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Aminoácido Codão (codões)

Alanina (Ala) GCU

GCC

GCA

GCG

Glicina (Gli) GGA

GGG

GGC

GGU

Arginina (Arg) CGA

CGC

Metionina (Met) AUG

Triptofano (Trp) UGG

AGRUPAMENTO DE ESCOLAS DE PORTELA E MOSCAVIDE ESCOLA SECUNDÁRIA DA PORTELA

Crescimento e renovação celular

Biologia e Geologia – 11º ano Novembro 2013

Nome:________________________________________________Nº____

GRUPO I A nutrição é uma condição essencial para a sobrevivência do indivíduo. Quando a alimentação é

insuficiente, surge uma forma de desnutrição designada como deficiência calórico-proteica. Para sintetizar as suas proteínas, o ser humano necessita de vinte aminoácidos distintos. Destes vinte, oito são considerados essenciais, visto que não é possível sintetizá-los, sendo obtidos através da alimentação.

Considera o fragmento do gene que codifica uma proteína humana (proteína X) a seguir representado e

os codões de alguns aminoácidos representados na Tabela 1.

Fragmento do gene que codifica a proteína X Tabela 1

3’ ...CGACGTACCCCT... 5’

1- Seleciona a alternativa que permite obter uma afirmação correta.( 6 pontos)

A sequência de aminoácidos codificada pelo fragmento do gene representado é...

A- Met-Gli-Ala-Trp

B- Ala-Ala-Trp-Gli

C- Arg-Arg-Met-Gli

D- Arg-Ala-Gli-Trp

2- Ordena as frases, utilizando as letras de A a F, de forma a obteres a sequência correta dos acontecimentos que possibilitam a síntese da proteína X na célula. (6 pontos)

A- Estabelecimento de pontes de hidrogénio entre nucleótidos de DNA. B- Polimerização de ribonucleótidos C- Estabelecimento da primeira ligação peptídica. D- Remoção de intrões do mRNA E- Ligação do segundo tRNA ao ribossoma F- Ligação do mRNA ao ribossoma

3- Seleciona a alternativa que permite obter uma afirmação correta.

Se ocorrer uma mutação no fragmento do gene apresentado que o altere para 3’...CGACGTACCCCC... 5’, a

proteína X... ( 6 pontos)

A- perde a sua funcionalidade.

B- deixa de ser sintetizada.

C- mantém as suas características.

D- fica com a sua estrutura alterada.

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4- Seleciona a alternativa que permite obter uma afirmação correta. (6 pontos)

A síntese de um polipeptídeo a partir da informação de um gene implica a...

A- replicação semiconservativa da informação genética.

B- transcrição do gene para moléculas de RNA de transferência.

C- leitura aleatória do RNA mensageiro no citoplasma.

D- tradução da sequência de codões do RNA mensageiro processado.

5- As células têm mecanismos que lhes permitem corrigir alguns erros que possam ocorrer nos processos metabólicos. No entanto, por vezes os “erros” acontecem. Explica por que razão uma mutação ocorrida durante o processo de replicação do DNA tem habitualmente consequências mais graves para os indivíduos do que uma mutação ocorrida durante o processo de transcrição. (10 pontos)

GRUPO II

A Ciência forense (ligada à investigação criminal) tenta, nos locais do crime, encontrar material biológico para recolha de DNA, que após sequenciação poderá permitir a identificação do criminoso. Esta ciência baseia-se no facto de a sequência nucleotídica do DNA ser exclusiva de cada indivíduo, exceto nos gémeos verdadeiros. As regiões do DNA correspondentes a genes essenciais variam muito pouco de indivíduo para indivíduo, mas as regiões espalhadas entre os genes, que não têm qualquer função aparente e que durante um certo tempo foram chamadas de “lixo do DNA”, apresentam grande diversidade sendo as escolhidas para fazer a sequenciação nas análises forenses. A informação contida no DNA expressa-se nas proteínas características de cada indivíduo. A figura 2 representa uma etapa da síntese proteica. As letras C, D e E representam aminoácidos.

1. Relativamente à figura 2 foram feitas as seguintes afirmações. Seleciona a alternativa que as avalia corretamente. (6 pontos)

1. Estão representados na molécula B dois codogenes. 2. Entre A e B estabelecem-se pontes de hidrogénio. 3. O processo representado corresponde à tradução.

