Revisão Metabolismo Energetico Questoes abertas 1

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Revisão Metabolismo Energetico Questoes abertas 1

  1. 1. Questões para sábado 1.O ciclo dos ácidos tricarboxílicos, ou ciclo de Krebs, é realizado na matriz mitocondrial. Nesse ciclo, a acetilcoenzima A, proveniente do catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, é oxidada. Cite um monossacarídeo e duas substâncias derivadas da hidrólise de um tipo de lipídio que podem gerar acetilcoenzima A. Em seguida, nomeie o derivado do catabolismo de monossacarídeos que, por reações de desidrogenação e descarboxilação, é o precursor imediato da acetilcoenzima A. Objetivo: Identificar as substâncias geradoras e a precursora de acetilcoenzima A. Item do programa: Metabolismo Subitem do programa: Anabolismo e catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas no animal Comentário da questão: Tanto glicose quanto frutose são monossacarídeos que podem gerar acetilcoenzima A. As gorduras são um tipo de lipídio que, quando hidrolisado, deixa livres tanto ácidos graxos quanto o glicerol, que também podem produzir acetilcoenzima A. O ácido pirúvico (piruvato) é o derivado da digestão de monossacarídeos, precursor direto da acetilcoenzima A, que vai dar continuidade ao processo de produção de energia para o organismo através da respiração celular.     2)O gráfico abaixo mostra a taxa de fotossíntese de uma mesma planta em função da temperatura e sob a concentração atmosférica de 0,05% de CO2. As curvas correspondem aos resultados sob duas diferentes condições ambientais: dias nublados e dias ensolarados. Cite o fator responsável pelas diferenças nas taxas de fotossíntese representadas nas duas curvas. Em seguida, identifique o processo biológico que promove a queda dessas taxas em temperaturas acima de 40 ºC. Indique, ainda, o que deveria ocorrer com a taxa de fotossíntese em torno de 35 ºC, em cada uma das curvas, se a concentração de CO2 no ar fosse duplicada e justifique sua resposta. Objetivo: Identificar fatores aceleradores da taxa de fotossíntese e explicar a interferência do aumento da temperatura nesse processo.
  2. 2. Item do programa: Bioenergética Subitem do programa: Fotossíntese Comentário da questão: Dois dos fatores que aceleram a taxa de fotossíntese são a taxa de iluminação e a proporção de CO2. Como apenas as condições ambientais foram alteradas, a curva mais elevada representa os resultados em dias ensolarados. Caso a concentração de CO2 seja aumentada, também haverá acréscimo de taxa de fotossíntese. Sendo o CO2 um substrato fundamental para a síntese de glicose, sua maior disponibilidade implica maior eficiência desse processo. Já em temperaturas acima de 40 ºC, ocorre a desnaturação de enzimas que atuam na fotossíntese, o que explica a queda de ambas as curvas nessa faixa de valores.     3)A entrada de água nas sementes é essencial para desencadear sua germinação. Essa hidratação, reativando tanto enzimas que hidrolisam moléculas de carboidratos como enzimas envolvidas no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de elétrons, ocasiona um nítido aumento do consumo de O2 e da produção de ATP. Aponte as duas principais funções dos carboidratos hidrolisados para o desenvolvimento do embrião. Indique, ainda, a organela reativada responsável pelo aumento do consumo de O2 e da produção de ATP com o processo de hidratação. Objetivo: Identificar as funções principais dos carboidratos e a organela responsável pela obtenção de energia no processo de germinação de sementes. Item do programa: Metabolismo Subitem do programa: Anabolismo e catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas no animal Item do programa 2: Células procariotas e eucariotas Subitem do programa: Organelas Comentário da questão: A hidratação torna macromoléculas e organelas preexistentes novamente funcionais, pois reativa as enzimas que hidrolisam as moléculas de carboidratos nas reservas da semente. Os carboidratos hidrolisados serão utilizados de duas formas: como fonte de energia, participando dos processos oxidativos e gerando ATP; como matéria-prima, participando da construção de novos compostos para o crescimento do vegetal. As mitocôndrias já presentes na semente, mesmo antes da embebição, são as organelas responsáveis pela síntese de ATP por meio da respiração.       4) O esquema abaixo indica etapas do ciclo do carbono em um ecossistema lacustre. Os conjuntos A e B representam importantes atividades metabólicas encontradas em seres vivos desse lago.
