm um par de centrolos, orientados perpendicularmente um ao outro. Eles se localizam no centrossomo (ou centro celular), local de onde partem os microtbulos do citoes-queleto (figura 13).
esquema de uma clula animal mostRando o centRo celulaR com um paR de centRolos
13
Figura 13 Em A, centro celular ou centrossomo, com um par de centrolos. Em torno do centro celular h inmeros microtbulos, dispostos como se fossem os raios de uma estrela. Em B, os dois centrolos, cada um tem cerca de 150 m de dimetro, dispem-se perpendicularmente um ao outro. Em C, um microtbulo (do qual foi representado apenas um pedao), constitudo por molculas da protena tubulina.
Ncleo
Microtbulos
24 gm
8 gm
Dmero de tubulina (unidade
estrutural)
A B C
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Clios e flagelos so estruturas filamentosas mveis que se projetam da superfcie celular como pelos microscpicos. Flagelos so geralmente lon-gos e pouco numerosos, ao passo que clios so curtos e ocorrem em grande nmero na clula. C-lios executam movimentos semelhantes aos de um chicote, com frequncia de 10 a 40 batimentos por segundo. J os flagelos executam ondulaes que se propagam da base em direo extremidade livre (figura 14).
Os clios e os flagelos originam-se a partir de centrolos que migram para a periferia da clula e crescem pelo alongamento de seus microtbu-los. Estes se projetam na superfcie da clula e empurram a membrana plasmtica, que passa a envolv-los como o dedo de uma luva. Tanto clios quanto flagelos apresentam, internamente, nove duplas de microtbulos perifricos e dois microtbulos centrais (figuras 15 e 16).
A principal funo de clios e flagelos a lo-comoo celular. por meio do movimento ci-liar ou flagelar que a maioria dos protozorios e dos gametas masculinos de algas, de animais e de certas plantas consegue nadar. Com o batimen-to de seus clios, certos protozorios e moluscos criam correntes na gua, fazendo que partculas alimentares sejam arrastadas at eles.
14
123
1 9 2 8 3
4
75
6
Ondulao flagelar
Batimento ciliar
CLIO FLAGELO
Superfcie celular Superfcie celular
esquema da movimentao de um clio e de um flagelo
Figura 14 O esquema retrata como clios e flagelos seriam vistos em uma fotografia de mltipla exposio.
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Figura 16 Micrografia de clios da traquia cortados transversalmente vistos ao microscpio eletrnico de transmisso (aumento 7 53.300 #).
Nossa traqueia revestida internamente por clulas ciliadas, que esto sempre varrendo para fora o muco que lubrifica as vias respiratrias. Nesse muco ficam presas bactrias e partculas que so inaladas junto com o ar.
VOC SABIA?
15 esquema de um clio paRcialmente coRtado
Figura 15 Observe a organizao interna do clio.
CITOPLASMA
Feixe de dois microtbulos
Membrana do clio
Superfcie externa da clula
Membrana plasmtica
Feixe de trs microtbulos
Antigo centrolo
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Exerccios dos conceitosConsidere as alternativas a seguir para responder s questes de 1 a 4.
a) Complexo golgiense
b) Cloroplasto
c) Mitocndria
d) Ribossomo
1 Em que organela ocorre o processo no qual substncias provenientes do alimen-to reagem com gs oxignio, liberando energia, que armazenada em molculas de ATP?
Mitocndria
2 Que organela celular capta energia luminosa e a utiliza para produzir glicdios a partir de gs carbnico e gua?
Cloroplasto
3 Que estrutura celular diretamente responsvel pela produo de protenas?
Ribossomo
4 Qual a estrutura celular responsvel pelo empacotamento e pela secreo de substncias?
Complexo golgiense
5 O processo de eliminao de substncias teis pelas clulas, a cargo do comple-xo golgiense, a:
a) digesto intracelular.
b) fotossntese.
c) respirao celular.
d) secreo celular.
6 O processo de quebra enzimtica de substncias orgnicas que ocorre no interior dos lisossomos secundrios a:
a) digesto intracelular.
b) fotossntese.
c) respirao celular.
d) secreo celular.
Considere as alternativas a seguir para responder s questes de 7 a 10.
a) Fotossntese
b) Digesto intracelular
c) Respirao celular
d) Sntese de protenas
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10 Qual a principal funo do cloroplasto?
Fotossntese
11 Empacotamento de substncias, secreo celular e produo de lisossomos so funes do:
a) complexo golgiense.b) centrolo.c) retculo granuloso.d) cloroplasto.
