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196 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 196 animal, proporcionalmente entra mais sódio na célula do que sai potássio da mesma, o que faz com que a bomba tenha que trabalhar de maneira assimétrica para compensar essa situação: assim, para cada molécula de ATP utilizada, dois íons potássio são bombeados para dentro da célula e três íons sódio são bombeados para fora da mesma. Como saem três cargas positivas (equivalentes aos três sódio) para cada duas cargas positivas que entram (equivalentes aos dois potássio), para cada ATP consumido pela bomba, está saindo uma carga positiva a mais do que entra. Assim, o meio externo fica positivo em relação ao meio interno, que fica então negativo, num fenômeno que é conhecido como polaridade de membrana (potencial de repouso de membrana), que se constitui na base para a transmissão do impulso nervoso. Transporte ativo secundário, simporte e antiporte A difusão facilitada da glicose e de certos outros açúcares ocorre, praticamente, em todas as células do corpo, mas o transporte ativo ele açúcares contra um gradiente de concentração ocorre apenas em alguns locais deste organismo. Por exemplo, no intestino e nos túbulos renais, a glicose e diversos outros monossacarídeos são continuamente transportados através do epitélio para o sangue, mesmo quando as concentrações no lúmen são extremamente baixas. Dessa forma, na quase totalidade das condições, nenhuma glicose é perdida nas fezes ou urina. Embora nem todos os açúcares sejam transportados ativamente, quase todos os monossacarídeos que são importantes para o corpo sofrem transporte ativo, incluindo glicose, galactose e frutose. Por outro lado, dissacarídeos tais como sacarose, maltose e lactose não são transportados ativamente. Como ocorre em quase todos os outros mecanismos de transporte ativo, o sistema precisa do carreador e as reações químicas responsáveis pelo transporte de monossacarídeos são ainda desconhecidas. O denominador comum do transporte de um grupo de açúcares incluindo especialmente a glicose e a galactose, é a necessidade de um radical -OH intacto ligado a carbono em moléculas de monossacarídeo. Alguns monossacarídeos importantes como a frutose, por serem quimicamente mais diferenciados, são transportados por outros mecanismos carreadores. O mecanismo de transporte da glicose e açúcares correlatos através das células epiteliais da mucosa intestinal e dos túbulos renais é uma combinação de difusão e transporte ativo, o transporte ativo secundário, estando relacionado ao transporte de íons sódio. Primeiro, deve-se lembrar que a célula epitelial tem duas faces funcionalmente distintas, uma borda em escova que reveste o lúmen do intestino ou do túbulo renal, e uma base que fica adjacente aos vasos capilares com função de absorção. As paredes laterais e basais da célula transportam sódio para fora da célula apara os capilares ao redor. Isto acontece por transporte ativo de sódio. O resultado é uma queda acentuada nos níveis intracelulares de sódio. Por sua vez, isto produz uma diferença de concentração dos íons sódio através da borda em escova, isto é, entre o lúmen e o interior celular. Consequentemente, os íons sódio tendem a passar por difusão através da borda em escova para o meio intracelular. Contudo, a borda em escova é relativamente impermeável ao sódio, exceto quando este está combinado a uma molécula carreadora, sendo um dos tipos desta molécula o carreador sódio-glicose. Este carreador é peculiar pelo fato de não transportar o sódio isoladamente, mas apenas se este também estiver associado a uma molécula de glicose. Ou seja, quando combinado simultaneamente com sódio e glicose, o carreador difunde-se para o interior da célula. Esta difusão ocorre mediada pelo gradiente de concentração de sódio gerado por transporte ativo na outra face da célula. Como o sódio só entra com a glicose, esta é arrastada mesmo contra seu gradiente de concentração. Este transporte é chamado transporte ativo secundário porque o transporte ativo cria o gradiente para o sódio e este gradiente é utilizado para transportar a glicose contra seu gradiente. Este mecanismo de transporte ativo secundário usa um processo de cotransporte, em que uma proteína carreadora só age transportando duas moléculas simultaneamente. Isto pode ocorrer por simporte (ou, seja, as duas moléculas são carreadas no mesmo sentido, como descrito para glicose e sódio) ou por antiporte (ou seja, as duas moléculas são carregadas em sentidos inversos, uma para dentro e outra para fora ou vice-versa, como na bomba de sódio e potássio). Transporte em bloco ou endocitose: fagocitose e pinocitose 197 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 197 Certas substâncias são incapazes de atravessar a membrana devido às suas grandes dimensões. Por exemplo, nenhuma proteína