Teste 5 – Biologia

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 Diversidade na Biosfera

Obtenção de matéria 

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GRUPO I

O ferro é um mineral vital para a homeostasia celular. É um componente essencial para a formação da molécula heme e participa da formação de diversas proteínas. Na forma de hemoglobina, é fundamental para o transporte de oxigénio, para a produção de energia celular e desintoxicação. O heme é sintetizado em todas as células nucleadas, sendo que a maior quantidade é produzida pelo tecido eritroide. Sua síntese é controlada por mecanismos enzimáticos e de degradação, e esse controle tem que ser rigoroso, uma vez que o excesso de ferro irá reagir com o oxigénio gerando radicais. A ação desses radicais sobre proteínas, lípidos e DNA causa graves lesões celulares e tecidulares.

Figura 1 – Ação da HPN sobre o metabolismo do ferro.

O controlo dos níveis séricos de ferro é efetuado pela HPN (Hepcidina) , uma hormona peptídica circulante que tem um papel regulatório fundamental na homeostasia do ferro, coordenando o uso e o armazenamento do ferro com a sua aquisição. A FPN (ferroportina) é o receptor da HPN, e a interação HPN-FPN controla os níveis de ferro nos enterócitos, hepatócitos e macrófagos. A formação do complexo HPN-FPN conduz à degradação de ambas as proteínas no componente lisossomal do endossoma. Desse modo, o ferro não é externalizado, levando ao aumento dos níveis de ferro no citosol que serão armazenados como ferritina. A redução da passagem do ferro para o plasma resulta na baixa saturação da transferrina[1] -Tf. Havendo aumento dos níveis de ferro elas estimulam a síntese de HPN pelo fígado, que vai inibir a absorção do ferro intestinal e a liberação do ferro dos macrófagos, restabelecendo o equilíbrio do ferro.

[1] Transferrina – é uma glicoproteína plasmática do sangue que transporta o ferro.

adaptado de : Fisiologia e metabolismo do ferro Iron physiology and metabolism Helena Z. W. Grotto

1. Em condições patológicas, tais como a hipóxia (baixo teor de oxigénio nos tecidos) o organismo reage inibindo a síntese de Hepcidina. Explique a relação entre a diminuição de oxigénio disponível e a inibição da síntese de Hepcidina.

2. O ferro entra na constituição da hemoglobina. A hemoglobina é uma _________.

(A) holoproteína pois apresenta um grupo prostético.

(B) heteroproteína pois não apresenta um grupo prostético.

(C) holoproteína pois não apresenta um grupo prostético.

(D) heteroproteína pois apresenta um grupo prostético.

 3. As proteínas têm em comum com o DNA ____.

(A) a existência de ligações peptídicas

(B) a sua estrutura tridimensional

(C) a presença de azoto

(D) corresponderem a monómeros.

4. A presença de HPN ______ o transporte _______ de ferro para o exterior dos macrófagos.

(A) estimula …… mediado

(B) estimula …… não mediado

(C) inibe …… mediado

(D) inibe …… não mediado

5. O excesso de ferro reage com o oxigénio gerando radicais. A ação desses radicais sobre proteínas, lípidos e DNA causa graves lesões celulares e tecidulares. Relativamente ao DNA é possível afirmar que _____.

(A) é constituído por duas cadeias polipeptídicas.

(B) é constituído por duas cadeias polidesoxirribonucleotídicas.

(C) é constituído por duas cadeias polirribonucleotídicas.

(D) é constituído por uma cadeia polidesoxirribonucleotídica.

6. É possível concluir que a deficiência de HPN e, consequentemente, o ______ de FPN levariam a uma ________ de ferro dos enterócitos e macrófagos, com contínua absorção intestinal e acúmulo de ferro nos tecidos parênquimais.

(A) excesso ……. acumulação

(B) défice ……..acumulação

(C) excesso …….libertação

(C) défice ……..libertação.

7. A HPN é um composto ________ constituída por _______.

(A) ternário …….. aminoácidos

(B) quaternário …….. aminoácidos

(C) ternário ………. monossacarídeos

(D) quaternário …….. monossacarídeos

8. A formação do complexo HPN-FPN conduz à degradação de ambas as proteínas em organelos _________, onde ocorrem reações de _________.

(A) membranares …….. condensação

(B) membranares …….. hidrólise

(C) não membranares …… condensação

(D) não membranares …… hidrólise

9. Se uma macrófago for colocado em meio hipotónico, verificar-se-á predominantemente a _______, uma vez que _________.

(A) saída de sais por difusão ……… a pressão osmótica é superior no meio extracelular.

