51VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias b) Classifique os ovos dos seres humanos, anfíbios, aves e artrópodes, respectivamente, quanto à segmentação. 2. (UFSCar) Óvulos de mamíferos são pequenos, microscópicos, com diâmetro variando de 75 a 140 micrômetros. Já o óvulo de galinha atinge mais de 3 centímetros de diâmetro. a) Que substância, armazenada no citoplasma do óvulo, responde por esta diferença de tamanho? b) Qual a razão desta diferença de tamanho, considerando-se a reprodução de mamíferos e aves? 3. (UFV) Observe o esquema a seguir, representando um blastocisto e responda: 1 2 a) Quais os nomes das estruturas indicadas, respectivamente, pelos números 1 e 2? b) Qual o destino do conjunto de células indicado pelo número 1? c) Descreva, de forma resumida, os eventos que antecedem esta fase na embriogênese. 4. (G2) Esquematize a segmentação (ou clivagem) do ovo Oligolécito até o estágio de 8 (oito) células. 5. (UEMA) Em muitas regiões do mundo, os ouriços-do- -mar são apreciados no consumo humano. São muito importantes em estudos científicos sobre o desenvolvimento embrionário animal, uma vez que são organismos deuterostômios, assim como os cordados. Por isso, constituem-se valiosos instrumentos para análise das várias etapas do desenvolvimento. Algumas destas etapas são apontadas nas figuras, que mostram a formação do indivíduo. Com base nas figuras de 1 a 4, reprodução de imagens de um microscópio óptico, a) relacione cada imagem à etapa do desenvolvimento embrionário do ouriço-do-mar, nomeando-as. b) descreva cada etapa apontada. 6. (PUC-RJ) O desenvolvimento embrionário pode ser usado para organizar os filos animais de acordo com as diferentes sequências de estágios e graus de complexidade corporal gerados. Descreva as fases iniciais do desenvolvimento embrionário dos animais e diferencie animais diploblásticos de triploblásticos, protostômios de deuterostômios e celomados de acelomados e pseudocelomados. 7. (UFPR) Após a fecundação, o zigoto humano passa por um período de intensa proliferação celular, denominado clivagem, originando um concepto multicelular conhecido como blastocisto. Mais tarde, esse concepto sofrerá o processo de gastrulação e prosseguirá em diversas etapas de desenvolvimento, com uma duração média total de 38 semanas contadas a partir da fecundação. a) Em que locais do aparelho reprodutor feminino humano normalmente ocorrem a fecundação, a clivagem e a gastrulação? b) Que partes dos embriões humanos estão formadas ao final da gastrulação? c) Se a duração do desenvolvimento humano é de 38 semanas em média, por que, clinicamente, são consideradas 40 semanas? E.O. Enem 1. (Enem) A talidomida é um sedativo leve e foi muito utilizado no tratamento de náuseas, comuns no início da gravidez. Quando foi lançada, era considerada segura para o uso de grávidas, sendo administrada como uma mistura racêmica composta pelos seus dois enantiômeros (R e S). Entretanto, não se sabia, na época, que o enantiômero S leva à malformação congênita, afetando principalmente o desenvolvimento normal dos braços e pernas do bebê. COELHO, F. A. S. “FÁRMACOS E QUIRALÍDADE”. CADERNOS TEMÁTICOS DE QUÍMICA NOVA NA ESCOLA, SÃO PAULO, N. 3, MAIO 2001 (ADAPTADO). Essa malformação congênita ocorre porque esses enantiômeros: a) reagem entre si. b) não podem ser separados. c) não estão presentes em partes iguais. d) interagem de maneira distinta com o organismo. e) são estruturas com diferentes grupos funcionais. E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. (UERJ) O gráfico a seguir compara a síntese de proteínas em ovos fertilizados e não fertilizados de ouriço- -do-mar, podendo-se notar um grande aumento desse tipo de síntese nos ovos fertilizados.
52VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 1600 1400 Incorporação de C14 em proteínas (cpm/mg de proteína) Minutos após adição de lisina C14 Ovos não fertilizados Ovos fertilizados Ovos fertilizados + Actinomicina D 1200 1000 800 600 400 200 0 10 20 30 Essa síntese foi monitorada pela incorporação, na proteína das células, do aminoácido lisina marcado radioativamente com carbono C14. O antibiótico actinomicina D inibe o processo de transcrição do DNA. No experimento demonstrado, ele foi adicionado junto com a lisina marcada. Analisando o efeito da adição do antibiótico sobre a incorporação do aminoácido de ovos fertilizados, podemos concluir que: a) a estabilidade das proteínas sintetizadas após a fertilização foi aumentada acentuadamente. b) a velocidade de tradução de DNA em RNA foi bastante acelerada pela fertilização dos ovos. c) a velocidade de transcrição de RNA mensageiro em proteína foi diminuída após a fertilização d) o RNA usado na síntese protéica em ovos fertilizados já tinha sido anteriormente sintetizado 2. (UERJ) A partir de um ovo fertilizado de sapo, até a formação do girino, ocorre uma série de divisões celulares. A distribuição percentual dos tipos de divisão celular, nesta situação, é a seguinte: a) 100% mitose b) 100% meiose c) 50% meiose - 50% mitose d) 75% mitose - 25% meiose E.O. UERJ Exame Discursivo 1. (UERJ) As células-tronco se caracterizam por sua capacidade de autorrenovação e diferenciação em múltiplas linhagens celulares. Podem ser classificadas, quanto à origem, em células-tronco embrionárias e células-tronco adultas. As adultas são encontradas nos tecidos dos organismos após o nascimento, sendo capazes de promover a diferenciação celular específica apenas do tecido de que fazem parte. Nomeie a estrutura do blastocisto na qual se encontram as células-tronco embrionárias. Identifique, também, no caso de uma lesão tecidual, a vantagem da existência de células-tronco adultas nos tecidos. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Unicamp) O estudo do desenvolvimento embrionário é importante para se entender a evolução dos animais. Observe as imagens abaixo. Assinale a alternativa CORRETA. a) O animal A apresenta simetria bilateral e é celomado. b) O animal B apresenta simetria radial e é celomado. c) O animal A apresenta simetria radial e é acelomado. d) O animal B apresenta simetria bilateral e é acelomado. 2. (Unesp) A formação de um tipo de gêmeos pode ser explicada pelo seguinte esquema: ovo Primeira divisão celular blastômeros Divisões celulares e diferenciações Indivíduo I Indivíduo II Da análise deste esquema, podemos concluir que estes gêmeos: a) resultam da fecundação de um único óvulo por dois espermatozoides. b) negam a possibilidade de poliembrionia humana. c) serão siameses, ou xifópagos, porque se originam de um único ovo. d) poderão apresentar sexos iguais ou diferentes. e) terão, obrigatoriamente, sexos iguais. 3. (Fuvest) Considere a árvore filogenética abaixo.
53VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Essa árvore representa a simplificação de uma das hipóteses para as relações evolutivas entre os grupos a que pertencem os animais exemplificados. Os retângulos correspondem a uma ou mais características que são compartilhadas pelos grupos representados acima de cada um deles na árvore e que não estão presentes nos grupos abaixo deles. A presença de notocorda, de tubo nervoso dorsal, de vértebras e de ovo amniótico corresponde, respectivamente, aos retângulos a) 1, 2, 3 e 4. b) 1, 1, 2 e 5. c) 1, 1, 3 e 6. d) 1, 2, 2 e 7. e) 2, 2, 2 e 5. 4. (Unifesp) Atualmente, os seres vivos são classificados em cinco grandes reinos. Na caracterização do Reino Animalia (animais), é correto afirmar que: a) estão excluídos os organismos multicelulares e que não possuem tecidos verdadeiros. b) a segmentação do corpo aproxima evolutivamente os anelídeos e os nematódeos. c) são incluídos tanto organismos unicelulares quanto seres vivos multicelulares. d) a simetria radial é uma característica que evidencia parentesco evolutivo entre os organismos que a possuem. e) grupos como equinodermos e cordados são aproximados evolutivamente pela origem do celoma. 5. (Unesp) Um dos caminhos escolhidos pelos cientistas que trabalham com clonagens é desenvolver em humanos a clonagem terapêutica, principalmente para a obtenção de células-tronco, que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo de tecido. Quanto a este aspecto, as células-tronco podem ser comparadas às células dos embriões, enquanto estas se encontram na fase de a) mórula. b) gástrula. c) nêurula. d) formação do celoma. e) formação da notocorda. 6. (Unesp) Considere os esquemas, numerados de 1 a 6, que mostram os diferentes estágios que ocorrem durante o processo de clivagem. Observe que eles não estão na sequência correta de acontecimentos. Em qual alternativa o desenvolvimento embrionário está em ordem sequencial totalmente correta? a) 3 - 6 - 1 - 4 - 5 - 2. b) 5 - 3 - 1 - 4 - 6 - 2. c) 3 - 5 - 2 - 1 - 6 - 4. d) 1 - 3 - 5 - 6 - 4 - 2. e) 3 - 1 - 5 - 2 - 6 - 4. 7. (Fuvest) Qual a diferença, no desenvolvimento embrionário, entre animais com ovos oligolécitos e animais com ovos telolécitos? a) Número de folhetos embrionários formados. b) Presença ou ausência de celoma. c) Presença ou ausência de notocorda. d) Tipo de segmentação do ovo. e) Modo de formação do tubo neural. E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Unesp) A placenta desempenha várias funções no organismo humano, entre elas a de transporte de substâncias. a) Cite duas substâncias que são transportadas do feto para o organismo da mãe e duas que são transportadas do organismo da mãe para o feto, considerando, neste último caso, apenas substâncias que podem causar prejuízos ao feto. b) Além da função de troca de materiais entre o feto e o organismo materno, cite outras duas funções da placenta. 2. (Unicamp) O uso das células tronco embrionárias tem levantado muitas discussões. As células embrionárias, geradas nos primeiros dias após a fecundação do oócito pelo espermatozoide, não estão diferenciadas e podem se transformar em qualquer célula do organismo. A célula-tronco prototípica é o zigoto. (ADAPTADO DE “ISTO É”, 20 DE OUTUBRO DE 2004). a) Após a formação do zigoto, quais são as etapas do desenvolvimento até a formação da notocorda e tubo nervoso nos embriões? b) Em que fase do desenvolvimento embrionário as células iniciam o processo de diferenciação? c) O desenvolvimento embrionário é uma das formas de dividir os filos em dois grandes grupos. Dê duas diferenças no desenvolvimento dos protostomados e deuterostomados, e indique em qual desses grupos os humanos estão incluídos. 3. (Unicamp) Os animais podem ou não apresentar simetria. Considere os seguintes animais: planária, esponja, medusa (água-viva), minhoca, coral e besouro. a) Quais deles apresentam simetria radial? E quais apresentam simetria bilateral? b) Caracterize esses dois tipos de simetria. c) Por que a simetria radial da estrela-do-mar é considerada secundária?
54VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 4. (Unesp) A figura representa a evolução dos grandes grupos de vertebrados atuais dotados de mandíbula, enumerados de I a V. A largura das áreas sombreadas indica o número relativo de espécies de cada grupo durante as diferentes eras e períodos. Milhões de anos atrás 0 100 200 300 400 500 I II III IV V a) Qual a classe representada pelo número V? Cite o anexo embrionário exclusivo dessa classe. b) Indique uma característica evolutiva relativa à respiração, que está presente no grupo II e ausente no grupo I; indique uma aquisição evolutiva, referente à reprodução, presente no grupo III e ausente na maioria dos animais representantes do grupo II. 5. (Unesp) Observe o esquema que representa parte do sistema reprodutor feminino. II I III IV Momentos após a ejaculação, vários espermatozoides percorrem a mucosa do útero e dirigem-se para uma das trompas. Parte destes espermatozoides encontram o óvulo e liberam enzimas que enfraquecem as barreiras que o envolvem. Um espermatozoide entra em contato com a superfície do óvulo, e as membranas celulares e os núcleos de ambos se fundem. a) Quais são os fenômenos ocorridos em I e II, respectivamente? b) Qual o nome da fase do desenvolvimento embrionário representada em III, e qual o processo de divisão celular ocorrido até a implantação observada em IV? 6. (Fuvest) Considere anelídeos, artrópodes e cordados quanto à embriogênese e à metameria (divisão do corpo em uma série de segmentos que se repetem – os metâmeros). a) No desenvolvimento do tubo digestório, a abertura originada pelo blastóporo é característica que permite classificar anelídeos, artrópodes e cordados em um mesmo grupo? Justifique sua resposta. b) Nos anelídeos, os metâmeros podem mudar de forma ao longo do corpo. Isso ocorre também nos artrópodes adultos? Justifique sua resposta. 7. (Fuvest) Os equinodermos são animais deuterostômios marinhos que apresentam simetria radial na fase adulta e bilateral na fase de larva. a) A palavra deuterostômio deriva do grego: deuteros = segundo, secundário; stoma = boca. Que característica justifica denominar os equinodermos como deuterostômios? Cite outro filo animal com o qual essa característica é compartilhada. b) No desenvolvimento dos equinodermos, verifica-se a transição de simetria bilateral para simetria radial. Essa sequência reflete o que ocorreu com a simetria ao longo da evolução dos metazoários invertebrados? Justifique sua resposta. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO “Cientistas buscam remédios no mar” é o título de uma reportagem (O Estado de S. Paulo, 02/05/2005, p. A16) sobre pesquisas que identificaram moléculas com atividade farmacológica presentes em animais marinhos, como esponjas e ascídias, contra agentes patogênicos causadores de tuberculose, leishmaniose e candidíase. Os agentes patogênicos causadores das doenças citadas na reportagem são, respectivamente, bactérias, protozoários e fungos. 8. (Unicamp) Notícias sobre animais marinhos estão sempre em destaque na imprensa, como exemplificam a reportagem citada e as notícias listadas a seguir. I. Uma lula gigante foi capturada em Macaé (RJ) e levada para Niterói. A lula pesa 130 quilos e mede aproximadamente 4 metros. (EM WWW.ESTADAO.COM.BR/VIDAE/NOT_VID71173,0.HTM, 26/10/2007.) II. A presença de uma medusa mortal levou à interrupção das filmagens de um longa-metragem na Austrália. (EM WWW1.FOLHA.UOL.COM.BR/FOLHA/ILUSTRADA/ ULT90U69858.SHTML, 30/03/2007.) III. Cientistas do Museu Victoria, na Austrália, divulgaram hoje imagens da menor estrela-do-mar do mundo, que mede menos de 5mm. (EM NOTICIAS.TERRA.COM.BR/CIENCIA/INTERNA/0OI2039629- EI8145,00.HTML, 01/11/2007.) a) Agrupe os filos aos quais pertencem os animais citados (esponjas, ascídias, lulas, medusas e estrelas-do- -mar), de acordo com a presença de tecidos verdadeiros e o número de folhetos germinativos. Caracterize cada grupo formado segundo o critério indicado. b) A diferenciação dos folhetos germinativos no desenvolvimento embrionário permite a formação de uma cavidade do corpo, o celoma. Que folheto germinativo está diretamente relacionado com a formação do celoma? Dê uma vantagem que a formação do celoma trouxe para os animais. 9. (Unicamp) As fases iniciais do desenvolvimento embrionário do anfioxo estão representadas nas figuras a seguir: a) Identifique essas fases. b) Descreva as diferenças de cada uma delas em relação à fase anterior.
55VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 10. (Unicamp) A figura a seguir mostra uma das árvores evolutivas sugeridas para os animais. verme cilíndrico celomado (hipotético) verme achatado (hipotético) verme semelhante a plânula (hipotético) Protista A B C D E F I H J K [ADAPTADA DE “BIOLOGY”, ARMS, K & CAMP, P. S., SAUNDERS COLLEGE PUBLISHING, 1987] a) Sabendo-se que os Metazoários Triploblásticos são divididos em Protostomados e Deuterostomados, dê o nome de dois filos pertencentes a cada um destes grupos. b) Na figura, que letra representa cada um dos filos escolhidos por você? c) Dê uma característica dos Protostomados Triploblásticos. Como essa característica se apresenta nos Deuterostomados? 11. (Unicamp) Animais triploblásticos podem ser acelomados, pseudocelomados ou celomados. Considere o esquema a seguir do corte transversal de um embrião, e responda: a) Qual dos três níveis de organização está representado? Justifique. b) O que está indicado por I, II, III e IV? I II III IV Gabarito E.O. Aprendizagem 1. E 2. B 3. B 4. C 5. E 6. D 7. C 8. E 9. D 10. B E.O. Fixação 1. B 2. D 3. D 4. A 5. D 6. E 7. A 8. A 9. D 10. B E.O. Complementar 1. B 2. C 3. E 4. B 5. A E.O. Dissertativo 1. a) b) Humanos - Segmentação holoblástica Anfíbios - Segmentação holoblástica desigual Ave - Segmentação meroblástica ou parcial Artrópodes - Segmentação meroblástica superficial. 2. a) A variação no tamanho dos ovos é consequência da concentração de vitelo dentro dos mesmos. O ovo de uma galinha possui muito mais vitelo do que o ovo de um humano, por isso é maior. b) Os mamíferos, em sua maioria, ficam grávidos. Dessa forma o embrião de forma dentro do organismo materno e é nutrido pela mãe ao longo do seu desenvolvimento através da placenta e cordão umbilical. Por isso, a quantidade de vitelo em seus ovos é mínima. Já as aves colocam seus ovos no am biente externo, assim, o embrião das aves dependem da reserva nutritiva contida dentro do ovo para se desenvolverem. Por isso a quantidade de vitelo no ovos das aves é grande. 3. a) Seta 1 - massa celular interna, seta 2 - trofoblasto. b) A massa celular interna dará origem ao embrião. c) O zigoto passa pela fase de segmentação (ou clivagem) total (holoblástica) do tipo igual. 4. Observe a figura a seguir: 1 a mitose 2a mitose 3 a mitose
56VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 5. a) [1] Zigoto; [2] Mórula; [3] Gastrulação; [4] Organogênese. b) [1] Onde vai iniciar o estágio de segmentação ou clivagem com muitas divisões celulares (mitose). [2] Aglomerado de células que vai dar origem a uma cavidade (blastocele) e passará a ser chamada de blástula. [3] A blástula sofre invaginação e forma a gástrula. Ocorre a formação dos três folhetos embrionários (ectoderme, mesoderme e endoderme). [4] Onde ocorrerá o processo diferenciação que originará os tecidos. 6. O zigoto, formado pela união do espermatozoide e do óvulo, se divide várias vezes para formar um cacho de células chamado mórula. A mórula se transforma em uma esfera oca, a blástula, cuja cavidade é chamada de blastocele. O estágio seguinte é chamado de gástrula, onde é possível identificar duas camadas distintas de células, que são a ectoderme e a endoderme. Um terceira camada, a mesoderme, se desenvolve em alguns grupos animais. Os animais diploblásticos são aqueles que desenvolvem apenas a ectoderme e endoderme enquanto os triploblásticos desenvolvem, além desses dois tecidos embrionários, um terceiro que é a mesoderme. Nos protostômios, o blastóporo (abertura do arquêntero para o meio exterior) dará origem à boca enquanto nos deuterostômios dará origem ao ânus. Nos animais celomados, durante o desenvolvimento embrionário, surge uma cavidade no meio da mesoderme chamada de celoma. Essa cavidade embrionária formará a cavidade geral do corpo do adulto, situada entre a epiderme e o tubo digestório. Os animais que não formam celoma são chamados de acelomados e aqueles que possuem uma cavidade no corpo que não se formou a partir da mesoderme, mas, sim, da blastocele são chamados de pseudocelomados. 7. a) A fecundação e a clivagem do embrião humano ocorrem no interior da tuba uterina. A gastrulação se processa após a implantação do blastocisto no endométrio do útero. b) Ao final da gastrulação, o embrião humano apresenta os dois folhetos germinativos iniciais, denominados ectoderme e mesentoderme, o intestino primitivo (arquêntero) e o blastóporo, orifício que comunica o arquêntero com o ambiente. c) O desenvolvimento clínico de 40 semanas inclui as duas semanas que precedem à implantação do blastocisto no útero. E.O. Enem 1. D E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. D 2. A E.O. UERJ Exame Discursivo 1. As células-tronco embrionárias encontram-se em uma região denominada embrioblasto. E quando adultas, as células-trondo são capazes de se multiplicar, originando novas células. Dessa forma podem substituir as células perdidas ou danificadas em um lesão. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. C 2. E 3. B 4. E 5. A 6. C 7. D E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) Através do cordão umbilical o feto passa para a mãe gás carbônico e ureia, produtos resultantes de seu metabolismo. Já a mãe, pode passar para o feto álcool e nicotina, substâncias nocivas ao desenvolvimento do feto. b) Além de ser responsável pela troca de substâncias entre mãe e feto, a placenta produz oi hormônio progesterona e mantém o feto acomodado no útero materno. 2. a) Zigoto → mórula → blástula → gástrula → nêurula – formação da notocorda e do tubo neural b) Gástrula. c) Protostomados: o blastóporo dará origem à boca do animal, e o ânus forma-se após a boca. Deuterostomados: o blastóporo formará o ânus, e a boca será uma neoformação. O homem pertence ao grupo dos deuteros tomados. 3. a) A medusa, o coral e as esponjas possuem simetria radial, sendo que algumas esponjas podem ser assimétricas. Já os animais que possuem simetria bilateral são a planária, besouro e a minhoca. b) Na simetrial bilateral existe apenas um eixo que divide o animal em duas partes iguais. E é possível separar o corpo do animal em parte anterior, posterior, direito e esquerdo, ventral e dorsal. Já na simetria radial, existe mais de um eixo possível para dividir o corpo do animal em duas partes iguais.
57VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias c) A simetria das estralas do mar é dita como simetrial radial secundária porque na fase inicial de sua vida, sua larva possui simetria bilateral e só quando adulta a estrala do mar apresenta simetria radial. 4. a) A classe representada pelo gráfico V é a dos mamíferos. A classe é caracterizada pela presença de placenta, característica evolutiva exclusiva destes animais. b) O grupo II representa os anfíbios e o I os peixes. A adaptação evolutiva que os anfíbios trazem em relação aos peixes e que colabora com a respiração no ambiente terrestre é a presença de pulmões rudimentares e uma pele fina e bem vascularizada permitindo trocas gasosas através da pele. Já o grupo III representa os repteis. Os primeiros animais a colonizarem o ambiente terrestre com sucesso. Para isso foi preciso desenvolver um ovo com casca rígida (normalmente de calcário) e pouco permeável (só permite a troca de gases e evita a dissecação), característica essa que a grande maioria dos anfíbios não apresenta. 5. a) I – ovulação, II – fecundação ou fertilização. b) III – mórula e o processo de divisão celular que ocorre até a implantação do embrião é a mitose. 6. a) Não. Os anelídeos e os artrópodes são animais protostômios, pois o blastóporo de sua gástrula origina primeiramente a boca. Os cordados são deuterostômios, ou seja, o blastóporo origina o ânus e a boca surge posteriormente. b) Sim. Em artrópodes os segmentos corpóreos apresentam formas distintas, tais como, em insetos, a cabeça, tórax e abdome ou cefalotórax e abdome em crustáceos. Porém, se considerarmos a movimentação do corpo, os metâmeros dos artrópodes não mudam de forma, porque esses animais possuem um exoesqueleto quitinoso rígido. 7. a) Os equinodermos são deuterostômios porque formam, embrionariamente, primeiro o ânus e, posteriormente, a boca. Também são deuterostômios os animais pertencentes ao filo cordados. b) Não. A simetria radial dos equinodermos adultos é secundária, porque suas larvas são bilateralmente simétricas. 8. a) Presença de tecidos verdadeiros: filo dos Cordados (ascídias); filo dos Moluscos (lulas); filo dos Cnidários (medusas) e filo dos Equinodermos (estrelas-do-mar). Observação: Poríferos (esponjas) não possuem tecidos verdadeiros. Número de folhetos germinativos: I – dois (diblásticos, constituídos por endoderme e ectoderme): cnidários (medusas); II – três (triblásticos, constituídos por ectoderme, mesoderme e endoderme): moluscos, cordados e equinodermos. Observação: Como não possuem tecidos verdadeiros, os poríferos não podem ser considerados diblásticos. b) O folheto é a mesoderme. Vantagem: melhor distribuição de substâncias para as células e eliminação de excretas, maior espaço para os ógãos, além de funcionar como esqueleto hidrostático. 9. a) A: Zigoto B: Mórula C: Blástula D: Gástrula E: Nêurula b) O zigoto origina uma mórula após entrar em segmentação (ou clivagem), sendo a mórula pluricelular e sem cavitação interna. A blástula, originada à partir da mórula, apresenta uma camada celular externa (blstoderme) e uma cavidade denominada blastocele. A gástrula, formada por embolia, à partir da blástula, apresenta dois folhetos, ectoderme e endoderme, uma cavidade (arquêntero) e um orifício, o blastóporo. Segue-se a nêurula que apresenta três folhetos germinativos: ectoderme, endoderme e mesoderme, formam-se o tubo neural, a notocorda e os somitos mesodérmicos. 10. a) São filos constituídos por animais triploblásticos e protostomados: B – Nematelmintes C – Anelídeos D – Artrópodes E – Moluscos São triploblásticos deuterostomados: F – Equinodermas I – Cordados b) Os filos e as letras correspondentes à figura estão relacionados acima. c) Nos protostomados o blastóporo do embrião evolui originando a boca do animal adulto. Nos deuterostomados o blastóporo origina o ânus. 11. a) Pseudocelomado porque apresenta cavidade corpórea (III) parcialmente revestida por mesoderme (II). b) I – ectoderme, II - mesoderme, III - pseudoceloma e IV - endoderme.
58VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. Aprendizagem 1. (UDESC) O desenvolvimento embrionário é diversificado entre os diferentes grupos animais, e ocorre, de maneira geral, em três fases consecutivas. Assinale a alternativa CORRETA quanto ao desenvolvimento embrionário dos anfioxos. a) A organogênese é a fase em que o arquêntero, ou intestino primitivo, é formado a partir da blastocele. b) A gastrulação é o processo de formação dos órgãos, sendo possível visualizar o tubo neural e o intestino, ao final dessa fase. c) A organogênese é o processo de transformação da blástula em gástrula. d) A segmentação é um processo em que o zigoto sofre clivagens (divisões), originando os blastômeros. e) A neurulação é o início da formação dos folhetos embrionários denominados ectoderme e endoderme, a partir da gástrula. 2. (UEPB) O esquema abaixo representa o processo de neuruIação em anfioxo. Identifique as estruturas indicadas por setas e assinale a alternativa cujas informações estão corretas. a) 1 - tubo digestório; 2 - canal neural; 3 - notocorda; 4 - somitos; 5 - hipômero. b) 1 - tubo digestório; 2- tubo neural; 3 - canal neural; 4 - notocorda; 5 - celoma. c) 1 - celoma; 2 - notocorda; 3 - tubo neural; 4 - hipômero; 5 - somito. d) 1 - tubo digestório; 2 - notocorda; 3 - canal neural; 4 – somitos; 5 – celoma. e) 1 - endoderma; 2 - tubo neural; 3 - notocorda; 4 - celoma; 5 - somito. 3. (UESPI) A figura abaixo mostra um dos estágios do desenvolvimento embrionário observado em vários grupos animais. Sobre este tema é correto afirmar que: 1 2 3 a) nesse estágio, é definido o plano corporal do organismo. b) o blastóporo (1) dará origem ao ânus nos vertebrados. c) a figura mostra a blástula, estágio em que a blastocela (2) está repleta de líquido. d) o arquêntero (2) originará a boca nos moluscos e artrópodes. e) as células que originarão o sistema nervoso migram da periferia (3) para o interior do embrião. 4. (UDESC) No estágio de gástrula, o embrião possui uma cavidade chamada arquêntero, que dará origem à cavidade do tubo digestório do animal. O arquêntero comunica-se com o exterior por um orifício, o blastóporo. Nos animais chamados protostômios, o blastóporo origina a boca do animal. Já nos animais deuterostômios, o blastóporo origina o ânus do animal, e a boca é originada posteriormente. Assinale a alternativa que apresenta um exemplo de animais protostômios e de deuterostômios, respectivamente. a) homem, caramujo b) sapo, tartaruga c) abelha, aranha d) minhoca, homem e) esponja, tênia 5. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A _______ é o processo no qual os folhetos germinativos embrionários são formados. Nos vertebrados, o folheto denominado _____________ originará o coração, os vasos e as células sanguíneas. a) clivagem – ectoderma b) gastrulação – mesoderma c) neurulação – endoderma d) clivagem – endoderma e) gastrulação – ectoderma EMBRIOLOGIA HUMANA II COMPETÊNCIA(s) 4 HABILIDADE(s) 14 e 15 CN AULAS 29 E 30
59VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 6. (UFAL) Ao longo do desenvolvimento embrionário de organismos multicelulares, ocorrem sucessivas divisões mitóticas, e grupos de células se especializam para o desempenho das diferentes funções que o corpo deverá realizar. Sobre esse assunto, analise as proposições abaixo. 1) As mitoses nos blastômeros se sucedem com rapidez até que o embrião assuma a aparência de uma bola de células, a mórula. 2) Quando o embrião já se constitui de algumas centenas de células, começa a surgir em seu interior uma cavidade cheia de líquido; o embrião é, então, chamado de blástula. 3) No estágio de gástrula o embrião já apresenta um “esboço” de seu futuro tubo digestivo, o arquêntero. 4) No estágio de gástrula, as células embrionárias começam a se diferenciar, formando os primeiros tecidos, conhecidos por folhetos germinativos ou embrionários. Está(ão) correta(s): a) 1, 2, 3 e 4. b) 1 e 4 apenas. c) 2 e 3 apenas. d) 1, 2 e 4 apenas. e) 1 apenas. 7. (UEG) O estudo da embriologia fornece subsídios para a compreensão dos processos biológicos envolvidos na formação e no desenvolvimento embrionário e fetal humano. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar: a) a fase de segmentação acontece a partir da terceira semana de gestação onde ocorrem as clivagens e a formação gastrular do embrião. b) na formação do feto, a endoderma origina os revestimentos do tubo neural assim como os somitos, células pertencentes à notocorda. c) a fase de blastulação refere-se aos eventos de formação do arquêntero e da blastocele, ambos responsáveis pela proteção embrionária. d) na fase de organogênese, ocorre a formação dos tecidos especializados e dos órgãos através da diferenciação da ectoderma, mesoderma e endoderma. 8. (UEL) Para entender a evolução animal, o estudo da presença do celoma é fundamental, porque indica a separação de linhagens importantes. Considerando a classificação tradicional dos animais segundo esse critério, assinale a alternativa que indica aqueles que são, respectivamente, acelomados, pseudocelomados e celomados. a) Planárias, lombrigas e minhocas. b) Tênias, gafanhotos e medusas. c) Filárias, protozoários e ancilóstomos. d) Poliquetos, lesmas e esquistossomos. e) Camarões, sanguessugas e estrelas-do-mar. 9. (UFRGS) Os personagens da animação Bob Esponja pertencem a diferentes grupos de animais. Num mesmo cenário, convivem Bob Esponja (uma esponja), Gary (um caracol), Sr. Siriguejo (um siri), Patrick (uma estrela-do- -mar), Lula Molusco (uma lula) e Sandy Bochecha (um esquilo). Entre os personagens citados, são deuterostômios: a) Patrick e Sandy Bochecha. b) Sr. Siriguejo e Sandy Bochecha. c) Lula Molusco e Bob Esponja. d) Gary e Patrick. e) Bob Esponja e Gary. 10. (UEL) Analise a figura a seguir que representa um dos estágios do desenvolvimento embrionário do anfioxo em corte transversal. D B A C E Com base na figura e nos conhecimentos sobre a embriologia do anfioxo, considere as afirmativas a seguir. I. A figura representa um embrião no estágio de nêurula. II. As setas A, B e C apontam respectivamente o endoderma, a notocorda e o mesoderma. III. As estruturas apontadas pelas setas B e D darão origem, respectivamente, à coluna vertebral e ao sistema nervoso central. IV. As estruturas apontadas pelas setas A e E darão origem a tecidos epiteliais de revestimento. A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: a) I e IV b) II e III c) I, II e III d) I, III e IV e) II, III e IV E.O. Fixação 1. (PUC-RS) Durante o desenvolvimento dos animais, um processo morfogênico chamado de gastrulação origina os tecidos embrionários, coletivamente chamados de folhetos embrionários: a ectoderme, a endoderme e a mesoderme. Com base nessa afirmativa, relacione os folhetos embrionários com alguns de seus derivados em vertebrados adultos. 1) ectoderme 2) endoderme 3) mesoderme ( ) sistemas esquelético e motor ( ) fígado ( ) sistema nervoso e glândula hipófise ( ) pâncreas e glândula tireoide
60VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias O correto preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, a) 1 – 2 – 3 – 1 d) 2 – 3 – 1 – 2 b) 1 – 3 – 2 – 3 e) 3 – 2 – 1 – 2 c) 2 – 1 – 3 – 3 2. (UFU) No estágio de gástrula da maioria das espécies animais, os blastômeros diferenciam-se em três conjuntos de células conhecidos por folhetos germinativos. Esses folhetos germinativos formam todos os tecidos corporais, sendo que: a) o folheto mais externo (ecdoderma) origina os músculos, ossos, sistema cardiovascular e sistema urogenital. b) o folheto mais interno (endoderma) origina o revestimento interno do tubo digestivo, as glândulas associadas à digestão e o sistema respiratório (brânquias ou pulmões). c) o folheto que se localiza entre o ectoderma e o endoderma é chamado de mesoderma, e origina a epiderme e o sistema nervoso. d) os cnidários, os poríferos e todos os mamíferos possuem somente dois folhetos germinativos e são nomeados de diblásticos. 3. (UFPEL) O desenvolvimento embrionário dos vertebrados é dividido nas seguintes etapas: segmentação, gastrulação e organogênese. Ovo Várias divisões da célula-ovo Figura A Figura B LOPES, S. BIO. Vol. 1, Ed. Saraiva, 2003. [adapt.]. Analise as afirmativas. I. A organogênese é uma etapa do desenvolvimento embrionário em que ocorre a diferenciação dos tecidos e dos órgãos do corpo dos animais. Ela inicia com a fase de neurulação. II. A figura A representa a fase de segmentação, em que ocorrem várias divisões meióticas a partir do zigoto, porém no final dessa fase não há aumento do volume total do embrião em relação ao volume do zigoto. III. A mórula e a blástula estão presentes na fase de gastrulação; ambas são formadas por um conjunto de células, porém a mórula é um maciço celular e a blástula apresenta uma cavidade interna cheia de líquido. IV. Na fase de organogênese dos cordados, surge o tubo neural, a notocorda e o arquêntero; o tubo neural e a notocorda estão envolvidos na formação do futuro sistema nervoso, e o arquêntero, do sistema digestório. V. A figura B representa a fase de gastrulação. Nessa fase, o embrião aumenta de tamanho e há formação dos folhetos germinativos que darão origem a todos os tecidos do indivíduo. Estão INCORRETAS as afirmativas a) I, II e IV. d) I, III e IV. b) III, IV e V. e) I, II e V. c) II, III e IV. 4. (PUC-MG) Observe o esquema, que representa um dos maiores órgãos do corpo humano. Células basais Células escamosas Pêlo Melanócito Camada 1 Camada 2 Vaso Folículo Piloso Assinale a afirmativa INCORRETA. a) Esse órgão se refere a nossa pele em que se encontram os quatro tecidos básicos: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. b) A camada 1 sofre muito desgaste e rupturas, portanto deve ser renovada constantemente. c) Na camada 2, podem-se encontrar células de preenchimento, de defesa e responsáveis pela troca gasosa. d) As camadas 1 e 2 derivam do mesmo folheto germinativo durante a formação dos tecidos no desenvolvimento embrionário humano. 5. (UEL) Leia o texto a seguir e assinale a alternativa correta. Durante o desenvolvimento embrionário dos humanos, o primeiro indício de formação do sistema nervoso aparece no embrião na fase de: a) Mórula, com o aparecimento do blastóporo. b) Blastocisto, com o aparecimento do tubo neural. c) Blastocisto, com o aparecimento do sulco neural. d) Gástrula, com o aparecimento do arquêntero. e) Gástrula, com o aparecimento da placa neural. 6. (UFPR) Fase do desenvolvimento embrionário caracterizada pelo estabelecimento dos três folhetos germinativos (ectoderma, mesoderma e endoderma) e por intensos movimentos morfogenéticos: a) Clivagem b) Morfogênese c) Gastrulação d) Fecundação e) Apoptose
61VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 7. (UFPEL) As ilustrações a seguir representam esquematicamente - em corte transversal - um embrião de um cordado qualquer, (a), e um anfioxo adulto, (b). a b 1 2 1 - Tubo Nervoso Dorsal 2 - Notocorda Com base nessas ilustrações e em seus conhecimentos, é correto afirmar que a) a notocorda, ao longo do processo evolutivo dos vertebrados, se diferenciou em uma sequência articulada de unidades ósseas que formaram a coluna vertebral. b) a notocorda presente no anfioxo não possui nenhuma relação de homologia com as vértebras; por isso, ele pertence ao grupo dos cefalocordados e não dos vertebrados. c) a notocorda presente no anfioxo possui uma relação de analogia com as vértebras; por isso, ele é considerado anatomicamente como um cordado invertebrado. d) a notocorda, ao longo do processo evolutivo dos vertebrados, se diferenciou em uma coluna vertebral; portanto, é verdadeira a premissa de que todo o cordado é um vertebrado. e) a similaridade anatômica entre o estágio embrionário de um vertebrado (a) e a forma adulta de um anfioxo (b) mostra fortes indícios de que a notocorda é uma estrutura análoga às vértebras, visto que tem função básica de proteção mecânica do cordão nervoso dorsal. 8. (PUC-PR) Assinale a afirmativa correta a respeito dos tecidos derivados dos folhetos embrionários: a) A epiderme se origina da ectoderme, mas os anexos da pele derivam da mesoderme. b) Os rins são originados da endoderme, e os melanócitos provêm da ectoderme. c) A endoderme origina as adrenais e os pulmões, e a mesoderme origina o pâncreas e os músculos. d) O sistema nervoso central e a epiderme são derivados da ectoderme, enquanto os variados tipos de tecido conjuntivo são derivados da mesoderme. e) A mesoderme origina os vasos sanguíneos, constituindo o sistema circulatório, mas o tecido sanguíneo é originado da endoderme. 9. (UFSM) A ocorrência de celoma dentre os invertebrados permitiu, em termos de evolução, o desenvolvimento, principalmente, dos sistemas: a) circulatório e reprodutivo. b) digestivo e circulatório. c) respiratório e nervoso. d) nervoso e digestivo. e) respiratório e circulatório. E.O. Complementar 1. (ACAFE) Durante o desenvolvimento embrionário da maioria das espécies animais, no estágio da gástrula, os blastômeros reorganizam-se em três conjuntos de células: ectoderma, mesoderma e endoderma. Quanto a esses conjuntos celulares, também chamados de folhetos germinativos, analise as afirmações a seguir. l. O ectoderma é o folheto mais externo que reveste o embrião. Origina a epiderme (camada externa da pele) e estruturas associadas a ela: pelos, unhas, glândulas sebáceas etc. Está presente em todos os filos animais. II. O mesoderma se localiza entre o ectoderma e o endoderma e origina, entre outros, os músculos, ossos, sistema cardiovascular e sistema nervoso. Está presente em todos os filos animais, com exceção dos filos porífera e cnidária. III. O Endoderma é o folheto germinativo mais interno e delimita a cavidade do arquêntero. Forma as estruturas glandulares associadas à digestão, como glândulas salivares, pâncreas e fígado. É encontrado em todos os filos animais, com exceção do porífera. Está(ao) correta(s): a) a afirmação III. b) a afirmação II. c) as afirmações I e III. d) as afirmações II e III. 2. (UFRGS) O quadro a seguir refere-se a estruturas de proteção apresentadas por animais de diferentes grupos de vertebrados e às origens embrionárias dessas estruturas. Estrutura Animal Origem Embrionária penas arara 1 escamas 2 mesoderme chifres veado 3 carapaças tartaruga 4 escamas 5 ectoderme Assinale a sequência de palavras que substitui corretamente os números de 1 a 5 do quadro, completando-o. a) mesoderme - iguana - ectoderme - ectoderme - pintado b) endoderme - tubarão - mesoderme - ectoderme - jacaré c) ectoderme - anchova - endoderme - mesoderme - lagartixa d) mesoderme - cobra - endoderme - endoderme - sardinha e) ectoderme - lambari - mesoderme - mesoderme - lagarto
62VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. (PUC-MG) O fenômeno que caracteriza o início do processo de neurulação nos cordados é a: a) formação do arquêntero. b) cavitação da mórula. c) formação do blastóporo. d) formação da notocorda. e) formação da placa neural. 4. (UEPG) A aquisição de uma cavidade digestiva e a diversificação dos tecidos são adaptações que surgiram no início das linhagens evolutivas dos animais. Sobre o assunto, assinale o que for CORRETO. 01) Os cnidários são diblásticos e possuem apenas dois folhetos germinativos: ectoderma e endoderma. 02) Animais em que o blastóporo dá origem a boca e posteriormente surge o ânus são denominados deuterostômios. 04) O celoma é uma cavidade corporal totalmente revestida por mesoderma. 08) As esponjas possuem cavidade digestiva completa, com boca, cavidade e ânus. 16) O arquêntero, dependendo do grupo de animais, dá origem à boca ou ao ânus. E.O. Dissertativo 1. (UFG) Analise a figura a seguir que representa a gástrula, uma estrutura embrionária. Considerando a figura: a) denomine os folhetos embrionários primordiais X, Y e Z, respectivamente, e identifique o folheto que irá originar a notocorda; b) nomeie a estrutura W. Com base no desenvolvimento embrionário dessa estrutura, explique a classificação dos moluscos e dos equinodermos. 2. (UFPR) A evolução nos indica que organismos mais próximos tendem a compartilhar características que foram herdadas do seu ancestral. Essa é a explicação para que grupos morfologicamente tão diferentes quanto primatas, aves, peixes, ascídias e anfioxo sejam agrupados em Cordata. Considerando esse grupo, cite as quatro características compartilhadas por todos, indicando em qual fase da vida essas características são encontradas. 3. (UFTM - adaptada) Um casal decidiu gerar um filho submetendo-se à fertilização in vitro. A mulher, após tratamento hormonal, conseguiu engravidar e teve uma criança saudável. Após o parto, ela desejou montar um álbum com todas as fases de vida de seu filho e quis iniciá-lo com algumas fases embrionárias pelas quais ele teria passado. Como não tinha essas imagens, reuniu algumas que fazem parte do desenvolvimento embrionário de um animal, que é considerado evolutivamente próximo dos seres humanos, e formou uma sequência, porém incorreta. Sabendo que a estrutura I representa um maciço celular e a estrutura IV possui uma cavidade interna, indique, baseando-se nos quatro desenhos, a sequência correta do desenvolvimento embrionário. Em qual órgão da mulher um embrião normalmente deve se implantar? 4. (UFPR) Durante o desenvolvimento embrionário, fontes constantes de oxigênio, energia e nutrientes são imprescindíveis para manter as altas taxas de proliferação e migração celular. O embrião necessita também de água, tanto para hidratação das células quanto para evitar a aderência inapropriada das estruturas em formação. Precisa, ainda, eliminar resíduos metabólicos tóxicos, que se formam ao longo dos processos de desenvolvimento, e se proteger de substâncias tóxicas, variação térmica e outras adversidades do ambiente. Os embriões dos vertebrados mais primitivos, como os peixes (Anamniotas), se desenvolvem em íntimo contato com o ambiente aquático, onde a maior parte dessas necessidades pode ser facilmente suprida. O aparecimento de ovos amnióticos permitiu que o desenvolvimento embrionário de certos vertebrados, como as aves (Amniotas), ocorresse em ambiente terrestre. Para isso, desenvolveram-se os anexos embrionários âmnio (ou âmnion), córion (ou cório), saco vitelino e alantoide. Explique a importância de cada um dos anexos no processo de desenvolvimento até a eclosão do indivíduo, considerando as necessidades expostas acima. E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. (UERJ) Em uma experiência que procurava estudar a participação dos tecidos embrionários na formação dos órgãos primitivos, um embriologista transplantou o lábio dorsal do blastóporo de uma gástrula para a região ventral de outra, conforme demonstra o esquema a seguir:
63VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias A partir do implante, um novo embrião se desenvolveu. Esse resultado pode ser atribuído ao seguinte fator: a) existência da placa neural no lábio dorsal transplantado b) presença de célula germinativa já fecundada no transplante c) atuação do lábio dorsal sobre os tecidos do organismo receptor d) fornecimento de abundante material nutritivo pelo tecido transplantado E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Fuvest) Considere a árvore filogenética abaixo. Essa árvore representa a simplificação de uma das hipóteses para as relações evolutivas entre os grupos a que pertencem os animais exemplificados. Os retângulos correspondem a uma ou mais características que são compartilhadas pelos grupos representados acima de cada um deles na árvore e que não estão presentes nos grupos abaixo deles. A presença de notocorda, de tubo nervoso dorsal, de vértebras e de ovo amniótico corresponde, respectivamente, aos retângulos a) 1, 2, 3 e 4. b) 1, 1, 2 e 5. c) 1, 1, 3 e 6. d) 1, 2, 2 e 7. e) 2, 2, 2 e 5. 2. (Unifesp) Atualmente, os seres vivos são classificados em cinco grandes reinos. Na caracterização do Reino Animalia (animais), é correto afirmar que: a) estão excluídos os organismos multicelulares e que não possuem tecidos verdadeiros. b) a segmentação do corpo aproxima evolutivamente os anelídeos e os nematódeos. c) são incluídos tanto organismos unicelulares quanto seres vivos multicelulares. d) a simetria radial é uma característica que evidencia parentesco evolutivo entre os organismos que a possuem. e) grupos como equinodermos e cordados são aproximados evolutivamente pela origem do celoma. 3. (Fuvest 2017) Os primeiros vertebrados que conquistaram definitivamente o ambiente terrestre foram os _____I____, que possuem ____II_____, aquisição evolutiva que permitiu o desenvolvimento do embrião fora da água. Indique a alternativa que completa corretamente essa frase. I II a) mamíferos anexos extraembrionários b) anfíbios ovo com casca impermeável c) anfíbios fertilização interna d) répteis ovo com casca impermeável e) répteis fertilização externa 4. (Fuvest) Durante a gestação, os filhotes de mamíferos placentários retiram alimento do corpo materno. Qual das alternativas indica o caminho percorrido por um aminoácido resultante da digestão de proteínas do alimento, desde o organismo materno até as células do feto? a) Estômago materno → circulação sanguínea materna → placenta → líquido amniótico → circulação sanguínea fetal → células fetais. b) Estômago materno → circulação sanguínea materna → placenta → cordão umbilical → estômago fetal → circulação sanguínea fetal → células fetais. c) Intestino materno → circulação sanguínea materna → placenta → líquido amniótico → circulação sanguínea fetal → células fetais. d) Intestino materno → circulação sanguínea materna → placenta → circulação sanguínea fetal → células fetais. e) Intestino materno → estômago fetal → circulação sanguínea fetal → células fetais. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO Jamie Whitaker mal nasceu e já se tornou celebridade. Jamie é o que já está sendo chamado de “irmão salvador” pelos tabloides (jornais populares) do Reino Unido, uma criança gerada para fornecer tecidos vivos para tentar salvar a vida de outro filho de seus pais. O irmão de Jamie se chama Charlie e sofre de uma forma rara de anemia causada por anomalia genética... Como foi concebido por técnicas de fertilização in vitro... Jamie pôde ter suas células testadas no útero, uma forma de confirmar sua compatibilidade com as de Charlie. (LEITE, M. CIÊNCIA EM DIA. FOLHA DE S. PAULO, MAIS! 29.06.2003.)
64VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 5. (Unesp) Em relação ao texto, podemos afirmar que: a) ao fazer referência à técnica de fertilização “in vitro” e de escolha de genótipos de seres humanos, o texto nos coloca diante de situações concretas de biotecnologia e de bioética. b) o fato relatado, embora envolva questões de biotecnologia, nada tem a ver com aspectos de bioética, pois não envolve escolha de genótipo de seres humanos. c) não se trata de uma questão que envolva biotecnologia e bioética, pois as técnicas de fertilização “in vitro” já são de total domínio e amplamente utilizadas pelos especialistas na área de reprodução humana. d) o caso relatado não envolve problemas de bioética, uma vez que na concepção de Jamie foram empregadas técnicas de fertilização “in vitro”. e) não se pode associar a fertilização “in vitro” com biotecnologia ou com bioética, uma vez que o embrião, depois de selecionado, é implantado no útero materno, onde, de fato, se dá o desenvolvimento do feto. 6. (Unesp) Em julho de 2002, a Unesp tornou-se a primeira instituição brasileira a produzir um clone animal a partir do núcleo de uma célula adulta. Pesquisadores da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, do câmpus de Jaboticabal, removeram o núcleo de uma célula obtida da cauda de uma vaca da raça Nelore (animal A) e injetaram-no no óvulo anucleado de uma vaca de abatedouro (animal B). Posteriormente, este óvulo foi implantado no útero de uma vaca mestiça holandesa (animal C). Do desenvolvimento deste óvulo resultou a bezerra Penta. Nas células da bezerra Penta há a) DNA nuclear do animal A e DNA mitocondrial do animal C. b) DNA nuclear do animal A e DNA mitocondrial do animal A. c) DNA nuclear do animal A e DNA mitocondrial do animal B. d) DNA nuclear do animal B e DNA mitocondrial do animal C. e) DNA nuclear do animal C e DNA mitocondrial do animal A. E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Fuvest) Piaimã virou o herói de cabeça para baixo. Então Macunaíma fez cócegas com os ramos nas orelhas do gigante (...). Chegaram no hol. Por debaixo da escada tinha uma gaiola de ouro com passarinhos cantadores. E os passarinhos do gigante eram cobras e lagartos. MÁRIO DE ANDRADE, MACUNAÍMA. a) Suponha que o gigante Piaimã tenha encontrado os ovos de lagarto e os tenha posto para chocar, pensando que fossem de aves. O exame dos anexos embrionários dos ovos desses dois grupos de animais permite diferenciar se eles são de lagartos ou de passarinhos? Justifique. b) Considere que a gaiola esteja embaixo da escada em local frio e úmido, e com alimento disponível. Que animais – cobras, lagartos ou passarinhos – teriam maior dificuldade para sobreviver por período muito longo nessas condições? Justifique. 2. (Fuvest) Os equinodermos são animais deuterostômios marinhos que apresentam simetria radial na fase adulta e bilateral na fase de larva. a) A palavra deuterostômio deriva do grego: deuteros = segundo, secundário; stoma = boca. Que característica justifica denominar os equinodermos como deuterostômios? Cite outro filo animal com o qual essa característica é compartilhada. b) No desenvolvimento dos equinodermos, verifica-se a transição de simetria bilateral para simetria radial. Essa sequência reflete o que ocorreu com a simetria ao longo da evolução dos metazoários invertebrados? Justifique sua resposta. 3. (Fuvest) A figura a seguir mostra o esquema de um ovo de galinha, contendo um embrião, após 13 dias de incubação. Saco vitelínico Casca do ovo Bolsa amniótica a) Explique a importância da casca do ovo e da bolsa amniótica para o sucesso do desenvolvimento da ave. b) Na semente das angiospermas, existe um tecido cuja função é equivalente à do conteúdo do saco vitelínico. Identifique esse tecido vegetal e explique sua função. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO “Cientistas buscam remédios no mar” é o título de uma reportagem (O Estado de S. Paulo, 02/05/2005, p. A16) sobre pesquisas que identificaram moléculas com atividade farmacológica presentes em animais marinhos, como esponjas e ascídias, contra agentes patogênicos causadores de tuberculose, leishmaniose e candidíase. Os agentes patogênicos causadores das doenças citadas na reportagem são, respectivamente, bactérias, protozoários e fungos. 4. (Unicamp) Notícias sobre animais marinhos estão sempre em destaque na imprensa, como exemplificam a reportagem citada e as notícias listadas a seguir. I. Uma lula gigante foi capturada em Macaé (RJ) e levada para Niterói. A lula pesa 130 quilos e mede aproximadamente 4 metros. (EM WWW.ESTADAO.COM.BR/VIDAE/NOT_VID71173,0.HTM, 26/10/2007.) II. A presença de uma medusa mortal levou à interrupção das filmagens de um longa-metragem na Austrália. (EM WWW1.FOLHA.UOL.COM.BR/FOLHA/ILUSTRADA/ ULT90U69858.SHTML, 30/03/2007.)
65VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias III. Cientistas do Museu Victoria, na Austrália, divulgaram hoje imagens da menor estrela-do-mar do mundo, que mede menos de 5mm. EM NOTICIAS.TERRA.COM.BR/CIENCIA/INTERNA/0OI2039629- EI8145,00.HTML, 01/11/2007. a) Agrupe os filos aos quais pertencem os animais citados (esponjas, ascídias, lulas, medusas e estrelas- -do-mar), de acordo com a presença de tecidos verdadeiros e o número de folhetos germinativos. Caracterize cada grupo formado segundo o critério indicado. b) A diferenciação dos folhetos germinativos no desenvolvimento embrionário permite a formação de uma cavidade do corpo, o celoma. Que folheto germinativo está diretamente relacionado com a formação do celoma? Dê uma vantagem que a formação do celoma trouxe para os animais. 5. (Unifesp) Nos vertebrados, a presença de ovos com casca representou um grande avanço em termos de adaptação evolutiva. a) Esse caráter está presente em quais grupos de vertebrados? b) Que novidade evolutiva substituiu a função desempenhada pelos ovos com casca? Comente sobre uma provável consequência do surgimento desse caráter. 6. (Unicamp) Recentemente pesquisadores brasileiros conseguiram produzir a primeira linhagem de células- -tronco a partir de embrião humano. As células-tronco foram obtidas de um embrião em fase de blástula, de onde foram obtidas as células que posteriormente foram colocadas em meio de cultura para se multiplicarem. a) As células-tronco embrionárias podem solucionar problemas de saúde atualmente incuráveis. Quais características dessas células-tronco permitem que os pesquisadores possam utilizá-las no futuro para este fim? b) Blástula é uma etapa do desenvolvimento embrionário de todos os animais. Identifique entre as figuras a seguir qual delas corresponde à fase de blástula e indique uma característica que a diferencia da fase anterior e da posterior do desenvolvimento embrionário. Gabarito E.O. Aprendizagem 1. D 2. D 3. B 4. D 5. B 6. A 7. D 8. A 9. A 10. A E.O. Fixação 1. E 2. B 3. C 4. D 5. E 6. C 7. A 8. D 9. E E.O. Complementar 1. A 2. E 3. E 4. 01 + 04 = 05 E.O. Dissertativo 1. a) Na imagem o folheto embrionário representado pela letra X é a endoderme, seguida pela mesoderme (Y) e pela ectoderme (Z). A notocorda é originada a partir da mesoderme. b) A estrutura W é o blastóporo. Ele é a abertura do arquênteron (cavidade digestiva primitiva). Quando está abertura da origem a boca, o organismo é classificado como protostômio, que é o caso dos moluscos. Já, quando o blastóporo da origem ao ânus, o animal é classificado como deuterostômio, caso dos equinodermos. 2. Os animais classificados como cordados apresentam em alguma fase da vida as seguintes características: tubo nervoso dorsal, notocorda, fendas faringeanas e cauda pós-anal. Durante a neurulação estas características aparecem e podem desaparecer ou não ao longo do desenvolvimento e vida do animal. 3. A sequência correta seria II – I – IV – III (embrião com oito blastômeros; mórula; blástula e gástula). A implantação do embrião humanos deve ser feita no útero. 4. O cório é uma membrana que reveste todo o ovo internamente e serve como uma barreira protetora, evitando que agentes infecciosos entrem e prejudiquem o embrião. Além disso também atua nas trocas gasosas entre o ambiente e o ovo. O saco vitelínico guarda a reserva de vitelo que tem como função nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento. O âmnio é uma bolsa que guarda o líquido amniótico e tem como função a proteção mecânica do embrião e evita a desidratação. Por fim, o alantoide armazena as excretas, auxilia nas trocas gasosas e retira da casca do ovo todo cálcio necessário para a formação dos ossos do animal. E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. C E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. B 2. E 3. D 4. D 5. A 6. C E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) A constituição de anexos embrionários é a mesma nos ovos de aves e de répteis (âmnio, alantopide, cório e vesícula vitelínica). Dessa forma não é possível destinguir se o ovo é de ave ou de réptil apenas pela análise dos anexos embrionários.
66VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias b) Por dependerem da temperatura ambiente para regular sua temperatura corpóreas (ectotérmicos), cobras e lagartos teriam maior dificuldade em sobreviver em um ambiente de baixas temperaturas. Já o passarinho, por ser endotérmico, pode manter a temperatura de seu corpo estável apenas com seu metabolismo, sem precisar que o ambiente tenha temperaturas elevadas. 2. a) Os equinodermos são caracterizados como organismos deuterostômios porque ao longo do seu desenvolvimento embrionário o ânus se forma primeiro do que a boca. Esta característica é compartilhada com os animais pertencentes ao filo dos cordados. b) A simetria dos equinodermos é dita como sendo secundária, uma vez que na sua primeira fase de vida (larva livre natante) a simetria é bilateral. E apenas quando adulta a simetria passa a ser radial. Essa sequência simetria bilateral – simetria radial é o oposto do que ocorreu com a evolução dos metazoários, uma vez que a simetria radial apareceu antes da simetria bilateral. 3. a) Juntas, a casca do ovo e a bolsa amniótica protegem o embrião contra a desidratação e choques mecânicos. b) As angiospermas possuem o endosperma secundário (3n), tecido responsável por nutrir o embrião contido na semente. 4. a) Possuem tecidos verdadeiros os animais do filo do cordados (ascídia), moluscos (lulas), cnidários (medusas) e equinodermos (estrala-do-mar). As esponjas, integrantes do filo dos poríferos, não possuem tecidos. Quanto ao número de folhetos germinativos, podemos dividir o grupo em dois: os diblásticos (possuem ectoderme e endoderme) e os triblásticos (possuem ectoderme, mesoderme e endoderme). Do primeiro grupo fazem parte os cnidários (medusas) enquanto do segundo fazem parte os cordados (ascídia), os moluscos (lula) e os equinodermos (estrela-do-mar). É importante ressaltar que como não possuem tecidos verdadeiros, os poríferos não podem ser classificados como diblásticos ou triblásticos. b) O celoma é uma cavidade formada a partir da mesoderme e que possibilita uma maior organização interna no organismo animal, disponibilizando maior espaço para os órgãos. Além disso, funciona como um esqueleto hidrostático, auxiliando na sustentação do corpo dos animais. 5. a) Os ovos com casca cálcarea estão presentes nas classes das aves e dos repteis e em poucos representantes da classe mamífera (ornitorrinco e equidina). b) Ao longo da evolução o ovo de casca calcaria foi substituído pela placenta, órgão que permite que o desenvolvimento embrionário e fetal aconteça todo dentro do organismo materno. Isso porque a placenta tem como função nutrir o embrião, regulação hormonal, permitir trocas gasosas e de excretas e imunizar o feto. 6. a) São células totipotentes, podem originar qualquer tipo de célula do organismo. b) A blástula está indicada em E. Ela apresenta a primeira cavidade embrionária, enquanto a fase anterior, mórula, D, não apresenta essa cavidade. A fase F, gástrula, possui arquênteron, blastóporo e dois folhetos germinativos, o que não ocorre na estrutura E.
67VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. Aprendizagem 1. (CFTMG) Observe a estrutura indicada pela seta na imagem a seguir. O tipo de contração muscular que ocorre nessa estrutura é semelhante àquela que acontece na(no): a) língua. b) bíceps. c) esôfago. d) panturrilha. 2. (UFRGS) As dores que acompanham a fadiga muscular têm como causa: a) a utilização de lipídeos como fonte de energia. b) o acúmulo de oxigênio produzido pela respiração. c) a perda da capacidade de relaxamento do músculo. d) o acúmulo de ácido lático resultante da anaerobiose. e) a utilização do gás carbônico resultante da fermentação. 3. (UESPI) Os atletas olímpicos geralmente possuem grande massa muscular devido aos exercícios físicos constantes. Sobre a contração dos músculos esqueléticos, é correto afirmar que: a) os filamentos de miosina deslizam sobre os de actina, diminuindo o comprimento do miômero. b) a fonte de energia imediata para contração muscular é proveniente do fosfato de creatina e do glicogênio. c) na ausência de íons Ca2 + , a miosina separa-se da actina provocando o relaxamento da fibra muscular. d) a fadiga durante o exercício físico é resultado do consumo de oxigênio que ocorre na fermentação lática. e) a ausência de estímulo nervoso em pessoas com lesão da coluna espinal não provoca diminuição do tônus muscular. 4. (UPE) Analise a figura de um corte histológico de um tipo especial de tecido conjuntivo e as suas características descritas no texto. Fonte: Sônia Lopes, 2006 vol I. Ed Saraiva É um tipo de tecido conjuntivo de consistência rígida, que tem função de sustentação e de revestimento de superfícies articulares. Suas células, condrócitos e condroblastos são responsáveis pela formação das fibras colágenas e da substância intercelular, denominada de matriz. Assinale a alternativa que indica corretamente o tecido correspondente. a) Tecido adiposo b) Tecido cartilaginoso c) Tecido epitelial d Tecido ósseo e) Tecido sanguíneo 5. (EEWB) Tecidos biológicos são unidades cooperativas de células similares que desempenham uma função específica. Considere as afirmações a seguir sobre diferentes tipos de tecido: I. O tecido cartilaginoso é muito vascularizado; II. O tecido sanguíneo é formado por células e plasma; III. O tecido epitelial cobre a superfície do corpo e dos órgãos internos; IV. O músculo esquelético é composto por fibras musculares lisas e estriadas; V. O tecido nervoso se origina da ectoderma. Está correto o que é afirmado somente em: a) I, II e III. c) I, IV e V. b) II, III e V. d) I, III e IV. SISTEMA LOCOMOTOR COMPETÊNCIA(s) 4 HABILIDADE(s) 14, 15 e 16 CN AULAS 31 E 32
68VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO A(s) questão(ões) refere(m)-se a figura abaixo, que mostra os diversos tipos de tecidos encontrados no braço humano. 1 2 3 4 5 6 7 Disponível em <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Histologia/eptelo2. php>. Acesso em 20 jul. 2010. 6. (CFTMG) Osteoclastos são células específicas do tecido de número: a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. 7. (Cesgranrio) Dos vários tipos de colágeno presentes no corpo humano, o colágeno do Tipo I é o mais abundante. Uma doença genética caracterizada por problemas na produção de colágeno do Tipo I é a chamada Osteogenesis Imperfecta, ou doença dos ossos de cristal. Pessoas acometidas dessa doença apresentam fragilidade óssea, ossos curvados e baixa estatura, entre outros sintomas. Os acometimentos do tecido ósseo na Osteogenesis Imperfecta se devem ao fato de que o colágeno: a) promove a multiplicação dos osteoplastos. b) permite que os osteoclastos não fagocitem. c) faz parte da matriz extracelular do osso. d) forma depósitos cristalinos de fosfato de cálcio. e) preenche as trabéculas de ossos esponjosos. 8. (UFSC) Os ossos são estruturas muito resistentes e também elásticas e têm importantes funções no nosso organismo, como a de sustentação. Na figura abaixo, são mostradas as partes principais de um osso longo humano. Sobre os ossos, é CORRETO afirmar que: 01) os ossos estão presentes como elemento de sustentação em todos os representantes do filo dos cordados. 02) além da função de sustentação, todos os ossos têm no seu interior a medula óssea vermelha, responsável pela produção das hemácias. 04) o crescimento dos ossos depende, entre outros, de fatores genéticos. 08) o tecido ósseo cessa seu crescimento e as trocas de sais minerais com o sangue na idade adulta dos indivíduos. 16) além do cálcio e do fósforo, a vitamina D é essencial para o desenvolvimento dos ossos. 32) o crescimento dos ossos longos ocorre na região da diáfise, ou seja, entre as suas epífises. 64) nos indivíduos adultos, a deposição de cálcio nos ossos é constante, tornando-os cada vez mais rígidos. 9. (PUC-MG) Observe o esquema, que representa células do tecido muscular estriado cardíaco humano. Músculo Estriado Cardíaco Sobre esse assunto, assinale a afirmativa INCORRETA. a) A contração dessa musculatura, em condições normais, depende de um sistema próprio gerador de impulsos. b) As células musculares cardíacas apresentam, em seu citoplasma, actinas, miosinas e mioglobinas. c) As células musculares cardíacas podem realizar contração, mesmo sem estímulos do sistema nervoso central. d) As células musculares cardíacas apresentam intenso consumo de oxigênio que é recebido diretamente do sangue contido nos átrios e nos ventrículos. 10. Durante sua recente missão na Estação Espacial Internacional, o primeiro astronauta brasileiro, Coronel Marcos Pontes, deu início a um conjunto de experimentos que avaliam como a ação da microgravidade afeta a cinética das enzimas, a germinação de sementes e outros mecanismos biológicos. Seu corpo, no entanto, não foi afetado pela ação da microgravidade, pois o Coronel permaneceu poucos dias exposto a ela. A exposição prolongada à microgravidade, por outro lado, é um problema enfrentado por astronautas que passam longos períodos no espaço, os quais apresentam redução na massa de _________ e de _________. a) intestinos / neurônios b) intestinos / ossos c) músculos / ossos d) músculos / estômago e) neurônios / estômago E.O. Fixação 1. (UFRGS) O tecido ósseo é o principal constituinte dos ossos. Em relação a esse tecido, é correto afirmar que:
69VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) os compostos minerais do tecido ósseo são responsáveis por sua flexibilidade. b) o disco epifisário é a estrutura a partir da qual ocorre o crescimento dos ossos longos. c) o osso não apresenta sensibilidade devido à ausência de fibras nervosas. d) os osteoblastos são estimulados por um hormônio das glândulas paratireoides para a remoção de cálcio do sangue. e) os osteoclastos formam osso novo para preencher o espaço deixado pelos osteoblastos. 2. (PUC-PR) Associe o tipo de tecido animal à sua correlação: 1. Tecido ósseo compacto 2. Tecido ósseo esponjoso 3. Cartilagem hialina 4. Cartilagem elástica 5. Cartilagem fibrosa ( ) ocorre nos pontos de ligação do tendão do osso ( ) é formado por sistemas organizados. ( ) ocorre na epiglote e pavilhão auditivo. ( ) é formada por trabéculos. ( ) constitui o primeiro esqueleto fetal. Assinale a sequência CORRETA: a) 4; 2; 3; 1; 5. d) 5; 1; 4; 2; 3. b) 5; 3; 2; 1; 4. e) 5; 4; 1; 3; 2. c) 1; 5; 4; 2; 3. 3. (PUC-PR) Certos venenos, como o curare, agem nas transmissões sinápticas. Usado pelos índios, o curare bloqueia as sinapses entre neurônios motores e músculos, o que: a) ocasiona convulsões violentas. b) acelera os movimentos respiratórios. c) impede a contração muscular. d) destrói o estrato mielínico. e) ocasiona febre e perda de consciência. 4. (UEL) O osso, apesar da aparente dureza, é considerado um tecido plástico, em vista da constante renovação de sua matriz. Utilizando-se dessa propriedade, ortodontistas corrigem as posições dos dentes, ortopedistas orientam as consolidações de fraturas e fisioterapeutas corrigem defeitos ósseos decorrentes de posturas inadequadas. A matriz dos ossos tem uma parte orgânica proteica constituída principalmente por colágeno, e uma parte inorgânica constituída por cristais de fosfato de cálcio, na forma de hidroxiapatita. Com base no texto e nos conhecimentos sobre tecido ósseo, é correto afirmar: a) A matriz óssea tem um caráter de plasticidade em razão da presença de grande quantidade de água associada aos cristais de hidroxiapatita. b) A plasticidade do tecido ósseo é resultante da capacidade de reabsorção e de síntese de nova matriz orgânica pelas células ósseas. c) O tecido ósseo é considerado plástico em decorrência da consistência gelatinosa da proteína colágeno que lhe confere alta compressibilidade. d) A plasticidade do tecido ósseo, por decorrer da substituição do colágeno, aumenta progressivamente, ao longo da vida de um indivíduo. e) A matriz óssea é denominada plástica porque os ossos são os vestígios mais duradouros que permanecem após a morte do indivíduo. 5. (CFTCE) São apenas tipos de tecido conjuntivo: a) ósseo, glandular, fibroso, de revestimento e adiposo. b) cartilaginoso, adiposo, liso, fibroso e esquelético. c) glandular, frouxo, adiposo, cartilaginoso e cardíaco. d) ósseo, fibroso, frouxo, cartilaginoso e adiposo. e) cartilaginoso, fibroso, cardíaco, glandular e adiposo. 6. (Ufal) Os tecidos dos vertebrados são conjuntos de células que atuam de maneira integrada, desempenhando determinadas funções. Os tecidos desses animais podem ser classificados em quatro tipos principais: tecidos epiteliais, conjuntivos, musculares e nervoso. ( ) A meiose é um processo frequente nas células epiteliais, as quais têm vida curta e precisam ser constantemente renovadas. A velocidade dessa renovação varia de epitélio para epitélio. ( ) As glândulas exócrinas pluricelulares são formadas por tecido epitelial, ao passo que as glândulas endócrinas, por serem envolvidas por vasos sanguíneos ou linfáticos, são formações especiais do tecido conjuntivo. ( ) O tecido cartilaginoso apresenta consistência firme, atuando como um dos tecidos de sustentação do corpo. É formado por uma matriz intercelular e por células que podem ser condroblastos e condrócitos. ( ) As fibras musculares são células alongadas que podem conter um único ou muitos núcleos. O tecido muscular liso ou não-estriado é o único dos tecidos musculares a ser formado por fibras mononucleadas. ( ) As células da glia dão suporte e proteção aos neurônios e regulam a composição do fluido extracelular. 7. (UEPB) Leia atentamente as proposições abaixo, referentes aos tecidos animais. I. Os tecidos conjuntivos derivam do mesoderma do embrião. Caracterizam-se: morfologicamente por apresentarem diversos tipos de células imersas em grande quantidade de material extracelular ou matriz, sendo este material formado por uma parte não estruturada, chamada substância fundamental amorfa, e uma parte fibrosa, que são as fibras do conjuntivo. II. Os tecidos epiteliais são formados por células justapostas, com muita substância intercelular. Podem ser originados de qualquer dos três folhetos germinativos do embrião. III. As células que compõem os tecidos musculares são alongadas e recebem o nome de fibras musculares ou miócitos; têm características tão peculiares que seus elementos estruturais recebem nomes especiais: a membrana plasmática é chamada de sarcolema, o citoplasma de sarcoplasma e o retículo endoplasmático não-granuloso de retículo sarcoplasmático.
70VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Assinale a alternativa que apresenta a(s) proposição(ões) correta(s). a) Apenas II b) Apenas I e III c) Apenas II e III d) Apenas I e) I, II e III 8. (ETEC) Hoje em dia não se pode falar em Medicina Esportiva sem falar em ressonância magnética, especialmente no diagnóstico das lesões das articulações. O joelho, por exemplo, é uma das articulações que mais preocupam preparadores físicos e esportistas, pois os afastamentos por lesões costumam tirar os atletas de circulação por vários meses. O joelho constitui uma das maiores e mais complexas articulações do corpo humano, pois é formado por ossos, tendões, cartilagens, meniscos e ligamentos que permitem a movimentação, a estabilidade e a resistência para suportar, aproximadamente, 70% do total da massa corporal. Assim, baseado no exame de ressonância magnética do joelho de um atleta, que apresentava perfeitas condições nessa articulação, um médico fez os esquemas A e B, conforme a figura. (HTTP://APARELHOLOCOMOTOR.BLOGSPOT.COM/ ACESSO EM: 10.09.2010. ADAPTADO) Fêmur Menisco Tíbia Fíbula Ligamento colateral fibular A B Tendão patelar Visão lateral da articulação do joelho: (A) não flexionado e (B) flexionado Sobre os componentes estruturais dos esquemas A e B, assinale a alternativa correta. a) O tendão patelar é formado por tecido conjuntivo denso, rico em fibras colágenas muito compactadas. b) Os meniscos são formados por células cartilaginosas,os condrócitos, que produzem hemácias e leucócitos. c) Os ligamentos são cordões cartilaginosos desprovidos de vasos sanguíneos e muito ricos em fósforo. d) Os tendões e os ligamentos unem os ossos e os meniscos aos músculos da perna e do joelho. e) Os meniscos são estruturas adiposas e flexíveis localizadas entre a tíbia e o fêmur. 9. (UEPB) Além da sustentação corporal, uma função importante dos ossos é servir de reservatório de cálcio para o organismo. Apesar de a maior parte da população não demonstrar preocupação com os próprios ossos, além do cuidado para não sofrer fraturas, algumas doenças podem atingir estes órgãos, como, por exemplo, a osteoporose. Sobre a(s) causa(s) desta doença são apresentadas para análise as seguintes proposições: I. A osteoporose pode ter como causa a produção excessiva de paratormônio, secretado pelas glândulas paratireoideas, que estimula o aumento do número de osteoclastos, o que ocasiona degeneração da matriz óssea, com consequente fraqueza dos ossos. II. Apesar de ser importante na manutenção do tônus muscular, o exercício físico não traz nenhum beneficio para os ossos, uma vez que a osteogênese é controlada apenas pela ação hormonal. III. A osteoporose pode ter como causa a deficiência de vitamina A, já que esta é importante na regulação do equilíbrio entre as atividades de osteoblastos e osteoclastos: em indivíduos que apresentam deficiência desta vitamina, a ação dos osteoclastos suplanta a dos osteoblastos e o osso enfraquece. Está(ao) correta(s) apenas a(s) proposição(ões): a) III. b) I. c) II. d) I e III. e) II e III. E.O. Complementar 1. (FGV) Em 16 de agosto de 2009, no Mundial de Atletismo de Berlim, o corredor jamaicano Usain Bolt quebrou o recorde mundial dos 100 m rasos com o tempo de 9s58. Usain acha que pode baixar o próprio recorde para 9s40, embora pesquisadores acreditem que, nessa prova, o limite humano seria de 9s48. Além da composição das fibras musculares das pernas e dos glúteos, há a limitação imposta pelas fontes de energia para a contração desses músculos. Para que Usain Bolt atinja seus objetivos, o mais viável é que: a) realize exercícios físicos que aumentem a taxa de divisões celulares no tecido muscular, de modo que, com novas e mais células, possa haver maior produção de miofibrilas e maior eficiência no processo de contração muscular. b) realize exercícios físicos que convertam as fibras musculares de suas pernas e glúteos em fibras do tipo vermelhas, ricas em mioglobina e mitocôndrias, conversão essa limitada pelas características genéticas do atleta. c) realize exercícios físicos que otimizem a obtenção de energia a partir de sistemas aeróbicos, uma vez que a reserva de ATP das células musculares é pouca e indisponível no início do processo de contração muscular. d) realize exercícios físicos que aumentem a proporção de fibras musculares com pouca mioglobina e mitocôndrias em relação às fibras com muita mioglobina e mitocôndrias, aumento esse limitado pelas características genéticas do atleta. e) realize exercícios físicos que aumentem a liberação de adrenalina, uma vez que esta age sobre o tecido adiposo aumentando o fornecimento de ácidos graxos para o sistema muscular, o que se constitui na principal fonte de ATP para esportes que exigem rápida resposta muscular.
71VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (UFES) A força humana está relacionada diretamente com os músculos, e, para que estes realizem trabalho, é necessário que ocorra a contração muscular. Sobre os mecanismos envolvidos na contração muscular, pode-se afirmar que: a) a miosina é responsável pela conversão da energia da hidrólise do ATP em movimento, devido à presença dos íons de ferro. b) a quimiossíntese ocorre nas células musculares, onde o ácido pirúvico é transformado em ácido lático, o que garante ATP em situações de emergência. c) o deslizamento durante a contração muscular ocorre quando as cabeças da miosina se prendem firmemente à actina, dobrando-se sobre o resto da molécula da miosina e permanecendo assim indefinidamente. d) o glicogênio armazenado nas células musculares pode ser convertido em ATP por meio de processos de fermentação alcoólica, o que causa dor e intoxicação das fibras musculares. e) a energia obtida do ATP confere à miosina uma configuração instável de alta energia potencial e faz com que ela puxe as fibras de actina, realizando o trabalho. 3. (UFRGS) O maratonista brasileiro Vanderlei Cordeiro de Lima foi o responsável por acender a pira olímpica na cerimônia de abertura dos Jogos do Rio-2016. Sobre o tecido muscular dos atletas maratonistas, é correto afirmar que a) é constituído por igual quantidade de fibras de contração rápida e de contração lenta. b) apresenta baixa quantidade de mioglobina. c) contém predominância de fibras de contração lenta com alta irrigação sanguínea. d) contém predominância de fibras de contração rápida com grande quantidade de mitocôndrias. e) é constituído por células uninucleadas. 4. (UFPE) No estudo da histologia animal, é muito importante conhecer as características das células. Assinale a alternativa que indica corretamente os tecidos em que as células descritas em 1, 2 e 3 são encontradas, nesta ordem. Tecido Características 1) células grandes, nucleadas, de formato irregular e que apresentam grande capacidade de fagocitar, sendo importantes no combate a elementos estranhos ao corpo. 2) células longas, com muitos núcleos dispostos na periferia e que apresentam estrias longitudinais e transversais, com disposição regular. 3) células que permitem ao organismo responder a alterações do meio e que apresentam um corpo celular de onde partem dois tipos de prolongamento. a) Conjuntivo, muscular estriado esquelético e nervoso b) Sanguíneo, muscular liso e ósseo c) Epitelial, muscular cardíaco e nervoso d) Epitelial glandular, muscular estriado esquelético e hematopoiético e) Conjuntivo frouxo, muscular cardíaco e conjuntivo reticular 5. (UFU) A exposição “O Fantástico Corpo Humano”, atualmente em cartaz em São Paulo, mostra corpos humanos inteiros e peças preservadas em silicone. O visitante dessa exposição poderá notar diversos feixes de fibras musculares e tendões em corpos mostrados em posições cotidianas, como alguém lendo um livro, chutando uma bola, comendo. Em relação ao músculo esquelético, é correto afirmar que: a) nas extremidades do músculo esquelético, formam- -se bainhas de tecido conjuntivo frouxo, os tendões, que prendem o músculo ao osso. b) o músculo esquelético propicia a locomoção, juntamente com os tendões e os ossos, devido à diminuição do comprimento dos sarcômeros das miofibrilas. No processo de contração muscular, os filamentos espessos de actina se sobrepõem aos filamentos delgados de miosina. c) a contração do músculo esquelético é dependente de íons de sódio, armazenados no retículo endoplasmático, que favorecem ligação da actina com a miosina. d) o músculo esquelético é formado por tecido muscular estriado esquelético e tecido conjuntivo rico em fibras colágenas, o qual envolve o músculo como um todo e mantém os feixes de fibras musculares, nervos e vasos sanguíneos unidos. E.O. Dissertativo 1. (UFPR) É consensual, entre pesquisadores em biologia, que a vida iniciou no ambiente marinho e que nele se formou a maioria dos grupos/filos animais. A colonização do ambiente terrestre, nesse contexto, representou um enorme salto evolutivo. Essa colonização provavelmente ocorreu em períodos geológicos distintos, em eventos independentes para diferentes grupos. Dentre as principais barreiras para a colonização do ambiente terrestre estão os problemas de perda de água pela respiração e pela superfície do corpo e os mecanismos de sustentação do corpo. Preencha a tabela com as características que permitiram/permitem o uso do ambiente terrestre e que representem soluções aos problemas indicados no cabeçalho das colunas para os grupos taxonômicos listados nas linhas. Se, para um grupo taxonômico, uma ou mais dessas barreiras não tiver sido efetivamente resolvida, utilize a sigla ADA (=ainda dependente do ambiente aquático). Perda de água Sustentação do corpo pela respiração pela superfície do corpo Cnidaria Insecta Aracnae Peixes Anfíbios Répteis
72VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (UDESC) Para montar um simulador de modelos anatômicos é necessário conhecer a anatomia dos seres vivos. O organismo humano é constituído de vários sistemas que desempenham funções importantes para a manutenção da vida. A respeito do sistema esquelético humano, cite: a) duas funções do sistema esquelético; b) onde está localizada a medula óssea no organismo humano; c) três células produzidas pela medula óssea. 3. (UFOP) Para um indivíduo sedentário, fazer uma caminhada é um exercício muito intenso. Nesse caso, a quantidade de gás oxigênio que chega aos músculos não é suficiente para suprir as necessidades respiratórias das fibras musculares do sujeito. Considerando esses dados, responda às seguintes questões: a) O indivíduo sentirá dor muscular? Justifique sua resposta. b) Com base nas seguintes figuras, defina as estruturas do músculo esquelético reapresentadas pelas letras a, b e c. A figura (I) ou a figura (II) representa um músculo relaxado? Justifique sua resposta. 4. (UFRJ) O gráfico a seguir mostra a correlação entre a massa corporal dos animais e o custo em energia de três tipos de locomoção por eles usados: natação, corrida e voo. Sob a suposição de que os animais que nadam estão bem adaptados para tal, a natação é, sabidamente, o meio mais eficiente de locomoção. Indique qual das três curvas representa a natação. Justifique sua resposta. 5. (UNIRIO) Ginástica Rítmica na infância e adolescência: características e necessidades nutricionais Recomenda-se que a dieta para atletas jovens forneça de 55 a 60% da energia total na forma de carboidratos, 12 a 15% de proteínas e 25 a 30% de lipídeos. Os carboidratos devem ser preferencialmente complexos. A ingestão inadequada de carboidratos pode resultar em estoques insuficientes de glicogênio muscular e fadiga precoce, além do uso de estoques para fins de produção de energia. WWW.EFDEOPORTES.COM a) Onde estão localizados os estoques energéticos disponíveis para a produção de energia, mencionados no texto? b) Qual seria uma das consequências do uso continuado deste recurso? 6. (UDESC) Diversos tipos de materiais e equipamentos estão sendo projetados para proporcionar maior conforto ao consumidor e promover a correta postura do corpo, em especial, a postura da coluna. Diante do exposto, pergunta-se: a) Quais são as três regiões da coluna vertebral? b) Qual é a função das vértebras e da coluna? 7. (UFRJ) Os gráficos a seguir representam duas características de fibras musculares de jovens saudáveis, medidas antes e depois de realizarem, por algumas semanas, exercício físico controlado, associado a uma dieta equilibrada. Marcante melhoria no condicionamento físico desses jovens foi observada. Explique, com base nos gráficos, a relação entre a melhoria no condicionamento físico dos jovens e as variações dos seguintes fatores: a) quantidade de capilares sanguíneos por fibra muscular. b) quantidade de glicogênio por fibra muscular. 8. (USCS – Medicina) A figura ilustra uma vértebra, importante estrutura de sustentação esquelética do organismo humano e de diversos grupos animais. As regiões anatômicas do forame (canal vertebral) e do corpo vertebral estão devidamente indicadas.
73VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Em um ser humano adulto, quais os tipos de medulas presentes no interior do forame e do corpo vertebral, respectivamente? b) Qual estrutura é responsável pela sustentação do embrião humano desde a etapa de nêurula até a formação da coluna vertebral? O que ocorre com essa estrutura embrionária durante o desenvolvimento do embrião? 9. (FEPAR) Considere atentamente o caso descrito no texto a seguir e faça o que se pede. Cinco homens com paralisia motora completa recuperaram a capacidade de mover as pernas voluntariamente e produzir movimentos de passo depois de serem tratados com uma forma não invasiva de estímulo elétrico na medula espinal. O novo tratamento usa a estimulação elétrica nervosa transcutânea, que envolve colocação estratégica de eletrodos na pele da parte inferior das costas. Durante a estimulação, as pernas dos pacientes receberam apoio de suportes pendurados no teto. De início, suas pernas se moveram apenas involuntariamente. Então eles perceberam que podiam voluntariamente aumentar a amplitude dos movimentos: conseguiram duplicar a amplitude de movimento voluntário após quatro sessões de tratamento. Para intensificar ainda mais o movimento voluntário, os pesquisadores deram aos participantes uma droga denominada buspirona, ao longo das últimas quatro semanas do estudo de 18 semanas. Essa droga imita o neurotransmissor serotonina e é conhecida por induzir movimentos de caminhada em ratos com lesões na medula espinal. Todos os cinco homens estavam paralisados há mais de dois anos antes de receber o tratamento, em sessões de 45 minutos realizadas uma vez por semana, durante o período da pesquisa. Ao final, depois de terem recebido a buspirona, todos puderam mover suas pernas sem qualquer estímulo. Esse movimento foi comparável ao que eles alcançaram quando receberam o estímulo. “É como se tivéssemos despertado algumas redes (no sistema nervoso)”, disse o coinvestigador Reggie Edgerton. (ADAPTADO DO DISPONÍVEL EM: <HTTP://OGLOBO.GLOBO.COM/SOCIEDADE/CIENCIA>. ACESSO EM: 12 JUL. 2015) a) Descreva o circuito envolvido na execução dos movimentos reflexos apresentados pelos pacientes do experimento. b) Com o aumento da amplitude dos movimentos, houve um emprego mais efetivo dos músculos esqueléticos, que passam a realizar contrações voluntárias. Estabeleça uma relação entre a atividade do sarcômero e as contrações voluntárias executadas pelos pacientes do experimento. 10. (UNIRIO) Fadiga muscular, de forma sucinta, pode ser definida como o declínio da tensão muscular devido à estimulação repetitiva e prolongada durante uma atividade. Assim, quando ocorre trabalho muscular excessivo, o ácido pirúvico resultante da glicólise é convertido em ácido láctico que é tóxico e se acumula nos músculos, causando dores musculares. a) Qual processo biológico de obtenção de energia produz o ácido láctico? b) Em qual condição celular este processo ocorre? E.O. Enem 1. (Enem) Os conhecimentos de fisiologia são aqueles básicos para compreender as alterações que ocorrem durante as atividades físicas (frequência cardíaca, queima de calorias, perda de água e sais minerais) e aquelas que ocorrem em longo prazo (melhora da condição cardiorrespiratória, aumento da massa muscular, da força e da flexibilidade e diminuição de tecido adiposo). A bioquímica abordará conteúdos que subsidiam a fisiologia: alguns processos metabólicos de produção de energia, eliminação e reposição de nutrientes básicos. Os conhecimentos de biomecânica são relacionados à anatomia e contemplam, principalmente, a adequação dos hábitos posturais, como, por exemplo, levantar um peso e equilibrar objetos. BRASIL. PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS: EDUCAÇÃO FÍSICA. BRASÍLIA: MEC/SEF, 1997. Em um exercício físico, são exemplos da abordagem Fisiológica, Bioquímica e Biomecânica, respectivamente: a) a quebra da glicose na célula para produção de energia no ciclo de Krebs; o aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial; o tamanho da passada durante a execução da corrida. b) a quebra da glicose na célula para produção de energia no ciclo de Krebs; o tamanho da passada durante a execução da corrida; o aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial. c) o tamanho da passada durante a execução da corrida; o aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial; a quebra da glicose na célula para produção de energia no ciclo de Krebs. d) o aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial; a quebra da glicose na célula para produção de energia no ciclo de Krebs; o tamanho da passada durante a execução da corrida. e) o aumento da frequência cardíaca e pressão arterial; o tamanho da passada durante a execução da corrida; a quebra da glicose na célula para produção de energia no ciclo de Krebs. E.O. UERJ Exame Discursivo 1. (UERJ) A 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.
74VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 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. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Fuvest) A arte de Leonardo da Vinci se beneficiou de seus estudos pioneiros de anatomia, que revelam como músculos, tendões e ossos constituem sistemas mecânicos de trações, alavancas e torques, como é possível ver em alguns dos seus desenhos. Para que Leonardo da Vinci pudesse representar ações de abraçar-se ou abrirem-se os braços, foi importante saber que entre os principais músculos contraídos em cada situação estão, respectivamente, dorsais tríceps bíceps peitorais Músculos cotraídos Abraçar-se Músculos contraídos Abrirem-se os braços a) os peitorais e os tríceps os dorsais e os bíceps b) os peitorais e os bíceps os dorsais e os tríceps c) os dorsais e os tríceps os peitorais e os bíceps d) os dorsais e os bíceps os peitorais e os tríceps e) os peitorais e os dorsais os bíceps e os tríceps 2. (Unesp) Alguns chefs de cozinha sugerem que o peru não deve ser preparado inteiro, pois a carne do peito e a da coxa têm características diferentes, que exigem preparos diferentes. A carne do peito é branca e macia, e pode ressecar dependendo do modo como é preparada. A carne da coxa, mais escura, é mais densa e suculenta e deve ser preparada separadamente. Embora os perus comercializados em supermercados venham de criações em confinamento, o que pode alterar o desenvolvimento da musculatura, eles ainda mantêm as características das populações selvagens, nas quais a textura e a coloração da carne do peito e da coxa decorrem da composição de suas fibras musculares e da adequação dessas musculaturas às funções que exercem. Considerando as funções desses músculos nessas aves, é correto afirmar que a carne a) do peito é formada por fibras musculares de contração lenta, pobres em mitocôndrias e em mioglobina, e eficientes na realização de esforço moderado e prolongado. b) do peito é rica em fibras musculares de contração rápida, ricas em mitocôndrias e em mioglobina, e eficientes na realização de esforço intenso de curta duração. c) da coxa é formada por fibras musculares de contração lenta, ricas em mitocôndrias e em mioglobina, e eficientes na realização de esforço moderado e prolongado. d) da coxa é formada por fibras musculares de contração rápida, pobres em mitocôndrias e em mioglobina, e eficientes na realização de esforço intenso de curta duração. e) do peito é rica em fibras musculares de contração lenta, ricas em mitocôndrias e em mioglobina, e eficientes na realização de esforço moderado e prolongado. E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Fuvest) O rígido exoesqueleto dos artrópodes é periodicamente substituído para que seu corpo possa crescer. Após as mudas, com o revestimento do corpo ainda flexível, o animal cresce. O gráfico abaixo representa o crescimento desses animais. Nas coordenadas abaixo, represente: a) o crescimento de alguns moluscos, cujo exoesqueleto agrega material de maneira contínua, permitindo o crescimento continuado do animal;
75VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias b) o crescimento de mamíferos, que têm endoesqueleto ósseo e crescem até se tornarem adultos. 2. (Unicamp) As pessoas são incentivadas a praticar atividades físicas visando a uma vida saudável. Especialistas em fisiologia do exercício determinaram a porcentagem de fibras do tipo I e do tipo II encontradas em músculos estriados esqueléticos de quatro grupos de pessoas: atletas maratonistas (*), atletas velocistas (**), pessoas sedentárias, e pessoas com atividade física moderada. Os resultados desse estudo são mostrados na figura a seguir. As características funcionais de cada uma das fibras estão listadas na tabela. (*) corredores de longas distâncias; (**) corredores de curtas distâncias (ex.100 m rasos) Fibra muscular tipo I Fibra muscular tipo II Contração lenta Contração rápida Metabolismo aeróbico Metabolismo anaeróbico Alta densidade de mitocôndrias Baixa densidade de mitocôndrias (FIGURA E TABELA ADAPTADAS DE FOX, E.L ; MATHEWS, D.K. “BASES FISIOLÓGICAS DA EDUCAÇÃO FÍSICA E DOS DESPORTOS”. RIO DE JANEIRO: EDITORA GUANABARA, 1986, P. 72-74.) a) Analise as informações da tabela e indique, entre os quatro grupos de pessoas (A, B, C ou D) mostrados na figura, qual grupo corresponde aos maratonistas e qual grupo corresponde aos velocistas. Justifique. b) Se os dois grupos de atletas não fizerem um treinamento adequado, pode ocorrer nesses atletas dor muscular intensa durante ou após uma competição. A que se deve essa dor muscular? Explique. Gabarito E.O. Aprendizagem 1. C 2. D 3. C 4. B 5. B 6. D 7. C 8. 04 + 16 = 20 9. D 10. C E.O. Fixação 1. B 2. D 3. C 4. B 5. D 6. F F V F V 7. B 8. A 9. D E.O. Complementar 1. D 2. E 3. C 4. A 5. D E.O. Dissertativo 1. pela respiração pela superfície do corpo Sustentação do corpo Cnidaria ADA ADA ADA Insecta Traqueal Exoesqueleto impermeável Exoesqueleto quitinoso e 6 patas (hexápodes) Aracnae Filotraqueal Exoesqueleto impermeável Exoesqueleto quitinoso e 8 patas (octópodes) Peixes ADA ADA ADA Anfíbios Adulto: pulmonar Larva: ADA Adulto: ADA Larva: — Adulto: endoesqueleto ósseo Larva: notocorda Répteis Pulmonar Pele muito queratinizada Endoesqueleto ósseo e tetrápodes 2. a) Podem ser: sustentação, locomoção, proteção e produção das células do sangue. b) A medula óssea fica no interior de determinados ossos. c) O tecido conjuntivo hematopoiético produz hemácias, leucócitos e (megacaríocitos(precursores das plaquetas)). 3. a) Sim, o indivíduo irá sentir dor muscular, em decorrência do acúmulo de ácido lático, produto da fermentação realizada por músculos, quando a oferta de oxigênio não é adequada a demanda muscular. b) a – sarcômero, a unidade contrátil do músculo estriado. b – actina, proteína contrátil da fibra muscular. c – miosina, outra proteína contrátil da fibra muscular.
76VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias O músculo relaxado está representado pela figura I, pois nela ainda não ocorreu o deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina. 4. A curva C caracteriza a natação, pois o gráfico mostra que, os animais por ela representados, dada uma massa corporal, são os que apresentam menor custo energético do transporte, constituindo assim maior eficiência na locomoção. 5. a) O glicogênio muscular utilizado como reserva energética para esse tipo de atividade, se encontra armazenado nas fibras musculares estriadas esqueléticas. b) A diminuição dessa reserva energética pode causar a perda de massa muscular, diminuição do rendimento do atleta e contusões. 6. a) Regiões cervical, torácica e lombar. b) As vértebras têm como funções principais a proteção da medula espinhal e a sustentação corporal. 7. a) O aumento no número de capilares permite maior oxigenação e oferta de nutrientes para as fibras musculares. b) Por se tratar de uma reserva energética (de glicose), o glicogênio pode ser utilizado na produção de energia durante o esforço físico. 8. a) No interior do forame das vértebras passa a medula espinhal (ou raquidiana). No interior do corpo da vértebra acha-se a medula óssea. b) A primeira estrutura de sustentação do embrião é a notocorda. Durante o desenvolvimento humano, essa estrutura será substituída pela coluna vertebral. 9. a) O movimento reflexo envolve a atividade sequencial de três tipos de neurônios: neurônio sensorial aferente, interneurônio medular e neurônio motor eferente. b) As contrações voluntárias executadas pelos pacientes do experimento são o resultado da liberação do neurotransmissor acetilcolina nas junções neuromusculares (placas motoras) dos músculos estriados esqueléticos. Esse neurotransmissor causa a contração muscular com o encurtamento dos sarcômeros das miofibrilas presentes no citoplasma dos músculos esqueléticos. O encurtamento dos sarcômeros ocorre pelo deslizamento das moléculas da proteína actinas sobre as proteínas denominadas miosina, com consumo de ATP e na presença de cálcio. 10. a) Fermentação láctica. b) Esforço físico ou deficiência de oxigênio para suprir as mitocôndrias, local onde se processam o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa, que produz o ATP necessário para a atividade muscular. E.O. Enem 1. D E.O. UERJ Exame Discursivo 1. Na ausência de acetilcolina a transmissão neuromuscular do impulso nervoso nos músculos da face é temporariamente bloqueada; assim esses músculos ficam relaxados. No interior de uma lata, é baixa a concentração de O2 , meio ideal para proliferação da bactéria que realiza fermentação, a partir da qual o CO2 é produzido, estufando a lata. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. B 2. C E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. 2. a) O grupo C representa os maratonistas, pois possuem maior quantidade de fibras tipo I, que garantem maior resistência em esforços prolongados, como correr longos percursos. O grupo A corresponde aos velocistas, pois apresentam maior quantidade de fibras tipo II, que garantem contrações rápidas e anaeróbias, suportando esforço breve, como uma corrida de curto percurso.
77VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias b) Ao passar por grande esforço muscular pode ocorrer deficiência na oxigenação, em consequência as fibras musculares podem passar a realizar respiração anaeróbica a partir da fermentação láctica. Em decorrência dessa reação pode acontecer o acúmulo de ácido láctico na musculatura, resultando em dor.
78VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. Aprendizagem 1. (UFRGS) Em agosto de 2013, foi divulgada a descoberta de um mamífero, o olinguito, que parece uma mistura de gato doméstico e urso de pelúcia, nativo das florestas da Colômbia e do Equador. DISPONÍVEL EM: <HTTP://EXAME.ABRIL.COM.BR/CIENCIA/ NOTICIAS/AMERICANO-OLINGUITO-E-O-MAIS-NOVO-MAMIFERODESCOBERTO>. ACESSO EM: 20 AGO. 2013. Sobre esse mamífero, pode-se afirmar que deve necessariamente apresentar: a) sistema circulatório duplo. b) glândulas uropigianas. c) pecilotermia. d) glândulas mamárias com origem endodérmica. e) notocorda como principal estrutura de sustentação. 2. (FGV) Um dos procedimentos médicos em casos de obstrução de vasos sanguíneos cardíacos, causada geralmente por acúmulo de placas de gordura nas paredes (Figura 1), é a colocação de um tubo metálico expansível em forma de malha, denominado stent (Figura 2), evitando o infarto do miocárdio. Tal procedimento, quando realizado nas artérias coronárias, tem como objetivo desbloquear o fluxo sanguíneo responsável pela condução de gás oxigênio: a) dos pulmões em direção ao átrio esquerdo do coração. b) e nutrientes para o tecido muscular cardíaco. c) do ventrículo esquerdo em direção à aorta. d) e nutrientes para todos os tecidos corpóreos. e) dos pulmões em direção ao ventrículo esquerdo do coração. 3. (UDESC) Analise as proposições em relação à circulação sanguínea humana. I. As veias possuem uma camada espessa de tecido conjuntivo e muscular para poder suportar a pressão sanguínea vinda do coração, que aumenta na medida em que o sangue se afasta do coração. II. No coração, o sangue que sai do ventrículo esquerdo pela artéria aorta é rico em oxigênio. III. A circulação que leva o sangue rico em oxigênio para os pulmões e o coração é chamada de pequena circulação. IV. O sangue rico em gás carbônico passa do átrio para o ventrículo direito. Depois, o sangue é bombeado para as artérias pulmonares, direita e esquerda, que levam o sangue para os pulmões para que ocorra a hematose. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 4. (UEG) A velocidade do sangue através do corpo varia em função da área de secção transversa de um vaso. Considerando-se que a velocidade do sangue seja hipoteticamente constante: a) a diferença de pressão é inexistente, sendo a pressão inicial constante até a região distal do vaso. b) há diferença de pressão, com a pressão inicial maior que a pressão na região distal do vaso. c) há diferença de pressão, com a pressão inicial menor que a pressão na região distal do vaso. d) há diferença de pressão, com aumento da pressão entre as regiões inicial e distal do vaso. 5. (UFRGS) Observe os esquemas abaixo que representam sistemas circulatórios de vertebrados. SISTEMA CARDIOVASCULAR COMPETÊNCIA(s) 4 e 5 HABILIDADE(s) 14, 15, 16 e 18 CN AULAS 33 E 34
79VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Em relação aos dois esquemas, considere as seguintes afirmações. I. O vertebrado do esquema A possui brânquias; o do B, pulmões. II. O esquema A representa circulação simples; o B, circulação dupla. III. O esquema A é característico de anfíbios. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 6. (Ufrn) O coração humano tem sido alvo de estudos da engenharia para a produção de dispositivos alternativos que ajudem a resolver as dificuldades decorrentes dos transplantes naturais. Embora existam hoje corações artificiais, nenhum deles substituiu o original à altura no seu funcionamento. Alguns detalhes mecânicos são fundamentais para o seu perfeito funcionamento. Assim, na construção de um protótipo mais parecido com o coração humano, é necessário considerar que: a) as válvulas devem impedir o retorno do sangue dos ventrículos para os átrios. b) o lado direito deve possuir uma maior capacidade de bombeamento do sangue. c) o lado direito da bomba deve ter a capacidade de aspirar e o esquerdo, de impelir o sangue. d) os conectores de entrada e saída devem ser 4, um para cada átrio e um para cada ventrículo. 7. (PUC-SP) “Por meio de _____(I)_____, o sangue _____ (II)_____ chega ao coração e sai deste para os tecidos por meio da _____(III)_____”. No trecho acima, as lacunas I, II e III, podem ser preenchidas correta e respectivamente, por a) artérias pulmonares, pobre em oxigênio e veia aorta. b) artérias pulmonares, rico em oxigênio e veia aorta. c) veias pulmonares, pobre em oxigênio e artéria aorta. d) veias pulmonares, rico em oxigênio e artéria aorta. e) artérias e veias, rico em oxigênio e veia aorta. 8. (UDESC) Analise as proposições abaixo, em relação à circulação dos vertebrados e dos invertebrados. I. O coração dos peixes possui duas dilatações principais: um átrio e um ventrículo. O sangue com gás carbônico é levado pelas veias para o seio venoso, logo o sangue é levado para o átrio. O átrio bombeia o sangue para o ventrículo e este o bombeia para o cone arterial ou bulbo arterioso. II. Os anfíbios possuem uma circulação fechada e completa, que passa por um coração com duas cavidades (um átrio e um ventrículo). III. Nos anelídeos e nos moluscos cefalópodes a circulação é fechada. O sangue tem um fluxo de circulação que ocorre no interior dos vasos sanguíneos. IV. Os répteis possuem um coração com três cavidades. Em alguns répteis, o ventrículo é parcialmente dividido pelo Septo de Sabatier. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 9. (Colégio Naval) Preencha corretamente as lacunas da sentença abaixo. Em uma pessoa jovem e com boa saúde, quando ocorre a sístole (contração) dos ventrículos, as grandes artérias _______ e a pressão sanguínea em seu interior atinge, em média, cerca de ______________ . Assinale a opção correta. a) contraem-se; 120 mmHg b) contraem-se; 80 mmHg c) relaxam-se; 120 mmHg d) relaxam-se; 80 mmHg e) não se alteram; 120 mmHg 10. (PUC-RJ) A anemia é uma doença que provoca fraqueza, cansaço e desânimo e é caracterizada pela a) destruição de plaquetas do sangue. b) não produção de anticorpos pelo sistema imune. c) diminuição do número de hemácias no sangue. d) perda de proteínas durante a produção de urina. e) morte de células brancas de defesa. E.O. Fixação 1. (FGV) A figura ilustra um coração artificial mecânico, cujos números indicam os orifícios para a entrada e saída do fluxo sanguíneo.
80VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Ao ser implantado em um ser humano, os números: a) 1 e 2 indicam, respectivamente, os locais de conexão com as veias cavas e pulmonares. b) 3 e 4 indicam, respectivamente, os locais de conexão com a artéria aorta e as artérias pulmonares. c) 1 e 3 indicam, respectivamente, os locais de conexão com as veias cavas e/pulmonares. d) 2 e 4 indicam, respectivamente, os locais de conexão com as artérias pulmonares e a artéria Aorta. e) 2 e 3 indicam, respectivamente, os locais de conexão com as artérias e veias pulmonares. 2. (UEMG) O gráfico seguinte representa as pressões sanguíneas ao longo do corpo de uma pessoa saudável. Os números representam compartimentos nos quais foram tomadas as pressões nos intervalos de tempo. Considerando as informações fornecidas e outros conhecimentos sobre a fisiologia circulatória humana, o ventrículo esquerdo do coração está representado pela pressão medida em: a) I. b) II. c) III. d) IV. 3. (UDESC) Analise as proposições em relação à circulação humana. I. O átrio direito comunica-se com o ventrículo direito por meio da válvula mitral, e o átrio esquerdo comunica-se com o ventrículo esquerdo pela válvula tricúspide. II. O coração é envolto pelo pericárdio (membrana dupla) e possui quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. III. O coração se contrai e relaxa. A fase de contração denomina-se sístole e a de relaxamento, diástole. IV. A artéria aorta está ligada ao ventrículo direito pelo qual sai o sangue rico em gás carbônico. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. 4. (Fatec) Os trilhões de células que constituem o corpo humano precisam de água e de variados tipos de nutrientes, além de um suprimento ininterrupto de gás oxigênio. Os nutrientes absorvidos nas células intestinais e o gás oxigênio absorvido nos pulmões são distribuídos às células do corpo pelo sistema cardiovascular, uma vasta rede de vasos sanguíneos, pela qual circula o sangue impulsionado pelo coração. Sobre esse assunto, assinale a alternativa correta. a) A artéria pulmonar conduz sangue, rico em oxigênio, do coração para todo o corpo. b) As veias pulmonares conduzem o sangue arterial, rico em oxigênio, dos pulmões ao coração. c) A absorção e distribuição dos nutrientes são facilitadas pela digestão completa do amido no estômago. d) Os capilares da circulação sistêmica distribuem o gás carbônico aos tecidos, de onde recebem o gás oxigênio. e) A absorção dos nutrientes ocorre nas vilosidades intestinais localizadas na superfície interna do intestino grosso. 5. (UEMG) O líquido extracelular é transportado por todo o corpo em duas etapas: na primeira, por meio do movimento do sangue pelos vasos sanguíneos, e, na segunda, pelo movimento do líquido entre os capilares sanguíneos e as células. À medida que o sangue atravessa os capilares, produz-se também um intercâmbio contínuo de líquido extracelular entre a porção de plasma de sangue e o líquido intersticial que ocupa os espaços entre as células. Os capilares são permeáveis à maioria das moléculas presentes no plasma sanguíneo, podendo tais moléculas se difundir em ambos os sentidos entre o sangue e os espaços tissulares, com exceção de proteínas. Desse modo, o líquido extracelular de qualquer zona do corpo, tanto do plasma quanto dos espaços intersticiais, se encontra em um processo de mesclagem contínua, mantendo assim uma homogeneidade quase completa em todo o corpo. O fluxo dos líquidos corpóreos é determinado pelas pressões: a) capilar e diastólica. c) osmótica e sistólica. b) diastólica e sistólica. d) osmótica e capilar. 6. (IFPE) Considere a figura do coração humano abaixo esquematizado. Nele podem ser observados os vasos sanguíneos que chegam ao coração e que dele saem. Sobre a figura apresentada, podem-se fazer todas as afirmações abaixo, exceto: a) Na circulação pulmonar, o sangue venoso sai do ventrículo direito pela artéria pulmonar e segue em direção aos pulmões. b) Na grande circulação, o sangue arterial sai do ventrículo esquerdo pela artéria Aorta, levando Oxigênio a todas as partes do corpo. c) O sangue arterial chega ao átrio esquerdo do coração por meio das veias pulmonares. d) As veias cavas chegam ao átrio direito do coração conduzindo o sangue venoso recolhido de todo o corpo. e) Tanto as veias cavas como as pulmonares transportam sangue venoso para o coração.
81VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 7. (ETEC) Você já pensou o que acontecerá com o seu corpo sem a realização de atividades físicas? Segundo as informações do IBGE, 80% da população brasileira vive nas cidades e mais de 60% dos adultos que vivem nessas áreas não praticam exercícios físicos com a frequência adequada. Por esse motivo, é necessário combater um problema que vem assumindo grande importância em áreas urbanas, o SEDENTARISMO. Pesquisas comprovam que o sedentarismo afeta aproximadamente 70% da população brasileira, o que corresponde a uma porcentagem maior do que a da obesidade, da hipertensão, do tabagismo, do diabetes e do colesterol alto; sendo assim, praticar atividades físicas é hoje uma questão de saúde pública. Pensando nisso, pode-se afirmar que uma consequência do sedentarismo é a: a) ocorrência de acidentes vasculares que provocam a mistura de sangue arterial e venoso nos ventrículos, resultando em deficiência de oxigenação nos tecidos do corpo. b) ocorrência constante de processos inflamatórios que resultam no aumento de tamanho dos gânglios linfáticos, o que se conhece popularmente como cãibras. c) redução do volume de ar que cabe nos pulmões e da capacidade de o coração bombear sangue para todo o corpo, o que afeta a oxigenação celular. d) alteração do material genético ocasionando diminuição da mineralização óssea, o que aumenta a osteoporose e os problemas nas articulações. e) incidência de infarto agudo do miocárdio, devido ao aumento da irrigação do músculo cardíaco pelo sangue contido no interior do coração. 8. (IFSC) (...) Nossa circulação é dupla, sendo o trajeto “coração – pulmões – coração”, denominado circulação pulmonar (ou pequena circulação) e o trajeto “coração – sistemas corporais – coração” denominado circulação sistêmica (ou grande circulação). Capilares Artéria Veia Coração Capilares FONTE: HTTP://VIAJANDOPELOMUNDODACIENCIA.BLOGSPOT.COM/2010/07/ SISTEMACIRCULATORIO.HTML. ACESSO EM 28 AGO. 2010. Com base nas informações acima e sobre o assunto sistema circulatório, é correto afirmar que: a) a pequena circulação é a designação dada à parte da circulação sanguínea na qual o sangue é bombeado para os pulmões e retorna rico em gás carbônico volta ao coração. b) na circulação sanguínea humana, as veias sempre transportam gás carbônico e as artérias sempre transportam oxigênio. c) na circulação sanguínea humana, as veias sempre transportam oxigênio e as artérias sempre transportam gás carbônico. d) na grande circulação, o sangue sai do ventrículo esquerdo para todo o organismo, pela artéria aorta, e do organismo até o átrio direito onde chega pelas veias cavas. e) nos humanos, o átrio esquerdo comunica-se com o ventrículo esquerdo pela válvula tricúspide. 9. (UEG) A força gravitacional desempenha um papel fundamental na estabilidade dos organismos vivos. Dentro de uma espaçonave em órbita os tripulantes experimentam uma aparente perda de peso, situação denominada de estado de imponderabilidade. No caso de um astronauta em um ambiente onde a gravidade é praticamente nula, é correto afirmar: a) o cérebro será menos irrigado por correntes sanguíneas. b) a pressão para baixo, sobre a coluna vertical, torna-se maior. c) o seu coração bombeia mais facilmente sangue para todas as regiões do seu corpo. d) a quantidade de movimento linear do fluido sanguíneo passa a ser uma função da densidade do sangue. 10. (Fac. Albert Einstein – Medicina) O esquema abaixo representa, de forma simplificada, o coração humano. Há grandes vasos que levam sangue dos órgãos e tecidos para o coração e outros que levam sangue desse órgão para outras partes do corpo. No coração humano a) a entrada de sangue rico em oxigênio se dá pelas veias cavas. b) a entrada de sangue pobre em oxigênio se dá pela artéria pulmonar. c) a saída de sangue rico em oxigênio se dá pela artéria aorta. d) a saída de sangue pobre em oxigênio se dá pelas veias pulmonares.
82VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. Complementar 1. (PUC-RJ) Os esquemas I, II, III e IV mostram o Sistema Cardiovascular de Vertebrados. I II III IV V A V A A A A V A A V V PAULINO, Wilson Roberto. Biologia. Rio de Janeiro: Ática, 2003 (adaptado). Assinale a alternativa FALSA. a) O esquema I é característico de animais pecilotérmicos aquáticos. b) O esquema IV permite completa separação do sangue arterial e venoso. c) Nos animais com o esquema II e III ocorre mistura de sangue arterial e venoso. d) Os esquemas I, II e III são característicos de uma circulação dupla completa. e) O sistema circulatório dos mamíferos é simbolizado no esquema IV. 2. (UFPR) Para facilitação de seu estudo, muitas vezes o corpo humano é dividido em sistemas. Entretanto as funções fisiológicas desempenhadas pelo corpo não estão dissociadas e ocorrem através da integração desses diferentes sistemas. Sobre os sistemas circulatório, respiratório e imunológico, considere as seguintes afirmativas: 1. O oxigênio (O2 ), assimilado pelo corpo através das trocas gasosas realizadas pelo sistema respiratório, é distribuído pelas hemácias presentes no sangue, ligado a moléculas de hemoglobinas, desempenhando papel importante no processo de produção de energia da maioria das células do corpo. 2. As artérias são vasos que transportam o sangue proveniente do coração, podendo inclusive transportar sangue venoso, como no caso das artérias pulmonares. 3. O timo, o baço e os linfonodos fazem parte do sistema linfático, que, entre outras funções, desempenha papel importante no sistema de defesa do corpo humano. 4. O sistema circulatório é composto pelos sistemas sanguíneo, que transporta o oxigênio, e pelo linfático, responsável pelo transporte de CO2 . Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 3. (UNIRIO) PESQUISADORES DA UNIVERSIDADE DE CAMBRIDGE, NA INGLATERRA, SUGEREM QUE O USO DE ESTATINAS, SUBSTÂNCIAS UTILIZADAS AO COLESTEROL, PODEM RETARDAR O ENVELHECIMENTO DAS ARTÉRIAS. As artérias dos pacientes que sofrem de doenças cardíacas (pressão alta, diabetes, colesterol alto) e tem hábitos desaconselhados (tabagismo, pouca ou nenhuma atividade física) envelhecem em uma progressão mais acelerada do que o resto do corpo. As células das artérias mais “envelhecidas” não funcionam tão bem quanto as mais jovens. Por isso, são menos capazes de combater a ruptura dos depósitos de gordura, chamados de placas arterioscleróticas, o que pode bloquear as artérias e causar ataques cardíacos e derrames. De acordo com o estudo, ao aumentar os níveis da proteína NBS-1, as estatinas aceleram a recuperação do DNA das células, aumentando o tempo de vida das artérias e prevenindo seu envelhecimento prematuro. HTTP://WWW.BBC.CO.UK Em nível estrutural, os vasos sanguíneos aos quais o texto se refere diferenciam-se das veias porque: a) nas artérias, o sangue circula mais lentamente por estar sob baixa pressão. b) as artérias possuem paredes mais espessas e ricas em fibras elásticas. c) em geral, as artérias, são bem mais visíveis e superficiais que as veias. d) nas artérias, o fluxo do sangue é impulsionado pela contração da musculatura. e) as artérias só transportam sangue arterial, rico em oxigênio. 4. (PUC-RJ) O coração humano apresenta uma série de peculiaridades para que a circulação sanguínea se dê de forma eficiente. Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta em relação a estas características. a) A musculatura mais espessa do ventrículo esquerdo é necessária para aumentar a pressão do sangue venoso. b) O sangue oxigenado nos pulmões entra no coração pela veia pulmonar, e o sangue rico em gás carbônico entra nos pulmões pela artéria pulmonar. c) As válvulas do coração têm por função permitir o refluxo do sangue para a cavidade anterior durante o processo de diástole. d) As paredes internas do coração permitem certa taxa de difusão de gases, o que faz com que esse órgão seja oxigenado durante a passagem do sangue por ele. e) A separação das cavidades do coração impede o maior controle do volume sanguíneo.
83VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 5. (UEL) Analise a figura a seguir. Com base na figura e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir. I. O ciclo cardíaco é uma sequência completa de sístoles e diástoles das câmaras do coração. O início do ciclo é marcado pela diástole dos átrios, que bombeiam sangue para o interior dos ventrículos, que estão em sístoles. II. A circulação é organizada de tal modo que o lado direito do coração bombeia sangue para os pulmões, fenômeno chamado de circulação pulmonar, e o lado esquerdo bombeia sangue para o resto do corpo, fenômeno chamado de circulação sistêmica. III. O coração propriamente dito consiste em quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Os átrios estão separados dos ventrículos pelas valvas mitral e tricúspides, que impedem o refluxo do sangue para os átrios quando os ventrículos se contraem. O refluxo de sangue da artéria pulmonar e da aorta para os ventrículos é impedido pelas valvas pulmonar e aórtica. IV. Os principais tipos de vasos sanguíneos são as artérias, as arteríolas, os capilares, as vênulas e as veias, os quais são constituídos por três camadas: a túnica íntima, a túnica média e a túnica adventícia. Esses vasos sanguíneos são inervados por fibras nervosas parassimpáticas. Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. E.O. Dissertativo 1. (UFPR) As figuras abaixo apresentam esquemas da estrutura da parede de três tipos de vasos sanguíneos encontrados em mamíferos: a) Indique o nome de cada um dos vasos. b) Relacione, para cada vaso, características da estrutura de sua parede com a sua função. 2. (PUC-RJ) Descreva as principais diferenças entre os sistemas circulatórios de peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. 3. (UFMG) Os sistemas circulatórios das diferentes classes de vertebrados assumem padrões bem característicos. Assim sendo, funcionalmente, as modificações estruturais do coração garantiram a eficiência do sistema cardiorrespiratório em diferentes animais. Analise, nestes gráficos, a variação da pressão na circulação sistêmica e na pulmonar em mamíferos e em anfíbios: Com base nas informações contidas nesses gráficos e em outros conhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede. a) Explique, do ponto de vista morfofuncional, as diferenças observadas entre a pressão na circulação sistêmica e na pulmonar dos mamíferos. b) Considerando apenas os anfíbios, justifique a semelhança entre os valores da pressão na circulação sistêmica quando comparados aos valores da pressão na circulação pulmonar. 4. (UFPR) D B C E A
84VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Na figura acima, que representa de forma simplificada o sistema circulatório em humanos, a quais letras correspondem, respectivamente, veia e artéria pulmonar? b) A trombose venosa profunda (TVP) resulta da formação de um trombo (coágulo de sangue) numa veia profunda da perna. Na TVP pode ocorrer obstrução, parcial ou total, da passagem do sangue. Em algumas situações, o coágulo se desprende e é transportado pelo sangue. Nesse caso, em qual das porções do sistema circulatório indicadas na figura ele chegará primeiro? c) Indique, ordenando as letras, o percurso que esse coágulo faria para ir de D até A. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO 5. (UNB) Considerando a figura acima, que ilustra o mecanismo de funcionamento de um coração, julgue os itens a seguir. a) Os 4% de sangue que saem do átrio direito para o ventrículo possuem maior concentração de O2 que os 10% que saem do átrio esquerdo. b) Um animal cujo coração é semelhante ao ilustrado na figura pertence a uma classe do domínio Eukaria cujos representantes ocupam, durante a fase larval, ambientes aquáticos dulcícolas e, em geral, respiram por brânquias. c) Mais de 70% do sangue que entra pelo átrio esquerdo é proveniente de vários órgãos, exceto dos pulmões e da pele. d) Um animal cujo coração é semelhante ao ilustrado na figura tem a pele bastante vascularizada e sempre umedecida pela secreção das glândulas secretoras de muco. 6. (UFBA) ”Há bilhões de anos, as primeiras células eram nutridas pelo mar onde viviam. À medida que os animais se tornavam mais complexos, com o advento da pluricelularidade, um sistema circulatório evoluiu, servindo aos mesmos propósitos que o mar havia servido para as primeiras células.” (AUDESIRK; AUDESIRK, 1999, P. 537-538). Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema: a) apresente uma aquisição evolutiva que permitiu a nutrição de organismos pluricelulares, substituindo a função do mar para as primeiras células. b) explique o significado biológico da associação dos sistemas circulatório e respiratório. 7. (Fac. Santa Marcelina – Medicina) A substância CERA (ativador constante do receptor de eritropoetina) é a terceira geração de eritropoetina (EPO), hormônio que estimula a produção de eritrócitos, responsável pelo aumento da resistência muscular. a) Qual o principal órgão produtor de EPO no corpo humano adulto? Como esse hormônio atinge o local que produz eritrócitos? b) Explique a vantagem fisiológica que um atleta pode ter com o aumento da produção de eritrócitos. 8. (UEMA) A velocidade de circulação do sangue nos vasos varia dependendo do seu diâmetro. Quanto maior o diâmetro e mais próximo do coração, menor será a velocidade de circulação de sangue por ele, como no caso da aorta. De outra forma, quanto menor o diâmetro e mais longe do coração, maior será a velocidade de circulação do sangue. Com base no texto, justifique a taxa alta de mortalidade em indivíduos com rompimento da aorta. 9. (UFPR) Para manter o pH sanguíneo em limites compatíveis com a sobrevivência (7,35 < pH < 7,45), o organismo lança mão de uma série de mecanismos de controle. Um deles é o sistema tampão do bicarbonato, representado pela equação: CO2 + H2 O → H2 CO3 → HCO – 3 + H+ dióxido de carbono água ácido carbônico bicarbonato íon hidrogênio Levando-se em consideração a equação apresentada, qual o efeito sobre o pH sanguíneo: a) do vômito, com perda do conteúdo estomacal? b) da diarreia, com perda do conteúdo intestinal? c) do aumento forçado da frequência respiratória? TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO 10. (UNB) Redija um texto, na modalidade padrão da língua portuguesa, apresentando as diferenças anatômicas entre o coração esquematizado na figura e o coração de um indivíduo adulto da classe Mammalia. Apresente, ainda, as implicações dessas diferenças do ponto de vista fisiológico.
85VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. UERJ Exame Discursivo 1. (UERJ) O 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. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Unesp) Leia. Quando abrirem meu coração Vão achar sinalização De mão e contramão. (MILLÔR FERNANDES. VEJA, 04.04.2012.) No contexto da biologia, os versos de Millôr Fernandes, falecido em 2012, podem ser usados para ilustrar, de maneira poética, as características de um sistema circulatório em que os sangues arterial e venoso seguem fluxos distintos, sem se misturarem. Nessas condições, o protagonista desses versos poderia ser: a) uma ave ou um peixe. b) um réptil ou um mamífero. c) um mamífero ou uma ave. d) um peixe ou um réptil. e) um réptil ou uma ave. 2. (Unicamp) A pressão parcial do gás O2 (pO2 ) e a do gás CO2 (pCO2 ) foram medidas em duas amostras (I e II) de sangue colhidas simultaneamente de um homem normal. A amostra I teve pO2 = 104 mm Hg e pCO2 = 40 mm Hg, enquanto a amostra II teve pO2 = 40 mm Hg e pCO2 = 45 mm Hg. Em relação ao caso em análise, é CORRETO afirmar que: a) a amostra I corresponde a sangue arterial, que pode ter sido obtido de artéria pulmonar, que cede O2 para as células corporais com baixa concentração desse gás. b) a amostra II corresponde a sangue venoso, que pode ter sido obtido de veias pulmonares, que levam sangue do pulmão ao coração. c) a amostra II pode ter sido obtida de uma artéria pulmonar, que leva sangue do coração ao pulmão, onde a pO2 do ar é menor que a do sangue que chega a esse órgão. d) a amostra I pode ter sido obtida de veias pulmonares, que chegam ao coração trazendo sangue oxigenado, que será usado para irrigar o próprio coração e outros órgãos. E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. (Fuvest) As Figuras I, II e III esquematizam a circulação sanguínea em diferentes vertebrados. a) Analise a Figura II. A partir da cavidade apontada pela seta, ordene as demais cavidades cardíacas e os circuitos 1 e 2, na sequência correspondente à circulação do sangue. b) Faça o mesmo, em relação à Figura III. c) Qual(is) das três figuras mostra(m) o coração em que há mistura de sangue arterial e sangue venoso? d) Dê um exemplo de grupo de vertebrados para o tipo de circulação esquematizado em cada uma das três figuras. 2. (Unicamp) Os tubarões e os golfinhos são semelhantes quanto ao formato corpóreo, como pode ser notado nas figuras abaixo. Tal semelhança, no entanto, não reflete proximidade filogenética.
86VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Dado que a semelhança apontada entre os tubarões e os golfinhos não pode ser explicada por ancestralidade comum, a que ela se deve? Explique o processo que originou tal semelhança. b) Diferencie os tubarões dos golfinhos quanto ao sistema respiratório e quanto à estrutura do coração. 3. (Unicamp) A alimentação rica em gordura, o sedentarismo e o consumo de cigarro são hábitos presentes na sociedade atual, sendo responsáveis, em parte, pela hipertensão arterial, que, por sua vez, favorece o acúmulo de placas de gordura na parede interna das artérias, causando a aterosclerose. a) O que ocorre com o fluxo sanguíneo nas artérias em que há acúmulo de placas de gordura? Justifique. b) Em situação normal, quando o sangue bombeado pelo coração passa pelas artérias, esses vasos sofrem alterações estruturais, que permitem sua adaptação ao aumento de pressão. Explique como as artérias se alteram para se adaptar a esse aumento da pressão arterial. Que componente da parede da artéria permite essa adaptação? Gabarito E.O. Aprendizagem 1. A 2. B 3. A 4. B 5. C 6. A 7. D 8. A 9. C 10. C E.O. Fixação 1. A 2. A 3. B 4. B 5. C 6. E 7. C 8. D 9. C 10. C E.O. Complementar 1. D 2. C 3. B 4. B 5. B E.O. Dissertativo 1. a) i – artérias; ii – capilares e iii – veias. b) As artérias apresentam a parede mais espessa, para suportar e manter a elevada pressão arterial decorrente da sístole. Os capilares apresentam epitélio simples e pavimentoso que permite a ocorrência de trocas gasosas entre o sangue e os tecidos. As veias possuem a parede menos espessa do que as artérias, sem músculos, visto que, normalmente, esses vasos realizam transporte sanguíneo com baixa pressão. 2. Peixes possuem coração com duas cavidades (um átrio e um ventrículo), sua circulação é simples (passa pelo coração uma vez) e completa (sem mistura de sangue arterial e venoso), no coração só passa sangue venoso. Os anfíbios adultos têm coração com três cavidades (dois átrios e um ventrículo), sua circulação é dupla (passa duas vezes pelo coração) e incompleta (no coração ocorre mistura de sangue venoso e arterial). Os répteis, com exceção dos crocodilianos, têm coração também com três cavidades, circulação dupla e incompleta. Os crocodilianos possuem o ventrículo completamente separado em duas cavidades, porém, ainda assim sua circulação é incompleta (devido ao forame de panizza. Aves e mamíferos apresentam coração com quatro cavidades (dois átrios e dois ventrículos) e a circulação dupla e completa. 3. a) Na circulação sistêmica é empregada maior pressão devido a característica estrutural do ventrículo esquerdo. Este possui uma parede muscular mais espessa do que a parede do ventrículo direito, a partir do qual se inicia a circulação pulmonar. b) O coração dos anfíbios apresenta somente um ventrículo, portanto a mesma pressão, a partir da sístole ventricular, é empregada e ambas circulações (pulmonar e sistêmica). 4. a) B: veia pulmonar; D: artéria pulmonar. b) O trombo venoso irá atingir primeiramente o átrio direito (C) do coração. c) D – B – E – A. 5. a) Correto. b) Correto. c) Correto. d) Correto. 6. a) Fator chave na evolução dos animais foi o estabelecimento de um sistema circulatório, responsável por funções necessárias a manutenção de vida do organismo, a partir da sobrevivência de cada célula. Esse sistema se constituiu em um conjunto de vasos, associado a um órgão propulsor (coração), para a distribuição de sangue, um fluido orgânico vital. b) A profunda interação entre os sistemas circulatório e respiratório culmina em uma máxima eficiência, responsável por manter, de forma mais econômica e efetiva, as condições internas que asseguram a sobrevivência celular e consequentemente de todo o organismo. É muito favorável que ao transportar o sangue, nele também sejam levadas substâncias essenciais para as células, como o gás oxigênio e delas sejam retiradas substâncias nocivas, como o gás carbônico. 7. a) Os rins são os maiores responsáveis pela produção de EPO. O hormônio chega à medula óssea através da corrente sanguínea. b) O aumento da produção de eritrócitos gera maior aporte de oxigênio ao tecido muscular, melhorando o rendimento do atleta. 8. A artéria aorta é a artéria com o maior diâmetro no corpo humano. O seu rompimento causa um quadro hemorrágico grave, porque a velocidade de fluxo do sangue em seu interior é baixa. Contudo, a aorta se direciona a partir do ventrículo esquerdo e encaminha o sangue para a circulação sistêmica, assim a pressão exercida em sua parede é máxima.
87VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 9. a) O vômito produz perda do ácido clorídrico estomacal resultando num processo de alcalose metabólica e, consequentemente, o pH sanguíneo aumenta. b) A diarreia com perda do conteúdo intestinal básico leva a acidose com consequente redução do pH sanguíneo. c) O aumento forçado da atividade respiratória provoca a eliminação excessiva do CO2 , devido ao deslocamento do equilíbrio para a esquerda. Esse fato causa alcalose respiratória com aumento do pH sanguíneo. 10. O coração dos anfíbios adultos é formado por 3 câmaras: 2 átrios e 1 ventrículo. A circulação desses animais é incompleta porque ocorre mistura de sangue arterial e venoso no único ventrículo. Esse fato contribui para o fato de os anfíbios serem animais ectotérmicos. Em mamíferos, o coração é tetracavitário e formado por 2 átrios e 2 ventrículos completamente separados pó um septo musculoso. A circulação é dupla e completamente separada, sem mistura de sangue arterial e venoso. Dessa forma, o sangue arterial que chega aos tecidos é rico em oxigênio, fato que contribui, decisivamente, para a manutenção da endotermia. E.O. UERJ Exame Discursivo 1. O que permite a elevada pressão sanguínea em artérias são dois principais fatores: o forte impulso do sangue na sístole do ventrículo esquerdo e pela espessa musculatura lisa que compõem as paredes desses vasos. Nas veias a rápida velocidade do sangue é garantida pela musculatura esquelética que age comprimindo as paredes das veias e as válvulas no interior desses vasos impedem o retorno do sangue venoso aos tecidos. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. C 2. D E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) Do átrio direito (cavidade X –figura II) o sangue venoso, passa para o ventrículo (cavidade Y) e em seguida, simultaneamente, parte do sangue é bombeado para os pulmões -circuito 1, posteriormente, o sangue arterial, é direcionado à Z e em seguida para Y novamente. De Y para o circuito 2 (circulação sistêmica) e após para X; outra parte do sangue vai diretamente para o circuito 2 e retorna a X. b) Da cavidade X, figura III – o sangue venoso passa para o ventrículo direito (cavidade Y), a seguir é bombeado para as artérias pulmonares, percorrendo o circuito 1 (pulmões). O sangue, já oxigenado, retorna para o átrio esquerdo (cavidade W) e é enviado para o ventrículo esquerdo (cavidade Z), de onde é bombeado para a artéria aorta, então percorrendo o circuito 2, correspondente à circulação sistêmica. c) Figura II. d) Figura I – peixes; figura II – répteis não crocodilianos; figura III – mamíferos. 2. a) Em decorrência de convergência adaptativa, foram selecionadas pelo meio as características favoráveis a sobrevivência nesse ambiente aquático. Por isso podem ser observadas semelhanças morfológicas entre o tubarão (peixe) e o golfinho (mamífero). b) Tubarão: peixes em geral apresentam coração bicavitário, com 1 átrio e 1 ventrículo e possuem circulação fechada e simples. Sua respiração é respiração branquial. Golfinhos: mamíferos em geral apresentam coração tetracavitário, com 2 átrios e 2 ventrículos. Essa circulação é fechada, dupla e completa. Apresentam respiração pulmonar. 3. a) Quando ocorre acúmulo de gordura no interior das artérias, o diâmetro desses vasos fica reduzido e consequentemente acontece redução do fluxo sanguíneo local. b) As artérias conseguem dilatar, em resposta ao fluxo sanguíneo, devido à sua característica elástica, proporcionada pelo tecido muscular liso componente de sua parede.
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BIOLOGIA BIOLOGIA CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 4 BIOQUÍMICA E GENÉTICA
90VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. APRENDIZAGEM 1. (CFTMG) As reações químicas representadas no esquema podem ocorrer em uma mesma célula. Sobre essas reações químicas, é INCORRETO afirmar que a(o): a) oxigênio origina-se da molécula de água. b) fase luminosa é independente da fase química. c) carboidrato produzido gera outras substâncias. d) luz é fundamental para a excitação dos elétrons. 2. (CFTRJ) Bicho fazendo fotossíntese?! Você deve saber que, para se alimentar, as plantas transformam luz solar em glicose em um processo chamado fotossíntese. Agora, uma novidade: cientistas franceses descobriram que o pulgão da espécie Acyrthosiphon pisum pode, assim como as plantas, gerar energia a partir da luz. É a primeira vez que uma coisa assim é observada no reino animal... Segundo Jean Christophe Valmalette, físico da Universidade do Sul Toulon-Var, na França, isso só é possível porque tal inseto produz carotenoides, um tipo de pigmento encontrado em vegetais como a cenoura, “Assim como as plantas usam a clorofila para absorver a luz do sol e gerar energia, o pulgão faz o mesmo usando como pigmento o carotenoide”, explica. A descoberta aconteceu quando os cientistas colocaram alguns pulgões em ambientes com luz e outros em locais escuros. Depois disso, eles mediram a quantidade de adenosina trifosfato (ATP) que era produzida por esses animais nas duas situações. “O ATP é uma molécula responsável por armazenar energia e nós vimos que, quanto mais iluminado é o ambiente, mais ATP o pulgão produz”, diz Jean. (TEXTO EXTRAÍDO DA REVISTA ON-LINE CIÊNCIA HOJE DAS CRIANÇAS. HTPIFCHC.CIENCIAHOJE.UOL.COM.BCLBICHOFPZENDO-FOTOSSINTESE/. ACESSO EM 29109/2013.) A respeito do texto acima e considerando a reação da fotossíntese, assinale a afirmativa CORRETA. a) O dióxido de carbono (CO2 ) transforma-se em oxigênio. b) A fotossíntese ocorre independente da luz. c) O excedente da fotossíntese converte-se em amido. d) A luz quebra a molécula de glicose e produz energia. 3. (FGV) A produção de adenosina trifosfato (ATP) nas células eucarióticas animais acontece, essencialmente, nas cristas mitocondriais, em função de uma cadeia de proteínas transportadoras de elétrons, a cadeia respiratória. O número de moléculas de ATP produzidas nas mitocôndrias é diretamente proporcional ao número de moléculas de: a) glicose e gás oxigênio que atravessam as membranas mitocondriais. b) gás oxigênio consumido no ciclo de Krebs, etapa anterior à cadeia respiratória. c) glicose oxidada no citoplasma celular, na etapa da glicólise. d) gás carbônico produzido na cadeia transportadora de elétrons. e) água produzida a partir do consumo de gás oxigênio. 4. (UFSJ) Analise as afirmativas abaixo, sobre bioenergética: I. Diferentes dos animais, que utilizam carboidratos como principal fonte de energia para as atividades metabólicas, as plantas, seres autotróficos, não dependem de carboidratos, pois são capazes de utilizar a energia luminosa do sol para essas atividades. II. Os animais, assim como as plantas, são dependentes, mesmo que indiretamente, da energia oriunda da fotossíntese, uma vez que a maioria das cadeias tróficas dependem principalmente da energia solar. III. Nos animais, a respiração celular ocorre exclusivamente nas mitocôndrias. IV. Além da disponibilidade de luz, a escassez de água pode ser considerada um fator limitante para a fotossíntese. Com base nessa análise, estão CORRETAS apenas as afirmativas: a) I e II. b) II e IV. c) III e IV. d) I e III. FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE COMPETÊNCIA(s) 3 e 7 HABILIDADE(s) 8, 9 e 25 CN AULAS 27 E 28
91VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 5. (UEMG) Considere a imagem a seguir: Conforme mostrado no esquema, a assimilação de energia pelos organismos autótrofos está ligada ao processo: a) fermentativo. b) fotossintético. c) oxidativo. d) respiratório. 6. (PUC-RJ) A fotossíntese é um processo complexo que ocorre em duas fases: fase luminosa e Ciclo de Calvin. Sobre as duas etapas da fotossíntese, foram feitas as seguintes afirmativas: I. Na fase luminosa, ocorre a conversão da energia solar em energia química. II. Na fase luminosa, ocorre liberação de oxigênio, produção de NADPH e consumo de ATP. III. No Ciclo de Calvin, o CO2 atmosférico é incorporado em moléculas orgânicas do cloroplasto. IV. O Ciclo de Calvin necessita indiretamente da luz, pois a produção de açúcar depende do ATP e NADPH produzidos na fase luminosa. Estão corretas: a) Somente I, II e III. b) Somente II, III e IV. c) Somente I, III e IV. d) Somente I, II e IV. e) Todas as afirmativas. 7. (G1 – IFSP) Considerando-se o ciclo do carbono, analise a figura abaixo. Em I e II estão representados, respectivamente, os processos e quem os executa. Desta forma, assinale a alternativa CORRETA. a) I.: Respiração em organismos aeróbios; II.: Fotossíntese em organismos autótrofos. b) I.: Respiração em organismos aeróbios; II.: Fotossíntese em organismos heterótrofos. c) I.: Fotossíntese em organismos anaeróbios; II.: Respiração em organismos heterótrofos. d) I.: Fotossíntese em organismos anaeróbios; II.: Respiração em organismos autótrofos. e) I.: Fotossíntese em organismos autótrofos; II.: Respiração em organismos aeróbicos. 8. (UFRGS) No bloco superior abaixo, são citadas duas estruturas presentes nos cloroplastos; no inferior, características dessas estruturas. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1. Tilacoides 2. Estroma ( ) A luz absorvida pelo pigmento é transformada em energia química. ( ) Enzimas catalisam a fixação de CO2 . ( ) Parte do gliceraldeído 3 fosfato resulta na produção de amido. ( ) A oxidação de moléculas de água produz elétrons, prótons e O2 . A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 2 – 2 – 1. b) 1 – 1 – 2 – 1. c) 1 – 2 – 2 – 2. d) 2 – 1 – 1 – 1. e) 2 – 1 – 1 – 2. 9. (UFJF) Uma jovem comeu um lanche que continha pão, alface, tomate, queijo e carne bovina, além de óleos vegetais no molho. Nas próximas horas seu corpo irá utilizar a energia proveniente desses alimentos. Em relação a isso, assinale a alternativa CORRETA: a) a quantidade de energia química que a jovem obteve ao comer o queijo e a carne é a mesma quantidade que os bovinos adquirirem ao comer suas rações. b) para a produção do pão foi utilizado o trigo, cujas moléculas de clorofila transferiram a energia luminosa do sol, sob a forma de energia química, para moléculas de ATP na etapa química da fotossíntese. c) o tomate é um dos alimentos que forneceu a glicose que entra na mitocôndria para a realização do Ciclo de Krebs. d) a alface é um vegetal capaz de aproveitar gás carbônico e água para produzir substâncias orgânicas que lhes servem de alimento, utilizando a luz solar como fonte de energia. e) para a produção, pela indústria panificadora, do pão desse sanduíche foi realizado um processo de respiração aeróbia por bactérias.
92VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 10. (G1 - CFTMG) Analise o gráfico a seguir. Considerando uma planta em situação experimental mantida, constantemente, na intensidade luminosa A, o resultado esperado é que essa planta a) entre em estado de dormência. b) consuma seus recursos até morrer. c) consiga desenvolver-se normalmente. d) inicie o processo de reprodução sexuada. E.O. FIXAÇÃO 1. (COL. NAVAL) Analise as afirmativas a seguir sobre o processo da fotossíntese. I. Na fotossíntese, o gás carbônico e a água são reagentes. A glicose e o gás oxigênio, entretanto, são produtos. II. As plantas terrestres obtêm o gás utilizado como reagente na fotossíntese, normamente, do ar atmosférico. Esse gás penetra nas folhas, principalmente, através do pecíolo e também é utilizado na respiração. III. Nas folhas dos vegetais, existem células portadoras de clorofila, um pigmento esverdeado que é capaz de absorver a energia solar. O processo denominado fotossíntese ocorre nessas células. IV. Parte das substâncias produzidas por uma planta durante a fotossíntese é utilizada pelas próprias células onde ocorreu o processo e parte é exportada para as demais regiões da planta por meio dos vasos lenhosos. V. Parte do gás produzido no processo da fotossíntese é utilizado pela própria planta em outro processo denominado respiração celular. Assinale a opção correta. a) Apenas as afirmativas I, III e V são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas II e IV são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. e) Apenas as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. 2. (UFSJ) O ponto de compensação fótico é o ponto em que, para uma certa luminosidade, uma planta devolve e fixa as mesmas quantidades de carbono para o ambiente durante a fotossíntese. Nessas condições, é CORRETO afirmar que a planta: a) continua crescendo, pois, embora consuma carboidrato proveniente da fotossíntese, não interrompe os processos de retirada de água e alimento do solo. b) não cresce, pois fixa carbono na forma de carboidrato e libera carbono na forma de CO2 na mesma proporção, ou seja, consome tudo o que produz. c) morre, pois não consegue produzir energia suficiente para suas atividades metabólicas. d) cresce, pois utiliza todo o carbono disponível para a produção de energia metabólica para a manutenção da vida. 3. (IBMEC-RJ) O gráfico abaixo representa a relação entre uma reação que ocorre em alguns seres vivos e a concentração do gás carbônico. De acordo com o gráfico e os dados nele indicados, assinale a alternativa INCORRETA: a) A reação exemplificada nesse gráfico é realizada somente por seres autótrofos. b) A reação representada na questão utiliza oxigênio como um de seus reagentes. c) Após o ponto B, a concentração do CO2 não influencia mais na taxa da reação. d) A reação representada na questão utiliza a luz solar como fonte de energia. e) Do ponto A até o ponto B a taxa da reação aumenta proporcionalmente à concentração do gás carbônico. 4. (CEFET-MG) Observe o gráfico seguinte. Considerando apenas as variáveis do gráfico, caso uma planta seja mantida no ponto “A”, ela: a) aumentará sua taxa de respiração. b) continuará viva por certo período. c) armazenará grande quantidade de glicose. d) morrerá por falta de substâncias orgânicas. e) crescerá significativamente em poucos dias. 5. (UFTM) O gráfico ilustra o espectro de absorção da luz pelas clorofilas a e b, em diferentes comprimentos de onda. Elas são duas das principais clorofilas presentes nos eucariontes fotossintetizantes.
93VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Suponha que três plantas (I, II e III) da mesma espécie ficaram expostas diariamente aos comprimentos de onda 460 nm, 550 nm e 660 nm por um mês, respectivamente. É possível supor que: a) todas sucumbiram depois desse período, devido à falta de reservas orgânicas. b) apenas a planta II conseguiu sintetizar matéria orgânica suficiente para crescer. c) as plantas I e III conseguiram sintetizar matéria orgânica suficiente para crescerem. d) todas permaneceram no seu ponto de compensação fótico durante esse período. e) a planta II respirou e as outras realizaram somente a fotossíntese para crescer. 6. (Fac. Albert Einstein - Medicina) Uma certa solução de coloração rósea, indicadora de pH, torna-se amarela em meio ácido e roxa em meio alcalino. Em um experimento, uma quantidade desta solução é colocada em tubos de ensaio, que são hermeticamente fechados por rolhas. No interior de cada tubo coloca-se uma folha, que fica presa à rolha, conforme mostrado no esquema abaixo. Alguns desses tubos são mantidos no escuro (lote A) e outros ficam expostos à luz (lote B). Após algum tempo, espera-se que a solução nos tubos do lote A torne-se a) amarela, devido à liberação de gás carbônico pela folha e a do lote B roxa, devido ao consumo de gás carbônico pela folha. b) roxa, devido ao consumo de gás carbônico pela folha e a do lote B amarela, devido à liberação de gás carbônico pela folha. c) amarela, devido ao consumo de oxigênio pela folha e a do lote B roxa, devido à liberação de gás carbônico pela folha. d) roxa, devido à liberação de oxigênio pela folha e a do lote B amarela, devido à liberação de gás carbônico pela folha. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO O tempo nada mais é que a forma da nossa intuição interna. Se a condição particular da nossa sensibilidade lhe for suprimida, desaparece também o conceito de tempo, que não adere aos próprios objetos, mas apenas ao sujeito que os intui. KANT, I. CRÍTICA DA RAZÃO PURA. TRAD. VALÉRIO ROHDEN E UDO BALDUR MOOSBURGUER. SÃO PAULO: ABRIL CULTURAL, 1980. P. 47. COLEÇÃO OS PENSADORES. 7. (UEL) Os ritmos biológicos manifestam-se em períodos de tempo que podem variar de milissegundos até anos. Muitos desses ritmos estão associados ao ciclo geofísico chamado de claro/escuro, o qual é de suma importância para todas as espécies que possuem pigmentos fotossintetizantes. Com base nos conhecimentos sobre fotossíntese, considere as afirmativas a seguir. I. Na presença da luz, o dióxido de carbono (CO2 ), necessário à fotossíntese, chega às células fotossintetizantes através dos estômatos, estruturas presentes nas folhas. II. Na fase química, ocorrem a quebra da molécula de água, o transporte de elétrons com produção de NADPH, a síntese de ATP e, como resultado, a fixação de carbono. III. As plantas chamadas de C4 são abundantes em ambientes que disponibilizam pouca luz, muita água, temperatura baixa, e possuem uma menor demanda energética por necessitarem de menos ATP para fixar o carbono. IV. Para que ocorra a fotossíntese, são necessários os pigmentos, as enzimas e os fatores abióticos que podem variar na quantidade ou na intensidade com que estão disponíveis nos diferentes ambientes. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 8. (G1 – IFCE)
94VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Na figura acima estão esquematizados dois importantes processos celulares, sobre os quais foram propostas quatro afirmativas. I. O processo representado por a ocorre no interior dos cloroplastos (I) e representa a fotossíntese, na qual a energia luminosa é absorvida pela clorofila, armazenada em bolsas denominadas tilacoides (II), posteriormente usada na síntese de açúcares. II. Os produtos do processo representado por a, açúcar e oxigênio, são usados na respiração celular realizada pelas mitocôndrias (III), e no interior da estrutura IV ocorre a glicólise, a última etapa deste processo metabólico, importante para a síntese de ATP. III. Mitocôndrias (III) e cloroplastos (I) são organelas citoplasmáticas presentes nas células vegetais e possuem capacidade de autoduplicação, pelo fato de apresentarem certa quantidade de ácido desoxirribonucleico (DNA). IV. Os processos representados por a e b ocorrem nas células de todos os organismos eucariontes, uma vez que a respiração celular é o único processo metabólico realizado pelas células vivas na obtenção de energia. Estão corretas a) apenas II, III e IV. b) apenas I e III. c) apenas I e II. d) apenas II e III. e) I, II, III e IV. 9. (UPE 1) A etapa (I) __________ da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos, sem necessidade direta da luz. Nessa etapa, o CO2 recebe o hidrogênio transportado pelas moléculas de NADPH2 o qual é proveniente da (II) __________ da água. O produto do (III) __________ é, na realidade, um carboidrato de três carbonos, que origina (IV) __________ e (V) __________. Assinale a alternativa cujos termos preenchem CORRETAMENTE as lacunas. a) I. química; II. glicólise; III. Ciclo de Krebs; IV. amido; V. sacarose b) I. química; II. fotólise; III. Ciclo de Calvin; IV. glicose; V. frutose c) I. fotoquímica; II. fotólise; III. Ciclo das pentoses; IV. glicose; V. amido d) I. quimiossintética; II. glicólise; III. Ciclo do Carbono; IV. maltose; V. glicose e) I. fotoquímica; II. fotólise; III. Ciclo Biogeoquímico; IV. frutose; V. amido E.O. COMPLEMENTAR 1. (PUC-RJ) A figura a seguir esquematiza as etapas que ocorrem durante todo o processo fotossintético. energia da luz clorofila ATP CO2 NADP 1 2 O2 H2 O 2H NADP2H ADP + P NADP (CH2 O) n substância orgânica LINHARES, Sergio; GEWAND SZNAJDER, Fernando. Biologia Hoje. São Paulo: Ática, 2003, v. 1. Baseado nas características do processo, especialistas afirmam que a fotossíntese pode estar relacionada ao controle da temperatura da Terra. A afirmativa é correta visto que durante a fotossíntese: a) as plantas absorvem o excesso de água atmosférica, o que ajuda na dissipação do calor vindo do Sol. b) a clorofila absorve a maior parte da luz solar, ajudando a diminuir a temperatura global. c) o excesso de O2 absorvido faz com que a planta aumente sua biomassa e propicie o aparecimento de mais áreas sombreadas, o que torna o clima global mais ameno. d) a planta absorve CO2 da atmosfera e, como esse gás é um dos principais promotores do efeito estufa, isto ajudaria a conter o aumento da temperatura global. e) a planta absorve CH4 em grande quantidade e, como este é um dos principais gases estufa, tal ação ajudaria a conter o aumento da temperatura global. 2. (PUC-RJ) O gráfico mostra a sequência cronológica de alguns acontecimentos no planeta. Concentração de O2 na atmosfera (%) Formação dos oceanos e continentes Aparecimento das células eucariotas Época atual Vertebrados Formação da Terra Primeiras células vivas Organismos multicelulares A B 0 1 2 3 4 20 10 0 Tempo (bilhões de anos) CESAR e SEZAR. Biologia. São Paulo: Saraiva, 2002, v.1. Considerando os dados presentes nessa figura e conhecimentos científicos sobre a origem da vida e a evolução das espécies, podemos afirmar que: a) o oxigênio teve papel fundamental no aparecimento das primeiras células. b) não existe relação entre o aparecimento do oxigênio molecular e o aparecimento dos primeiros eucariontes. c) havia oxigênio molecular em grande quantidade na época do surgimento das primeiras células. d) o aumento da concentração de oxigênio molecular na atmosfera foi consequência do aparecimento de fotossintetizantes. e) o oxigênio molecular foi tóxico para os organismos pluricelulares. 3. (FGV) O Ficus é uma planta bastante usada em projetos paisagísticos, tem crescimento rápido e pode formar árvores frondosas. Dois vasos de iguais dimensões receberam cada um deles, uma muda de ficus, de mesmo tamanho e idade. Um dos vasos foi mantido na sala de estar da residência, e o outro colocado na calçada. Ao longo do tempo, ambas as plantas receberam os mesmos cuidados com irrigação e adubação, porém a planta da calçada desenvolveu-se rapidamente, enquanto que a da sala praticamente não cresceu.
95VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Pode-se dizer que, provavelmente, a) ambas as plantas foram mantidas próximas aos seus pontos de compensação fótica. A planta da calçada permaneceu em um ambiente com maior concentração de gás carbônico, o que promoveu seu maior crescimento. b) ambas as plantas foram mantidas acima de seus pontos de compensação fótica. A planta da sala permaneceu em um ambiente com maior concentração de gás carbônico, o que inibiu seu crescimento. c) a planta da sala foi mantida abaixo de seu ponto de compensação fótica, enquanto que a da calçada foi mantida em seu ponto de compensação. A concentração de gás carbônico deve ter tido pouca influência na diferença de crescimento dessas plantas. d) a planta da sala foi mantida próxima ao seu ponto de compensação fótica, enquanto que a da calçada esteve acima de seu ponto de compensação. A concentração de gás carbônico deve ter tido pouca influência na diferença de crescimento dessas plantas. e) a planta da sala foi mantida acima de seu ponto de compensação fótica, enquanto que a da calçada foi mantida abaixo de seu ponto de compensação. A concentração de gás carbônico deve ter tido pouca influência na diferença de crescimento dessas plantas. 4. (G1) Leia o texto a seguir. “Experimentos para ‘fertilizar’ os oceanos com ferro e favorecer assim a floração de fitoplâncton no mar mostram novos caminhos para lutar contra o aquecimento do planeta”, é o que mostra um estudo publicado pela revista Nature, em julho de 2012. Uma maior floração do fitoplâncton, conjunto de organismos representado por espécies autótrofas e microscópicas, propiciará diretamente que uma taxa maior de um certo gás estufa seja retirado da atmosfera. Marque a alternativa correta que indica, respectivamente, o gás que seria retirado da atmosfera, e qual o processo biológico responsável por esse fenômeno. a) Oxigênio e fotossíntese. b) Gás Carbônico e fotossíntese. c) Oxigênio e respiração celular. d) Gás Carbônico e respiração celular. 5. (PUC-SP) Uma determinada espécie do grupo das traqueófitas (plantas vasculares) tem grande área foliar, garantindo a absorção de energia luminosa para realizar com sucesso o processo de fotossíntese. Nesse processo, além da luz, há utilização de a) Gás Carbônico e água, e produção de substâncias orgânicas, que são transportadas da folha para o caule e para a raiz pelo floema. b) oxigênio e água, e produção de substâncias orgânicas, que são transportadas da folha para o caule e para a raiz pelo floema. c) Gás Carbônico e água, e produção de substâncias orgânicas, que são transportadas da folha para o caule e para a raiz pelo xilema. d) oxigênio e água, e produção de substâncias orgânicas, que são transportadas da folha para o caule e para a raiz pelo xilema. E.O. DISSERTATIVO 1. (UEL) Leia o texto a seguir. O químico estadunidense Daniel Nocera anunciou o desenvolvimento de um dispositivo conhecido como “folha artificial”, capaz de produzir energia elétrica a partir de luz solar e água sem gerar poluentes. A “folha artificial” utiliza a luz solar para quebrar moléculas de água (H2 O), de forma semelhante ao que ocorre nas plantas durante o processo de fotossíntese. Entretanto, na “folha artificial”, os átomos de hidrogênio e de oxigênio são armazenados em uma célula combustível que poderá produzir energia elétrica imediatamente ou ser utilizada mais tarde. Nunca uma fonte de energia limpa esteve tão associada ao termo “verde”. (ADAPTADO DE: CIÊNCIA HOJE. ABR. 2011. DISPONÍVEL EM: <HTTP://CIENCIAHOJE.UOL.COM.BR/NOTICIAS/2011/04/ FOTOSSINTESE-SINTETICA>. ACESSO EM: 18 MAIO 2013.) a) No processo realizado pela “folha artificial”, são formados átomos de hidrogênio e de oxigênio. Cite os produtos formados ao final da fase fotoquímica (fase clara) da fotossíntese vegetal. b) O principal objetivo do desenvolvimento da “folha artificial” é a produção de energia elétrica. Qual a principal utilização da energia armazenada ao final da fase fotoquímica, no caso da fotossíntese vegetal? 2. (UFG - Adaptada) Leia a frase a seguir. “A planta pede chuva quando quer brotar”. ANASTÁCIA E DOMINGUINHOS. TENHO SEDE. DISPONÍVEL EM: <LETRAS. MUS.BR/DOMINGUINHOS/45559>. ACESSO EM: 13 MAIO 2014. Considerando o ponto de vista da fisiologia dos vegetais, explique: a importância desse evento climático para o fenômeno citado. 3. (UFSC) A fim de melhor compreender aspectos da fisiologia vegetal, um biólogo resolveu desenvolver dois experimentos distintos, descritos a seguir. Experimento I Em uma árvore, dois galhos com folhas são completamente envolvidos com sacos plásticos transparentes. Um dos galhos recebe luz solar direta (Saco 1) enquanto o outro permanece na sombra (Saco 2). Depois de sete dias, os sacos são recolhidos e mede-se o volume de água presente em cada um deles. Experimento II Em uma outra árvore, uma única folha (Folha 1) é envolvida completamente com um saco plástico preto. Depois de dez dias, a folha que havia sido coberta é recolhida juntamente com outra (Folha 2) da mesma árvore que permaneceu em contato com a luz pelo mesmo período.
96VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Após a lavagem com álcool das duas folhas para a remoção da clorofila, o pesquisador adicionou iodo às folhas e comparou a intensidade das colorações apresentadas. Com base nos experimentos descritos acima, responda às perguntas abaixo. a) Qual dos sacos do Experimento I conterá o maior volume de água? b) Que estrutura é responsável pela saída de água da planta no Experimento I? c) A reação mais intensa com o iodo no Experimento II ocorrerá na Folha 1 ou na Folha 2? d) Que molécula presente nas folhas define a diferença de coloração pelo iodo no Experimento II? e) Que reação química, responsável pela produção da molécula corada pelo iodo, foi alterada em função da variação na incidência de luz nas duas folhas no Experimento II? 4. (UFPR) Considere o seguinte experimento: duas plantas cresceram em ambientes completamente isolados. A planta A cresceu com suprimento de dióxido de carbono normal, mas foi regada com água contendo átomos de oxigênio radioativo. A planta B desenvolveu-se com suprimento de água normal, mas numa atmosfera com dióxido de carbono que continha átomos de oxigênio radioativo. Cada planta cresceu realizando fotossíntese. Foram então analisados, para detecção de radioatividade, o oxigênio da atmosfera e os açúcares das plantas. Em qual sistema (A ou B) será encontrado oxigênio radioativo e em qual será encontrado o açúcar radioativo? Explique suas escolhas. Reação simplificada da fotossíntese: dióxido de carbono + água + luz → açúcar + oxigênio 5. (UNINOVE – Medicina) Respiração celular e fotossíntese são reações bioquímicas que se inter-relacionam em alguns seres vivos. a) Considere os seres vivos: musgo, mosca, levedura, polvo, alga parda e ameba. Quais destes seres vivos possuem células que podem realizar respiração celular e fotossíntese simultaneamente? b) Cite as organelas e as substâncias trocadas durante a respiração celular e fotossíntese destes seres vivos. 6. (Fac. Santa Marcelina – Medicina) Uma nova espécie de planta carnívora gigante foi descoberta em Minas Gerais. Batizada como Drosera magnifica, a planta atinge quase um metro e meio de comprimento. Ela produz folhas longas e finas, cobertas por glândulas ou “tentáculos”, que são vermelhos e reluzentes e, por isso, atraem pequenos insetos voadores. Essas glândulas produzem e secretam gotículas ricas em enzimas, que digerem lentamente os insetos capturados. Essa “dieta” garante uma fonte extra de nitrogênio e fósforo, uma vez que essas plantas costumam habitar solos pobres em nutrientes. (FOLHA DE S.PAULO, 30.07.2015. ADAPTADO.) a) Cite a interação ecológica desarmônica que ocorre entre a planta e os insetos capturados. Justifique sua resposta. b) Por que o elemento nitrogênio é imprescindível na composição do material genético da planta? Por que o elemento fósforo é fundamental para que ocorra o metabolismo energético da planta? 7. (UNINOVE – Medicina) A árvore bordo (Acer sp.) é famosa no Canadá por fornecer o xarope de bordo, muito açucarado e largamente consumido com waffles e panquecas. Esta árvore passa por um inverno rigoroso e no início da primavera, através do tecido vascular morto, conduz a matéria acumulada nas raízes, que forma novas folhas e flores. A extração da seiva desta árvore é feita neste período. São necessários de 30 L a 45 L desta seiva para a produção de 1 L de xarope de bordo puro. a) Qual é o tecido vascular responsável pela condução desta seiva? Dê o nome do meristema secundário que gera este tecido vascular. b) O que ocorre com as folhas da árvore bordo no outono que a permite suportar o inverno rigoroso? Explique por que a retirada intensa da seiva citada acima pode levar a planta à morte. 8. (USCS – Medicina) Essencialmente, a fotossíntese realizada pelos vegetais consome gás carbônico capturado da atmosfera, água absorvida do solo e energia luminosa solar, produzindo glicose, gás oxigênio e moléculas de água. a) As moléculas de gás oxigênio são geradas a partir de qual reagente consumido na reação? Qual a molécula responsável por esta primeira etapa da reação fotossintética? b) Explique a relação existente entre o mecanismo de condução de água, do solo até as células fotossintetizantes das folhas, e a absorção de gás carbônico da atmosfera. E.O. ENEM 1. (Enem) A fotossíntese é importante para a vida na Terra. Nos cloroplastos dos organismos fotossintetizantes, a energia solar é convertida em energia química que, juntamente com água e gás carbônico (CO2 ), é utilizada para a síntese de compostos orgânicos (carboidratos). A fotossíntese é o único processo de importância biológica capaz de realizar essa conversão. Todos os organismos, incluindo os produtores, aproveitam a energia armazenada nos carboidratos para impulsionar os processos celulares, liberando CO2 para a atmosfera e água para a célula por meio da respiração celular. Além disso, grande fração dos recursos energéticos do planeta, produzidos tanto no presente (biomassa) como em tempos remotos (combustível fóssil), é resultante da atividade fotossintética.
97VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias As informações sobre obtenção e transformação dos recursos naturais por meio dos processos vitais de fotossíntese e respiração, descritas no texto, permitem concluir que a) o CO2 e a água são moléculas de alto teor energético. b) os carboidratos convertem energia solar em energia química. c) a vida na Terra depende, em última análise, da energia proveniente do Sol. d) o processo respiratório é responsável pela retirada de carbono da atmosfera. e) a produção de biomassa e de combustível fóssil, por si, é responsável pelo aumento de CO2 atmosférico. 2. (Enem) Certas espécies de algas são capazes de absorver rapidamente compostos inorgânicos presentes na água, acumulando-os durante seu crescimento. Essa capacidade fez com que se pensasse em usá-las como biofiltros para limpeza de ambientes aquáticos contaminados, removendo, por exemplo, nitrogênio e fósforo de resíduos orgânicos e metais pesados provenientes de rejeitos industriais lançados nas águas. Na técnica do cultivo integrado, animais e algas crescem de forma associada, promovendo um maior equilíbrio ecológico. SORIANO, E.M. FILTROS VIVOS PARA LIMPAR A ÁGUA. REVISTA CIÊNCIA HOJE. V.37, N. 219, 2005 (ADAPTADO). A utilização da técnica do cultivo integrado de animais e algas representa uma proposta favorável a um ecossistema mais equilibrado porque: a) os animais eliminam metais pesados, que são usados pelas algas para a síntese de biomassa. b) os animais fornecem excretas orgânicos nitrogenados, que são transformados em gás carbônico pelas algas. c) as algas usam os resíduos nitrogenados liberados pelos animais e eliminam gás carbônico na fotossíntese, usado na respiração aeróbica. d) as algas usam os resíduos nitrogenados provenientes do metabolismo dos animais e, durante a síntese de compostos orgânicos, liberam oxigênio para o ambiente e) as algas aproveitam os resíduos do metabolismo dos animais e, durante a quimiossíntese de compostos orgânicos, liberam oxigênio para o ambiente. 3. (Enem) Escrevendo-se que durante a etapa fotoquímica da fotossíntese houve: I. fotólise da água II. redução do NADP a NADPH III. fotofosforilação do ATP que passa a ADP IV. desprendimento de oxigênio Foi cometido ERRO: a) na I e na II d) na II, na III e na IV b) na III apenas e) na II apenas c) na II e na III 4. (Enem) O aquecimento global, ocasionado pelo aumento do efeito estufa, tem como uma de suas causas a disponibilização acelerada de átomos de carbono para a atmosfera. Essa disponibilização acontece, por exemplo, na queima de combustíveis fósseis, como a gasolina, os óleos e o carvão, que libera o gás carbônico (CO2 ) para a atmosfera. Por outro lado, a produção de metano (CH4 ), outro gás causador do efeito estufa, está associada à pecuária e à degradação de matéria orgânica em aterros sanitários. Apesar dos problemas causados pela disponibilização acelerada dos gases citados, eles são imprescindíveis à vida na Terra e importantes para a manutenção do equilíbrio ecológico, porque, por exemplo, o: a) metano é fonte de carbono para os organismos fotossintetizantes. b) metano é fonte de hidrogênio para os organismos fotossintetizantes. c) gás carbônico é fonte de energia para os organismos fotossintetizantes. d) gás carbônico é fonte de carbono inorgânico para os organismos fotossintetizantes. e) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular para os organismos heterotróficos aeróbios. 5. (Enem) Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre animais e vegetais. Isso porque o molusco (Elysia chlorotica) é um híbrido de bicho com planta. Cientistas americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar um gene das algas e, por isso, desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se “alimentar” apenas de luz e CO2 , como as plantas. GARATONI, B. SUPERINTERESSANTE. EDIÇÃO 276, MAR. 2010 (ADAPTADO). A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar: a) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose. b) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio. c) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio. d) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose. e) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos. 6. (Enem) Ao percorrer o trajeto de uma cadeia alimentar, o carbono, elemento essencial e majoritário da matéria orgânica que compõe os indivíduos, ora se encontra em sua forma inorgânica, ora se encontra em sua forma orgânica. Em uma cadeia alimentar composta por fitoplâncton, zooplâncton, moluscos, crustáceos e peixes ocorre a transição desse elemento da forma inorgânica para a orgânica. Em qual grupo de organismos ocorre essa transição? a) Fitoplâncton. d) Crustáceos. b) Zooplâncton. e) Peixes. c) Moluscos.
98VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. UERJ EXAME DE QUALIFICAÇÃO 1. (UERJ) Em 1977, cientistas a bordo do submarino de pesquisa “Alvin” foram os primeiros a identificar, no oceano Pacífico, comunidades abissais vivendo em profundidades superiores a 2,5 km, formadas por grande número de seres, alguns, inclusive, de grande porte. Essas comunidades se desenvolvem em torno de fontes termais submersas, constituídas por fendas da crosta terrestre que liberam gases, onde a água do mar penetra e é aquecida. A formação de matéria orgânica que mantém essas comunidades está associada ao processo de: a) fotossíntese realizada por algas b) quimiossíntese de bactérias autotróficas c) síntese abiótica com uso de energia térmica d) sedimentação de excretas de seres da superfície 2. (UERJ) A maioria dos seres autotróficos capta a energia da radiação luminosa que recebe. No entanto, seus pigmentos fotossintetizantes são capazes de absorver essa radiação, com eficiência, apenas para determinadas frequências. O gráfico a seguir mostra o espectro de absorção de luz desses pigmentos, encontrados em um determinado fitoplâncton. Uma mesma quantidade desse fitoplâncton foi adicionada a cada um de quatro recipientes, contendo meio de crescimento adequado. Durante determinado tempo, os recipientes foram mantidos sob temperatura constante e iluminados com a mesma quantidade de energia. Foram usados, porém, comprimentos de onda diferentes, como mostra a tabela. taxa de absorção de radiação comprimento de onda (nm) 0 300 350400450 500550 600 650 700750 800 Número do recipiente Comprimento de onda usado (nm) 1 700 2 650 3 500 4 400 Ao final do experimento, o número de células em cada um dos recipientes foi contado. A maior e a menor quantidade de células foram encontradas, respectivamente, nos recipientes de números: a) 1 e 4 c) 2 e 4 b) 2 e 3 d) 3 e 1 3. (UERJ) Em plantas carnívoras, a folha não é utilizada apenas para realização de fotossíntese, mas também para alimentação, através da captura de insetos. Como as plantas com muitas adaptações para o carnivorismo apresentam um gasto energético extra em estruturas como glândulas e pelos, suas folhas são, em geral, menos eficientes fotossinteticamente. Considere três tipos de plantas: • não-carnívoras; • carnívoras pouco modificadas para tal função; • carnívoras altamente modificadas para tal função. Com o objetivo de estudar a adaptação para esse modo de alimentação, os três tipos foram colocados em quatro meios experimentais diferentes. Observe a tabela: Meio Experimental Quantidade de sais minerais Condição de iluminação W Alta Baixa X Baixa Baixa Y Alta Alta Z Baixa Alta As plantas carnívoras altamente modificadas tiveram melhor adaptação, sobretudo, no seguinte meio experimental: a) W b) X c) Y d) Z 4. (UERJ) Em um experimento, os tubos I, II, III e IV, cujas aberturas estão totalmente vedadas, são iluminados por luzes de mesma potência, durante o mesmo intervalo de tempo, mas com cores diferentes. Além da mesma solução aquosa, cada tubo possui os seguintes conteúdos: A solução aquosa presente nos quatro tubos tem, inicialmente, cor vermelha. Observe, na escala abaixo, a relação entre a cor da solução e a concentração de dióxido de carbono no tubo.
99VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Os tubos I e III são iluminados por luz amarela, e os tubos II e IV por luz azul. Admita que a espécie de alga utilizada no experimento apresente um único pigmento fotossintetizante. O gráfico a seguir relaciona a taxa de fotossíntese desse pigmento em função dos comprimentos de onda da luz. Após o experimento, o tubo no qual a cor da solução se modificou mais rapidamente de vermelha para roxa é o representado pelo seguinte número: a) I b) II c) III d) IV E.O. UERJ EXAME DISCURSIVO 1. (UERJ) 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°C. Indique, ainda, o que deveria ocorrer com a taxa de fotossíntese em torno de 35°C, em cada uma das curvas, se a concentração de CO2 no ar fosse duplicada e justifique sua resposta. 2. (UERJ) 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. 3. (UERJ) As plantas apresentam diferentes tipos de metabolismo fotossintético, de acordo com o ambiente em que se desenvolvem. Para estudar essas diferenças, três espécies vegetais, A, B e C, foram submetidas a condições experimentais controladas, nas quais mediu-se a assimilação de CO2 pelas folhas em função da variação de temperatura. A partir da análise do gráfico, indique a curva correspondente à planta com metabolismo ácido das crassuláceas – CAM. Justifique sua resposta. Aponte a principal vantagem do metabolismo CAM e cite uma característica morfológica típica das crassuláceas.
100VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Unicamp) O crescimento das plantas é afetado pelo balanço entre a fotossíntese e a respiração. O padrão de resposta desses dois importantes processos fisiológicos em função da temperatura é apresentado nos gráficos abaixo, relativos a duas espécies de plantas. Sobre as espécies X e Y, é correto afirmar: a) A espécie Y não apresenta ganho líquido de carbono a 15°C. b) As duas espécies têm perda líquida de carbono a 45°C. c) A espécie Y crescerá menos do que a espécie X a 25°C. d) As duas espécies têm ganho líquido de carbono a 45°C. 2. (Unesp) Um pequeno agricultor construiu em sua propriedade uma estufa para cultivar alfaces pelo sistema de hidroponia, no qual as raízes são banhadas por uma solução aerada e com os nutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas. Para obter plantas maiores e de crescimento mais rápido, o agricultor achou que poderia aumentar a eficiência fotossintética das plantas e para isso instalou em sua estufa equipamentos capazes de controlar a umidade e as concentrações de CO2 e de O2 na atmosfera ambiente, além de equipamentos para controlar a luminosidade e a temperatura. É correto afirmar que o equipamento para controle da: a) umidade relativa do ar é bastante útil, pois, em ambiente mais úmido, os estômatos permanecerão fechados por mais tempo, aumentando a eficiência fotossintética. b) temperatura é dispensável, pois, independentemente da temperatura ambiente, quanto maior a intensidade luminosa maior a eficiência fotossintética. c) concentração de CO2 é bastante útil, pois um aumento na concentração desse gás pode, até certo limite, aumentar a eficiência fotossintética. d) luminosidade é dispensável, pois, independentemente da intensidade luminosa, quanto maior a temperatura ambiente maior a eficiência fotossintética. e) concentração de O2 é bastante útil, pois quanto maior a concentração desse gás na atmosfera ambiente maior a eficiência fotossintética. 3. (Unesp) No dia 16 de fevereiro de 2013 terminou o horário brasileiro de verão. À meia-noite, os relógios foram atrasados em uma hora. Considerando a intensidade da luz solar e os períodos de claro e escuro no intervalo de 24 horas, é correto afirmar que, para as plantas do jardim de uma casa na cidade de São Paulo, a) ao longo dos 3 meses seguintes, os períodos com luz se tornaram progressivamente mais longos, o que implicou em maior eficiência fotossintética e crescimento dessas plantas. b) ao longo dos 4 meses seguintes, os períodos com luz se tornaram progressivamente mais curtos, o que contribuiu para perda de eficiência fotossintética e menor produção de matéria orgânica. c) já no dia 17 de fevereiro, a noite foi mais curta que o dia e, portanto, essas plantas teriam respirado por um menor número de horas e realizado fotossíntese por um maior número de horas que no dia anterior. d) ao longo dos 12 meses seguintes, os períodos claros, durante os quais as plantas fazem fotossíntese, se equivalerão aos períodos escuros, durante os quais as plantas respiram, e ao final de um ano essas plantas terão atingido seu ponto de compensação fótica. e) já no dia 17 de fevereiro, a noite foi mais longa que o dia e, portanto, essas plantas teriam respirado por um maior número de horas e realizado fotossíntese por um menor número de horas que no dia anterior. 4. (Unesp) Um vaso com uma planta de folhas verdes foi colocado sobre uma mesa, no centro de um quarto totalmente vedado, de modo a impedir a entrada da luz externa, e ali permaneceu por 24 horas. Durante as 12 primeiras horas (período I), a planta foi iluminada com luz verde, de comprimento de onda na faixa de 500 a 550 nm. Nas 12 horas seguintes (período II), a planta foi iluminada com luz laranja- -avermelhada, de comprimento de onda na faixa de 650 a 700 nm. Considerando a incidência da luz sobre a planta e a taxa fotossintética, é correto afirmar que, aos olhos de um observador não daltônico que estivesse no quarto, as folhas da planta se apresentariam: a) de cor verde no período I e enegrecidas no período II, e a taxa de fotossíntese seria maior no período II e reduzida ou nula no período I. b) enegrecidas no período I e de cor vermelha no período II, e a taxa de fotossíntese seria maior no período I e reduzida ou nula no período II. c) enegrecidas no período I e enegrecidas no período