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Pesquisadores frequentemente utilizam isótopos estáveis como ferramentas para rastrear a movimentação de elementos químicos em organismos vivos. Ao empregar um isótopo de nitrogênio para investigar a síntese e o destino de aminoácidos em uma célula eucariótica, espera-se que ele se acumule prioritariamente em estruturas diretamente envolvidas na produção de proteínas. Considerando essa informação, em qual das estruturas a seguir é mais provável encontrar esse isótopo?
Núcleo.
Ribossomos.
Mitocôndrias.
Lisossomos.
Peroxissomos.
Leia o texto a seguir:
Nova organela simbiótica reforça os fundamentos da teoria da endossimbiose
Em um importante marco evolutivo, dois estudos recentes publicados nas revistas CelI e Science reportaram a descoberta de uma organela simbionte chamada nitroplast, derivada de uma antiga cianobactéria fixadora de nitrogênio (UCYN-A), que vive no interior de algas marinhas do gênero Braarudosphaera. Os cientistas observaram que cerca de metade das proteínas essenciais ao funcionamento do nitroplast são sintetizadas pelo núcleo do hospedeiro e direcionadas especificamente à organela, o nitroplast, o qual também tem sua divisão sincronizada com a da célula hospedeira e apresenta redução de seu genoma. Esses achados fortalecem a teoria da endossimbiose original de Lynn Margulis, sugerindo que mitocôndrias e cloroplastos, assim como essa nova organela, são descendentes de antigas bactérias que foram incorporadas e integradas ao interior das células eucarióticas ao longo da evolução celular.
(Disponível em: www.news.ucsc.edu/2024/04/nitrogen-fixing-organelle - texto adaptado especialmente para esta prova).
Com base no texto e na teoria da endossimbiose, analise as assertivas a seguir:
I. A capacidade de autoduplicação das mitocôndrias e cloroplastos e a presença de genoma próprio, dado por um DNA circular associado a histonas, reforçam a origem endossimbiótica dessas organelas.
II. A existência de dupla membrana nessas organelas e a presença de enzimas e de sistemas de transporte nas membranas internas que se assemelham aos encontrados nos organismos procariontes atuais apoiam a hipótese de engolfamento de uma célula procariótica e sua manutenção funcional subsequente.
III. A semelhança dos ribossomos mitocondriais e cloroplastídicos com ribossomos eucarióticos associados à presença de RNAt é utilizada como argumento a favor da ancestralidade bacteriana dessas organelas.
IV. Análises genômicas comparativas demonstram que o DNA mitocondrial e o DNA de cloroplastos apresentam maior correspondência com genomas bacterianos do que com o DNA nuclear. Adicionalmente, a transferência de genes dos simbiontes para o genoma nuclear da célula hospedeira evidencia a origem a partir do ancestral bacteriano das mitocôndrias e cloroplastos.
Quais estão corretas?
Apenas I e II.
Apenas II e IV.
Apenas I, II e IV.
Apenas I, III e IV.
I, II, Il e lV.
Em quase todos os flagelos e cílios de movimento dos eucariotos, nove duplas de microtúbulos estão arranjadas em forma de anel, com dois microtúbulos isolados no centro, sendo esse arranjo denominado padrão 9 + 2.
Certo
Errado
O espermatozoide é uma célula altamente especializada para a fecundação. Sua estrutura é composta por diferentes regiões: a cabeça, que contém o núcleo com o material genético; o flagelo, responsável pela locomoção; e a peça intermediária, que contém grande quantidade de mitocôndrias, essenciais para fornecer energia necessária à movimentação do espermatozoide. As mitocôndrias são organelas fundamentais que geram adenosina trifosfato (ATP), a principal fonte de energia celular. Considerando a função das mitocôndrias no espermatozoide, o impacto de disfunções mitocondriais na capacidade de fecundação e as implicações para a fertilidade masculina, assinale a afirmação verdadeira.
A diminuição do número de mitocôndrias no espermatozoide não afeta a motilidade, pois a função principal das mitocôndrias é a proteção do material genético.
A presença de mitocôndrias em excesso no espermatozoide pode acelerar o processo de fecundação, favorecendo uma maior taxa de sucesso na reprodução.
As mitocôndrias do espermatozoide são responsáveis pela construção da estrutura da cabeça, permitindo que o material genético seja transportado de forma eficiente até o óvulo.
