biologia m.5 membrana, citoplasma e processos energÉticos abertura: os cientistas acreditam que...

BIOLOGIA M.5

MEMBRANA, CITOPLASMA E PROCESSOS ENERGÉTICOS

Abertura:Os cientistas acreditam que um...Abertura:Os cientistas acreditam que um...

Capítulo 1:Envoltórios celularesCapítulo 1:Envoltórios celulares

Capítulo 2:Organização do citoplasmaCapítulo 2:Organização do citoplasma

Resolução dos exercíciosResolução dos exercícios

Capítulo 3:Respiração celular e fermentaçãoCapítulo 3:Respiração celular e fermentação

Capítulo 4:FotossínteseCapítulo 4:Fotossíntese

Slides

Multimídia

PA

LA

VR

A

X SAIRX SAIR

Animação:O mundo microscópico das células

Animação:O mundo microscópico das células

Animação:Processos energéticos celulares

Animação:Processos energéticos celulares

DO EDITOR

X SAIRX SAIROs cientistas acreditam que um...

GU

STO

IMA

GES

/SC

IEN

CE P

HO

TO

LIB

RA

RY

JOH

N D

UR

HA

M/S

CIE

NC

E P

HO

TO

LIB

RA

RY

RU

SSELL K

IGH

TLEY/S

CIE

NCE P

HO

TO

LIB

RA

RY

FRANCI

S LE

ROY,

BIO

COSM

OS/

SCIE

NCE

PHOTO

LIB

RARY

X SAIRX SAIR

Capítulo 1

Envoltórios celulares

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Estrutura da membrana plasmática

Reconhecimento celular

Movem-se entre os lipídios.

Deslocam-se pelo plano

da membrana.

1 Envoltórios celulares

X SAIRX SAIR

Glicocálix


Membrana plasmática

Glicocálix

CÉLULA ANIMAL

X SAIRX SAIR

Parede celular


Esquema da estrutura molecular da parede celulósica

Célula vegetal

Moléculas de celulose

Parede celulósica

Moléculas de actina neutra

Glicoproteinas

Microfibrilas de celulose

Moléculas de actina ácida

Moléculas de homicelulose

X SAIRX SAIR

Parede celular

“Ponte” citoplasmática que passa pelos poros.


Representação esquemática de célula vegetal em corte

Cloroplastos

MitocôndriaParede

celulósicaRetículo

endoplasmáticogranuloso

Parede celulósica

Plasmodesmos

Núcleo

Plasmodesmo

Plasmodesmos

Membranaplasmática

X SAIRX SAIR

Transporte passivo: difusão simples

Passagem de substâncias do local onde estão em maior quantidade para o local onde estão em menor quantidade.

Sem gasto de energia (ATP)


X SAIRX SAIR

Transporte passivo:difusão facilitada

Esquema de difusão facilitada por proteínas transportadoras

Passagem de substâncias do local onde estão em maior quantidade para o local onde estão em menor quantidade com auxílio de carreador.

Sem gasto de energia (ATP)


.

X SAIRX SAIR

Transporte passivo: osmose

Membrana semipermeável

Solução hipotônica Solução hipertônica

(Água doce) (Água do mar)

H2O

sais

H2O

sais

H2O

H2OH2O

H2O H2O

H2O

H2O

sais

sais

sais

sais

sais

saisH2O


X SAIRX SAIR

Comportamento celular em soluções de diferentes concentrações


Solução hipotônica Solução isotônica Solução hipertônicaA B C

CÉ

LULA

AN

IMA

L

Saída de água

Entrada de água

Saída de água

Entrada de água

Saída de água

Entrada de água

X SAIRX SAIR

Comportamento celular em soluções de diferentes concentrações


A B CSaída de águaSaída de água

Entrada de água

Saída de água

Entrada de água

CÉ

LULA

VE

GE

TA

L

Entrada de água

Solução hipotônica Solução isotônica Solução hipertônica

X SAIRX SAIR

Transporte ativo:bomba de sódio-potássio


1. Três íons de sódio (Na+) do citoplasma unem-se ao complexo proteico da membrana.

2. Ocorre transferência de um fosfato energético para o complexo proteico.

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

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

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

6. Os íons de potássio (K+) são lançados nocitoplasma.

Inicia-se novociclo…

X SAIRX SAIR

Endocitose

Pinocitose: englobamento de líquidos e pequenas partículas por meio de invaginações da membrana celular

