Guyton perguntas e respostas, Exercícios de Fisiologia Humana

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Guyton & Hall Perguntas e Respostas

em Fisiologia

2ª Edição

John E. Hall, PhD Arthur C. Guyton Professor and Chair, Associate Vice Chancellor for Research, Department of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi

SAUNDERS

produtos, fornecidas pelos fabricantes de cada fármaco a ser administrado, para verificar a dose recomendada, o método e a duração da administração e as contraindicações. É responsabilidade do médico, com base na experiência e contando com o conhecimento do paciente, determinar as dosagens e o melhor tratamento para cada um individualmente. Nem o editor nem o autor assumem qualquer responsabilidade por eventual dano ou perda a pessoas ou a propriedade originada por esta publicação.

O Editor

CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO-NA-FONTE SINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, RJ

G998p

Guyton, Arthur C., 1919- Perguntas e respostas em fisiologia /Guyton e Hall; [tradução Raimundo Rodrigues Santos… et al.]. - 2.ed. - Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. 272p.: il.; 28 cm Tradução de: Guyton e Hall physiology review 2/E ISBN 978-85-352-4544-

1. Fisiologia humana. 2. Fisiopatologia. I. Hall, John E. (John Edward), 1946-. II. Título. 11-4056. CDU: 612 CDU: 612

Revisão Científica e Tradução

Revisão Científica

Alex Christian Manhães (Unidades 6, 10, 11)

Professor Adjunto do Departamento de Ciências Fisiológicas do Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, do Centro Biomédico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro Graduação em Medicina (UERJ), Mestrado em Biofísica (UFRJ) e Doutorado em Biologia [Neurofisiologia] (UERJ) Anderson Ribeiro Carvalho (Unidades 7, 8, 15) Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ) Doutor em Fisiopatologia (UERJ) Claudio Filgueiras (Unidades 2, 5) Professor Adjunto do Departamento de Ciências Fisiológicas do Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, do Centro Biomédico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro Doutor em Biologia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro Mabel Carneiro Fraga (Unidades 3, 4) Fisioterapeuta com Mestrado em Fisiopatologia Clínica e Experimental (UERJ), Doutorado em Ciências (UERJ) e Pós-doutorado em Fisiologia (UERJ). Patricia Lisboa (Unidades 12 a 14) Professora Adjunta do Departamento de Ciências Fisiológicas do Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, do Centro Biomédico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro Graduação em Ciências Biológicas (UERJ), Mestrado em Ciências (UFRJ) e Doutorado em Ciências (UFRJ) Yael de Abreu Villaça (Unidades 1, 9) Professora do Departamento de Ciências Fisiológicas do Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, do Centro Biomédico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro Graduação em Ciências Biológicas (UERJ), Mestrado em Biologia (UERJ) e Doutorado em Biologia (UERJ), Pós-doutorado em Toxicologia do Desenvolvimento

Colaboradores

Thomas H. Adair, PhD Professor of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidades II, XII e XIII

David J. Dzielak, PhD Professor of Surgery, Professor of Health Sciences, Associate Professor of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidades IX, X e XI

Joey P. Granger, PhD Billy Guyton Professor of Physiology and Biophysics and Medicine Dean of the School of Graduate Studies, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidade IV

John E. Hall, PhD Arthur C. Guyton Professor and Chair, Associate Vice Chancellor for Research, Department of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidades I, V e XIII

Robert L. Hester, PhD Professor of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidades VI, VII e VIII

Thomas E. Lohmeier, PhD

Professor of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidade XIV

R. Davis Manning, PhD Professor of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidades III, IV e XV

David B. Young, PhD

Professor Emeritus of Physiology and Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi Unidade XIV

foi publicada há quase 50 anos. Tive o privilégio de trabalhar com ele na nona e décima edições e tentei, nas duas últimas, continuar sua prática de apresentar de maneira acurada os complexos princípios da fisiologia em linguagem acessível, a fim de facilitar a compreensão por parte dos estudantes.

John E. Hall, PhD Jackson, Mississipi

Table of Contents

Cover

Copyright

Revisão Científica e Tradução

Colaboradores

Apresentação

UNIDADE I: A Célula e Fisiologia Geral

UNIDADE II: Fisiologia da Membrana, do Nervo e do Músculo

UNIDADE III: O Coração

UNIDADE IV: A Circulação

UNIDADE V: Os Fluidos Corporais e os Rins

UNIDADE VI: Células Sanguíneas, Imunidade e Coagulação Sanguínea

UNIDADE VII: Respiração

UNIDADE VIII: Fisiologia da Aviação, do Espaço e do Mergulho em Alto-Mar

UNIDADE IX: O Sistema Nervoso: A. Princípios Gerais e Fisiologia Sensorial

UNIDADE X: O Sistema Nervoso: B. Os Sentidos Especiais

UNIDADE XI: O Sistema Nervoso: C. Neurofisiologia Motora e Integrativa

UNIDADE XII: Fisiologia Gastrointestinal

UNIDADE XIII: Regulação do Metabolismo e da Temperatura

UNIDADE XIV: Endocrinologia e Reprodução

UNIDADE XV: Fisiologia do Esporte

B) são formados no núcleo e em seguida processados no citoplasma pela enzima dicer C) são fragmentos de RNA fita dupla curtos (21 a 23 nucleotídios) que regulam a expressão gênica D) reprimem a transcrição gênica