  3. 3. Considere as atividades metabólicas encontradas em animais e em cianobactérias desse ecossistema. Aponte quais desses seres vivos realizam tanto o conjunto A quanto o conjunto B de atividades. Justifique sua resposta, utilizando as informações do esquema. Objetivo: Identificar seres vivos aeróbicos e fotossintetizantes e descrever suas características metabólicas. Item do programa: Bases da ecologia Subitem do programa: Ciclos biogeoquímicos Item do programa 2: Bioenergética Subitem do programa: Respiração celular Subitem do programa: Fotossíntese Comentário da questão: Observe o esquema: O conjunto A representa as reações que ocorrem na fotossíntese: captação de CO2 e água, liberação de gás oxigênio e produção de matéria orgânica. Já o conjunto B representa a respiração celular, quando há produção de CO2 e água e consumo de matéria orgânica. As cianobactérias são microrganismos aeróbicos que realizam tanto a fotossíntese quanto a respiração celular.     5)A irisina, um hormônio recentemente descoberto, é produzida por células musculares durante a atividade física. Ela atua sobre as mitocôndrias de certos tipos de células adiposas, acelerando a oxidação dos lipídios e liberando energia sob a forma de calor. Identifique a alteração provocada pela ação da irisina sobre o metabolismo energético das mitocôndrias dessas
  4. 4. células adiposas. Nomeie um outro hormônio conhecido cuja atuação seja semelhante à da irisina nas células do organismo. Objetivo: Identificar o mecanismo de ação do hormônio irisina sobre o metabolismo energético da mitocôndria e exemplificar outro hormônio com mesma atuação. Item do programa: Metabolismo Subitem do programa: Tipos e funções dos hormônios animais e vegetais Item do programa 2: Bioenergética Subitem do programa: Respiração celular Comentário da questão: A irisina acelera a oxidação dos lipídios de certas células adiposas, liberando a energia produzida sob a forma de calor. Isso ocorre porque esse hormônio atua no desacoplamento do processo mitocondrial de fosforilação oxidativa. A fosforilação oxidativa é o mecanismo de transferência da energia liberada na cadeia respiratória mitocondrial para que haja a síntese do ATP. Quando ocorre o desacoplamento desse processo, a energia liberada nas oxidações da cadeia respiratória não é totalmente utilizada para a síntese de ATP, sendo dissipada sob a forma de calor. Os hormônios triiodotironina (T3) e tetraiodotironina ou tiroxina (T4), produzidos pela tireoide, além da noradrelanina, também atuam promovendo o desacoplamento no tecido adiposo.         6)As taxas metabólicas de um animal são comumente medidas por meio do consumo de O2 e pela produção de CO2. O gráfico abaixo relaciona a taxa metabólica de um animal endotérmico com a temperatura do ambiente: Apresente os dados do gráfico que fundamentam a classificação do animal como endotérmico. Indique, ainda, a faixa de temperatura ambiental, em graus Celsius, mais favorável à sobrevivência desse animal. Justifique sua resposta.
  5. 5. Objetivo: Descrever características metabólicas de um animal. Item do programa: Respiração Subitem do programa: Mecanismos Item do programa 2: Osmorregulação e manutenção do pH nos animais Subitem do programa: Equilíbrio ácido-básico Comentário da questão: De acordo com os dados do gráfico, em baixas temperaturas ambientais, o animal aumenta sua taxa metabólica, ou seja, gasta energia. Isso indica que ele mantém sua temperatura corporal por meio do calor produzido por seu metabolismo, o que permite classificá-lo como endotérmico. Os menores valores da taxa metabólica desse animal ocorrem entre 25 ºC e 35 ºC. Nessa faixa de temperatura ambiente, o animal não utiliza mecanismos ativos – ou seja, aqueles que demandam gasto de energia – para manter sua temperatura corporal. A elevação das taxas do metabolismo que ocorre logo após esse intervalo é decorrente de gastos metabólicos com a sudorese, por meio da qual se perde calor. Assim, as taxas elevam-se um pouco para que se mantenha a temperatura corporal.           7O sistema circulatório humano apresenta características estruturais específicas para suportar a grande pressão do sangue bombeado pelo coração, no caso das artérias, bem como para manter a velocidade do fluxo em direção ao coração, mesmo sob baixa pressão, no caso das veias. Observe no gráfico as principais variações nesse sistema. Indique duas características da composição da parede das artérias que possibilitam a passagem do sangue sob grande pressão. Indique, também, dois fatores que possibilitam a passagem do sangue pelas veias em velocidade quase tão alta quanto a verificada nas artérias. Objetivo: Identificar adaptações do organismo humano para otimização do transporte de sangue pelos vasos. Item do programa: Circulação Subitem do programa: Mecanismos Subitem do programa: Órgãos e tecidos envolvidos Comentário da questão:
