Questões Sobre Estrutura e fisiologia da Membrana Plasmática - Biologia - concurso

A estrutura de bicamada lipídica das membranas celulares é fundamental para a organização e funcionalidade das células. Essa formação espontânea ocorre devido às propriedades anfipáticas dos fosfolipídios, moléculas que apresentam uma dupla afinidade: uma região polar e outra apolar.

A alternativa correta, A), descreve com precisão a característica estrutural dos fosfolipídios responsável por sua propriedade anfipática. Essas moléculas possuem uma cabeça polar, composta por um grupo fosfato e outras moléculas hidrofílicas, que interage com a água, e uma cauda hidrofóbica, formada por cadeias de ácidos graxos, que repele a água e se associa a outras caudas apolares. Essa dualidade permite que os fosfolipídios se organizem espontaneamente em bicamadas em meio aquoso, com as cabeças polares voltadas para o exterior (em contato com a água) e as caudas hidrofóbicas protegidas no interior da membrana.

As demais alternativas apresentam informações incorretas sobre a formação da bicamada lipídica. A alternativa B) menciona ligações covalentes entre fosfolipídios, o que não ocorre—a interação entre as caudas é do tipo hidrofóbica, não covalente. A alternativa C) fala em pontes de hidrogênio entre moléculas de glicerol, o que também não é relevante para a estabilidade da bicamada. A alternativa D) menciona propriedades de cristal líquido, que, embora relacionadas à fluidez da membrana, não explicam a formação da bicamada. Por fim, a alternativa E) sugere ligações iônicas entre componentes da cabeça polar e ácidos graxos, o que não corresponde à realidade, já que a estabilização da bicamada se dá principalmente por interações hidrofóbicas.

Portanto, a propriedade anfipática dos fosfolipídios, descrita na alternativa A), é a chave para a formação espontânea da bicamada lipídica, estrutura essencial para a compartimentalização celular e a regulação do tráfego de substâncias entre o meio intra e extracelular.

Algumas partículas sólidas podem ser transportadas ativa e passivamente pela membrana plasmática. Com relação a isso, assinale a alternativa correta.

• A) Será passivo, quando o soluto for transportado por osmose, a favor de um gradiente de concentração.
• B) Será passivo, quando seu transporte for realizado por bombas, com gasto de energia.
• C) Seu transporte será sempre ativo por difusão facilitada, com gasto de energia.
• D) Será ativo, quando o soluto for transportado contra um gradiente de concentração e com gasto de energia.
• E) Será sempre passivo, por pinocitose, sem gasto de energia.

O gabarito correto é D).

A membrana plasmática desempenha um papel crucial na regulação do que entra e sai das células, atuando como uma barreira seletiva. Além dessa função, muitas células possuem estruturas adicionais que as protegem contra danos externos. Nas células animais, essa proteção é fornecida pelo glicocálix, uma camada externa especializada.

Analisando as alternativas apresentadas:

• A) Incorreta. O glicocálix não se limita a fibras e microvilosidades, mas sim a uma camada rica em carboidratos.
• B) Incorreta. Interdigitações e desmossomos são estruturas relacionadas à adesão celular, não ao glicocálix.
• C) Incorreta. O glicocálix não é composto apenas por lipídios e proteínas, mas principalmente por carboidratos.
• D) Correta. O glicocálix atua como uma "manta" protetora, formada principalmente por carboidratos, que defende a célula contra agressões físicas e químicas.

Portanto, a alternativa correta é D), pois descreve com precisão a composição e a função protetora do glicocálix nas células animais.

O uso de produtos de limpeza no cotidiano doméstico vai além de suas funções práticas, como a higienização de superfícies e o desentupimento de encanamentos. Esses produtos, muitas vezes, contêm compostos químicos que desempenham papéis fundamentais em processos científicos, como a extração de DNA. O texto apresentado aborda justamente essa relação, destacando a importância de substâncias como o hidróxido de sódio (NaOH) e o hipoclorito de sódio (NaClO) na composição de itens comuns, como sabão, detergente e alvejante.

No contexto da extração de DNA, o detergente surge como um componente essencial. Isso porque o DNA está protegido dentro das células por membranas lipídicas, que precisam ser rompidas para que o material genético seja liberado. O detergente, devido à sua natureza anfifílica — capaz de interagir tanto com substâncias polares quanto apolares —, age desestabilizando essas membranas, permitindo o acesso ao DNA. Assim, a afirmação de que as células devem ser expostas a um detergente para a extração do DNA está correta, conforme indicado pelo gabarito (C).

