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PROVA EAD BIOFÍSICA 1. Em um laboratório de pesquisa em imunologia, está sendo realizado um estudo a nível celular com animais submetidos a diferentes tipos de dietas durante um período de 5 anos. Para isolar os tipos celulares específicos desse projeto (macrófagos), a equipe do laboratório emprega o equipamento separador de células (cell sorter), realizando previamente o rompimento da matriz extracelular (digestão com proteínas proteolíticas) e junções celulares (ácido etilenodiaminotetracético - EDTA). Após obter os macrófagos, estes são submetidos à lise celular e centrifugação em ultracentrífuga para separar os seguintes componentes celulares: microssomos; mitocôndrias e lisossomos e núcleo celular. Considerando os métodos de estudo das células e tecidos e a situação apresentada, avalie as afirmações a seguir. I. Para separar os microssomos dos demais componentes celulares, será necessária uma centrifugação a 105.000 g de aceleração com 120 minutos de duração. II. A centrifugação durante 20 minutos a uma aceleração de 1.000 g será necessária para separar mitocôndrias e lisossomos dos demais componentes celulares. III. O núcleo celular será separado dos demais componentes celulares após 20 minutos de centrifugação com uma aceleração de 10.000 g. É correto o que se afirma em: C. I, apenas. 2. Na microscopia, a capacidade de distinguir dois pontos próximos recebe o nome de poder de resolução. A maioria das células está fora do poder de resolução do olho humano devido a suas pequenas dimensões. Apesar de algumas células serem visíveis ao olho nu, a citologia só se desenvolveu através de artifícios para aumentar o poder de resolução do olho humano. Diante disso, o microscópio foi inventado e o primeiro pesquisador a utilizá-lo em suas pesquisas biológicas foi Robert Hooke. Sobre a microscopia óptica, analise as afirmativas a seguir: I. O microscópio óptico utiliza lentes de aumento e luz para melhorar a visualização da imagem a ser estudada. II. O microscópio binocular é dotado de uma ocular e duas objetivas, sendo possível observar organelas de uma célula eucariota e vírus. III. O aumento total promovido pelo microscópio óptico é o aumento da ocular multiplicado pela objetiva IV. O aumento total promovido pelo microscópio óptico é suficiente para identificar tecidos, células, parede celular, núcleo e cromossomos. Está correto o que se afirma apenas em: B. I, III e IV 3, Constantemente estamos expostos a fontes de radiação, como, por exemplo, quando nos submetemos a radiografias e exames médicos que envolvem radioisótopos; e também através do contato com o gás radônio, que escapa do solo, depois de ser formado em séries radioativas que se iniciam com o urânio. O próprio corpo humano é fonte de radiação, em razão dos radioisótopos naturais do organismo, como o carbono-14. O efeito biológico que essas radiações podem trazer ao organismo dos seres vivos depende de uma série de fatores. Entre tais, temos quatro principais: o tipo de radiação (I), o tipo de tecido vivo atingido (II), o tempo de exposição (III) e a intensidade da fonte radioativa (IV). Sobre os quatro fatores relacionados ao efeito biológico das radiações no organismo dos seres vivos, avalie as afirmativas a seguir. I. Em relação ao tipo, as radiações naturais são três: alfa (alpha), beta (beta) e gama (gamma). Dentre elas, a menos nociva aos seres vivos é a radiação alfa, pois tem um baixo poder de penetração, isto é, uma capacidade muito pequena de atravessar os materiais. Já as radiações beta (beta) e gama (gamma) podem interagir com as células do organismo, em virtude das altas energias que apresentam. II. Quanto ao tipo de tecido atingido, alguns são mais sensíveis que outros, como os da medula óssea, dos órgãos reprodutores, do tecido linfático, das membranas mucosas intestinais, das gônadas, do cristalino dos olhos e das células responsáveis pelo desenvolvimento em crianças. III. No que se refere ao tempo de exposição, a radiação recebida é cumulativa e os danos eventualmente provocados são irreparáveis. Os profissionais que ficam expostos à radiação, usam um avental de chumbo e se mantêm afastados do equipamento no momento do disparo. IV. Sobre a intensidade da fonte radiativa, em casos de acidentes com vazamento em usinas nucleares e de explosões de bombas atômicas, é liberada uma grande quantidade de isóbaros radioativos. A maioria deles possui tempo de meia-vida curto, não causando prejuízos. Porém, os isóbaros que possuem uma meia-vida muito longa podem se fixar no solo, na vegetação ou nas águas, permanecendo por anos no ambiente e contaminando os organismos vivos. É correto o que se afirma apenas em: B. I, II e III. 4. “A giardíase, também denominada lamblíase, é a infecção do aparelho digestivo pelo protozoário flagelado Giardia intestinalis (Giardia lamblia), que habita o intestino