  6. 6. As artérias apresentam uma cavidade central, denominada lúmen, revestida pelo endotélio, que é uma camada simples de células epiteliais achatadas. Duas camadas de tecidos recobrem o endotélio. Uma dessas camadas, externa, é formada por tecido conjuntivo e por grande quantidade de fibras elásticas, que permitem a contração e a dilatação dos vasos; a outra camada, média, é formada por músculo liso bem desenvolvido e mais fibras elásticas, possibilitando a passagem de sangue sob alta pressão. Em relação às veias, a contração de músculos esqueléticos adjacentes a elas cria uma compressão nos vasos, responsável pela impulsão do sangue em direção ao coração. O movimento respiratório também auxilia no retorno venoso, pois a contração do diafragma cria uma sucção que puxa o ar em direção aos pulmões e também o sangue em direção à caixa torácica.       8.A análise do material coletado por uma sonda introduzida no intestino delgado de uma pessoa, algum tempo após a ingestão de uma refeição rica em amido, revelou a presença de um dissacarídeo e de um monossacarídeo. Nomeie as duas enzimas envolvidas no processo de digestão do amido e o produto de cada uma delas. Objetivo: Identificar enzimas envolvidas na digestão do amido e da maltose e os produtos dessa digestão. Item do programa: Processamento dos alimentos Subitem do programa: Digestão Comentário da questão: A digestão do amido é feita inicialmente pela enzima amilase, produzindo maltose. A maltose, por sua vez, é hidrolisada em glicose pela enzima maltase. Dessa forma, na coleta de material do intestino delgado de uma pessoa que consumir refeição rica em amido, pode-se encontrar tanto maltose (dissacarídeo) quanto glicose (monossacarídeo).       9A toxina produzida pela bactéria anaeróbica Clostridium botulinum pode produzir a doença denominada botulismo, por impedir a liberação do mediador químico acetilcolina nas sinapses nervosas colinérgicas. Sob o nome comercial de Botox, é usada para minimizar, temporariamente, a formação de rugas faciais. Explique por que o uso de pequenas doses injetáveis dessa toxina propicia essa minimização de rugas. Explique, ainda, por que latas estufadas podem indicar a contaminação do alimento nelas contido por Clostridium botulinum. Objetivo: Explicar o mecanismo de ação da toxina botulínica em uso estético e a atividade da bactéria Clostridium bolulinum em latas fechadas com alimentos em conserva. Item do programa: Sistema nervoso Subitem do programa: Transmissão do impulso nervoso Item do programa 2: Células procariotas e eucariotas
  7. 7. Subitem do programa: Características morfológicas e funcionais Item do programa 3: Metabolismo Subitem do programa: Anabolismo e catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas no animal Comentário da questão: A toxina botulínica, cujo nome comercial é botox, age bloqueando a liberação do mediador químico acetilcolina, responsável pela transmissão do impulso nervoso na placa motora muscular. Assim, essa toxina promove o relaxamento do músculo, diminuindo a possibilidade de aparecimento de rugas, quando injetada nos músculos da face. O ambiente de baixa concentração de oxigênio, como o encontrado no interior das latas fechadas de alimentos em conserva, é favorável ao crescimento das bactérias anaeróbicas, como a Clostridium botulinum. Latas estufadas indicam a produção de CO2 pela atividade microbiana fermentativa.         10 Macrófagos são células que participam da formação das placas ateroscleróticas. Essas placas contêm colesterol e seu acúmulo nas paredes das artérias pode provocar ataque cardíaco. No plasma sanguíneo, a maior proporção de colesterol está presente na lipoproteína de baixa densidade (LDL). Indique as duas propriedades do macrófago que o capacitam a instalar-se na placa aterosclerótica e a captar o colesterol como partícula LDL. Justifique sua resposta. Objetivo: Identificar propriedades dos macrófagos e explicar sua relação com o processo de formação de placas ateroscleróticas. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Células em geral: características morfológicas e funcionais Comentário da questão: Os macrófagos são células dotadas das capacidades de migrar pelos tecidos (processo também chamado de diapedese) e de realizar a fagocitose de material líquido ou particulado ali presente para posterior degradação. O material fagocitado, que pode ser parcial ou completamente digerido, acumula-se no seu citoplasma no interior de vacúolos. Dessa forma, o macrófago, ao migrar através da parede dos vasos, pode fagocitar as partículas de LDL presentes no sangue e que ficam depositadas nas paredes das artérias, formando as placas ateroscleróticas. O acúmulo dessas placas costuma provocar ataque cardíaco.     11.Em um experimento no qual se mediu a velocidade de condução do impulso nervoso, foram observados diferentes resultados para as fibras nervosas mielinizadas e para as não mielinizadas. Cite o tipo de fibra nervosa na qual a velocidade de condução do impulso é maior. Em seguida, identifique o fator que explica a diferença de transmissão do impulso nervoso nos dois tipos de fibras. Objetivo: Identificar fibra nervosa caracterizada pela condução mais rápida do impulso nervoso e justificar essa característica.