(B) entrada de água por osmose ……… a pressão osmótica é superior no meio intracelular.

(C) entrada de sais por difusão ……… a pressão osmótica é superior no meio intracelular.

(D) saída de água por osmose ……… a pressão osmótica é superior no meio extracelular.

10. Nos enterócitos o controlo da produção da proteína ferroportina é assegurada pelo ____ e a sua maturação ocorre no_______.

(A) retículo endoplasmático rugoso ….. complexo de golgi

(B) núcleo ….. complexo de golgi

(C) retículo endoplasmático rugoso …… lisossoma

(D) núcleo ….. endossoma.

11. Numa situação de anemia/hipóxia, a síntese de hepcidina é _______ conduzindo  _____ da absorção de ferro da dieta  a nível intestinal.

(A) inibida ….. à  diminuição

(B) inibida ….. ao aumento

(C) estimulada …. à diminuição

(D) estimulada …. ao aumento

12. Faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A, relativas aos processos de transportes transmembranares, o respetivo termo que lhe corresponde expresso na coluna B. Utilize cada letra e cada número uma só vez.

Coluna A	Coluna B
(A)    Transporte de micromoléculas a favor de um gradiente de concentração sem a intervenção de proteínas transportadoras. (B)    Transporte de micromoléculas a favor do gradiente de concentração e com a intervenção de proteínas transportadoras. (C)    Transporte de macromoléculas que implica gastos energéticos.	(1) Osmose (2) Difusão simples (3) Difusão facilitada (4) Transporte ativo (5) Transporte mediado (6) Fagocitose

GRUPO II

As células vivas estão sujeitas a sofrer osmose, um processo físico-químico que as leva a perder ou ganhar água, com variação de volume. Ao longo do processo evolutivo, os animais desenvolveram diversos mecanismos para regular o processo osmótico a que estão sujeitos. Esses mecanismos constituem o que se denomina osmorregulação. A osmorregulação inclui um conjunto de mecanismos que mantêm a pressão osmótica do meio interno dentro de valores compatíveis com a vida. A osmorregulação é essencial para os peixes, uma vez que eles vivem em ambientes aquáticos diversos, como o mar e os rios.

Poecilia vivipara pertence à família Poeciliidae e apresenta ampla distribuição geográfica, sendo encontrada nas Américas, de Illinois e Nova Jersey (EUA) à Argentina. São comummente encontrados em águas salgadas e salobras, principalmente nas saídas de lagoas e bocas de rios. São vulgarmente chamados de “Barrigudinhos” , são omnívoros e participam da cadeia trófica, servindo de alimento para peixes carnívoros. Em condições naturais, P. vivipara é encontrada em ambientes que diferem de suas características geológicas e fisiográficas, como concentrações de sal e estão sob diferentes graus de impacto antropogenético .

Este trabalho teve como objetivo conhecer os mecanismos de tolerância às variações de salinidade, pelas enzimas Mg²⁺ – ATPase e Na⁺ K⁺– ATPase, encontrada nas brânquias de Poecilia vivipara. No campo, foi observada a presença desta espécie em salinidades entre 0 e 28‰. Na praia dos Coqueiros, onde os indivíduos foram coletados, a salinidade varia de 0 a 28 ‰. O objetivo deste estudo foi o doseamento das enzimas Na + K + – ATPase e Mg ²⁺ – ATPase, responsáveis pela osmorregulação dos indivíduos.

Material e métodos

• Os espécimes adultos foram capturados com redes em lagoa na Praia dos Coqueiros, na Ilha do Fundão, em contato com as águas da Baía de Guanabara. Os peixes foram transportados para o laboratório em água do mar e acondicionados num aquário. A proporção de duas fêmeas para um macho foi mantida.
• Depois do nascimento, os alevins foram colocados em aquários de teste com capacidade de 1.000 ml, sendo padronizados em 300 ml de água do mar para cada indivíduo com uma salinidade de 30 ‰.
• Durante sete dias consecutivos a salinidade foi gradualmente reduzida e depois foram mantidos em 5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 ‰.
• Para cada salinidade estudada, foram feitas três repetições com três espécimes para cada um durante um mês para adaptação total.
• Os aquários foram arejados e mantidos em incubadora com temperatura controlada a 25 ± 2^oC e fotoperíodo de 12 horas. Os alevins foram alimentados duas vezes ao dia com ração em flocos (Tetra Min) e náuplios de Artemia.
• Para extração enzimática, as brânquias foram removidas, secas com papel absorvente e pesadas em balança analítica. As células da membrana das brânquias de vivipara foram isoladas para dosagem das atividades de Na + K + – ATPase e Mg ²⁺ – ATPase.
• A atividade enzimática total da ATPase foi determinada pela incubação da enzima a 37^oC, pH 7,5.