A falha nas mitocôndrias do espermatozoide pode reduzir a produção de ATP, comprometendo a motilidade do espermatozoide e dificultando a sua capacidade de alcançar o óvulo, o que resulta em problemas de fertilidade masculina.
Um pesquisador está investigando a ação de uma nova toxina em células musculares. Ele observa que, após a exposição à toxina, o consumo de oxigênio pelas células cai drasticamente e a produção de ATP é severamente comprometida. A análise revela que a toxina se liga e inibe a ATP sintase na membrana mitocondrial interna, mas não afeta a glicólise ou o ciclo de Krebs. Considerando a interdependência das vias metabólicas, a consequência imediata e subsequente no metabolismo energético da célula é
a interrupção do ciclo de Krebs devido ao acúmulo de NADH e FADH₂ não oxidados. Essa condição força a célula a aumentar a taxa de glicólise para gerar pequenas quantidades de ATP, resultando em um aumento na produção de lactato.
a produção de ATP exclusivamente pela cadeia transportadora de elétrons, levando à diminuição do ciclo de Krebs e à desativação da glicólise devido ao acúmulo de ácido acético, resultando na produção de piruvato.
a inibição da etapa da glicólise, pois a célula detectaria o excesso de ATP, enquanto o ciclo de Krebs continuaria em um ritmo acelerado para compensar a falta de energia e a cadeia respiratória permaneceria funcionando normalmente.
o aumento drástico do consumo de oxigênio para compensar a falta de ATP, enquanto o ciclo de Krebs seria desativado pela alta concentração de acetil-CoA, com a cadeia respiratória compensando a perda com a liberação de FADH.
a interrupção da glicólise, com o desvio do fluxo de piruvato para a fermentação para gerar ATP, resultando em uma intensa produção de acetil-CoA e FADH e na normalização da cadeia transportadora de elétrons.
A elucidação estrutural de proteínas e complexos macromoleculares depende da integração de metodologias complementares, como cristalografia de raios X, espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) e criomicroscopia eletrônica. Segundo Cavanagh et al. (2007), a cristalografia fornece mapas de densidade eletrônica em alta resolução, enquanto a RMN caracteriza conformações em solução, revelando dinâmica molecular. A combinação dessas técnicas permite compreender tanto a arquitetura atômica quanto a plasticidade conformacional de proteínas. Considerando essa perspectiva, qual proposição sintetiza de forma mais integrativa essa complementaridade?
A cristalografia de raios X fornece mapas atômicos precisos, mas não captura estados conformacionais transitórios que caracterizam a dinâmica proteica em solução.
A espectroscopia de RMN caracteriza proteínas em solução, permitindo observar flexibilidade conformacional em proteínas de pequeno e médio porte.
A criomicroscopia eletrônica amplia a análise estrutural de grandes complexos, fornecendo imagens de resolução quase atômica em condições nativas.
A modelagem molecular por homologia projeta estruturas tridimensionais com base em proteínas conhecidas, sustentando hipóteses funcionais em diferentes contextos.
A integração entre cristalografia de raios X e RMN permite compreender simultaneamente a organização atômica e a dinâmica conformacional, ampliando a compreensão estrutural e funcional de proteínas.
A malária é uma infecção de grande interesse na saúde pública devido à grande extensão de pessoas acometidas em diversos países. Uma das fases do ciclo de vida do Plasmodium pode ocorrer nos seres humanos infectados onde esse parasita se multiplica em condições normais no interior das células:
intestinais
neuronais
hepáticas
renais
O acoplamento entre cadeia respiratória e síntese de ATP depende do gradiente de prótons (força próton-motriz) estabelecido entre matriz e espaço intermembrana mitocondrial. Compostos desacopladores, como o 2,4-dinitrofenol (DNP), foram historicamente utilizados como agentes emagrecedores, dada a capacidade de aumentar o consumo de oxigênio e dissipar energia como calor. Com base nos princípios de bioenergética mitocondrial, qual proposição descreve com maior precisão esse fenômeno?
O DNP estimula diretamente a NADH desidrogenase, aumentando Δψ mitocondrial e potencializando síntese de ATP.
O DNP bloqueia o complexo IV da cadeia respiratória, paralisando transferência de elétrons e fosforilação oxidativa.