Além disso, outros compostos mencionados, como o hidróxido de sódio e o hipoclorito de sódio, também podem desempenhar funções relevantes em protocolos laboratoriais. Enquanto o NaOH pode auxiliar na quebra de proteínas e outras estruturas celulares, o NaClO, presente no alvejante, atua como agente desinfetante, eliminando contaminantes que poderiam interferir no processo. Essa conexão entre produtos domésticos e técnicas científicas reforça a importância de compreender a química por trás dos materiais que utilizamos diariamente.

Portanto, a análise do texto e dos conceitos envolvidos confirma que a exposição das células a um detergente é, de fato, um passo crucial para a extração do DNA, tornando a alternativa (C) a resposta correta. Esse exemplo ilustra como o conhecimento básico de química pode ser aplicado em contextos variados, desde a limpeza do lar até procedimentos complexos em laboratórios de biologia molecular.

As células apresentam um envoltório, que as separa do meio exterior, denominado membrana plasmática, extremamente fina. A disposição das moléculas na membrana plasmática foi proposta por Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido, que pode ser definido como:

• A) dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior da célula e extremidades hidrofílicas voltadas para proteínas globulares, presente apenas em eucariontes.
• B) uma camada lipídica com extremidades hidrofílicas voltadas para dentro e extremidades hidrofóbicas voltadas para proteínas globulares, em que as proteínas encontram-se estendidas sobre a membrana e ocupam espaços vazios entre lipídios.
• C) uma camada monomolecular composta apenas por lipídios, presente em todas as células, sejam elas procariontes ou eucariontes.
• D) dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior, composta por proteínas (integrais ou esféricas) e glicídios ligados às proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios).

O gabarito correto é D).

O transporte de substâncias através da membrana celular é um processo essencial para a manutenção da vida, ocorrendo por diferentes mecanismos, cada um com suas particularidades. A alternativa correta em relação a esses mecanismos é a letra A, que afirma: "A difusão facilitada é a passagem de substâncias não lipossolúveis pela membrana da célula com auxílio de proteínas."

A difusão facilitada é um tipo de transporte passivo no qual moléculas que não conseguem atravessar livremente a membrana plasmática – como íons e moléculas polares – são transportadas com o auxílio de proteínas integrais de membrana, chamadas de permeases ou proteínas carreadoras. Esse processo não requer gasto de energia (ATP) e ocorre a favor do gradiente de concentração, ou seja, do meio mais concentrado para o menos concentrado.

As demais alternativas apresentam incorreções:

• B) Moléculas pequenas e apolares, como o gás carbônico (CO₂) e o oxigênio (O₂), podem atravessar a membrana plasmática livremente por difusão simples, devido à sua natureza lipossolúvel.
• C) O transporte ativo, diferentemente do descrito, move substâncias contra o gradiente de concentração (do menos concentrado para o mais concentrado) e, sim, requer gasto de energia (ATP).
• D) Na osmose, o solvente (geralmente a água) passa da solução menos concentrada em soluto (hipotônica) para a mais concentrada (hipertônica), e não o contrário.
• E) A glicose, por ser uma molécula polar e relativamente grande, não atravessa a membrana por difusão simples, mas sim por difusão facilitada, dependendo de proteínas transportadoras.

Portanto, a alternativa A é a única que descreve corretamente um dos mecanismos de transporte através da membrana celular, destacando o papel essencial das proteínas na difusão facilitada.

A membrana celular desempenha um papel fundamental na regulação da passagem de substâncias entre o meio extracelular e o intracelular, utilizando diferentes mecanismos de transporte. Para compreender melhor esses processos, é necessário analisar cada uma das proposições apresentadas.

I. A difusão facilitada é o tipo de transporte passivo em que a célula não gasta energia.
Essa afirmação está correta, pois a difusão facilitada é um transporte passivo que ocorre com o auxílio de proteínas de membrana, sem consumo de energia (ATP).

II. No transporte de íons de potássio e sódio, conhecido pelo mecanismo de bomba de sódio e potássio, há gasto de energia.
Essa afirmação também está correta, pois a bomba de sódio e potássio é um exemplo clássico de transporte ativo, que requer ATP para funcionar.

III. Osmose é a passagem da água pela membrana de uma solução hipotônica para uma solução hipertônica.
Essa afirmação está incorreta, pois a osmose ocorre no sentido oposto: a água se move de uma solução hipotônica (menos concentrada) para uma hipertônica (mais concentrada).

IV. No transporte de íons de potássio e sódio, conhecido pelo mecanismo de bomba de sódio e potássio, não há gasto de energia.
Essa afirmação está incorreta, pois, como mencionado anteriormente, a bomba de sódio e potássio é um transporte ativo que demanda energia.

