Questão 14 da UFPR 2005

Question

Medindo-se as concentrações de íons sódio e potássio no interior e no exterior de certas células em função do tempo, foi possível construir dois gráficos. Nesses gráficos, a linha cheia representa a concentração extracelular, e a linha pontilhada, a concentração intracelular. Nas duas experiências, o metabolismo celular foi inibido num determinado momento (assinalado pela seta), pela adição de um bloqueador respiratório, como o cianeto.

Gráfico da concentração de sódio [Na+] em mM em função do tempo em minutos. A linha cheia (concentração extracelular) começa em 310 mM e a linha pontilhada (concentração intracelular) em 70 mM. Uma seta aponta para o instante t ≈ 1,7 min, a partir do qual a concentração extracelular diminui e a intracelular aumenta até ambas se estabilizarem em 200 mM a partir de 2 min. Gráfico da concentração de potássio [K+] em mM em função do tempo em minutos. A linha pontilhada (concentração intracelular) começa em 310 mM e a linha cheia (concentração extracelular) em 70 mM. Uma seta aponta para o instante t ≈ 1,7 min, a partir do qual a concentração intracelular diminui e a extracelular aumenta até ambas se estabilizarem em 200 mM a partir de 2 min.

Com base em seus conhecimentos sobre transporte de íons e de pequenas moléculas através das membranas, analise os gráficos e responda: em condições normais, qual é o mecanismo responsável pela manutenção da diferença entre as concentrações iônicas dentro e fora da célula exemplificada?

A
Difusão simples, através da qual os íons podem atravessar a membrana com o auxílio de proteínas transportadoras.
B
Osmose, através da qual a água atravessa a membrana a favor do gradiente de concentração.
C
Fagocitose, através da qual a célula captura íons e outras partículas sólidas.
D
Difusão facilitada, através da qual os íons são transportados contra seus gradientes de concentração.
E
Transporte ativo, através do qual os íons atravessam a membrana com gasto de ATP.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 14 da UFPR 2005

1ª fase · Biologia: Membrana plasmática e transportes

Medindo-se as concentrações de íons sódio e potássio no interior e no exterior de certas células em função do tempo, foi possível construir dois gráficos. Nesses gráficos, a linha cheia representa a concentração extracelular, e a linha pontilhada, a concentração intracelular. Nas duas experiências, o metabolismo celular foi inibido num determinado momento (assinalado pela seta), pela adição de um bloqueador respiratório, como o cianeto.

Gráfico da concentração de sódio [Na+] em mM em função do tempo em minutos. A linha cheia (concentração extracelular) começa em 310 mM e a linha pontilhada (concentração intracelular) em 70 mM. Uma seta aponta para o instante t ≈ 1,7 min, a partir do qual a concentração extracelular diminui e a intracelular aumenta até ambas se estabilizarem em 200 mM a partir de 2 min. Gráfico da concentração de potássio [K+] em mM em função do tempo em minutos. A linha pontilhada (concentração intracelular) começa em 310 mM e a linha cheia (concentração extracelular) em 70 mM. Uma seta aponta para o instante t ≈ 1,7 min, a partir do qual a concentração intracelular diminui e a extracelular aumenta até ambas se estabilizarem em 200 mM a partir de 2 min.

Com base em seus conhecimentos sobre transporte de íons e de pequenas moléculas através das membranas, analise os gráficos e responda: em condições normais, qual é o mecanismo responsável pela manutenção da diferença entre as concentrações iônicas dentro e fora da célula exemplificada?

A
Difusão simples, através da qual os íons podem atravessar a membrana com o auxílio de proteínas transportadoras.
B
Osmose, através da qual a água atravessa a membrana a favor do gradiente de concentração.
C
Fagocitose, através da qual a célula captura íons e outras partículas sólidas.
D
Difusão facilitada, através da qual os íons são transportados contra seus gradientes de concentração.
E
Transporte ativo, através do qual os íons atravessam a membrana com gasto de ATP.

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Resolução comentada

Os gráficos mostram que, em condições normais, o sódio fica mais concentrado fora da célula (cerca de 310 mM contra 70 mM dentro) e o potássio fica mais concentrado dentro (310 mM contra 70 mM fora). Ou seja, cada íon está distribuído de forma desigual entre os dois lados da membrana.

Quando o metabolismo é bloqueado pelo cianeto, a produção de ATP cai. Logo depois da seta, as concentrações dos dois lados se igualam em 200 mM: o Na⁺ entra e o K⁺ sai, ambos a favor de seus gradientes, por difusão.

A diferença só existia porque algo a mantinha à custa de energia. Sem ATP, esse processo para e os íons se difundem até o equilíbrio.

O processo que move íons contra o gradiente de concentração, com gasto de ATP, é o transporte ativo. Nas células animais, ele é feito pela bomba de sódio e potássio (Na⁺/K⁺-ATPase), que expulsa Na⁺ e capta K⁺.

A difusão, simples ou facilitada, ocorre sempre a favor do gradiente e não gasta ATP, então não mantém a diferença. A osmose move água, e a fagocitose captura partículas sólidas.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana porque diz que a difusão facilitada transporta íons contra o gradiente, mas esse transporte exige ATP e é o transporte ativo.

Por que as outras alternativas estão erradas

AA difusão simples não usa proteínas transportadoras e ocorre a favor do gradiente, o que dissiparia a diferença de concentração.
BA osmose é o movimento da água, não de íons, e não explica a diferença iônica.
CA fagocitose captura partículas sólidas, não íons isolados, e não mantém esse gradiente.
DA difusão facilitada ocorre a favor do gradiente; dizer que é contra o gradiente a confunde com transporte ativo.

Assunto: Membrana plasmática e transportes.

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Questão 14 no caderno 1ª fase da UFPR 2005

Fonte: UFPR 2005 · 1ª fase. Prova oficial ↗