Fagocitose: englobamento de partículas relativamente grandes por pseudópodes


FAGOCITOSE

PINOCITOSE

X SAIRX SAIR

Fagocitose na proteção do organismo humano

O glóbulo branco atravessa a parede do capilar sanguíneo e chega ao local da infecção, onde engloba as bactérias invasoras por fagocitose.


X SAIRX SAIR

Exocitose

Eliminação de substâncias por meio de bolsas membranosas

Função:

Eliminar restos da digestão intracelular. Eliminar secreção celular.


X SAIRX SAIR

Capítulo 2

Organização do citoplasma

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Citoplasma

Das células procarióticas (bactérias e arqueas) Citosol (material genético) Ribossomos

Das células eucarióticas (animais, vegetais, protoctistas e fungos) Citosol Organelas Citoesqueleto Núcleo

2 Organização do citoplasma

X SAIRX SAIR

Célula animal


X SAIRX SAIR

Célula vegetal


X SAIRX SAIR2 Organização do citoplasma

Retículo endoplasmático

Representação tridimensional do retículo endoplasmático

Micrografia de um corte de célula mostrando retículo endoplasmático granuloso (REG) e mitocôndria.

OM

IKR

ON

/PR

/LA

TIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Complexogolgiense


FACETRANS

FACECIS

X SAIRX SAIR

LisossomoBolsa membranosacom enzimas digestivas


Esquema das funções heterofágica e autofágica dos lisossomos

X SAIRX SAIR

Peroxissomo

Organela membranosa responsável pela:

Utilização de ácidos graxos para síntese de colesterol e respiração celular

Oxidação de substâncias tóxicas absorvidas no sangue

Produção dos ácidos biliares no fígado


X SAIRX SAIR

Mitocôndria

Respiração celular (processo de obtenção de energia)


Representação esquemática de mitocôndria Micrografia de uma mitocôndria

PR

OFES

SO

RES

P M

OTTA

& T

. N

AG

UR

O/S

PL/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Plasto


X SAIRX SAIR

Cloroplasto


Cloroplastos (grânulos verdes)Embaixo, representação de um cloroplasto; acima, detalhe dos tilacoides.

JOH

N D

UR

HA

M/S

PL/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Citoesqueleto

Estruturaintracelular proteica


Micrografia de citoesqueletos de fibroblastos

DR

. TO

RS

TEN

WIT

TM

AN

N/S

PL/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Centríolo


Pequeno cilindro constituído por nove conjuntos de três microtúbulos, mantidos juntos por proteínas adesivas.

Esquema de célula animal mostrando o centro celular com um par de centríolos.

X SAIRX SAIR

Cílios e flagelos


Estruturas filamentosas móveis

Flagelos: geralmente longos e pouco numerosos

Cílios: curtos e bastante numerosos

O esquema retrata como cílios e

flagelos seriam vistos em uma

fotografia de múltipla exposição.

X SAIRX SAIR2 Organização do citoplasma

O mundo microscópico das célulasClique na imagem abaixo para ver a animação.