Perguntas 6 a 8

A) Nucléolo

B) Núcleo

C) Retículo endoplasmático agranular

D) Retículo endoplasmático granular

E) Aparelho de Golgi

F) Endossomos

G) Peroxissomos

H) Lisossomos

I) Citosol

J) Citoesqueleto

K) Glicocálice

L) Microtúbulos

Para cada um dos cenários descritos a seguir, identifique o local subcelular, listado anteriormente, mais provável para a proteína deficiente ou mutante.

6. Estudos realizados em um menino de 5 anos de idade mostraram um acúmulo de ésteres de colesterol e triglicerídios em seu fígado, baço e intestinos e calcificação de ambas as glândulas suprarrenais. Estudos adicionais indicaram que a causa é uma deficiência na atividade da lipase ácida A.
7. A clivagem anormal dos resíduos de manose durante o processamento pós-traducional de glicoproteínas resulta no desenvolvimento de uma doença autoimune semelhante ao lúpus em camundongos. A clivagem anormal é decorrente de uma mutação da enzima α-manosidase II.
8. A observação de que a clivagem anormal dos resíduos de manose derivados de glicoproteínas provoca uma doença autoimune em camundongos, sustenta o papel desta estrutura na resposta imunológica normal.

Perguntas 9 a 11

A) Nucléolo

B) Núcleo

C) Retículo endoplasmático agranular

D) Retículo endoplasmático granular

E) Aparelho de Golgi

F) Endossomos

G) Peroxissomos

H) Lisossomos

I) Citosol

J) Citoesqueleto

K) Glicocálice

L) Microtúbulos

Faça a correspondência entre cada uma das etapas listadas a seguir, envolvidas na síntese e no empacotamento de uma proteína secretada, e sua localização celular mencionada anteriormente.

9. Início da tradução
10. Condensação e empacotamento de proteína
11. Transcrição gênica
12. “Redundância” ou “degeneração” do código genético ocorre durante qual das seguintes etapas da síntese de proteína? A) Replicação do DNA B) Transcrição C) Modificação pós-transcricional D) Tradução E) Glicosilação de proteína
13. Qual das seguintes opções não desempenha papel direto no processo de transcrição? A) Helicase B) RNA polimerase C) Sequência da cadeia terminal D) Moléculas de RNA “ativadas” E) Sequência promotora
14. Qual das seguintes proteínas é mais provavelmente produto de um proto-oncogene? A) Receptor de um fator de crescimento B) Proteína do citoesqueleto

negativamente na superfície externa da membrana celular. Os carboidratos da membrana geralmente ocorrem em combinação com proteínas ou lipídios na forma de glicoproteínas ou glicolipídios, e a parte “glico” destas moléculas quase sempre se projeta para o exterior da célula. TFM12 14

2. A) As moléculas de RNAm são fitas simples e longas de RNA, suspensas no citoplasma e constituídas de várias centenas a vários milhares de nucleotídios do RNA em fitas não pareadas. O RNAm carrega o código genético para o citoplasma para controlar o tipo de proteína formada. O RNA transportador (RNAt) transporta os aminoácidos ativados para os ribossomos. O RNA ribossomal, junto com aproximadamente 75 proteínas diferentes, forma os ribossomos. Os RNAs micro são moléculas de RNA de fita simples de 21 a 23 nucleotídios que regulam a transcrição e a tradução gênica. TFM12 31
3. A) Ambos, pinocitose e fagocitose, envolvem o movimento da membrana plasmática. A pinocitose envolve a invaginação da membrana celular enquanto a fagocitose envolve a evaginação. Ambos os eventos necessitam do recrutamento de actina e de outros elementos do citoesqueleto. A fagocitose não é espontânea, mas seletiva, sendo ativada por interações específicas receptor-ligante. TFM12 19
4. C) A variação nas proteínas expressas em cada célula reflete a expressão e a repressão específica da célula de genes específicos. Cada célula contém o mesmo DNA no núcleo e o mesmo número de genes. Assim, a diferenciação resulta não das diferenças nos genes, mas da repressão e/ou ativação seletiva de diferentes promotores gênicos. TFM12 39-
5. A) Os RNAs micro (RNAmi) são formados no citoplasma a partir de pré-RNAmi, sendo processados pela enzima dicer que finalmente monta o complexo de indução do silenciamento de RNA (RISC, RNA-induced silencing complex), que, então, gera o RNAmi. O RNAmi regula a expressão gênica por ligar-se à região complementar do RNA e reprimir a tradução ou promover a degradação do RNAm antes que ele possa ser traduzido pelo ribossomo. TFM12 32-
6. H) As lipases ácidas, junto com outras hidrolases ácidas, estão localizadas nos lisossomos. A fusão das vesículas endocitótica e autolítica com os lisossomos inicia o processo intracelular que permite as células digerirem os restos celulares e as partículas ingeridas do meio extracelular, incluindo bactérias. No ambiente acídico normal do lisossomo, as lipases ácidas usam o hidrogênio para converter os lipídios em ácidos graxos e glicerol. Outras lipases ácidas incluem uma variedade de nucleases,