  8. 8. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Sistema nervoso nos animais; o impulso nervoso e sua propagação Comentário da questão: A bainha de mielina que envolve o axônio dos neurônios torna a velocidade da propagação do impulso nervoso mais rápida. Esse aumento da velocidade ocorre porque a transmissão do impulso é saltatória, ou seja, ocorre entre os nódulos de Ranvier.     12  Em uma experiência, mediram-se, em presença do ar atmosférico, o consumo e a produção de oxigênio de uma planta em função da luminosidade a que estava submetida. A curva do gráfico abaixo indica os resultados da medição:   Identifique os dois pontos da curva que representam condições para o crescimento dessa planta a partir do acúmulo de reservas energéticas. Justifique sua resposta. Objetivo: Reconhecer condições de iluminação propícias ao crescimento de uma planta. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Bioenergética: fotossíntese Comentário da questão: Uma planta só pode crescer quando a taxa de fotossíntese supera a de consumo das reservas. No gráfico, os pontos A e B indicam consumo de O2 e, portanto, gasto de reservas. O ponto de compensação, ou seja, o ponto no qual as taxas de consumo e produção se igualam, corresponde ao ponto C. Já os pontos D e E estão situados em uma faixa de iluminação que permite o acúmulo de reservas e, consequentemente, o crescimento da planta.     13. O monóxido de carbono é um gás que, ao se ligar à enzima citocromo C oxidase, inibe a etapa final da cadeia mitocondrial de transporte de elétrons.
  9. 9. Considere uma preparação de células musculares à qual se adicionou monóxido de carbono. Para medir a capacidade de oxidação mitocondrial, avaliou-se, antes e depois da adição do gás, o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs. Indique o que ocorre com o consumo de ácido cítrico pelo ciclo de Krebs nas mitocôndrias dessas células após a adição do monóxido de carbono. Justifique sua resposta. Objetivo: Descrever as oxidações no ciclo de Krebs em situação de respiração celular inibida. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: As bases do metabolismo e seu controle: catabolismo de carboidratos Item do programa 2: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Bioenergética: respiração celular aeróbica Comentário da questão: Quando a cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria é inibida, ocorre um acúmulo de coenzimas de oxirredução na matriz mitocondrial na forma reduzida. A falta de coenzimas na forma oxidada impede que as enzimas desidrogenases do ciclo de Krebs possam atuar eficientemente. Em consequência, o consumo do ácido cítrico por esse ciclo deverá diminuir.     14. Com o objetivo de estudar a influência de hormônios sobre o metabolismo da glicose, foram utilizados os seguintes procedimentos experimentais: - manter inicialmente em jejum um animal adequado ao estudo; - injetar nesse animal, por via subcutânea, e em diferentes intervalos de tempo, os hormônios A, B e C, que atuam no metabolismo dos carboidratos. O gráfico abaixo apresenta as alterações da taxa de glicose no sangue do animal em função da inoculação de cada um desses hormônios. Nomeie os hormônios A e B, produzidos pelo pâncreas, e identifique o órgão que produz o hormônio C. Indique, ainda, o que ocorre com o glicogênio muscular após a administração do hormônio A. Objetivo: Discriminar hormônios envolvidos no metabolismo da glicose e descrever o mecanismo de ação de um deles sobre células musculares.
  10. 10. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: As bases do metabolismo e seu controle: tipos e funções dos hormônios Comentário da questão: Os hormônios A e B são produzidos pelo pâncreas. De acordo com o gráfico, o primeiro eleva e o segundo diminui a taxa de glicose no sangue. Trata-se, portanto, dos hormônios glucagon e insulina, respectivamente. Além do pâncreas, as glândulas suprarrenais também secretam hormônios hiperglicemiantes, como a adrenalina (produzida na medula da suprarrenal) e os glicocorticoides (produzidos no córtex da suprarrenal). Logo, o hormônio C é produzido por este órgão. Como o hormônio A, glucagon, não possui receptores na célula muscular, não existem alterações de glicogênio nessas células.     15. Uma amostra de mitocôndrias e outra de cloroplastos foram colocadas em meios de incubação adequados ao metabolismo normal de cada organela. As amostras, preparadas na ausência de luz, foram iluminadas do início até o final do experimento. Os gráficos abaixo indicam os resultados obtidos, para cada uma das organelas, nos quatro parâmetros medidos no experimento. Identifique, por seus números, as curvas que correspondem às amostras de mitocôndrias e as que correspondem às amostras de cloroplastos, justificando sua resposta. Objetivo: Explicar as diferenças metabólicas entre as organelas mitocôndria e cloroplasto em condições diferentes de iluminação. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Células em geral: compartimentalização e organelas Comentário da questão: As mitocôndrias são organelas que consomem oxigênio e produzem gás carbônico e ATP. Esse metabolismo não se altera seja qual for a condição de iluminação. Logo, as curvas que correspondem à amostra de mitocôndrias são as de números 2, 3, 5 e 8. Os cloroplastos, por sua vez, dependem de luz para produzir oxigênio e ATP, mas não produzem gás carbônico, nem consomem oxigênio. Portanto, as curvas que correspondem a essa organela são as de números 1, 4, 6 e 7.     16 A amônia é produzida pelos organismos vivos, especialmente durante o catabolismo dos aminoácidos. Por ser muito tóxica, alguns vertebrados a incorporam, antes da excreção, como ácido úrico ou como ureia.