12 A sntese de lipdios na clula ocorre no:
a) retculo no granuloso.b) retculo granuloso.c) complexo golgiense.d) lisossomo
13 A vescula acrossmica presente na extremidade dos espermatozoides forma-se diretamente a partir:
a) das mitocndrias.b) do centrolo.c) do retculo granuloso.d) do complexo golgiense.
14 Qual das estruturas celulares a seguir est presente em praticamente todas as clulas animais e vegetais?
a) Cloroplastosb) Mitocndriasc) Centrolosd) Clios
15 Qual das alternativas a seguir indica o caminho de uma enzima que ir atuar fora da clula, desde o local de sua produo at o local de atuao?
a) Complexo golgiense p retculo endoplasmtico granuloso p meio extra-celular.
b) Complexo golgiense p lisossomo p meio extracelular.c) Retculo endoplasmtico granuloso p complexo golgiense p meio extra-
celular.d) Retculo endoplasmtico granuloso p lisossomo p meio extracelular.
7 Qual a principal funo do retculo endoplasmtico granuloso?
8 Qual a principal funo do lisossomo?
9 Qual a principal funo da mitocndria?
Sntese de protenas
Digesto intracelular
Respirao celular
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As questes de 18 a 21 referem--se ao diagrama que relaciona os quatro conceitos apresenta-dos a seguir.
a) Complexo golgienseb) Lipdiosc) Lisossomosd) Protenas
18 Qual dos conceitos corresponde a A?
Complexo golgiense
19 Qual dos conceitos corresponde a B?
20 Qual dos conceitos corresponde a C?
Lisossomos
Protenas
21 Qual dos conceitos corresponde a D?
Lipdios
22 Espera-se encontrar maior quantidade de mitocndrias em uma clula de pele ou de msculo? Por qu?
Espera-se encontrar maior quantidade de mitocndrias em uma clula de msculo
porque o msculo, para se movimentar, consome muita energia, que produzida
em reaes qumicas mitocondriais.
16 Quando um organismo privado de alimento e as reservas de seu corpo se esgo-tam, as clulas, como estratgia de sobrevivncia no momento de crise, passam a digerir partes de si mesmas. As estruturas celulares diretamente responsveis por esse processo de autofagia so:
a) os clios.b) os lisossomos.c) as mitocndrias.d) os ribossomos.
17 Certas clulas que revestem internamente nossa traqueia produzem e eliminam pacotes de substncias mucosas, que lubrificam e protegem a superfcie traqueal. Qual a organela citoplasmtica diretamente responsvel por essa eliminao de muco?
a) Complexo golgienseb) Mitocndriac) Ribossomod) Vacolo digestrio
AMINOCIDOS
A D
responsvel pela produo de
B
C
so constitudas por
seus principaiscomponentes so
MEMBRANA delimitadopor uma
pode armazenar e secretar
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25 Observe as representaes de uma clula animal ( esquerda) e de uma clula vegetal ( direita), feitas a partir de observaes ao microscpio eletrnico.
a) Que partes dessas clulas so indicadas pelas setas numeradas?
b) Quais so as diferenas mais marcantes entre essas duas clulas?
1 Mitocndria. 2 Retculo endoplasmtico granuloso. 3 Retculo endoplasmtico
no granuloso. 4 Cloroplasto. 5 Complexo golgiense. 6 Centrolo.
A clula animal apresenta centrolo, o que no ocorre em clulas de plantas.
A clula vegetal apresenta cloroplastos e parede celulsica, ausentes na
clula animal.
23 Em uma planta, espera-se encontrar maior quantidade de cloroplastos nas clu-las das razes ou nas clulas das folhas? Por qu?
Espera-se encontrar maior quantidade de cloroplastos apenas nas clulas das
folhas de uma planta, pois, diferentemente das razes, as folhas ficam expostas
luz, que necessria para a formao dos cloroplastos a partir de leucoplastos ou
de proplastos.
24 Qual a relao entre o retculo endoplasmtico e o complexo golgiense na se-creo de uma enzima por uma clula animal?
As enzimas das secrees so produzidas nos ribossomos do retculo
endoplasmtico granuloso e, na sequncia, so armazenadas e secretadas pelo
complexo golgiense.
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3 5 2
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26 Sistematizar informaes, de modo a poder compar-las com facilidade e rapi-dez, til no estudo de qualquer assunto. Sistematize as informaes do cap-tulo sobre as organelas celulares construindo uma tabela em seu caderno. Con-sultando o texto, as figuras e as legendas, organize as seguintes informaes sobre cada uma das organelas: a) breve descrio da forma; b) breve descrio da funo; c) tipos de organismo em que ocorre (por exemplo, em clulas euca-riticas ou apenas em clulas vegetais etc.). Utilize as informaes para compor uma tabela (se tiver dificuldades para isso, pea ajuda ao professor). Acrescente tabela, se considerar necessrio, alguma outra informao que julgar impor-tante.