inteira consegue atravessar a membrana, devendo ser quebrada antes de poder entrar. Vírus ou células inteiras, como bactérias, também não podem simplesmente atravessar a mesma. Outros mecanismos, chamados de transporte em bloco ou endocitoses, são processos ativos que envolvem modificações na estrutura da membrana e citoplasma para incorporar essas partículas maiores. Este transporte pode acontecer através de fagocitose ou pinocitose. As substâncias englobadas devem ser obrigatoriamente digeridas para que seus fragmentos possam atravessar a membrana da vesícula de englobamento, denominada fagossomo ou pinos somo, dependendo do caso. A fagocitose é o englobamento de partículas sólidas pela célula. Este englobamento ocorre devido a projeções citoplasmáticas (evaginações da membrana), denominadas pseudópodes, que envolvem a partícula, formando uma vesícula de membrana, e posteriormente o conteúdo desta vesícula, isto é, a partícula englobada, é digerida intracelularmente. A vesícula que encerra o material englobado é dita fagossomo. A fagocitose vai desempenhar algumas funções, como por exemplo: - a alimentação em alguns organismos unicelulares como protozoários; - a defesa de organismos pluricelulares através de leucócitos ou glóbulos brancos; - eliminação de restos teciduais, células mortas ou outras partículas; - remodelação do corpo (o útero em mulheres não grávidas pesa cerca de 50 g, mas cresce para poder abrigar o embrião, chegando a pesar cerca de 2 kg após a gravidez; através de fagocitose, pelos leucócitos, as células da parede do útero para que este volte a seu tamanho normal após a gravidez). A pinocitose (do grego pinein, 'beber') é a incorporação de material liquido ou, mais exatamente, das substâncias (principalmente proteínas) dissolvidas neste líquido. O processo envolve invaginações da membrana originando pequenas fossetas ou canais (canais de pinocitose) e a formação de vesículas denominadas pinossomos. As diferenças básicas entre fagocitose e pinocitose é que, na primeira, o material é sólido e englobado por evaginações (pseudópodes) da membrana, e na segunda, o material está dissolvido em líquido e é englobado por invaginações da membrana. Fagocitose Pinocitose Exercícios Questões estilo múltipla escolha 1. (ENEM) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. Imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem, como consequência, a A) absorção de íons Na+ sobre a superfície da célula. B) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. C) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. D) transferência de íons Na+ da célula para a solução. E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. 2. (UNIFOR) Células vegetais,imersas em soluções concentradas de açúcar, sofrem plasmólise adquirindo o aspecto indicado na figura abaixo. Isso ocorre porque a membrana celulósica, rígida A) e a membrana plasmática são semipermeáveis. B) é permeável e a membrana plasmática é semipermeável. C) é semipermeável e a membrana plasmática é permeável. D) semipermeável e a membrana plasmática é impermeável. E) e a membrana plasmática são permeáveis. 3. (UNIFOR) A figura abaixo esquematiza uma função da membrana plasmática. 198 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 198 No organismo humano, essa função é importante em células que A) apresentam propriedades de contração e distensão. B) têm função secretora. C) armazenam gorduras. D) recebem e transmitem estímulos. E) atuam no mecanismo de defesa do corpo. 4. (FMJ) As indústrias farmacêuticas envolvidas na produção de anestésicos e outros medicamentos que atuam no sistema nervoso utilizam-se de medicamentos lipossolúveis pois estes: A) circulam mais rapidamente no sangue pois ligam-se ao colesterol. B) possuem maior afinidade com os neurônios do que com outras células, C) são moléculas que só se ligam a lipídios presentes apenas nos neurônios. D) só atuam sobre células altamente especializadas. E) atravessam mais facilmente a parte lipídica das membranas dos neurônios. 5. (FMJ) Examine a tabela abaixo. Nela estão indicadas as concentrações aproximadas de sódio e potássio no interior de hemácias e no meio extracelular humano. Concentrações iônicas intra e extracelulares (em mmol/L) Íon Célula Meio extracelular Na+ 19 155 K+ 136 5 Algumas hemácias (grupo 1) foram mantidas em condições normais de pH, oxigenação e temperatura (36,5ºC), e outras (grupo 2), foram tratadas com um inibidor de metabolismo. Assinale a alternativa que mostra corretamente os gráficos que representam, respectivamente, os grupos 1 e 2, levando-se em conta o fluxo de potássio para o meio intracelular. A) B) C) D) E) 6. (UNICHRISTUS) Em relação ao transporte através da membrana plasmática, leia as seguintes afirmativas: I. a bicamada lipídica, as proteínas-canais e as carreadoras, como as permeases, se prestam ao transporte passivo. II. a absorção de glicose e aminoácidos do lúmen do intestino delgado é realizada por co-transporte sódio-soluto que utiliza o gradiente eletroquímico do sódio como fonte de energia. III. células vegetais, fungos e bactérias não têm bombas de Na+K+ATPase, mas utilizam um gradiente eletroquímico de hidrogênio iônico para impulsionar o transporte de solutos para dentro das células. Marque a alternativa verdadeira. A) Apenas I e III estão corretas. B) Apenas I está correta. C) Apenas II e III estão corretas. D) Apenas II está correta. E) I, II e III estão corretas. 