QUIZZ – FISIOLOGIA HUMANA – A1

Em um cenário de pesquisa biomédica, cientistas investigam os princípios que governam a operação integrada do corpo humano, desde a atividade celular até a função de múltiplos órgãos.

Qual das seguintes opções define com maior precisão o escopo da fisiologia humana em relação à manutenção da vida?

• A) A descrição morfológica detalhada dos componentes estruturais do corpo em diferentes escalas.

• B) A análise das transformações químicas que sustentam os processos vitais no nível molecular.

• C) A exploração dos mecanismos dinâmicos pelos quais o organismo sustenta suas funções vitais e interage adaptativamente com as variações ambientais.

• D) A classificação taxonômica das diversas linhagens celulares e sua organização tecidual durante o desenvolvimento.

• E) A representação espacial da localização e interconexão dos órgãos e sistemas que compõem o organismo.

Answer explanation

A fisiologia foca nos processos dinâmicos e mecanismos que permitem a manutenção das funções e a adaptação ao ambiente, abrangendo desde o nível celular até a integração sistêmica.

Um estudante de biomedicina se aprofunda no estudo dos mecanismos de autorregulação do organismo, buscando compreender como a estabilidade interna é preservada diante de desafios internos e externos. Qual conceito fisiológico fundamental descreve a capacidade intrínseca do corpo de manter um ambiente interno relativamente constante, essencial para a sobrevivência e o funcionamento ótimo das células?

• Alostase, como a capacidade de adaptação a novas condições através da modificação dos pontos de ajuste fisiológicos.

• Homeostase, como a capacidade de manter a estabilidade interna através de mecanismos de feedback.

• Metabolismo, como o conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo para sustentar a vida.

• Plasticidade, como a capacidade de adaptação estrutural e funcional em resposta a estímulos ambientais.

• Resiliência, como a capacidade de recuperação após perturbações.

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Homeostasia é o processo chave para a manutenção da estabilidade do meio interno, crucial para a função celular.

Em um laboratório de fisiologia celular, pesquisadores investigam o papel crítico da fronteira celular na regulação das trocas entre o interior da célula e seu microambiente imediato.

Qual das seguintes funções representa uma responsabilidade primária da membrana plasmática, garantindo a integridade e a funcionalidade da célula?

• Catalisar reações metabólicas essenciais para a produção de energia celular.

• Servir como arcabouço para a organização tridimensional do citoesqueleto.

• Controlar seletivamente o tráfego de íons, nutrientes e resíduos, mantendo a composição interna distinta do meio externo.

• Armazenar a informação genética e coordenar a síntese de proteínas celulares.

• Mediar a comunicação intercelular através da secreção de moléculas sinalizadoras.

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A membrana plasmática atua como uma barreira seletiva, controlando o que entra e sai da célula, essencial para a manutenção do seu ambiente interno.

Analisando os mecanismos de transporte passivo através da membrana celular, um estudante busca distinguir o movimento de substâncias impulsionado unicamente pelo gradiente de concentração.

Qual das seguintes alternativas descreve o processo de difusão simples através da membrana plasmática?

• O deslocamento de moléculas contra um gradiente eletroquímico, acoplado à hidrólise de ATP por proteínas transportadoras específicas.

• A translocação de solutos lipossolúveis através da bicamada lipídica, movidos pela diferença de concentração, sem a necessidade de proteínas transportadoras.

• A internalização de macromoléculas ou partículas através da formação de vesículas revestidas por proteínas.

• O transporte de íons ou moléculas polares com o auxílio de proteínas de canal ou carreadoras, sempre a favor do gradiente de concentração.

• A eliminação seletiva de resíduos metabólicos para o exterior da célula através da fusão de vesículas com a membrana plasmática.

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Difusão simples é o movimento passivo de substâncias lipossolúveis diretamente através da bicamada lipídica, seguindo o gradiente de concentração.

Comparando diferentes modalidades de transporte passivo, um aluno investiga a especificidade e a cinética do movimento de glicose através da membrana celular em certas condições.

O que distingue fundamentalmente a difusão facilitada da difusão simples no transporte de glicose?

• A difusão facilitada ocorre exclusivamente em ambientes com alta demanda energética celular.

• A difusão facilitada é capaz de transportar a glicose contra o seu gradiente de concentração.

• A difusão facilitada depende da interação da glicose com proteínas transportadoras específicas na membrana, exibindo saturação e especificidade.

• A difusão facilitada é o principal mecanismo de transporte de água através da membrana, influenciando indiretamente o movimento da glicose.

• A difusão facilitada envolve a formação de poros transmembranares que permitem a passagem irrestrita de pequenas moléculas polares, incluindo a glicose.

Answer explanation

A difusão facilitada utiliza proteínas transportadoras que se ligam especificamente à glicose, aumentando a taxa de transporte a favor do gradiente de concentração e exibindo características de saturação e especificidade.

Em um estudo sobre a excitabilidade celular, neurocientistas analisam o papel crucial de proteínas de membrana na manutenção dos gradientes iônicos transmembranares, essenciais para a sinalização elétrica.