ORGANELA ESTRUTURA FUNO OCORRE EM
Retculo endoplasmtico no granuloso
Bolsas e tubos membranosos sem ribossomos aderidos
Sntese de cidos graxos e de fosfolipdios; armazenamento e transporte de substncias
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Retculo endoplasmtico granuloso
Bolsas achatadas com ribossomos aderidos
Produo de protenas
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Complexogolgiense
Sacos membranosos achatados e empilhados
Armazenamento e secreo de substncias teis; produo de lisossomos
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Ribossomo
Estrutura granulosa formada de duas subunidades de tamanhos diferentes
Produo de protenas
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Lisossomo Pequena bolsa membranosa esfrica
Digesto intracelular
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Mitocndria
Estrutura membranosa em forma de bastonete com extremidades arredondadas
Produo de energia
Clulas eucariticas: seres unicelulares e pluricelulares (vegetais e animais)
Cloroplasto
Estrutura membranosa em forma de lentilha alongada
Produo de matria orgnica
Clulas eucariticas de seres unicelulares fotossintetizantes e de vegetais
Centrolo
Pequeno cilindro com parede constituda por nove conjuntos de trs microtbulos
Organizao do fuso mittico; formao de clios e flagelos
Na maioria das clulas eucariticas, exceto em clulas de angiospermas e de algumas gimnospermas
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Retomada dos conceitos1 (UEL-PR) Um estudante de biologia, ao observar um
micro-organismo ao microscpio eletrnico, visuali-zou uma clula com material gentico disperso no citoplasma e ausncia de estruturas intracelulares, como mitocndria, retculo endoplasmtico e com-plexo de Golgi.
Baseado no texto e nos conhecimentos sobre o tema, correto afirmar que se tratava de:a) Vrus c) Protozorio e) Algab) Fungo d) Bactria
2 (UFPA) Embora a diversidade dos seres vivos seja ex-tremamente grande, quase todos (exceto os vrus) so constitudos por clulas. As clulas dos organismos vivos so muito parecidas, mas apresentam diferenas impor-tantes; por exemplo, a clula vegetal diferencia-se da animal por apresentar as seguintes estruturas celulares:a) membrana celulsica e lisossomos.b) membrana plasmtica e centrolos.c) membrana nuclear e mitocndrias.d) membrana celulsica e cloroplastos.e) membrana nucelar e lisossomos.
3 (UEMS) Organela celular cuja origem baseada na teoria da associao simbitica entre clulas proca-riticas, com habilidade de produzir energia a partir de compostos orgnicos (respirao), e uma clula eucaritica, que teve como benefcio o aumento de energia produzida pela clula procaritica que, por sua vez, obteve um ambiente mais propcio e de maior abundncia de nutrientes. qual organela ce-lular esta teoria se refere? a) Ncleo d) Mitocndriab) Complexo de Golgi e) Ribossomoc) Retculo Endoplasmtico
4 (UEMS) Os centrolos so organelas celulares relacio-nadasa) formao de clios e flagelos.b) ao transporte de material extracelular.c) ao surgimento de vacolos autofgicos.d) ao processo de recombinao gnica.e) ao fenmeno de plasmlise.
d) ncleo, retculo rugoso, complexo de Golgi, lisossomos.e) retculo liso, retculo rugoso, vesculas de secre-
o, membrana plasmtica.
6 (Uece) Verificou-se que determinada substncia, mar-cada radiativamente, se apresenta por ltimo numa organela que, alm disso, forma lisossomos, age no empacotamento de substncias e na secreo celular. A opo que identifica outra funo da organela :a) produzir o capuz acrossmico do espermatozoide.b) produzir energia para a clula.c) posicionar-se nos polos celulares durante a movi-
mentao dos cromossomos na diviso celular.d) receber e transportar protenas produzidas na fa-
ce externa da sua membrana.
7 (Unifap) Qual das afirmativas abaixo apresenta orga-nelas citoplasmticas em intensa atividade em uma clula glandular?a) Lisossomas e complexo de Golgi.b) Complexo de Golgi e mitocndrias.c) Retculo endoplasmtico e mitocndrias.d) Retculo endoplasmtico e complexo de Golgi.e) Lisossomas e retculo endoplasmtico.