7. (UNICHRISTUS) Com relação à membrana plasmática, qual dos seguintes processos inclui todos os demais na relação abaixo? A) Osmose. B) Difusão de um soluto através da membrana. C) Difusão facilitada. D) Transporte passivo. E) Transporte de um íon no sentido decrescente do seu gradiente eletroquímico. 8. (UECE) Um glóbulo vermelho, em condições fisiológicas normais, é mergulhado em solução a 2% de NaCl. Indique a opção que contém o gráfico da concentração salina no interior da hemácia em função do tempo. 199 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 199 9. (UECE) Uma célula ao ser mergulhada em uma solução, apresenta uma variação de concentração de solutos em função do tempo, de acordo com o gráfico abaixo: De acordo com o gráfico, podemos afirmar que a célula sofreu: A) deplasmólise. B) plasmoptise. C) plasmólise. D) hemólise. 10. (FCM-CG) A célula vegetal viva, colocada em solução isotônica, não apresenta alteração em seu volume, porém, se colocada em uma solução hipertônica, haverá um ligeiro aumento de volume e seu aspecto será modificado. E se colocada em uma solução hipotônica, terá seu volume celular ligeiramente diminuído. A célula torna-se plasmolisada A) quando colocada em solução hipotônica, o envoltório celular, sendo permeável, permite a entrada de soluto, que ocupa o espaço entre a parede plasmática e a celulósica e o solvente sai provocando uma perda de turgescência, decorrendo a contração do vacúolo e a parede plasmática se destaca da celulósica. B) quando colocada em solução hipertônica, o envoltório celular, sendo permeável, permite a entrada de soluto, que ocupa o espaço entre a parede plasmática e a celulósica e o solvente sai provocando uma perda de turgescência, decorrendo a contração do vacúolo e a parede plasmática se destaca da celulósica. C) quando colocada em solução hipertônica, tem o seu volume ligeiramente diminuído com a entrada de solvente e a saída de soluto. D) quando colocada em solução hipotônica, tem o seu volume ligeiramente diminuído com a entrada de soluto e a saída de solvente. E) quando perde água até atingir o estado de murcha. 11. (FCM-CG) Sobre o mecanismo de transporte ativo através da membrana celular, analise as seguintes afirmações: I. Dentre as diferentes substâncias que são, com frequência, transportadas ativamente através da membrana celular, estão: aminoácidos, íons de sódio, íons de potássio, íons de hidrogênio e vários monossacarídeos. II. Para que moléculas sejam transportadas a partir de uma solução mais concentrada, através da membrana celular, a célula deve dispender energia e isto é denominado transporte ativo. III. O mecanismo básico envolvido no transporte ativo depende de transportadores específicos que reagem de maneira reversível com as substâncias transportadas sob ação de enzimas e com consumo de energia. Está(ão) correta(s) A) apenas I e III. B) apenas II e III. C) apenas I e II. D) apenas I, II e III. E) apenas I. 12. (FSM) Nas figuras abaixo, encontramos três soluções de NaCl com concentrações causadas nas hemácias presentes em seu interior. Observe as figuras e responda a alternativa correta. Adaptado de http://www.google.com.br.imghp?hl=en&tab=ii. A) No frasco 1 temos uma solução isotônica em relação à hemácia. B) No frasco 2 temos uma solução hipertônica em relação à hemácia. C) No frasco 3 temos uma solução hipotônica em relação à hemácia. D) No frasco 3 temos uma solução hipertônica em relação à hemácia. E) No frasco 2 temos uma solução hipotônica em relação à hemácia. 13. (CESUPA) O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2013 foi oferecido pelo Instituto Karolinska, em Estocolmo, aos pesquisadores James Rothman, Randy Schekman e Thomas Südhof, por seus trabalhos sobre o transporte vesicular, um importante processo celular. Segundo os membros do comitê que concede o prêmio, o entendimento do transporte vesicular foi importante para compreender melhor doenças como tétano e diabetes, entre outras. A insulina, por exemplo, é produzida e secretada para o sangue em pequenos “pacotes” chamados vesículas. g1.globo.com - adaptado. O processo envolvido na secreção de insulina para o sangue é chamado A) exocitose. B) endocitose. C) fagocitose. D) pinocitose. 