Qual proteína de membrana desempenha um papel primordial no estabelecimento e na manutenção das concentrações desiguais de íons sódio e potássio entre os meios intracelular e extracelular, condição fundamental para o potencial de repouso e os potenciais de ação?

• Canais iônicos seletivos que se abrem em resposta a ligantes extracelulares.

• Proteínas receptoras transmembrana que transduzem sinais químicos em respostas intracelulares.

• A bomba de sódio e potássio (Na+/K+ ATPase), uma proteína transportadora ativa que utiliza a energia do ATP.

• Proteínas de adesão celular que medeiam interações entre células adjacentes.

• Enzimas ancoradas à membrana plasmática que catalisam reações na superfície celular.

Answer explanation

A bomba de sódio e potássio é responsável pelo transporte ativo de sódio para fora e potássio para dentro da célula, mantendo os gradientes iônicos essenciais para a excitabilidade.

Um estudante de fisiologia tenta descrever o funcionamento da bomba de sódio e potássio, enfatizando a sua natureza de transporte ativo primário.

Qual das seguintes afirmações descreve corretamente o ciclo de funcionamento da bomba de sódio e potássio?

• Ela transporta passivamente íons sódio e potássio através da membrana, seguindo seus respectivos gradientes eletroquímicos.

• Ela utiliza a energia liberada pelo fluxo de íons sódio a favor do seu gradiente para transportar potássio contra o seu gradiente.

• Para cada molécula de ATP hidrolisada, ela bombeia três íons sódio para fora da célula e dois íons potássio para dentro, ambos contra seus gradientes de concentração.

• Ela transporta simultaneamente sódio e potássio para o mesmo lado da membrana, sem a necessidade de energia metabólica direta.

• Sua atividade é regulada diretamente pelo potencial de membrana, abrindo e fechando para permitir o fluxo iônico em momentos específicos.

Answer explanation

A bomba de sódio e potássio utiliza a energia da hidrólise do ATP para bombear ativamente três Na+ para fora e dois K+ para dentro da célula, contra seus gradientes.

Investigando os fundamentos da eletrofisiologia celular, um pesquisador busca identificar o principal determinante da voltagem elétrica através da membrana de uma célula nervosa em repouso.

Qual dos seguintes fatores é o principal responsável pelo estabelecimento e pela manutenção do potencial de membrana de repouso em um neurônio?

• A igual permeabilidade da membrana aos íons sódio e potássio em condições de repouso.

• As elevadas concentrações intracelulares de íons sódio e extracelulares de íons potássio.

• A atividade contínua dos canais de sódio voltagem-dependentes em estado de repouso.

• A permeabilidade seletiva da membrana em repouso, sendo significativamente maior aos íons potássio do que aos íons sódio ou outros íons.

• A inatividade da bomba de sódio e potássio, permitindo o livre movimento dos íons através da membrana.

Answer explanation

A maior permeabilidade da membrana em repouso aos íons potássio, juntamente com os gradientes de concentração iônica estabelecidos pela bomba de sódio e potássio, é o principal determinante do potencial de repouso.

Analisando a geração do sinal elétrico fundamental nos neurônios, um estudante se concentra na fase inicial e rápida de alteração do potencial de membrana.

Qual evento iônico específico é o principal responsável pela rápida despolarização da membrana celular durante a fase ascendente de um potencial de ação?

• Um aumento abrupto na permeabilidade da membrana aos íons potássio, resultando em um efluxo maciço de cargas positivas.

• A abertura de canais iônicos permeáveis a íons cloreto, causando um influxo de cargas negativas que neutralizam o potencial de membrana.

• A ativação de canais de sódio voltagem-dependentes, levando a um rápido influxo de íons sódio carregados positivamente para o interior da célula.

• O fechamento dos canais de cálcio voltagem-dependentes, interrompendo o fluxo de íons positivos para dentro da célula.

• A ativação da bomba de sódio e potássio, bombeando íons positivos para fora da célula e contribuindo para a negatividade interna.

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A rápida despolarização durante o potencial de ação é causada pelo influxo de íons sódio através da abertura dos canais de sódio voltagem-dependentes.

Após a despolarização, a restauração do potencial de membrana ao seu valor de repouso é crucial para a capacidade de uma célula excitável gerar novos sinais. Qual dos seguintes mecanismos iônicos é o principal responsável pela fase de repolarização da membrana durante um potencial de ação?

• O imediato fechamento dos canais de sódio voltagem-dependentes, interrompendo o influxo de cargas positivas.

• A contínua entrada de íons sódio através dos canais que permanecem abertos durante a repolarização.

• Um aumento na atividade da bomba de sódio e potássio, restabelecendo rapidamente os gradientes iônicos.

• Um aumento na permeabilidade da membrana aos íons potássio, mediado pela abertura de canais de potássio voltagem-dependentes, resultando em um efluxo de cargas positivas.

• A entrada de íons cálcio na célula, contribuindo para a restauração da negatividade interna.

Answer explanation

A repolarização ocorre principalmente devido ao aumento da permeabilidade ao potássio e ao efluxo de K+ através dos canais de potássio voltagem-dependentes.