8 (UFC-CE) O pesquisador Gustavo obtm pectinase, no meio de cultura lquido, produzida pelo fungo As-pergillus niger, para ser empregada na indstria de su-cos. Gustavo no precisa destruir o fungo para obter a enzima; ele simplesmente separa o meio de cultura do micro-organismo e isola a enzima deste meio. De acordo com o texto, assinale a alternativa correta.a) O Aspergillus niger um organismo que possui
mesossomo; desta forma, a sntese da enzima ocorre nas membranas do mesossomo e depois ela secretada para o meio de cultura.
b) O caminho da produo da pectinase comea com a transcrio, no citoplasma, do seu RNAm, que traduzido por ribossomos e depois anco-rado nas membranas do retculo endoplasmtico rugoso, onde a traduo concluda.
c) A sntese da pectinase comea no citoplasma e termina nas membranas do retculo endoplasm-tico rugoso. Em seguida, esta enzima passa para o complexo de Golgi e secretada, via vesculas de secreo, para o meio de cultura.
d) A sntese da pectinase comea no ncleo e termina nas membranas do retculo endoplasmtico liso. Em seguida, esta enzima passa para o lisossomo, depois para o complexo de Golgi e secretada, via vesculas de secreo, para o meio de cultura.
e) A sntese da pectinase comea no mesossomo e termina nas membranas do retculo endoplasm-tico rugoso. Em seguida, esta enzima passa para o complexo de Golgi e secretada, via vesculas de secreo, para o meio de cultura.
5 (Unifor-CE) Pode-se acompanhar uma protena na c-lula, desde sua produo at seu destino usando ami-nocidos radioativos. Em uma clula que faz protenas para serem exportadas, o caminho desde o local onde so formados os polipeptdeos at seu exterior a) retculo rugoso, complexo de Golgi, vesculas de
secreo, membrana plasmtica.b) ribossomos, retculo liso, membrana plasmtica,
vesculas de secreo.c) ncleo, vacolo, lisossomo, membrana plasmtica.
Professor: As resolues destes exerccios estodisponveis no Plano de Aulas deste mdulo. Consulte tambm o Banco de Questes e incentive os alunos a usar o Simulador de Testes.
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9 (UFPA) Segundo a teoria de Lynn Margulis, as bact-rias e os cloroplastos atuais teriam sido seres proca-riontes independentes que foram englobados pelas primeiras clulas eucariticas que surgiram na face da Terra. Os estudos sobre as mitocndrias e cloro-plastos fornecem alguns argumentos a favor dessa teoria, porque estas organelas apresentam
a) nuclolos que participam diretamente dos pro-cessos de diviso celular.
b) movimentos ameboides, como nos organismos unicelulares.
c) molculas de DNA que produzem enzimas res-ponsveis pela digesto e armazenamento.
d) material gentico prprio e ribossomos, e so ca-pazes de produzir protenas.
e) microfilamentos responsveis pelo armazena-mento e transporte de macromolculas.
10 (UFC-CE) Clulas animais com funo secretora apresentam abundncia de retculo endoplasmti-co granuloso (rugoso) e complexo golgiense, estru-turas que se localizam prximas uma outra e que trabalham em conjunto. Nesse trabalho em parceria, o retculo endoplasmtico granuloso
a) libera protenas digestivas em vesculas denomi-nadas lisossomos, que atuaro em conjunto com os tilacoides do complexo golgiense.
b) produz fosfolipdios de membrana que sero processados no complexo golgiense e liberados no citoplasma para formao de novos ribos-somos.
c) sintetiza protenas e as transfere para o complexo golgiense, que as concentra e as libera em vescu-las, que tero diferentes destinos na clula.
d) funde-se ao complexo golgiense para formar o acrossomo dos espermatozoides, responsvel pela digesto da parede do vulo e pela penetra-o neste.
e) acumula os polissacardeos de parede celular, produzidos no complexo golgiense, e os proces-sa, antes de liberar as vesculas que se fundiro com a membrana plasmtica.
11 (Vunesp) No homem, o revestimento interno da traqueia apresenta clulas secretoras de muco que a lubrificam e a umedecem. A informao sobre a natureza secretora dessas clulas permite inferir que elas so especialmente ricas em estruturas citoplas-mticas do tipo:
a) mitocndrias e retculo endoplasmtico liso.b) retculo endoplasmtico granular e aparelho de
Golgi.c) mitocndrias e aparelho de Golgi.d) lisossomos e aparelho de Golgi.e) retculo endoplasmtico granular e mitocn-
drias.