X SAIRX SAIR

Capítulo 3

Respiração celulare fermentação

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Respiração celular e fermentação

(Adenosina Trifosfato)

Energia

P P P

P P P

(Adenosina Difosfato)

Processos celulares

Energia

Respiração celular

Fermentação

Alimento

3 Respiração celular e fermentação

ATP

ADP

X SAIRX SAIR

Respiração celular

Glicólise

Sequência de 10 reações químicas catalisadas por enzimas livres no citosol


Representação esquemática das etapas da glicólise

X SAIRX SAIR

Ciclo de Krebs


Representação esquemática das transformações do ácido pirúvico

X SAIRX SAIR

Complexos transportadores da cadeia respiratória e enzima do ATP


Espaço entreas membranasmitocondriais

externa einterna

Membranainterna da

mitocôndria

Interior damitocôndria

(matrizmitocondrial)

X SAIRX SAIR

Etapas do metabolismo aeróbio da glicose com produção de ATP


X SAIRX SAIR

Fermentação

Processo de obtenção de energia

ácido pirúvico ácido láctico

ácido pirúvico etanol (álcool etílico)

realizada por: lactobacilos e músculo humano

realizada por: levedura de cerveja (Saccharomyces cerevisiae)

derivados de leite

panificaçãobebidas alcoólicas


Fermentação alcoólica

Fermentação láctica

X SAIRX SAIR

Principais etapas da fermentação lácticae da fermentação alcoólica


X SAIRX SAIR

Capítulo 4

Fotossíntese

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR

Fotossíntese

Processo realizado por plantas e bactérias que produzem matéria orgânica a partir de matéria inorgânica.

4 Fotossíntese

X SAIRX SAIR

Etapa fotoquímica − Fotofosforilação

4 Fotossíntese

Esquema da fotofosforilação e da sintetase do ATP

X SAIRX SAIR

Etapa fotoquímica – Fotólise da água

Clorofilaperde elétrons

Cadeia transportadora de elétrons

Luz

H2O

perde elétrons

4 Fotossíntese

X SAIRX SAIR4 Fotossíntese

Representação esquemática do ciclo das pentoses

Etapa puramente química:ciclo das pentoses

X SAIRX SAIR

Etapa puramente química: ciclo das pentoses

Glicídio formado no ciclo das pentoses3-fosfato gliceraldeído (PGAL)

Equação geral

4 Fotossíntese

nCO2 + 2 H2O Luz C(H2O)n + O2 + H2O

Gás Água Plantas Glicídio Gás Águacarbônico oxigênio

3CO2 + 6 H2O Luz C3(H6O3 + 3 O2 + 3 H2O

Gás Água Plantas Glicídio Gás Águacarbônico oxigênio

X SAIRX SAIR

Processos energéticos celularesClique na imagem abaixo para ver a animação.

4 Fotossíntese

X SAIRX SAIR

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

Navegando no módulo

X SAIRX SAIRNavegando no módulo

X SAIRX SAIR

SEQUÊNCIA DIDÁTICA

Adaptação e consultoria: Professor Fábio Levi de OliveiraRevisão: Lara Milani (coord.), Adriana B. dos Santos, Alexandre Sansone, Amanda Ramos, Anderson Félix, André Annes Araujo, Aparecida Maffei, David Medeiros, Greice Furini, Maria Fernanda Neves, Renata Tavares Diagramação: Adailton Brito de Souza, Gustavo Sanches, Keila Grandis, Marlene Moreno, Valdei Prazeres, Vicente Valenti

VÍDEOS

Palavra do autorProdução: Estúdio Moderna ProduçõesEdição: 3D LOGIC MULTIMÍDIAConsultoria: Professor Fábio Levi de OliveiraEdição: Daniela Silva Revisão técnica: Professores Alexandre Albuquerque da Silva, Vanessa Shimabukuro Produção: Cricket DesignLocução: Núcleo de CriaçãoChecagem: Luciana Soares

© 2009, Grupo Santillana/Sistema UNOUso permitido apenas em escolas filiadas ao Sistema UNO.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicaçãopode ser reproduzida, arquivada ou transmitida, de qualquer forma,em qualquer mídia, seja eletrônica, química, mecânica, óptica,de gravação ou de fotocópia, fora do âmbito das escolas do Sistema UNO.A violação dos direitos mencionados constitui delito contra a propriedadeintelectual e os direitos de edição.