O DNP inibe a ATP sintase, impedindo que o gradiente seja convertido em ATP, mas sem alterar a taxa de consumo de oxigênio.
O DNP transporta prótons pela membrana interna, dissipando o gradiente eletroquímico, mantendo o fluxo eletrônico e reduzindo a síntese de ATP.
O DNP substitui a ubiquinona como transportador, acelerando o fluxo eletrônico e promovendo maior produção de ATP.
A teoria quimiosmótica de Mitchell (1961), aprofundada por Nicholls & Ferguson (2013), consolidou a compreensão de que a síntese de ATP depende do acoplamento entre o transporte de elétrons e o bombeamento de prótons na membrana mitocondrial interna. Embora múltiplos aspectos, como uso de desacopladores, ação de inibidores tóxicos e papel do oxigênio como aceptor terminal, sejam relevantes para a bioenergética, apenas um mecanismo traduz de forma central e exclusiva o fundamento da fosforilação oxidativa. Qual proposição corresponde a essa formulação basilar?
O transporte de elétrons pelos complexos I, III e IV promove bombeamento de prótons ao espaço intermembrana, gerando gradiente eletroquímico que é utilizado pela ATP sintase para síntese de ATP.
O uso de desacopladores químicos induz dissipação do gradiente protônico, aumentando o consumo de oxigênio mas comprometendo a eficiência de síntese de ATP.
O Complexo II oxida succinato e transfere elétrons ao coenzima Q, participando da cadeia respiratória sem promover bombeamento direto de prótons.
O bloqueio do Complexo IV por cianeto inviabiliza o fluxo de elétrons e extingue a manutenção do gradiente protônico, impedindo a fosforilação oxidativa.
O oxigênio, como aceptor final de elétrons, permite continuidade da cadeia transportadora e assegura a eficiência bioenergética global em condições aeróbias.
O processo de evolução celular resultou em várias teorias, como a endossimbiose, que postula que mitocôndrias e cloroplastos evoluíram de organismos procariontes. Dados recentes indicam que as mitocôndrias têm características genéticas únicas. Qual seria o impacto da endossimbiose na diversidade genética de organismos e como isso se relaciona com a transferência horizontal de genes?
A endossimbiose impede a diversidade genética ao limitar a transferência vertical de genes.
A transferência horizontal de genes entre os procariontes ancestrais e as células eucarióticas hospedeiras aumentou a diversidade genética e facilitou a evolução de novas funções celulares.
A transferência horizontal de genes diminui a variabilidade genética, pois os genes mitocondriais não podem ser recombinados com o DNA nuclear.
A teoria endossimbiótica reduz a diversidade genética ao impedir a mutação espontânea nos genomas mitocondriais.
A transferência horizontal de genes não desempenha papel significativo na diversidade genética dos organismos endossimbióticos.
Em queimaduras, parte das diferentes células que migram para os locais de lesão fabrica grande quantidade de colágeno, elemento fundamental ao processo de cicatrização.
O tipo celular responsável por produzir colágeno é denominado:
adipócitos
mastócitos
fibroblastos
neuroblastos
Em (A), tem-se o emprego da centrifugação que acelera a decantação por meio da força centrífuga, separando sólidos (hemácias) em suspensão de líquidos (plasma sanguíneo).
Certo
Errado
O ânion superóxido (O2•-) é formado principalmente na mitocôndria durante a fosforilação oxidativa.
Certo
Errado
A deficiência da enzima lipase ácida causa uma doença em que o portador apresenta células que não degradam colesterol esterificado nem triglicerídeos, resultando no depósito desses compostos em diversos órgãos, principalmente no fígado.
ANDERSON, R. A. et al. In Situ Localization of the Genetic Locus Encoding [...]. Genomics, n. 1, jan. 1993 (adaptado).
Essa doença resulta da insuficiência funcional de qual estrutura celular?
Lisossomos.
Ribossomos.
Mitocôndrias.
Peroxissomos.
Retículo endoplasmático liso.
Em 1879, o médico alemão Paul Ehrlich foi quem, pela primeira vez, utilizou os corantes derivados da anilina para corar células sanguíneas. Classificou-os como ácidos, básicos e neutros, e as combinações desses corantes se tornaram a base para as colorações de Romanowsky, Giemsa, Wright e May-Grünwald. Sobre a coloração de May-Grünwald, assinale a alternativa INCORRETA.