V. A difusão facilitada é o tipo de transporte ativo em que a célula gasta energia.
Essa afirmação está incorreta, pois a difusão facilitada é um transporte passivo e não envolve gasto energético.

Portanto, as únicas afirmações corretas são I e II, enquanto a III está incorreta. No entanto, considerando o gabarito fornecido (A), que inclui a III como verdadeira, há uma inconsistência na análise. O correto seria que apenas as afirmativas I e II são verdadeiras, mas seguindo o gabarito, a alternativa A é a indicada.

Sobre o episódio histórico da Inconfidência Mineira, os relatos dos historiadores destacam a execução de Tiradentes e as medidas extremas tomadas para desencorajar futuras revoltas. O uso do sal (NaCl) tanto no corpo de Tiradentes quanto no terreno de sua casa tinha um propósito prático, além do simbólico. A alternativa correta, B), explica os fenômenos biológicos envolvidos nesse processo.

A alta concentração de sal cria um ambiente hipertônico, que provoca a saída de água das células por osmose. No caso (1), isso leva à desidratação e morte dos microrganismos decompositores, preservando o corpo por mais tempo. Já no caso (2), o sal no solo afeta tanto microrganismos quanto plantas, alterando o equilíbrio hidrossalino e impedindo a germinação de sementes.

Os processos de osmose e difusão simples são fundamentais para entender esses efeitos. A osmose regula o movimento da água através das membranas celulares, enquanto a difusão permite o movimento do sal. Esses mecanismos explicam tanto a preservação do corpo quanto a esterilização do solo, indo além de meras crenças supersticiosas.

Portanto, a alternativa B) é a que melhor correlaciona os fenômenos descritos com os princípios biológicos envolvidos, abrangendo tanto os efeitos sobre os microrganismos quanto sobre o solo e a vegetação.

Sobre os envoltórios celulares, é correto afirmar:

• A) Nas células dos animais e de alguns protistas ocorre um envoltório externo à membrana plasmática, composto por moléculas de açúcar associadas exclusivamente às proteínas: é o glicocálix.
• B) A membrana plasmática é constituída por uma dupla camada de fosfolipídios que compõem um revestimento fluido, onde se encontram mergulhadas proteínas globulares. A composição química associada às características estruturais e funcionais confere à membrana a permeabilidade seletiva.
• C) A membrana celulósica, na célula vegetal jovem, é fina e pouco rígida, permitindo que a célula cresça. O espaço delimitado por ela recebe o nome de protoplasma.
• D) As células vegetais formam pontos de contato entre si, através dos quais conectam os citoplasmas devido à formação de canais citoplasmáticos denominados proplastídeos.
• E) Nas bactérias a composição química da parede celular varia de espécie para espécie, mas é composta basicamente por lignina e suberina.

O gabarito correto é B).

A membrana celular desempenha um papel fundamental na geração do potencial de repouso, atuando como uma barreira seletiva que regula o fluxo de íons entre o meio intracelular e extracelular. Esse comportamento pode ser comparado ao de um capacitor de placas paralelas, onde duas soluções condutoras são separadas por uma fina camada isolante, resultando em uma distribuição assimétrica de cargas elétricas.

No contexto do potencial de repouso, a alternativa A é a correta porque:

• O potencial de ação, que é iniciado nos dendritos e propagado ao longo do axônio, depende da capacidade da membrana celular de manter uma diferença de potencial elétrico, característica essencial de um capacitor.
• A capacitância de um capacitor, assim como a capacidade da membrana celular de armazenar carga, é determinada por suas propriedades físicas, como a distância entre as "placas" (no caso, a espessura da membrana) e sua área superficial.
• O modelo do capacitor de placas paralelas explica como a membrana mantém uma separação de cargas, criando o potencial de repouso necessário para a transmissão de impulsos nervosos.

As outras alternativas apresentam informações incorretas ou irrelevantes para a relação entre o potencial de repouso e o modelo do capacitor. Por exemplo, a alternativa B menciona a necessidade de concentrações semelhantes de moléculas, o que não está diretamente relacionado à capacitância. A alternativa C descreve incorretamente a polaridade da membrana em repouso, e a alternativa D apresenta afirmações incorretas sobre o potencial de repouso em células animais.

Portanto, a alternativa A é a única que corretamente relaciona o potencial de repouso com o modelo do capacitor de placas paralelas, destacando a importância da propagação do potencial de ação e das propriedades físicas da membrana celular.