Teste Biologia areal 2022 Transporte e Respiração

1. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
Grupo I
As hemácias são células anucleadas, com citoplasma rico em hemoglobina (proteína com elevada
afinidade para o oxigénio e que confere a cor característica ao sangue) e um período de vida de cerca de 120
dias. Apresentam a forma de discos bicôncavos que se caracterizam pela capacidade de alteração da forma
nas passagens recorrentes pelos capilares. A manifestação mais dramática desta deformação ocorre na
passagem pelo baço, um órgão cujas funções incluem o armazenamento de sangue, a produção de glóbulos
brancos e a remoção de hemácias defeituosas ou em fim de vida. Apesar da sua importância, é possível
proceder à sua remoção cirúrgica (esplenectomia), compensada pelo aumento da atividade de órgãos como
o fígado.
A perda da deformabilidade celular compromete a capacidade de as hemácias aportarem oxigénio aos
tecidos e poderá conduzir à remoção prematura de circulação.
A organização estrutural da membrana das hemácias é responsável pela capacidade de a célula passar
por deformações ao mesmo tempo que mantém a integridade estrutural: a membrana destas células é
altamente elástica e responde rapidamente a stresse, e a bicamada é constituída por quantidades
equivalentes de colesterol e fosfolípidos (totalizando cerca de 40% da constituição da membrana). Uma
característica distintiva é a distribuição assimétrica destas moléculas nas faces interna e externa da
membrana, com relevância funcional devido à interação dos fosfolípidos com proteínas do citoesqueleto,
ancorando-o à bicamada (a perda de assimetria lipídica leva a que as hemácias sejam englobadas e digeridas
por lisossomas em macrófagos).
Foram identificados mais de 50 grupos de proteínas transmembranares, cuja abundância varia entre
algumas centenas a cerca de um milhão de cópias por hemácia. Uma larga percentagem destas proteínas
especifica os antigénios do grupo sanguíneo, enquanto outras são transportadoras de catiões, água ou ureia,
estão envolvidas em interações entre hemácias e outras células sanguíneas, ou apresentam funções ainda
desconhecidas.
Baseado em An, X., Mohandas, N. (2008) Disorders of red cell membrane. British Journal of Haematology, 141, 367–
375, doi:10.1111/j.1365-2141.2008.07091.x
FICHA DE AVALIAÇÃO SUMATIVA
BIOLOGIA E GEOLOGIA
10.º ANO
Nome:________________________________________ N.:_____ Turma:_____
Data:___/____/____ Avaliação:_______________________________________
Professor:_________________________________________________________

2. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
Nas questões de escolha múltipla, selecione a opção que completa corretamente as afirmações.
1. Numa observação de hemácias utilizando um microscópio ótico, será possível identificar
(A) o material genético envolvido pelo invólucro nuclear.
(B) estruturas responsáveis pelo movimento celular, como flagelos.
(C) uma forma discoide e aparência hialina, típica destas células.
(D) a ultraestrutura celular, nomeadamente a morfologia dos diversos organelos.
2. A propriedade anfipática dos fosfolípidos explica a
(A) presença de proteínas membranares transmembranares, com funções enzimáticas e de transporte,
entre outras.
(B) formação de uma bicamada, com as extremidades hidrofóbicas protegidas do contacto com a água.
(C) permeabilidade seletiva das membranas celulares, que apenas são atravessadas por moléculas
apolares.
(D) fluidez da membrana, através de movimentos laterais e de flip-flop.
3. O baço é um órgão do sistema linfático, em estreita associação com o sistema cardiovascular.
A presença de um baço funcional garante
(A) a manutenção de um reservatório de sangue em caso de hemorragia.
(B) a eliminação de leucócitos a cada quatro meses.
(C) a deformabilidade das hemácias aquando das passagens pelos capilares.
(D) a eliminação de bactérias e outros agentes patogénicos.
4. No transporte, através das membranas celulares de hemácias,
(A) as moléculas de soluto deslocam-se no sentido da solução hipertónica.
(B) apenas são transportadas substâncias a favor do gradiente de concentração, com intervenção de
proteínas transmembranares.
(C) a osmose ocorre exclusivamente através de aquaporinas.
(D) a velocidade de transporte por difusão simples é proporcional ao gradiente de concentração de uma
substância entre o meio intracelular e o meio extracelular.
5. Sobre a constituição da membrana das hemácias, e de acordo com o documento, é correto afirmar que
(A) é pouco adaptada a situações de stresse.
(B) a percentagem total de colesterol na membrana será de cerca de 20%.
(C) os fosfolípidos serão mais abundantes na camada externa do que na camada interna da membrana
celular.
(D) cerca de 60% da constituição da membrana é de natureza proteica.
6. As funções das proteínas transmembranares das hemácias
(A) não foram ainda descritas na sua totalidade.
(B) limitam-se ao transporte de substâncias por transporte mediado.
(C) não incluem o reconhecimento entre células.
(D) relacionam-se exclusivamente com a presença de glícidos, formando glicoproteínas.
7. Refira o estado em que se encontrará uma hemácia colocada num meio com elevado potencial hídrico.

3. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
8. Mencione o tipo de endocitose responsável pela eliminação de hemácias anómalas.
9. O colesterol aumenta a amplitude de temperaturas a que a membrana de células animais mantém a
fluidez funcional.
Relacione o teor desta molécula nas membranas das hemácias com a normal distribuição de oxigénio a
todas as células do organismo em situações de esforço físico intenso.
10. A esferocitose hereditária (EH) é uma desordem que se caracteriza pela perda de área de superfície
membranar, o que diminui a deformabilidade das células.
Explique em que medida a esplenectomia em doentes com EH poderá ser um procedimento adequado
para reduzir o risco de anemia.
Grupo II
O cálcio (Ca2+
) abunda em diversos alimentos, como laticínios, peixes, frutos secos e em produtos
hortícolas de folha verde, e é importante na formação dos ossos e dentes. Desempenha ainda um papel
relevante ao nível do coração, órgão que bombeia sangue, de forma contínua, cerca de 2 mil milhões de
vezes no tempo de vida humana.
As células musculares cardíacas contraem de forma sincronizada: a contração de cada célula no momento
certo é assegurada através de um sinal nervoso que se propaga célula a célula. Investigações nas últimas
décadas revelaram que o cálcio é responsável pela relação entre a ativação elétrica e a contração do coração.
As moléculas de Ca2+
, carregadas eletricamente, penetram no miocárdio em cada contração e contribuem
para a estimulação elétrica, para além de iniciarem a contração. A saída de Ca2+
origina o relaxamento
muscular, dando início a um novo ciclo cardíaco.
O cálcio movimenta-se através de canais iónicos na membrana celular, o que permite controlar a
quantidade deste elemento no interior das células musculares, que apresentam ainda um organelo
especializado no armazenamento de cálcio, o retículo sarcoplasmático, com portas de entrada (SERCA) e de
saída (recetores de rianodina) deste ião.
As células do miocárdio apresentam também canais para o movimento transmembranar de iões sódio
(Na+
), potássio (K+
) e cloreto (Cl-
). Diversos estudos comprovaram que o cálcio regula estes canais, facilitando
ou dificultando a sua abertura.
Recentemente, foi identificada uma relação entre o défice de cálcio e o aumento da probabilidade de
desenvolvimento de insuficiência cardíaca.
Baseado em https://kids.frontiersin.org/ (consultado em abril 2022)

4. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
Nas questões de escolha múltipla, selecione a opção que completa corretamente as afirmações.
1. Alguns grupos de animais e de plantas apresentam sistemas especializados no transporte de
substâncias.
As plantas vasculares apresentam tecidos especializados no transporte de ______, que constituem o
xilema, sendo a _______ essencial para criar uma força de tensão a nível foliar.
(A) seiva bruta (...) absorção
(B) seiva bruta (...) transpiração
(C) seiva elaborada (...) absorção
(D) seiva elaborada (...) transpiração
2. O défice de Ca2+
no organismo humano poderá ter impacte, entre outros,
(A) na contração sincronizada do coração, mas não na estrutura esquelética.
(B) no movimento transmembranar de iões e na integridade das células.
(C) ao nível da função digestiva e na absorção de nutrientes.
(D) ao nível da densidade óssea e na eficácia da distribuição de substâncias.
3. Ao contrário de alguns animais mais simples, os mamíferos apresentam um sistema
cardiovascular complexo.
O sistema de transporte no organismo humano
(A) garante o aporte de nutrientes e oxigénio até às células e a remoção de produtos de excreção.
(B) é considerado aberto e é constituído por um órgão propulsor e um sistema de vasos.
(C) contribui para taxas metabólicas reduzidas pois apresenta circulação dupla e completa.
(D) é semelhante ao da minhoca e dos insetos.
4. A propagação de um sinal nervoso entre células nervosas ocorre ao nível ____ e envolve ____.
(A) do corpo celular (...) neurotransmissores
(B) do corpo celular (...) partículas com carga elétrica
(C) da sinapse (...) neurotransmissores
(D) da sinapse (...) partículas com carga elétrica
5. Na circulação pulmonar, sangue ________ é bombeado do coração e, após hematose pulmonar,
regressa ao coração através de ________.
(A) venoso (...) veias pulmonares
(B) venoso (...) artérias pulmonares
(C) arterial (...) veias pulmonares
(D) arterial (...) artérias pulmonares
6. As funções do sistema linfático e do sistema cardiovascular são complementares.
Sobre a linfa intersticial, é incorreto afirmar que
(A) estabelece as trocas entre o sangue e as células.
(B) é formada por plasma e glóbulos brancos com origem no sangue.
(C) circula em vasos linfáticos e é devolvida aos vasos sanguíneos na veia subclávia esquerda.
(D) apresenta células associadas à imunidade e que apresentam capacidade de diapedese, ou
alteração da forma.

5. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
7. Faça corresponder cada uma das afirmações da coluna A ao respetivo termo da coluna B. Utilize
cada letra apenas uma vez.
Coluna A Coluna B
(A) Sistema circulatório em que a hemolinfa preenche o hemocélio.
(B) Coração atravessado apenas por sangue venoso e ocorrência de
hematose branquial.
(C) Coração com três cavidades e um septo incompleto.
(1) Cão
(2) Peixe
(3) Sapo
(4) Lagarto
(5) Gafanhoto
8. Ordene as afirmações identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência
cronológica dos diversos acontecimentos relacionados com a função do Ca2+
a nível cardíaco.
A. Propagação da mensagem nervosa ao longo de nervos eferentes.
B. Saída de sangue dos ventrículos para circulação pulmonar e circulação sistémica.
C. Entrada de Ca2+
em células do músculo cardíaco.
D. Criação de um potencial de ação ao nível de um centro nervoso, dirigido ao coração.
E. Passagem de Ca2+
por recetores de rianodina e relaxamento do coração (diástole geral).
9. O papel dos músculos esqueléticos e das válvulas venosas é fundamental para a manutenção da
circulação sanguínea na parte inferior do corpo.
Justifique a designação de “segundo coração” atribuída aos músculos “gémeos”, localizados na parte
posterior das pernas.
10. No ser humano, o Ca2+
é obtido exclusivamente através dos alimentos ingeridos, uma vez que
não é sintetizado pelo organismo.
Relacione uma dieta equilibrada e diversificada com a redução de sintomas como a fadiga e
insuficiência cardíaca.

6. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
Grupo III
Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogénica oportunista, particularmente problemática
para doentes com fibrose quística (FQ), uma doença hereditária e crónica. Nos indivíduos com FQ, é
produzida uma proteína designada cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR), com efeitos a nível
das glândulas sudoríparas e dos sistemas digestivo e respiratório (a nível respiratório, são produzidas
secreções muito espessas, difíceis de eliminar e que causam infeções respiratórias recorrentes).
A infeção crónica com P. aeruginosa atinge praticamente 100% dos doentes com FQ e é responsável
pela progressiva destruição do tecido pulmonar, a principal causa de morte nestes doentes (as bactérias
crescem no muco estagnado em densidades de 108
-1010
células/ml).
O muco colonizado por esta bactéria é pobre em oxigénio. Estas condições de hipoxia poderão estar
relacionadas com um aumento do consumo de oxigénio por células epiteliais associado à FQ e com a
proliferação de P. aeruginosa. Este facto levou à formulação da questão: Em doentes com FQ, qual a via
utilizada por P. aeruginosa, uma bactéria anaeróbia facultativa, para transformação de energia?
Foram detetadas concentrações equivalentes de nitrato (NO3
-
) em doentes com FQ e em indivíduos
sem a doença. Estas concentrações são consideradas suficientes para explicar algum crescimento desta
bactéria por utilização do nitrato como acetor final de eletrões, mas parece não existir 𝑁𝑂3
−
em quantidade suficiente para explicar o elevado número de bactérias nos pulmões dos doentes.
Alguns investigadores propõem que o crescimento das populações de P. aeruginosa nos pulmões
pode resultar da utilização do oxigénio, constantemente ventilado para os pulmões. Para isso, testaram
o crescimento de bactérias em condições microaeróbicas (escassez extrema de oxigénio).
Os resultados desta investigação, utilizando uma estirpe de P. aeruginosa (PAO1), estão
representados na figura 1 e tabela 1.
Figura 1 – Crescimento de P. aeruginosa PAO1 ao longo do tempo, para diferentes concentrações de oxigénio:
A - 0,4% e B - 2%.
Tabela 1 – Tempo de duplicação de P. aeruginosa PAO1, em minutos.
Baseado em www.anfq.pt (consultado em abril 2022) Alvarez-Ortega, C, Harwood, C. (2007) Responses of
Pseudomonas aeruginosa to low oxygen indicate that growth in the cystic fibrosis lung is by aerobic respiration.
Molecular Microbiology 65 (1), 153–165, doi:10.1111/j.1365-2958.2007.05772.x
Concentração de oxigénio (%) Tempo de duplicação (min)
20 36
2 46
0,4 138
0 sem crescimento
0 + 100 mM KNO3 92
Tempo (horas) Tempo (horas)
0,4 % oxigénio 2 % oxigénio
oxigénio
crescimento
Crescimento
(DO660)
Crescimento
(DO660)
Oxigénio
(mg/l)
Oxigénio
(mg/l)

7. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
Nas questões de escolha múltipla, selecione a opção que completa corretamente as afirmações.
1. As bactérias P. aeruginosa, à semelhança ______, obtêm energia com máximo de rendimento
através da _______ de compostos orgânicos.
(A) das bactérias lácticas (...) glicólise
(B) das células musculares (...) oxidação incompleta
(C) dos mamíferos (...) fermentação
(D) das leveduras (...) oxidação completa
2. Os doentes com FQ
(A) apresentam sintomas em todos os órgãos responsáveis pela excreção.
(B) poderão ter mais de mil milhões de bactérias patogénicas por mililitro de muco das vias
respiratórias.
(C) são particularmente resistentes a infeções nas vias respiratórias.
(D) desenvolvem a doença após alteração dos genes em células adultas.
3. A etapa da respiração aeróbia com maior rendimento energético
(A) é o Ciclo de Krebs, com formação de CO2, libertado na expiração.
(B) designa-se fosforilação oxidativa, em que os eletrões percorrem uma cadeia transportadora.
(C) ocorre nas cristas mitocondriais, originando-se 2 moléculas de ATP por molécula de glicose.
(D) está associada à lise da glicose com formação de piruvato.
4. Alguns animais, como mamíferos e aves, apresentam temperatura interna mais ou menos
independente da temperatura do ambiente.
A capacidade de manter a temperatura interna constante, independentemente das variações da
temperatura do ambiente,
(A) não é particularmente vantajosa, pois a temperatura ambiente regista poucas variações.
(B) resulta de uma reduzida libertação de calor por oxidação da glicose.
(C) resulta exclusivamente da existência de um coração com quatro cavidades.
(D) está associada, entre outras, a uma elevada eficiência dos sistemas cardiovascular e respiratório.
5. Células de P. aeruginosa e as células das vias respiratórias dos doentes que estas infetam
apresentam em comum
(A) citoplasma e parede celular, mas com diferenças na sua constituição.
(B) mitocôndrias e material genético.
(C) ribossomas e uma estrutura semipermeável que rodeia o citoplasma.
(D) flagelo e organelos membranares.
6. Uma conclusão válida a retirar do estudo apresentado poderá ser
(A) Pseudomonas aeruginosa PAO1 desenvolve-se bem em condições microaeróbicas.
(B) Os doentes com FQ morrem devido à escassez de oxigénio, utilizado por P. aeruginosa.
(C) Pseudomonas aeruginosa PAO1 não se desenvolve na ausência de oxigénio.
(D) As bactérias que infetam seres humanos duplicam mais rapidamente para concentrações de 20%
de oxigénio.

8. Osório Matias, Pedro Martins, A. Guerner Dias, Paula Guimarães, Paulo Rocha
7. De entre as seguintes afirmações referentes aos dados apresentados, selecione a(s) correta(s).
I. As bactérias P. aeruginosa transformam energia exclusivamente por via aeróbia.
II. As bactérias colocadas em condições de oxigénio 4% representam o grupo de controlo.
III. Uma hipótese adiantada pelos investigadores poderá ter sido “Bactérias P. aeruginosa que infetam
as vias respiratórias de doentes com FQ realizam respiração aeróbia, em condições microaeróbicas.”
IV. As populações de P. aeruginosa registaram crescimento em toda a duração do estudo,
independentemente da concentração de oxigénio no meio.
V. Em ambas as condições em que foram colocadas, as bactérias P aeruginosa registaram o valor
máximo de crescimento ao mesmo tempo.
8. Calcule o número de bactérias P. aeruginosa PAO1 que obteria ao fim de 24 horas, em meio com
20% de oxigénio, considerando que iniciaria a cultura com duas bactérias e que o número de bactérias
corresponde a 10n+1
, sendo n o número de duplicações.
9. Na investigação apresentada foram identificados alguns genes de P. aeruginosa que poderão estar
envolvidos na sobrevivência e adaptação a condições microaeróbicas. Um conhecimento mais
detalhado sobre as bactérias em infeções crónicas poderá permitir o desenvolvimento de novas terapias
antimicrobianas.
Explique em que medida estudos como o descrito poderão dar um forte contributo para a prevenção
ou tratamento de infeções crónicas por P. aeruginosa em doentes com FQ.