14. (UPE) A membrana celular é considerada uma importante estrutura da célula, pois, além de delimitá-la do meio exterior, é responsável pela manutenção do funcionamento adequado do meio intracelular, desempenhando, assim, papel seletivo na entrada e saída de partículas e no transporte de substâncias. Nesse sentido, observe a figura abaixo a qual mostra três estados em que as células animal e vegetal se encontram. Disponível em: http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/osmose.png. Adaptado. 200 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 200 Diante dessas imagens, leia as afirmativas a seguir com relação ao deslocamento da água. I. O esquema “I”indica que as células animal e vegetal foram respectivamente mergulhadas em solução hipertônica; em “II”, em solução isotônica e, em “III”, em solução hipotônica. II. O esquema “I” indica que, no meio hipertônico, a água sai das células, ficando plasmolisadas; em “II”, as células estão em seu formato normal, indicando que estão mergulhadas em meio isotônico e, em “III”, as imagens indicam que as células foram mergulhadas em solução hipotônica. III. A figura mostra o processo de difusão facilitada que acontece nas células animal e vegetal. Nesse processo de transporte celular, a água passa de um meio menos concentrado para o mais concentrado, gerando diferentes gradientes de concentração. IV. A figura mostra o processo de entrada e saída de água das células. O esquema “I” indica que as células encontram‐se plasmolisadas; o “II”, que as células mantêm seu volume celular e o “III”, que a célula animal está sofrendo lise, enquanto a célula vegetal está túrgida. Estão corretas: A) I, II e III. B) I e IV. C) III e IV. D) II e IV. E) II e III. 15. (UPE) A membrana plasmática fornece individualidade à célula, definindo e estabelecendo elos entre os meios intra e extracelular. A partir da membrana plasmática, a primeira célula adquiriu identidade. Em relação a este envoltório celular, podemos afirmar. I. Os componentes de sua estrutura são fosfolipídios e proteínas. As proteínas, de acordo com a função que desempenham, constituem: canais de proteína, proteínas carregadoras, proteínas receptoras e proteínas de reconhecimento. II. As células bacterianas não apresentam membrana plasmática. Seu revestimento externo é constituído de glicoproteínas, conhecido como glicocálix ou parede bacteriana. III. A bomba de sódio e potássio é um mecanismo de transporte por difusão passiva, através da membrana, em que se mantém maior concentração de sódio no interior da célula e de potássio fora dela. IV. Potencial de membrana é a diferença de potencial elétrico entre seus lados interno e externo. Normalmente, a superfície extracelular tem potencial positivo em relação ao interior, e essa diferença é mantida graças à bomba de sódio e potássio. V. Na fagocitose, a membrana envolve o material a ser englobado. No combate a infecções em nosso organismo, os macrófagos agem através da fagocitose como também no processo de involução uterina pós-parto. Assinale a alternativa correta. A) Apenas I, II e V. B) Apenas II, III e IV. C) Apenas I, IV e V. D) Apenas I, II e IV. E) Apenas III, IV e V. 16. (FUVEST) A figura abaixo representa uma célula de uma planta jovem. Considere duas situações: 1. a célula mergulhada numa solução hipertônica; 2. a célula mergulhada numa solução hipotônica. Dentre as figuras numeradas de I a III, quais representam o aspecto da célula, respectivamente, nas situações 1 e 2? A) I e II. B) I e III. C) II e I. D) III e I. E) III e II. 17. (UNICAMP) Hemácias de um animal foram colocadas em meio de cultura em vários frascos com diferentes concentrações das substâncias A e B, marcadas com isótopo de hidrogênio. Dessa forma os pesquisadores puderam acompanhar a entrada dessas substâncias nas hemácias, como mostra o gráfico apresentado a seguir. Assinale a alternativa correta. A) A substância A difunde-se livremente através da membrana; já a substância B entra na célula por um transportador que, ao se saturar, mantém constante a velocidade de transporte através da membrana. B) As substâncias A e B atravessam a membrana da mesma forma, porém a substância B deixa de entrar na célula a partir da concentração de 2mg/mL. C) A quantidade da substância A que entra na célula é diretamente proporcional a sua concentração no meio extracelular, e a de B, inversamente proporcional. D) As duas substâncias penetram na célula livremente, por um mecanismo de difusão facilitada, porém a entrada da substância A ocorre por transporte ativo, como indica sua representação linear no gráfico. 18. (UNESP) Em células vegetais em meio aquoso, citoplasma e membrana plasmática funcionam como uma membrana semipermeável. As trocas de água ocorrem entre a solução externa e o vacúolo. A equação que relaciona as variáveis que interferem na osmose em células vegetais é: Sc = Si – M, na qual Sc = sucção celular (capacidade de a célula ganhar água);