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Questão 3 Unifesp 2021 - 2ª fase - Bioexatas

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Questão 3

Histologia Sangue

Ao longo da diferenciação de uma hemácia a partir do eritroblasto, a célula sintetiza hemoglobinas, perde seu núcleo e organelas e migra para a corrente sanguínea. No citoplasma de uma hemácia humana adulta existem cerca de 250 milhões de moléculas de hemoglobina.

a) Cite a organela responsável pela produção de hemoglobina no eritroblasto. Em que local do corpo humano adulto são produzidos os eritroblastos?

b) Suponha um experimento em que uma hemácia adulta foi colocada em um tubo de ensaio e mantida fechada em contato com certo volume de gás oxigênio. O volume de gás oxigênio foi monitorado, visando verificar o consumo desse gás na síntese de ATP. Considere o gráfico, que ilustra três possíveis variações no consumo de gás oxigênio durante o experimento.

Qual curva do gráfico representa o consumo de gás oxigênio utilizado no processo metabólico realizado pela hemácia adulta para sintetizar ATP? Justifique sua resposta.



Resolução

a) A molécula de hemoglobina tem natureza proteica e é formada por vários aminoácidos mantidos unidos por ligações peptídicas. A produção de proteínas, também chamado de tradução, é tarefa de organoides conhecidos como ribossomos. Os ribossomos são organelas não membranosas, formados pela associação de RNA ribossômico e proteínas. Embora os ribossomos também possam ser encontrados livres no hialoplasma, a maior parte deles se encontra associada à face externa de um sistema membranoso complexo que se espalha por toda a célula, formando o retículo endoplasmático rugoso ou RER. Caso o candidato respondesse retículo endoplasmático rugoso a resposta também poderia ser considerada correta.

Os eritroblastos são produzidos a partir do tecido conjuntivo hematopoiético, também conhecido como medula óssea vermelha. Esse tecido pode ser encontrado na região medular dos ossos, concentrando-se principalmente na região intermediária, nas diáfises. Esse tecido está presente em todos os osso, quando nascemos, porém, gradativamente vai dando lugar à medula óssea amarela, repleta de tecido gorduroso. Nos adultos, ainda é possível encontrar medula óssea vermelha em ossos achatados, como costelas, crânio, bacia, vértebras e outros. A função da medula óssea vermelha é a de produzir as células sanguíneas, originando tanto os eritrócitos como os leucócitos, em um processo que chamamos de hematopoese. O tecido hematopoiético possui células indiferenciadas, as células-tronco hematopoiéticas, que se multiplicam por mitoses e podem se diferenciar em células mais especializadas.

Fonte: biozoom

Quando o caminho de diferenciação segue a linhagem linfoide, são originados os linfócitos; quando o caminho de diferenciação segue a linhagem mieloide pode ser originada uma grande variedade de células, entre elas os basófilos, os neutrófilos, os monócitos, os eosinófilos e os eritroblastros, que são células intermediárias, ainda em processo de diferenciação. Conforme mencionado no exercício, no processo de diferenciação de eritroblastos em eritrócitos, alguns fenômenos são importantes, e destacam-se principalmente a perda do núcleo e a síntese de uma grande quantidade de proteínas, as hemoglobinas.

b) Quando adultas, as hemácias, eritrócitos ou glóbulos vermelhos são células sanguíneas desprovidas de núcleo e organelas, como retículo endoplasmático, complexo golgiense e mitocôndrias. Desse modo, todo o citoplasma das hemácias é dedicado ao armazenamento de hemoglobina, proteína cuja função é se ligar ao oxigênio (O2) e transportá-lo para todas as células e tecidos do corpo, através da corrente sanguínea. Devido à ausência da organela responsável pela produção de ATP, ou seja, de mitocôndrias, as hemácias não realizam o processo de respiração aeróbica. Esse processo requer oxigênio como aceptor final de elétrons, durante a cadeia respiratória, o qual se combina com íons H+ e elétrons para gerar a água metabólica.

Em um experimento no qual uma hemácia adulta é colocada em um tubo de ensaio e mantida fechada, em contato com certo volume de gás oxigênio, o volume de O2 não irá variar ao longo do tempo, ou seja, ele irá permanecer constante, como indicado pela curva 1 (com ressalvas da nota ao final). O resultado obtido no experimento pode ser explicado pelo fato do gás oxigênio não ser consumido durante a síntese de ATP, devido à ausência de mitocôndrias nas hemácias.

Como as hemácias não conseguem gerar ATP por meio da respiração aeróbica, devido à ausência de mitocôndrias, elas devem produzir energia mediante outro processo metabólico: a fermentação lática (veja figura abaixo). Durante a fermentação lática, a glicose é convertida em duas moléculas de piruvato por meio da glicólise, processo que resulta na síntese de duas moléculas de ATP (saldo energético final dos processos fermentativos). Na sequência, o piruvato é convertido em ácido lático pela atividade da enzima lactato desidrogenase.

Processo de fermentação lática, que converte uma molécula de glicose em duas moléculas de ácido lático.

Nota: o gráfico mostrado na questão apresenta como variável, no eixo y, o consumo de gás oxigênio. Consideramos que essa variável é inadequada para o desenho experimental sugerido, uma vez que as células utilizadas no experimento são hemácias, as quais são desprovidas de mitocôndrias, não utilizam oxigênio em seu metabolismo e são incapazes de consumi-lo. Assim sendo, o consumo de O2 pelas hemácias é zero e nenhuma das três curvas apresentadas é totalmente compatível com o fato. Diante do exposto, seriam mais adequadas as variáveis “volume de gás oxigênio a pressão e temperatura constantes”, “concentração de gás oxigênio a volume constante” ou “pressão parcial de oxigênio a volume e temperatura constantes” no eixo das ordenadas. 

Com a variável "Consumo de gás oxigênio" no eixo y, a questão somente pode ser considerada válida se admitirmos que o zero do eixo das ordenadas é o ponto do início da curva 1 (a seguir indicamos o eixo das abscissas sobre a origem do eixo das ordenadas - o mais importante seria indicar a origem do eixo das ordenadas: o "0" indicado na figura, entretanto, fizemos a construção dessa forma, por ser a mais usual). 

Acreditamos, contudo, que a Unifesp poderia ter utilizado as variáveis “volume de gás oxigênio a pressão e temperatura constantes”, “concentração de gás oxigênio a volume constante” ou “pressão parcial de oxigênio a volume e temperatura constantes”, ou ainda ter acrescentado um curva constante localizada sobre o eixo do tempo no gráfico (curva 4 da figura abaixo), como é feito usualmente, para indicar que o consumo de gás oxigênio pelas hemácias foi nulo