Resultados

Figura 2 – Efeito da salinidade na atividade da ATPase em brânquias de P. vivipara.

adaptado de: http://www.scielo.br/pdf/babt/v44n1/a01v44n1.pdf

1. Explique em que medida  o eficaz arejamento dos aquários onde decorreu a experiência é fundamental para o processo de osmorregulação  de Poecilia vivipara.

2. No estudo experimental descrito constitui uma variável dependente _____.

(A) a espécie de barrigudinho usada no estudo.

(B) o teor de salinidade no meio.

(C) a atividade da  Na⁺-K⁺ ATPase.

(D) a temperatura da água no aquário.

3. De acordo com os resultados expressos na figura 2 é possível concluir que _____.

(A) a atividade das ATPases analisadas mantém-se constante independentemente dos valores  de salinidade do meio.

(B) em meios de maior salinidade a atividade das ATPases  é máxima para permitir excretar o excesso de sais no organismo.

(C) para uma salinidade de 20 º/_ºº a atividade  da Mg²⁺ ATPase é mais intensa que a atividade da Na⁺ – K⁺ ATPase.

(D) para uma salinidade de 20 º/_ºº a atividade  da Na⁺ – K⁺  ATPase é mais intensa que a atividade da  Mg²⁺ ATPase ATPase.

4. Em condições normais o  movimento do ião sódio para o meio intracelular ocorre por _____, assim a diminuição da atividade da enzima Na⁺-K⁺ ATPase irá _______ o gradiente de concentração  entre o meio intra e extracelular para este ião.

(A) difusão ….. diminuir

(B) transporte ativo …. aumentar

(C) difusão ….. aumentar

(D) transporte ativo ….. diminuir

5. Como a  atividade das ATPases depende diretamente da _______, a atividade dessas enzimas  foi avaliada com base na quantidade de Pi _______.

(A) hidrólise do ATP ….. libertado.

(B) fosforilação do ATP …. consumido

(C) hidrólise do ATP ….. consumido

(D) fosforilação do ATP ….. libertado

6. Os barrigudinhos  são normalmente encontrados em águas salgadas e salobras, principalmente nas saídas de lagoas e foz do rio,  assim _______ pressão osmótica do meio, induz à _______  de água pelo barrigudinho.

(A) a baixa pressão osmótica …… absorção passiva

(B) a baixa pressão osmótica …… eliminação passiva

(C)  a elevada pressão osmótica …… absorção passiva

(D) a elevada pressão osmótica …… eliminação passiva

7. No  seu habitat natural os barrigudinhos tendem a absorver sais por _______ , assim no sentido de assegurar a osmorregulação  os barrigudinhos   eliminam sais por _______.

(A) difusão …… transporte ativo

(B) difusão …….osmose

(C) osmose ……. transporte ativo

(D) transporte ativo ….. difusão

8.  Os “Barrigudinhos” , são omnívoros e participam da cadeia trófica, servindo de alimento para peixes carnívoros. Nessas cadeias tróficas, os barrigudinhos e os peixes carnívoros que deles se alimentam fazem parte ________ .

(A) da mesma população  e ocupam o mesmo nível trófico.

(B) da mesma população  e ocupam níveis tróficos distintos.

(C) da mesma comunidade e ocupam o mesmo nível trófico.

(D) da mesma comunidade e ocupam níveis tróficos distintos.

9. No barrigudinho  o tubo digestivo é ______ e a digestão é _______.

(A) completo …… extracelular

(B) completo …… extracelular e intracelular

(C) incompleto …. extracelular

(D) incompleto ….. extracelular e intracelular.

10. Os alevins podem ser classificados como ______ ,  uma vez que usam os náuplios de Artemia como fonte _______.

(A)  quimioheterotróficos ………de matéria orgânica e energia

(B)   quimioheterotrófico …….. apenas de matéria

(C) fotoheterotróficos …………apenas de energia

(D) fotoheterotróficos ………de matéria inorgânica e energia

11. Na membrana plasmática de Poecila vivipara, o transporte mediado de água ocorre através da zona _____.

(A) hidrofílica de proteínas transmembranares.