GRUPO SANTILLANARua Padre Adelino, 758 – BelenzinhoSão Paulo − SP – Brasil – CEP 03303-904Vendas e Atendimento: Tel.: (11) 2790-1500Fax: (11) 2790-1501www.sistemauno.com.br

FIM

AN

DR

EW

SY

RED

/SP

L/L

ATIN

STO

CK

X SAIRX SAIR X SAIR

BIOLOGIA M.5

MEMBRANAS, CITOPLASMA E PROCESSOS ENERGÉTICOS

X SAIRX SAIR

1 A fotossíntese compreende uma série de reações que podem ser divididas em etapa fotoquímica (depende de luz para acontecer) e etapa química, ou Ciclo de Calvin (não depende de luz). São conhecidos três tipos de fotossíntese: C3, C4 e CAM. Na fotossíntese C3, a enzima Rubisco (ribulose bisfosfato carboxilase/oxidase) fixa o CO2 no ciclo de Calvin, mas se a concentração do CO2 for alta, ela fixa o O2 e a planta precisa realizar um processo chamado fotorrespiração, para recuperar compostos importantes para a fotossíntese. Já na fotossíntese C4, a planta realiza a fixação de gás carbônico em forma de HCO3–, pela ação da enzima PEPcase (fosfoenolpiruvato carboxilase) e depois realiza o ciclo de Calvin, evitando a fotorrespiração. Nas plantas CAM ocorrem os mesmos processos, porém a fixação de carbono acontece à noite.Observe a comparação entre as vias.

ENEM – BIOLOGIA M.5

X SAIRX SAIR

Condição Plantas C3 Plantas C4 Plantas CAM

Umidade Alta Baixa Muito baixa

Luminosidade Baixa Alta Alta

Temperatura Baixa Alta Muito alta

Fotorrespiração Ocorre Não ocorre Não ocorre

Ciclo de Calvin No mesofilo Na bainha de dia No mesofilo de dia

Ativação da via C4 Não tem No mesofilo de dia No mesofilo à noite

Crescimento Normal Normal Lento

ExemplosTrigo e centeio

Milho e cana-de-açúcar

Cactáceas, bromélias e orquídeas

RAVEN et al. Biologia vegetal. Guanabara: Koogan, 2007.


X SAIRX SAIR

Considerando-se somente as condições ambientais, pode-se concluir, com base no exposto, e em outros conhecimentos, que:

a) O cultivo de cana-de-açúcar será mais produtivo se plantada nos pampas gaúchos, onde há alta luminosidade e baixa umidade.b) O cultivo de milho será produtivo se plantado no Centro-Oeste, onde há alta luminosidade e baixas temperaturas.c) O cultivo de orquídeas será mais produtivo no cerrado, onde há severa falta de água, altas temperaturas e baixa luminosidade.d) O cultivo de milho será rentável no Sudeste, onde há temperatura e luminosidade favoráveis.e) O cultivo de trigo será muito rentável na Amazônia, onde há escassez de água, altas temperaturas e alta luminosidade.

RESPOSTA: DO cultivo de milho, assim como da cana-de-açúcar, é favorecido pela alta luminosidade, altas temperaturas e umidade, condições encontradas na região Sudeste.


X SAIRX SAIR

2 As membranas celulares são compostas basicamente por uma dupla camada de fosfolipídeos, na qual estão inseridas proteínas. A “cabeça” dos fosfolipídios é polar e fica em contato com a água, enquanto a parte lipídica fica no interior da bicamada. Abaixo está representado um trecho de membrana biológica com uma proteína multipasso. Observe.