de seres humanos e de outros mamíferos. Predomina mais em crianças do que em adultos e é de notável importância em pessoas com desnutrição, fibrose cística e algumas imunodeficiências. É uma parasitose comum em várias partes do mundo, sendo causa de doença intestinal e diarreia endêmica e epidêmica.” A transmissão da giardíase é feita por via fecal-oral a partir da ingestão de: B. cistos 5. As radiações ionizantes são ondas eletromagnéticas de frequência elevada com capacidade de arrancar elétrons de átomos ou moléculas e, ainda, de produzir íons. Elas têm energia suficiente para produzir ionização mediante ruptura dos enlaces atômicos. Os efeitos da radiação vão depender da quantidade e da qualidade da radiação incidente e da natureza do material com a qual ela está interagindo. As radiações ionizantes podem ser classificadas em diretamente ionizante e indiretamente ionizante. Já a radiação não ionizante é uma modalidade de radiação de baixa frequência e baixa energia, também denominada de campo eletromagnético, que se propaga através de uma onda eletromagnética, constituída por um campo elétrico e um campo magnético, podendo ser provenientes de fontes naturais e não naturais. A partir do texto apresentado, considere a situação a seguir. Júlia está participando do processo seletivo de uma empresa de radiologia. Durante o processo, foi realizada uma dinâmica visando simular uma situação hipotética para testar os conhecimentos radiológicos dos candidatos. Na situação hipotética, Júlia teria de se imaginar em uma sala onde é emitido um tipo de radiação e onde também há diferentes formas de proteção, devendo escolher a mais adequada para a situação. As partículas emitidas na situação eram as partículas beta, e, para a proteção, havia disponíveis uma folha de papel, uma placa de madeira de 2,5 cm de espessura e uma grossa placa de chumbo. Tendo em vista as informações apresentadas e uma possível escolha de Júlia, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. E. Júlia escolheu a placa de madeira de 2,5 cm de espessura, julgando haver nela a proteção mínima necessária contra a radiação ionizante. PORQUE II. As partículas beta penetram apenas alguns milímetros no corpo, mas são facilmente barradas por uma placa de madeira de 2,5 cm de espessura mínima. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. E. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. 6. O tamanho pequeno das células e dos componentes de matriz torna a histologia dependente do uso de microscópios. Para se realizar o estudo de tecidos, a preparação de cortes histológicos é essencial. No microscópio de luz (também conhecido como óptico ou fotônico), as preparações coradas podem ser examinadas porque um feixe de luz é transmitido através do corte, ou seja, atravessa o espécime. O microscópio de luz é composto por partes mecânicas e ópticas. O componente óptico consiste em três sistemasde lentes: condensadora, objetiva e ocular. A figura a seguir ilustra estas estruturas. Considerando o texto apresentado e analisando os componentes ópticos do microscópio, julgue as afirmações a seguir. B. A lente condensadora é responsável por concentrar a luz e projetar um feixe luminoso sobre o espécime. II. A lente ocular tem função de projetar uma imagem aumentada do espécime em direção à lente subsequente. III. A lente objetiva serve para receber a imagem formada, ampliá-la novamente e projetar no local desejado (retina, tela, entre outros). É correto o que se afirma em: B. I, apenas. 7. Desde a invenção do microscópio por volta de 1590 até os dias atuais, a microscopia tem contribuído constantemente para o desenvolvimento e os avanços científicos de diversas áreas do conhecimento. Hoje, existem diferentes tipos de microscópios eletrônicos, dentre eles, destaca-se o microscópio eletrônico de transmissão. Neste tipo de microscópio, o material a ser observado deve ser preparado de modo que os elétrons possam atravessar o material, pois este tipo de microscopia exige técnicas apropriadas que permitirão a visualização de detalhes do material em estudo. Para as amostras biológicas, a primeira técnica a ser feita para a utilização do microscópio eletronico de transmissão é a c. fixação do material. 