(B) hidrofílica de proteínas extrínsecas

(C) hidrofóbica de proteínas transmembranares.

(D) hidrofóbica  de proteínas extrínsecas

12. Coloque por ordem cronológica os seguintes acontecimentos relacionados com a atividade da Na⁺ – K⁺ ATPase. Inicie pela letra A.

A. Ligação dos iões sódio a proteína transportadora.

B. Ligação dos iões potássio à proteína transportadora.

C. Transporte de iões para o meio intracelular.

D. Transporte de iões para o meio extracelular.

E. Fosforilação da proteína transportadora.

13. Faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A o respetivo termo que lhe corresponde expresso na coluna B.

Coluna A	Coluna B
(a)   Tubo digestivo da planária. (b)  Tipo de digestão em que ocorre a formação de vacúolos digestivo. (c)   Tipo de digestão que implica a exocitose de proteínas enzimáticas para o interior de cavidades digestivas.	(1)   Tubo digestivo completo (2) Tubo digestivo incompleto. (3)   Digestão extracelular (4)   Digestão intracelular (5)  Digestão extracoroporal

GRUPO III

A rúcula (Eruca sativa) é uma hortaliça folhosa, de rápido crescimento vegetativo. Seu consumo in natura é significativamente crescente, podendo-se destacar os seus altos teores de potássio, enxofre, ferro e vitaminas A e C, seu sabor picante e odor agradável. Os iões NH₄⁺ e NO₃^– são as principais fontes de absorção de N pelas plantas, por isso, a aplicação de proporções desbalanceadas pode provocar alteração no crescimento da planta. A luminosidade que incide sobre as plantas é fundamental para o seu crescimento. Assim, respostas morfofisiológicas das plantas não dependem apenas da presença, mas também da qualidade espectral da radiação. Actualmente as malhas coloridas representam um novo conceito agrotecnológico, que tem como objetivo de combinar a proteção física juntamente com a filtragem diferencial da radiação solar, para promover respostas fisiológicas desejáveis, reguladas pela luz. As malhas fotoconversoras Chromatinet da empresa Polysac Plastic Industries® são unidas mais densamente para atingir o mesmo efeito de sombreamento (50%) e, de acordo com o fabricante, alteram o espectro de luz por elas transmitida.

Nesse sentido , este estudo teve como objetivo avaliar sob condições de viveiro, as proporções dos iões NH₄⁺ e NO₃^– em soluções nutritivas, sobre o crescimento, a fisiologia e o estado nutricional de plantas de rúcula crescidas sob malhas fotoconversoras Chromatinet, com 50% de sombreamento.

Material e métodos:

• Mudas 7 cm de altura, foram transplantadas para vasos de 1,5 dm^-3 contendo areia lavada como substrato. Inicialmente foram colocadas duas plantas por vasos. Logo após o estabelecimento da cultura foi realizado mais um desbaste deixando apenas uma planta por vaso.
• A humidade no substrato foi mantida com adição diária de água destilada na quantidade suficiente para permitir o melhor crescimento das plantas. Foi utilizada a solução nutritiva a de Hoagland & Arnon (1950) nas concentrações em mg L-1: N=210, P=31,K=234,Ca=200,Mg=48eS=64,com pH = 5,6 (±1).
• O delineamento experimental foi em blocos casualizados, no esquema fatorial 2×3, 2 proporções de amónio e nitrato e 3 qualidades de luz usando malhas fotoconversoras Chromatinet totalizando 6 tratamentos com 4 repetições.
• Os tratamentos seguiram a concentração de N sugerida pela solução de Hoagland & Arnon, de 210 mg L^-1, que foram fornecidas em duas proporções de N (NH4+ : NO3-): 25:75; 0:100.

Resultados:

Semanalmente foram avaliadas as seguintes características do crescimento: altura do ramo principal, comprimento de raiz, número de folha, diâmetro do caule e clorofila a e b.

Figura 1 – Gráficos referentes às médias das variáveis: Altura – cm (A), Clorofila a – ICF (B), Clorofila b – ICF (C), Área foliar – cm2 (D) de mudas de rúcula sob diferentes qualidades de luz.

adaptado de Qualidade de luz e relação amônio e nitrato influenciam no desenvolvimento de plantas de rúcula (1)Ricardo Miranda dos Santos (2); Maria Elisa Falcão de Oliveira (3); Vanuze Costa de Oliveira (3); Fábio Nascimento de Jesus (4); Anacleto Ranulfo dos Santos (5);

 

1. O azoto assume marcada influência no desenvolvimento do sistema radicular. A expansão do sistema radicular é promovida quando quantidades adequadas do nutriente estão disponíveis no solo.