Citoplasma

Meio extracelular

aa1

aa2

aa3

aa4

aa5

aa6

aa7

aa8

aa9

aa10

aa11

aa12aa13

aa14

aa15

aa16

aa17

aa18

X SAIRX SAIR

Afinidade por água AminoácidoAbreviação do

nome

Hidrofóbicos

Alanina A

Valina V

Leucina L

Isoleucina I

Metionina M

Tirosina Y

Hidrofílicos

Lisina K

Arginina R

Histidina H

Glutamato E

Asparagina N

Glutamina Q


X SAIRX SAIR

RESPOSTA: CSegundo o desenho da membrana, os aminoácidos 1, 2, 6, 7, 8, 12, 13, 14 e 18 são hidrofílicos (ou polares), pois estão em contato com a água do meio extracelular ou do citoplasma. Enquanto os aminoácidos 3, 4, 5, 9, 10, 11, 15, 16 e 17 são hidrofóbicos, pois estão em contato com o interior da bicamada lipídica. Então, a sequência correta de aminoácidos é a presente na letra C.

Segundo a tabela, qual é a sequência de aminoácidos da proteína representada no esquema?

a) VYANEENQMILHRKLIAE.b) KRAVLHENIMYQKRMILA.c) NEVYAENQMILHRKLIAE.d) AVKRHLIMENQAVLRHEAe) EAILKRHLIMQNEAYVEN.


X SAIRX SAIR

(Reprodução de questão-modelo elaborada pelo Inep)

3 Considere a situação em que foram realizados dois experimentos, designados de experimentos A e B, com dois tipos celulares, denominados células 1 e 2. No experimento A, as células 1 e 2 foram colocadas em uma solução aquosa contendo cloreto de sódio (NaCl) e glicose (C6H12O6), com baixa concentração de oxigênio. No experimento B foi fornecida às células 1 e 2 a mesma solução, porém com alta concentração de oxigênio, semelhante à atmosférica. Ao final do experimento, mediu-se a concentração de glicose na solução extracelular em cada uma das quatro situações. Este experimento está representado no quadro abaixo. Foi observado no experimento A que a concentração de glicose na solução que banhava as células 1 era maior que a da solução contendo as células 2 e esta era menor que a concentração inicial. No experimento B, foi observado que a concentração de glicose na solução das células 1 era igual à das células 2 e esta era idêntica à observada no experimento A, para as células 2, ao final do experimento.

X SAIRX SAIR

a) células 1 realizam metabolismo aeróbio.b) células 1 são incapazes de consumir glicose.c) células 2 consomem mais oxigênio que as células 1.d) células 2 têm maior demanda de energia que as células 1.e) células 1 e 2 obtiveram energia a partir de substratos diferentes.RESPOSTA: A

X SAIRX SAIR

QUESTÕES ENEM

Elaboração: Fábio Levi

Revisão técnica: Roberta Bueno

Revisão: Lara Milani (coord.), Alexandre Sansone, André Annes Araujo, Débora Baroudi, Fabio Pagotto, Flávia Yacubian, Greice Furini, Luiza Delamare, Maria Fernanda Neves, Renata Tavares, Valéria C. Borsanelli

Diagramação: Adailton Brito de Souza, Gustavo Sanches, Keila Grandis, Marlene Moreno, Valdei Prazeres, Vicente Valenti

© 2009, Grupo Santillana/Sistema UNOUso permitido apenas em escolas filiadas ao Sistema UNO

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicaçãopode ser reproduzida, arquivada ou transmitida, de qualquer forma,em qualquer mídia, seja eletrônica, química, mecânica, óptica,de gravação ou de fotocópia, fora do âmbito das escolas do Sistema UNO.A violação dos direitos mencionados constitui delito contra a propriedadeintelectual e os direitos de edição.

GRUPO SANTILLANARua Padre Adelino, 758 – BelenzinhoSão Paulo − SP – Brasil – CEP 03303-904Vendas e Atendimento: Tel.: (11) 2790-1500Fax: (11) 2790-1501www.sistemauno.com.br FIM

biologia m.5 membrana, citoplasma e processos energÉticos abertura: os cientistas acreditam que...

Documents