Quando o May-Grünwald é colocado sobre a lâmina, ele faz a fixação da extensão; por essa razão o tempo do corante é crítico. O May-Grünwald é solubilizado em metanol que, com o passar do tempo, evapora, fazendo com que o corante precipite.
Os corantes ácidos têm afinidade por estruturas celulares básicas, e os básicos, por estruturas celulares ácidas. Desse modo, o núcleo dos leucócitos absorve corante ácido, corando com tons de azul e as hemácias, o corante básico, corando com tons avermelhados.
Quando a solução tampão ou a água são colocadas sobre o May-Grünwald, há uma inversão da fase alcoólica para a aquosa, ressaltando aspectos da coloração e ambientando a lâmina para receber o Giemsa em solução aquosa. O tempo do corante é crítico porque ocorre precipitação do corante na inversão da fase.
Em pH neutro, os corantes atuam na estrutura celular pela qual têm afinidade. Quando o pH está ácido, há favorecimento da ação da eosina, e a coloração torna-se avermelhada, dependendo da acidez da solução tampão ou água. Em pH alcalino, a coloração torna-se basofílica, com intensidade de azul proporcional ao aumento do pH.
O corante de Giemsa, por ser diluído em solução tampão ou água, sofre influência do pH. Ambos os corantes de May-Grünwald e Giemsa possuem afinidade distintas pelas estruturas citoplasmáticas e nucleares.
A origem endossimbiótica das mitocôndrias e dos cloroplastos, um evento evolutivo crucial para a origem das células eucarióticas, está associada a um processo de simbiose entre células eucariontes primárias e bactérias ancestrais. Esse processo é suportado por diversas evidências, como a presença de genoma próprio e estruturas de membranas duplas. Referente à origem endossimbiótica de mitocôndrias e cloroplastos, assinale a alternativa correta.
A origem endossimbiótica das mitocôndrias e dos cloroplastos implica que essas organelas possuem genoma linear, característico de células eucarióticas, e possuem uma única membrana, semelhante a outras organelas eucarióticas.
As mitocôndrias e os cloroplastos têm semelhanças com bactérias devido à presença de genoma de DNA circular, semelhante ao das bactérias, e à estrutura de membranas duplas, o que corrobora a hipótese de uma simbiose mutualística.
A hipótese endossimbiótica sugere que as mitocôndrias e os cloroplastos são originários de células procariontes que colonizaram as células eucarióticas e perderam completamente seu genoma, adquirindo a capacidade de replicação a partir do núcleo eucariótico.
A simbiose endossimbiótica de mitocôndrias e cloroplastos está associada à aquisição de características bacterianas que permitem à célula eucariótica obter nutrientes externos, mas essas organelas perderam a capacidade de replicação independente.
As mitocôndrias e os cloroplastos são responsáveis pela produção de energia nas células eucarióticas, mas não possuem relação com bactérias, sendo originados apenas através da divisão de organelas preexistentes nas células eucarióticas.
A organela indicada pelo número 1 é um lisossomo, organela responsável pela respiração celular aeróbica.
Certo
Errado
Micelas são nanomateriais inorgânicos com estrutura rígida.
Certo
Errado
“A composição diferenciada da matriz extracelular do tecido _________ faz com que o mesmo absorva impactos, resista à tração ou tenha elasticidade. Pode ser especializado em armazenar gordura, que é utilizada na produção de energia ou calor, ou em armazenar íons, como o Ca2+, que é importante em vários processos metabólicos. Ele é ainda responsável pela defesa do organismo, pela coagulação sanguínea, pela cicatrização e pelo transporte de gases, nutrientes e catabólitos” (Montanari, 2016).
Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do trecho acima.
conjuntivo
epitelial
nervoso
muscular
endotelial
As células eucarióticas estão sujeitas a mutações genéticas induzidas por certos radicais, que também têm um papel no envelhecimento dos tecidos. Estes radicais são neutralizados pela ação da enzima superóxido dismutase. Neste processo o resultado é a formação de um composto nocivo, que é subsequentemente quebrado por outra enzima, a catalase, dentro de uma organela celular específica. Identifique a organela celular responsável pela quebra do composto tóxico mencionado no texto, dentre as opções a seguir.
Peroxissomos.
Fagossomos.
Ribossomos.
Lisossomos.
DNA.