12 (PUC-RJ) De acordo com a hiptese endossimbion-te, as clulas dos animais e plantas superiores se originaram de micro-organismos que entraram em simbiose obrigatria com seres unicelulares primiti-vos. Qual das seguintes organelas celulares tem sua origem baseada nessa hiptese?a) Complexo golgienseb) Ribossomoc) Lisossomod) Retculo endoplasmticoe) Mitocndria
13 (Fuvest-SP) Certas doenas hereditrias decorrem da falta de enzimas lisossmicas. Nesses casos, subs-tncias orgnicas complexas acumulam-se no inte-rior dos lisossomos e formam grandes incluses que prejudicam o funcionamento das clulas.a) O que so lisossomos e como eles contribuem
para o bom funcionamento de nossas clulas?b) Como se explica que as doenas lisossmicas se-
jam hereditrias se os lisossomos no so estrutu-ras transmissveis de pais para filhos?
15 (UFF-RJ) A clula possui diversas organelas com fun-es prprias e que, muitas vezes, esto relacionadas entre si. Dos processos como digesto intracelular, difuso e transporte ativo, em qual deles a mitocn-dria tem participao imprescindvel? Explique.
16 (Unifesp) Os espermatozoides esto entre as clulas humanas que possuem maior nmero de mitocn-drias. a) Como se explica a presena do alto nmero des-
sas organelas no espermatozoide?b) Explique por que, mesmo havendo tantas mito-
cndrias no espermatozoide, dizemos que a he-rana mitocondrial materna.
14 (Unicamp-SP) comum, nos dias de hoje, ouvirmos dizer: Estou com o colesterol alto no sangue. A pre-sena de colesterol no sangue, em concentrao adequada, no problema, pois um componente importante ao organismo. Porm, o aumento das partculas LDL (lipoprotena de baixa densidade), que transportam o colesterol no plasma sanguneo, leva formao de placas aterosclerticas nos vasos, causa frequente de infarto do miocrdio. Nos indi-vduos normais, a LDL circulante internalizada nas clulas atravs de pinocitose e chega aos lisossomos. O colesterol liberado da partcula LDL e passa para o citosol para ser utilizado pela clula. a) O colesterol liberado da partcula LDL no lisosso-
mo. Que funo essa organela exerce na clula?b) A pinocitose um processo celular de internali-
zao de substncias. Indique outro processo de internalizao encontrado nos organismos e ex-plique no que difere da pinocitose.
c) Cite um processo no qual o colesterol utilizado.
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CAPTULO3 Respirao celular e fermentao
1 IntroduoPraticamente toda a energia presente nas molculas orgnicas dos seres vivos
provm, primariamente, da luz solar. por meio da fotossntese que plantas, algas e certas espcies de bactria captam energia luminosa e a utilizam para produzir substncias orgnicas, que retm em suas molculas a energia captada originalmen-te da luz.
A energia das molculas orgnicas est armazenada, na forma potencial, nas ligaes qumicas entre os tomos das molculas orgnicas produzidas. Para utilizar a energia armazenada nas molculas de alimento, as clulas precisam primeiramente transferi-la para molculas de ATP (sigla do ingls adenosine tri-phosphate, trifosfato de adenosina), que, por sua vez, a transferem maioria dos processos celulares que demandam energia. O aproveitamento pelos seres vivos da energia contida nas molculas orgnicas, ou seja, sua transferncia para mo-lculas de ATP, ocorre por meio da respirao celular e da fermentao.
2 Respirao celularA maioria dos seres vivos produz ATP por meio da respirao aerbia, proces-
so em que o gs oxignio atua como agente oxidante de molculas orgnicas ricas em energia. cidos graxos ou glicdios, principalmente glicose, so degradados em molculas de gs carbnico (CO2) e de gua (H2O). Durante esse processo ocorre transferncia de energia para a produo de molculas de ATP a partir de ADP (di-fosfato de adenosina, molcula precursora do ATP com dois fosfatos) e Pi (fosfato inorgnico).
Clculos feitos por bioqumicos mostraram que cada molcula de glicose degra-dada na respirao aerbia fornece energia para produzir, no mximo, 30 molculas de ATP a partir de ADP e Pi. Como a sntese de ATP consome cerca de 7,3 kcal/mol, as 30 molculas produzidas na respirao seriam capazes de armazenar aproxima-damente 219 kcal/mol (7,3 # 30).
A equao geral da respirao aerbia da glicose, de acordo com dados re-centes, :
C6H12O6 1 6 O2 1 30 ADP 1 30 Pi 6 CO2 1 6 H2O 1 30 ATP
A respirao aerbia da glicose ocorre em trs etapas metablicas: gliclise, ci-clo de Krebs e fosforilao oxidativa. Nas clulas eucariticas, a gliclise ocorre no citosol, ao passo que o ciclo de Krebs e a fosforilao oxidativa ocorrem no interior das mitocndrias.
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