  11. 11. Cite um vertebrado que excreta diretamente amônia e identifique o principal órgão excretor dessa substância. Aponte, também, uma vantagem de adaptação ambiental relativa às aves e outra relativa aos répteis, por excretarem ácido úrico, substância pouco solúvel em água. Objetivo: Discriminar animais vertebrados amoniotélicos, identificar seu órgão de excreção e exemplificar vantagens de adaptação ambiental de animais uricotélicos, como aves e répteis. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Excreção: mecanismos e estruturas envolvidas Comentário da questão: Os peixes teleósteos ou girinos de anfíbios são os vertebrados que excretam diretamente a amônia. As aves e os répteis incorporam a amônia em ácido úrico, o que lhes confere algumas vantagens, como a diminuição do peso, facilitando o voo, no caso das aves, e a melhor adaptação a regiões áridas, no caso dos répteis.     17 É possível marcar determinadas proteínas com um isótopo radioativo, a fim de rastrear sua passagem através da célula, desde a síntese até a excreção. O gráfico abaixo ilustra o rastreamento da passagem de uma proteína marcada radioativamente por três compartimentos celulares. Indique a sequência do percurso seguido por essa proteína através dos três compartimentos celulares citados e a função de cada um dos compartimentos durante o percurso. Objetivo: Discriminar a sequencia do percurso de uma proteína através de compartimentos celulares e descrever a função de cada um deles. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Células em geral: sistema de membranas, compartimentalização, organelas, transporte de nutrientes por membranas Comentário da questão: Nos ribossomos aderidos às membranas do retículo endoplasmático granular (REG), ocorre a síntese das proteínas. No início do rastreamento apresentado no gráfico, é neste compartimento que foram contados os maiores valores de
  12. 12. radioatividade. O complexo golgiense (CG) recebe essas proteínas provenientes do REG e, por isso, é o compartimento seguinte a apresentar aumento na contagem de radioatividade, que, por sua vez, diminui no REG. Em seguida, o CG modifica, concentra e/ou empacota as proteínas e as encaminha, envolvidas em vesículas de secreção (VS), para fora da célula. Por isso, no gráfico, estes compartimentos são os últimos a terem a contagem de radioatividade aumentada. Quando as vesículas se aproximam da membrana plasmática, elas se fusionam com esta membrana, liberando sua carga, isto é, as proteínas.     18. Existem diferentes tipos de hemoglobina, inclusive entre indivíduos da mesma espécie. Essas diferenças nas cadeias polipeptídicas interferem nas propriedades da ligação reversível da hemoglobina com o oxigênio. Tal ligação, por sua vez, depende da pressão parcial de oxigênio - PO2. Observe o gráfico abaixo, que indica as diferenças de afinidade entre a hemoglobina fetal e a materna. Para valores de PO2 entre 40 e 60 mmHg, indique qual das duas moléculas de hemoglobina humana conseguirá captar mais O2, apontando a vantagem da diferença de afinidade em relação a esse gás. Objetivo: Explicar as vantagens das diferenças de afinidade pelo gás oxigênio entre as hemoglobinas presentes na mãe e no feto. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Respiração, circulação e excreção: mecanismos e estruturas envolvidas Comentário da questão: A hemoglobina presente nos glóbulos vermelhos transporta gás oxigênio no sangue. Essa molécula de hemoglobina liga de modo reversível o oxigênio, captando-o onde ele está com pressões parciais mais elevadas e liberando-o onde as pressões são mais baixas. Existe mais de um tipo de hemoglobina humana. Antes de nascer, o feto possui um tipo diferente de hemoglobina, e tal diferença aumenta sua afinidade pelo oxigênio. Isso quer dizer que, para uma mesma pressão parcial de oxigênio - PO2, a hemoglobina fetal captará oxigênio mais facilmente que a materna, havendo assim maior facilidade de transferência placentária de oxigênio do sangue materno para o sangue fetal.      