proteases e enzimas hidrolisantes de polissacarídios. TFM12 15

7. E) As proteínas de membrana são glicosiladas durante a sua síntese no lúmen do retículo endoplasmático granular. Entretanto, a maioria das modificações pós- traducionais das cadeias de oligossacarídios, ocorre durante o transporte da proteína através das camadas da matriz do aparelho de Golgi, onde as enzimas, como a α- manosidase II, estão localizadas. TFM12 15
8. K) As cadeias de oligossacarídios que são adicionadas às glicoproteínas na face luminal do retículo endoplasmático granular, sendo em seguida modificadas durante o seu transporte através do aparelho de Golgi, são fixadas à superfície extracelular da célula. Essa camada de carboidratos carregada negativamente é coletivamente chamada de glicocálice, que participa das interações célula-célula, célula-ligante e da resposta imunológica. TFM12 14; veja também o Capítulo 34
9. I) O início da tradução, seja de uma proteína citosólica, uma proteína ligada à membrana ou de uma proteína secretada, ocorre no citosol, envolvendo um conjunto comum de ribossomos. Somente após o aparecimento do N-terminal do polipeptídio ele é identificado como uma proteína destinada a secreção. Nesse ponto, os ribossomos se fixam à superfície citosólica do retículo endoplasmático granular. A tradução continua, e o novo polipeptídio é expulso da matriz do retículo endoplasmático. TFM12 32-
10. E) As proteínas secretadas são condensadas, classificadas e empacotadas em vesículas secretoras nas partes terminais do aparelho de Golgi, também conhecidas como rede trans-Golgi. É neste local que as proteínas destinadas a secreção são separadas das destinadas aos compartimentos intracelulares ou às membranas celulares. TFM12 15
11. B) Todos os eventos da transcrição ocorrem no núcleo, independente da destinação final da proteína produzida. A molécula de RNA mensageiro resultante é transportada através dos poros nucleares na membrana nuclear e traduzida no citosol ou no lúmen do retículo endoplasmático granular. TFM12 31
12. D) Durante a replicação e a transcrição, a nova molécula de ácido nucleico é um complemento exato da molécula de DNA-mãe. Isso é resultado do emparelhamento previsível, específico e um-para-um das bases. Entretanto, durante o processo de tradução, cada aminoácido no novo polipeptídeo é codificado por um códon, uma

aumentou de 100 para 150 mmHg quando os barorreceptores não estavam funcionando. Quando funcionavam, a pressão aumentou somente 25 mmHg. Portanto, o sistema de feedback provocou uma “correção” de –25 mmHg, de 150 para 125 mmHg. O aumento restante na pressão de +25 mm é chamado de “erro”. Neste exemplo a correção é, portanto, –25 mmHg e o erro restante é +25 mmHg. Assim, o ganho de feedback dos barorreceptores nesta pessoa é –1, indicando um sistema de controle de feedback negativo. TFM12 7-

UNIDADE II

Fisiologia da Membrana, do Nervo e do Músculo

1. Qual das seguintes opções descreve melhor as alterações no volume da célula que ocorrerão quando eritrócitos (previamente equilibrados em uma solução de NaCl com 280 miliosmóis) são colocados em uma solução de NaCl com 140 milimoles, contendo 20 milimoles de ureia, uma molécula relativamente grande, porém permeável? A) As células encolhem incialmente, em seguida incham com o tempo e sofrem lise B) As células encolhem transitoriamente e retornam ao seu volume original com o tempo C) As células incham e sofrem lise D) As células incham transitoriamente e retornam ao seu volume original com o tempo E) Não ocorrerão alterações no volume das células
2. Qual é a osmolaridade calculada de uma solução contendo 12 milimoles de NaCl, 4 milimoles de KCl e 2 milimoles de CaCl 2 (em mOsm/L)? A) 16 B) 26 C) 29 D) 32 E) 38 F) 42

Perguntas 3 a 6

Intracelular (mM) Extracelular (mM) 140 K+^ 14 K+ 10 Na+^ 100 Na+ 11 Cl−^ 110 Cl− 10–4 Ca++^ 2 Ca++

A tabela mostra as concentrações de quatro íons através da membrana plasmática de uma célula modelo. Consulte esta tabela ao responder as quatro perguntas seguintes.