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ENEM 2009 (prova vazada)
As células possuem potencial de membrana, que pode ser classificado em repouso ou ação, e é uma estratégia eletrofisiológica interessante e simples do ponto de vista físico. Essa característica eletrofisiológica está presente na figura a seguir, que mostra um potencial de ação disparado por uma célula que compõe as fibras de Purkinje, responsáveis por conduzir os impulsos elétricos para o tecido cardíaco, possibilitando assim a contração cardíaca. Observa-se que existem quatro fases envolvidas nesse potencial de ação, sendo denominadas fases 0, 1, 2 e 3.
O potencial de repouso dessa célula é –100 mV, e quando ocorre influxo de íons Na+ e Ca²+, a polaridade celular pode atingir valores de até +10 mV, o que se denomina despolarização celular. A modificação no potencial de repouso pode disparar um potencial de ação quando a voltagem da membrana atinge o limiar de disparo que está representado na figura pela linha pontilhada. Contudo, a célula não pode se manter despolarizada, pois isso acarretaria a morte celular. Assim, ocorre a repolarização celular, mecanismo que reverte a despolarização e retoma a célula ao potencial de repouso. Para tanto, há o efluxo celular de íons K+.
Qual das fases, presentes na figura, indica o processo de despolarização e repolarização celular, respectivamente?
a
Fases 0 e 2.
b
Fases 0 e 3.
c
Fases 1 e 2.
d
Fases 2 e 0.
e
Fases 3 e 1.
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Resposta
B
Tempo médio
2 min
Resolução
A questão pede para identificar, na figura fornecida, as fases que representam a despolarização e a repolarização celular, respectivamente, de uma célula das fibras de Purkinje.
1. Entendimento dos Conceitos: Primeiro, vamos revisar as definições dadas no texto:
- Potencial de Repouso: O estado inicial da célula, com potencial de -100 mV.
- Despolarização: Ocorre quando há influxo (entrada) de íons Na+ e Ca²+, fazendo a polaridade celular aumentar (ficar menos negativa ou até positiva), podendo atingir +10 mV. No gráfico, isso corresponde a uma subida no potencial de membrana.
- Repolarização: Ocorre para reverter a despolarização e retornar ao potencial de repouso. É causada pelo efluxo (saída) de íons K+. No gráfico, isso corresponde a uma descida no potencial de membrana de volta aos valores negativos.
2. Análise do Gráfico: O gráfico mostra o potencial de membrana (eixo Y, em mV) ao longo do tempo (eixo X, em ms). As fases 0, 1, 2 e 3 representam diferentes momentos do potencial de ação.
- Fase 0: Observa-se uma subida muito rápida e íngreme do potencial de membrana, partindo de aproximadamente -100 mV e ultrapassando 0 mV. Isso corresponde exatamente à descrição da despolarização (aumento da polaridade devido ao influxo de íons positivos).
- Fase 1: Uma pequena e rápida queda no potencial logo após o pico da Fase 0 (repolarização inicial).
- Fase 2: Uma fase de platô, onde o potencial de membrana se mantém relativamente estável em valores próximos a 0 mV por um tempo.
- Fase 3: Uma queda rápida e acentuada no potencial de membrana, partindo do platô e retornando em direção ao potencial de repouso (-100 mV). Isso corresponde à descrição da repolarização (retorno ao potencial negativo devido ao efluxo de íons positivos).
3. Conclusão:
- A despolarização é representada pela Fase 0 (subida rápida do potencial).
- A repolarização principal é representada pela Fase 3 (queda rápida do potencial de volta ao repouso).
Portanto, as fases que indicam despolarização e repolarização, respectivamente, são as Fases 0 e 3.
Resposta: Alternativa B
Dicas
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Despolarização significa tornar o interior da célula menos negativo (ou mais positivo). Procure a fase no gráfico onde a linha sobe rapidamente.
Repolarização significa retornar ao potencial de repouso negativo. Procure a fase no gráfico onde a linha desce rapidamente em direção ao valor inicial.
O texto define despolarização como influxo de Na+/Ca²+ (potencial sobe) e repolarização como efluxo de K+ (potencial desce). Combine essas definições com as fases do gráfico.
Erros Comuns
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Confundir despolarização (aumento do potencial) com repolarização (diminuição do potencial).
Interpretar a Fase 2 (platô) como sendo a repolarização principal, em vez da Fase 3.
Inverter a ordem solicitada (identificar repolarização e depois despolarização).
Não relacionar corretamente as descrições do texto (influxo/efluxo de íons e mudança de potencial) com as variações mostradas no gráfico.
Confundir a Fase 1 (repolarização inicial) com a despolarização ou a repolarização principal.
Revisão
Para resolver esta questão, é importante entender os seguintes conceitos de eletrofisiologia celular:
- Potencial de Membrana: A diferença de carga elétrica entre o interior e o exterior de uma célula, causada pela distribuição desigual de íons.
- Potencial de Repouso: O potencial de membrana de uma célula quando ela não está sendo estimulada (no caso, -100 mV). É mantido principalmente pela bomba de sódio-potássio e canais de vazamento de potássio.
- Potencial de Ação: Uma rápida e transitória alteração no potencial de membrana que ocorre quando a célula é estimulada acima de um limiar. É a base da comunicação nervosa e da contração muscular.
- Despolarização: Processo durante o qual o potencial de membrana se torna menos negativo (mais positivo). Geralmente causado pela entrada de íons positivos (como Na+ e Ca²+) na célula. No gráfico, é a fase de subida rápida (Fase 0).
- Repolarização: Processo durante o qual o potencial de membrana retorna ao seu valor de repouso negativo após a despolarização. Geralmente causado pela saída de íons positivos (como K+) da célula. No gráfico, é a fase de descida (Fase 3).
- Fases do Potencial de Ação Cardíaco (Fibras de Purkinje): Fase 0 (despolarização rápida), Fase 1 (repolarização inicial), Fase 2 (platô, influxo de Ca²+ equilibra efluxo de K+), Fase 3 (repolarização rápida, predomina efluxo de K+).
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