  13. 13. 19. O CO2 produzido pelo metabolismo dos tecidos é, em grande parte, transportado no sangue sob a forma de bicarbonato e de ácido carbônico. Em condições normais, tais compostos encontram-se na seguinte proporção: Esse sistema de transporte, cuja parte alcalina corresponde ao e a parte ácida ao H2CO3, constitui o principal mecanismo de manutenção do pH do sangue em 7,4. Algumas situações, como prender a respiração por tempo prolongado, podem alterar a taxa normal desses dois compostos no plasma, conforme se observa no gráfico abaixo: Indique a alteração observada no pH do sangue quando a respiração é suspensa por tempo prolongado. Justifique sua resposta, utilizando as informações do gráfico. Objetivo: Explicar as alterações do pH do sangue na ausência de respiração. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Equilíbrio ácido-básico nos animais Comentário da questão: Quando a respiração é retida não há eliminação de CO2 pelos pulmões. Isso acarreta o acúmulo desse gás no sangue, principalmente sob a forma de ácido carbônico, embora também haja aumento do teor de bicarbonato, mas em menor produção, como se observa no gráfico. Consequentemente, no sistema , haverá acúmulo de ácido sobre base. Como esse sistema regula o pH do sangue, este tenderá a diminuir. 20 Algumas funções metabólicas opostas são realizadas por células eucariotas específicas. Nos compartimentos I, II e III de uma dessas células, ilustrados no esquema abaixo, ocorrem reações que levam tanto à degradação de glicose, gerando CO2, quanto à síntese desse carboidrato, a partir do CO2.
  14. 14. Nomeie os compartimentos celulares I, II e III. Em seguida, identifique o compartimento que mais produz ATP e o que mais consome ATP. Objetivo: Nomear compartimentos celulares e discriminar o nível de consumo de ATP de cada um. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Tecidos vegetais: estrutura e funções Item do programa 2: Os fundamentos da bioquímica e da fisiologia dos organismos animais e vegetais Subitem do programa: As bases do metabolismo e seu controle: anabolismo e catabolismo de carboidratos Comentário da questão: O compartimento I corresponde ao citosol das células, pois, como se observa no esquema, nele ocorrem as reações de glicólise até a formação de ácido pirúvico. Já no compartimento II, ocorrem a oxidação do ácido pirúvico, produzindo CO2, e a fosfarilação oxidativa, reações exclusivas das mitocôndrias. No compartimento III, por sua vez, estão resumidas algumas etapas de fotossíntese, próprias do cloroplasto, que englobam desde a fixação de CO2 até a formação de glicose. Todas essas reações são típicas de vegetais clorofilados. Dentre os três compartimentos, o que mais produz ATP é a mitocôndria, e o que mais consome ATP é o cloroplasto, nas etapas de síntese da glicose. 21 No homem, a filtração do sangue pelos glomérulos renais produz cerca de 7,2 L de filtrado glomerular por hora. Esse volume sofre uma significativa redução durante a passagem do filtrado pelos túbulos contornados proximais, que possuem um eficiente mecanismo de reabsorção ativa de sódio. No esquema abaixo, estão representadas células epiteliais do túbulo contornado proximal. Observe que a bomba de Na+ e K+ e os canais passivos de Na+ estão situados em faces diferentes da membrana plasmática.
  15. 15. Descreva, com base no esquema, as etapas do mecanismo pelo qual o Na+ filtrado é absorvido e retorna ao meio interno. Objetivo: Descrever o mecanismo de reabsorção ativa do íon sódio nos túbulos contornados proximais do rim humano. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Excreção: mecanismos e estruturas envolvidas Comentário da questão: A bomba de sódio e potássio, situada na membrana basolateral das células epiteliais dos túbulos contornados proximais, lança o sódio do citoplasma dessas células para o meio interno que as envolve, o que diminui a concentração intracelular desse íon. Como consequência, aumenta a concentração citosólica de sódio que passivamente entra na célula, através de seus canais passivos na membrana apical, a partir do filtrado glomerular que passa pelo interior dos túbulos contornados. Do citoplasma o sódio continua sendo bombeado para o meio interno do organismo; junto ao sódio, a água é reabsorvida. 22 A bile, secretada pelo fígado e armazenada pela vesícula biliar, faz parte do processo de digestão de alimentos em seres humanos. Cite o tipo de alimento sobre o qual a bile age e a enzima que o digere. Em seguida, explique como a bile facilita a ação dessa enzima. Objetivo: Identificar alimento e enzima relacionados à atuação da bile e explicar o modo de ação dessa secreção. Item do programa: Fundamentos da bioquímica e da fisiologia de animais e vegetais Subitem do programa: Processamento de alimentos: digestão Comentário da questão: A bile atua sobre os lipídios (gorduras), que são substrato para a lipase pancreática. Os sais biliares emulsificam as gorduras, evitando que se agreguem em grandes glóbulos. O pequeno tamanho das partículas lipídicas formadas aumenta a área superficial exposta à ação da lipase pancreática.