Tendo por base  a informação fornecida e os resultados obtidos na experiência explique em que medida a adubação nitrogenada sob a forma de nitratos (NO3) poderá ser favorável ao crescimento das plantas de rúcula.

2. No estudo experimental descrito constituem variáveis independentes______.

(A) apenas a cor das malhas utilizadas.

(B) o tipo de sombreamento e a proporção dos iões NH₄⁺ e NO₃^–

(C) a cor das malhas utilizadas e a área foliar.

(D) a altura, o teor em clorofilas e a área foliar.

3. O grupo controlo das experiências realizadas será constituído por plantas de rúcula cultivadas ______.

(A) em solo sem adubação orgânica e na obscuridade.

(B) em solo sem adubação orgânica e na presença de luz branca.

(C) em solo sujeito a adubação  orgânica e na presença de luz branca.

(D) em solo sujeito a adubação coberto com malha fotoconversora.

 4. A maior área foliar foi registada quando o cultivo de rúcula foi efetuado sob tela _______. Se nessas mesmas condições fosse fornecido CO₂ marcado comC¹², ao fim de vários dias seria de esperar a presença de radioatividade ______.

(A) azul …. apenas nos órgãos aéreos.

(B) azul …. nos órgãos aéreos e subterrâneos.

(C) vermelha ….. apenas nos órgãos aéreos.

(D) vermelha ….. nos órgãos aéreos e subterrâneos.

5. O azoto fornecido sob a forma de nitrato ou amónia é usado na produção de compostos orgânicos azotados, tais como _____.

(A) glicerol e ácidos gordos.

(B) glicerol e aminoácidos.

(C) aminoácidos e nucleótidos.

(D) nucleótidos e monossacarídeos.

6. No processo fotossintético,  na etapa ________a rúcula usa uma fonte de carbono _____ .

(A)    fotoquímica ……orgânico

(B)  química …… orgânico

(C)  fotoquímica ….. inorgânico

(D)  química ……inorgânico

7. No processo fotossintético de Eruca sativa, ao nível do Ciclo de Calvin, ocorre a _______.

(A) fosforilação do ADP, que corresponde a uma reação endoenergética.

(B) fosforilação do ATP, que corresponde a uma reação exoenergética.

(C) desfosforilação do ATP, que corresponde a uma reação exoenergética.

(D) desfosforilação do ATP, que corresponde a uma reação endoenergética.

8. As células de Eruca sativa apresentam uma parede celular constituída essencialmente , por _______ e armazenam açúcares sob a forma de ______.

(A) celulose …… amido

(B) celulose …..glicogénio

(C) glicogénio ….. amido

(D) glicogénio …. celulose

9. No processo fotossintético de Eruca sativa, no estroma, ocorre a _____ .

(A) libertação de O2 com origem na molécula de CO₂.

(B) produção de compostos orgânicos ao longo do ciclo de Calvin.

(C) desfosforilação do ADP, formando-se ATP.

(D) redução do NADP+, formando-se NADPH.

10. Na fotossíntese os protões e eletrões que intervêm na ________do CO2 são provenientes ________.

(A) redução …….do NADP+

(B)  oxidação ……do NADP+

(C) redução …….da água

(D) oxidação ……da água

11. Relativamente ao processo fotossintético foram feitas as seguintes afirmações. Selecione a alternativa que as avalia corretamente.

1. A fase fotoquímica e a fase química são independentes.

2. Os fotossistemas localizam-se no estroma do cloroplasto.

3.  A etapa química apenas se processa na obscuridade.

(A) 1 e 3 são verdadeiras; 2 é falsa.

(B) 1 e 2 são verdadeiras; 3 é falsa;

(C) 3 é verdadeira; 1 e 2 são falsas.

(D) Todas as afirmações são falsas.

12. Faça corresponder a cada uma das afirmações da coluna A, o respetivo termo que lhe corresponde expresso na coluna B. Faça corresponder a a cada letra um só número.

Coluna A	Coluna B
(a)  Unidades estruturais dos hidratos de carbono. (b)  Pigmentos rcapazes de absorver luz de comprimento de onda correspondente ao azul. (c)   Local do cloroplasto onde, no processo fotossintético, tem lugar a hidrólise do ATP.	(1)   Clorofilas (2) Ficocianina. (3)   Aminoácidos (4)   Monossacarídeos (5)  Membrana dos tilacóides. (6) Estroma

FIM