8. Microscópios ópticos, eletrônicos e de varredura são comumente usados em microscopia para a avaliação de materiais. Esses instrumentos auxiliam nas investigações das características microestruturais de todos os tipos de materiais. Algumas dessas técnicas empregam equipamentos fotográficos em conjunto com o microscópio; a fotografia na qual a imagem é gravada é chamada de fotomicrografia. Além disso, muitas imagens microestruturais são geradas por computador e/ou aprimoradas. O exame microscópico é uma ferramenta extremamente útil no estudo e na caracterização de materiais. Várias aplicações importantes dos exames microestruturais são as seguintes: garantir que as associações entre as propriedades e a estrutura (e defeitos) sejam devidamente compreendidas, prever as propriedades dos materiais uma vez que essas relações tenham sido estabelecidas, projetar ligas com novas combinações de propriedades, determinar se um material foi corretamente tratado termicamente e determinar o modo de fratura mecânica. Diante do exposto, analise a situação a seguir. Dentre as técnicas de microscopia destacadas pelo texto apresentado, Gabriel, um engenheiro que atua na área de análises de materiais, selecionou a microscopia de tunelamento para realizar análises do processo de deposição de filmes de platina em uma série de peças produzidas em uma indústria. Sobre a escolha da análise realizada por Gabriel e os tipos de informações que ele poderá obter das amostras avaliadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. e. A escolha de Gabriel pela microscopia de tunelamento permitirá ao engenheiro observar com alta resolução as características físicas do filme de platina depositado sobre as peças, sendo possível avaliar aspectos como a uniformidade da espessura e da cobertura de platina sobre as peças. PORQUE II. A platina é um excelente condutor elétrico, viabilizando que a técnica de varredura utilizada pelo microscópio de tunelamento (a produção de uma corrente elétrica entre a ponta de prova e o material analisado) permita a observação de alterações mínimas na superfície da amostra. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. e. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. 9. Um pesquisador, que faz pesquisas nos laboratórios da Universidade Federal do Rio de Janeiro, está estudando o efeito anti-inflamatório tópico de um extrato vegetal em modelo animal de edema de orelha. Após realizar o experimento, as amostras de tecido das orelhas foram coletadas e congeladas imediatamente. Para confecção da lâmina histológica, o pesquisador realizou as etapas de fixação (solução de formaldeído a 4%); inclusão (desidratação com etanol, clareamento com toluol e depois o tecido foi infiltrado com parafina); secção (corte dos tecidos utilizando micrótomo); e, por fim, a coloração utilizando os corantes eosina e hematoxilina. Considerando os métodos de estudo das células e tecidos e a situação apresentada, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. De acordo com o processo de preparo de lâminas histológicas descrito, o citoplasma e as fibras de colágeno serão corados em rosa, enquanto o núcleo celular será corado de violeta. PORQUE II. O corante eosina (ácido) atua sobre componentes celulares acidófilos (p.ex.: proteínas citoplasmáticas e colágeno) e o corante hematoxilina (básico) interage com componentes basófilos (p.ex.: ácidos nucleicos). A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. b. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. 10. A maioria dos metais e das ligas é fundida e forjada em formas semiacabadas ou acabadas. Durante a solidificação de um metal em uma fundição, são formados núcleos que crescem em grãos, criando metal fundido solidificado com uma estrutura de grão policristalino. Para a maioria das aplicações industriais, um tamanho de grão muito pequeno é desejável, para a diminuição das imperfeições associadas ao grão. As imperfeições cristalinas estão presentes em todos os materiais cristalinos reais, mesmo no nível de tamanho atômico ou iônico. Os cientistas e engenheiros de materiais usam instrumentos de alta tecnologia para aprender sobre a estrutura interna (incluindo a estrutura de defeitos), o comportamento e a falha dos materiais. Instrumentos como metalógrafos, microscópios eletrônicos de varredura (MEV), microscópios eletrônicos de transmissão (MET) e microscópios de varredura por sonda (MVS) permitem a análise de materiais desde a escala macro até o nano. Sem tais instrumentos, seria impossível compreender completamente o comportamento dos materiais. A figura a seguir ilustra, esquematicamente, o funcionamento geral de um microscópio de força atômica (MFA), um dos tipos de equipamentos que pertence à família dos MVS, destacada no texto apresentado. Sobre o funcionamento e as características desse tipo de microscópio no contexto da análise de materiais, avalie as afirmações a seguir. I. A técnica de microscopia ilustrada na imagem estabelece um perfil físico do material avaliado a partir da interação de forças entre uma viga defletora e os átomos que compõem a superfície do material. II. Por meio da aplicação de microscopia por varredura de sonda, como a ilustrada na imagem, é possível extrair informações quantitativas sobre a composição química do material em análise. III. Uma das principais vantagens da técnica de microscopia por varredura de sonda ilustrada na imagem é sua adequação à análise de vários tipos de materiais, incluindo os isolantes elétricos. É correto o que se afirma em: e. I e III, apenas.