  16. 16. 23. Em um experimento, foram removidas as membranas externas de uma amostra de mitocôndrias. Em seguida, essas mitocôndrias foram colocadas em um meio nutritivo que permitia a respiração celular. Uma das curvas do gráfico abaixo representa a variação de pH desse meio nutritivo em função do tempo de incubação. Observe: Identifique a curva que representa a variação de pH do meio nutritivo no experimento realizado. Justifique sua resposta. Objetivo: Descrever a variação do pH em determinado experimento e justificar essa variação. Item do programa: Vírus....... células e tecidos Subitem do programa: Bioenergética: respiração celular aeróbica Comentário da questão: Em mitocôndrias íntegras, durante a cadeia respiratória, íons H+ são bombeados da matriz para o espaço entre as membranas interna e externa da organela, onde se acumulam. Esses íons retornam à matriz mitocondrial por meio da enzima ATP sintetase, gerando ATP. Na amostra de mitocôndrias sem membrana externa, os íons H+ se difundem pelo meio nutritivo, promovendo a diminuição do pH ao longo do tempo de incubação, conforme representado pela curva Z.         24 A hidrólise dos triacilgliceróis na célula adiposa produz glicerol e ácidos graxos. No fígado, em determinadas situações metabólicas, o glicerol pode ser usado na síntese da glicose, através da reversão de etapas da glicólise, como mostra o esquema abaixo:
  17. 17. Aponte o número máximo de carbonos radioativos que pode ser encontrado na glicose se dois dos carbonos do glicerol forem marcados com o isótopo 14 C. Justifique sua resposta. Objetivo: Explicar os mecanismos de transferência de carbonos utilizados na síntese de glicose durante o processo de gliconeogênese. Item do programa: Os fundamentos da bioquímica e da fisiologia dos organismos animais e vegetais Subitem do programa: As bases do metabolismo e seu controle: anabolismo e catabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas Comentário da questão: O glicerol usado no processo de gliconeogênese é, inicialmente, transformado em diidroxiacetona-fosfato, que se isomeriza a gliceroaldeído-3-fosfato. Os carbonos da glicose são originários da condensação dessas duas trioses, como mostra o esquema. Portanto, se marcarmos radioativamente dois dos carbonos do glicerol, a glicose formada poderá ter no máximo quatro carbonos marcados, sendo dois da diidroxiacetona-fosfato e dois de seu isômero gliceroaldeído-3-fosfato.       25 Na fosforilação oxidativa, a passagem de elétrons através da cadeia respiratória mitocondrial libera a energia utilizada no bombeamento de prótons da matriz para o espaço entre as duas membranas da mitocôndria. O gradiente de prótons formado na membrana interna, por sua vez, é a fonte de energia para a formação de ATP, por fosforilação do ADP. Algumas substâncias tóxicas, como o dinitrofenol (DNF), podem desfazer o gradiente de prótons, sem interferirem no fluxo de elétrons ao longo da cadeia respiratória. Em um experimento, uma preparação de mitocôndrias foi incubada com substrato, O2 , ADP e fosfato, mantidos em concentrações elevadas durante todo o tempo considerado. Após alguns minutos de incubação, adicionou-se ao meio a droga DNF. Observe os gráficos abaixo:
  18. 18. Indique o gráfico que representa a variação do quociente Q durante o tempo de incubação no experimento realizado. Justifique sua resposta. Objetivo: Justificar o resultado de um experimento com base no conhecimento sobre os mecanismos de transferência e armazenamento de energia na mitocôndria. Item do programa: As células Subitem do programa: Características gerais das células eucariotas: c) noções de bioenergética: respiração aeróbica e anaeróbica; transferência e armazenamento de energia na mitocôndria e no cloroplasto Comentário da questão: O DNF, desfazendo o gradiente de prótons entre a matriz mitocondrial e o espaço intermembranas, irá inibir a síntese de ATP. Como essa substância não interfere no fluxo de elétrons através da cadeia respiratória, o consumo de oxigênio não diminui. Dessa forma, o quociente Q, medindo a relação entre as taxas de síntese de ATP e de oxigênio consumido, deverá diminuir em função do tempo após a adição da droga, como mostra o gráfico I.       26Na bula de um medicamento, na parte referente às “Informações Técnicas”, lê-se: “Maxsulid (nimesulida betaciclodextrina) é uma nova formulação de nimesulida, na qual a substância ativa forma um complexo com a betaciclodextrina. A betaciclodextrina é um oligossacarídeo cíclico, obtido através da hidrólise e conversão enzimática do amido...” Pela informação acima, pode-se concluir que a betaciclodextrina é: A) açúcar. B) lipídeo. C) proteína. D) peptídeo.
  19. 19.       AcrossomoAcrossomo A estrutura celular indicada pela seta X, na base flagelar do espermatozoide em formação é: A) ribossomo. B) microtúbulo. C) mitocôndria. D) miossarcômero. 40. + + + + + + + + + + + + + + ++ +++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Momento 1 Momento 2 Momento 3 Na Na Na I III VI VII VIII IV V II K K K K A Na K B C 0 1 2 Tempo (ms) 3 4 E D F Permeabilidaderelativadamembrana + + Axônio A figura e o gráfico acima estão relacionados à condução do impulso nervoso e permeabilidade da membrana aos íons Sódio e Potássio. Pela análise de suas informações, podemos afirmar, EXCETO: A) a propagação da despolarização caracteriza o impulso nervoso e está representada em IV e VIII. B) as variações iônicas que indicam “Potencial de Ação” e “Repolarização” são representadas no gráfico por A e BC, respectivamente. C) o potencial de ação verificado em I é decorrente de um estímulo que chega ao neurônio e que altera a permeabilidade de sua membrana. D) a repolarização indicada em III e VII é um procedimento ativo, que depende da Bomba de Íon para a retirada de Potássio. FCMMG - CONCURSO VESTIBULAR/2012 – PROVA DE MEDICINA 24 47. Forma de anticoncepcionais Mulher Produção de gametas Produção de gametas Saída dos gametas Deposição dos espermatozoides na vagina Entrada dos espermatozoides nas trompas Fecundação Homem 1 2 33 4 5 Os métodos anticoncepcionais ou contraceptivos assinalados no diagrama acima são numerados de 1 a 5 e podem ser identificados de acordo com a sua ação nesses locais. Aqueles que dependem de uma intervenção cirúrgica são indicados por: A) 1 e 4. B) 2 e 4. C) 2 e 5. D) 3 e 5. 48. “Determinados inibidores enzimáticos possuem formação especial semelhante à dos substratos das enzimas, sendo capazes de ligar-se a elas, inativando-as temporariamente ou definitivamente. Há venenos que exercem sua ação tóxica dessa maneira, como o DICUMAROL, semelhante à vitamina K . Ele compete com essa vitamina pela ligação com o centro ativo da enzima que participa da produção de fatores indispensáveis para a coagulação do sangue...”. Sabendo-se que o Dicumarol constitui um princípio ativo de certos medicamentos, podemos afirmar que a indicação desses medicamentos se destina a: A) terapia anticoagulante. B) tratamento de hemofilia. C) procedimentos cirúrgicos. D) suplementação alimentar. FCMMG - CONCURSO VESTIBULAR/2012 – PROVA DE MEDICINA 24 47. Forma de anticoncepcionais Mulher Produção de gametas Produção de gametas Saída dos gametas Deposição dos espermatozoides na vagina Entrada dos espermatozoides nas trompas Fecundação Homem 1 2 33 4 5 Os métodos anticoncepcionais ou contraceptivos assinalados no diagrama acima são numerados de 1 a 5 e podem ser identificados de acordo com a sua ação nesses locais. Aqueles que dependem de uma intervenção cirúrgica são indicados por: A) 1 e 4. B) 2 e 4. C) 2 e 5. D) 3 e 5. 48. “Determinados inibidores enzimáticos possuem formação especial semelhante à dos substratos das enzimas, sendo capazes de ligar-se a elas, inativando-as temporariamente ou definitivamente. Há venenos que exercem sua ação tóxica dessa maneira, como o DICUMAROL, semelhante à vitamina K . Ele compete com essa vitamina pela ligação com o centro ativo da enzima que participa da produção de fatores indispensáveis para a coagulação do sangue...”. Sabendo-se que o Dicumarol constitui um princípio ativo de certos medicamentos, podemos afirmar que a indicação desses medicamentos se destina a: A) terapia anticoagulante. B) tratamento de hemofilia. C) procedimentos cirúrgicos. D) suplementação alimentar.

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