A – 1 e 3 são verdadeiras; 2 é falsa. B – 3 é verdadeira; 1 e 2 são falsas. C – 1 e 2 são verdadeiras; 3 é falsa. D – 2 e 3 são verdadeiras; 1 é falsa. 2. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte, utilizando a tabela em anexo. Num determinado ser vivo, os anticodões GAA; UUU; CAU são responsáveis pela síntese de um péptido com os seguintes aminoácidos.(6 pontos) A – … Tir-Fen-Lis B – …Glu-Fen-His C – …Leu-Lis-Val D – …Met-Lis-Fen 3. Explica a produção simultânea de múltiplas moléculas da mesma proteína a partir do mecanismo de síntese proteica. (15 pontos)

4. Seleciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. (6 pontos) A síntese de uma proteína a partir de sequências nucleotídicas _______ reflete a _______ do código genético. A – iguais […] redundância B – diferentes […] redundância C – iguais […] ambiguidade D – diferentes […] ambiguidade

5. Nos seres vivos existem dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA e o RNA, mas nas análises forenses o ácido nucleico usado é exclusivamente o DNA. Explica, usando a informação contida no texto, o motivo pelo qual nunca é usado o RNA para identificar o criminoso.(10 pontos)

Fig. 2

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6- Faz corresponder a cada uma das letras ( de A a E ), que identificam afirmações relativas à síntese proteica, um número ( de I a VIII) da chave. (10 pontos) Afirmações: A- Um mRNA, com dois tipos de tripletos condiciona a síntese de um péptido com um único tipo de aminoácido. B- O segmento de cromossoma do Homem que determina a produção de insulina pode ser incorporado no material genético de algumas bactérias que passam a produzi-la. C- Cada codão codifica apenas um aminoácido. D- O mRNA funcional apresenta um menor número de nucleótidos que a porção da cadeia de DNA que o origina. E- A probabilidade de ocorrer uma mutação silenciosa é maior se for afetado o terceiro nucleótido de um tripleto. Chave: I- Amplificação II- Redundância III- Não ambiguidade IV- Universalidade V- Especificidade VI- Codificação VII- Complexidade VIII- Processamento ou maturação

GRUPO III

Certos cientistas têm por objectivo recolher células estaminais embrionárias para reproduzir o milagre que acontece no útero materno - obtenção dos 200 tipos de células do corpo humano (células hepáticas, cerebrais...). Pretendem reparar órgãos e tecidos doentes com substitutos vivos à medida do paciente (Figura 3) em vez de usar dispositivos rudimentares, como as bombas de insulina e as articulações de titânio. Quando em 1998 James Thomson, cientista da universidade de Wisconsin, informou ter recolhido células de embriões excedentários e criado a primeira linha de células estaminais humanas, desencadeou uma grande controvérsia nos meios religiosos e científicos. Algumas pessoas consideram os embriões como membros vulneráveis da sociedade detentores de direitos e pensam ser possível chegar aos mesmos resultados a partir de células estaminais adultas, como as células imaturas da medula óssea. Os defensores da clonagem terapêutica contrapõem afirmando que as células estaminais adultas, embora úteis no tratamento de algumas doenças, não provaram ter capacidade para produzir todos os tipos de células e realçam que os criopreservadores das clínicas de fertilidade estão repletos de embriões destinados a serem destruídos, todos mais pequenos do que o ponto final desta frase, sem características individuais, nem traços de sistema nervoso e se os pais concordarem em doá-los, falta de ética seria não os utilizar na investigação da cura de doenças. Outros opositores referem as experiências realizadas em animais que originaram tumores ou tipos indesejáveis de tecido, como formação de tecido ósseo no coração. (Revista National Geographic de Julho de 2005 - Adaptado)

Figura 1-Clonagem terapêutica (Jornal “O Público” 11/11/2007)

Figura 3- Clonagem terapêutica (Jornal “O Público” 11/11/2007)

1. Seleciona a alternativa que preenche corretamente os espaços. (6 pontos) A especificidade funcional e estrutural dos neurónios, glóbulos vermelhos e células musculares deve-se ao processo de _______ que é um mecanismo que permite resultados _______ em todas estas células. A – mitose [...] diferentes B – mitose [...] idênticos C – diferenciação celular [...] diferentes D – diferenciação celular [...] idênticos

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2. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) Nos meios de cultura onde se colocam a multiplicar as células estaminais adicionam-se antibióticos para eliminar bactérias contaminadoras. Essas substâncias atuam no metabolismo bacteriano de diferentes modos. A tetraciclina liga-se aos ribossomas impedindo a ligação aos tRNAs, a mitomicina inibe a acção da DNA-polimerase e a estreptomicina causa erros na leitura dos codões. Estas informações permitem afirmar que a... A – tetraciclina impede a tradução provocando a morte bacteriana por falta de mRNA. B – estreptomicina impossibilita o alongamento das proteinas bacterianas. C – estreptomicina interfere na transcrição produzindo proteínas anormais D – mitomicina, por inibir a replicação, impede a multiplicação das células bacterianas. 3. Os investigadores pretendem iniciar uma revolução médica que permita reparar órgãos e tecidos doentes com substitutos vivos à medida do paciente em vez de dispositivos rudimentares como as bombas de insulina e as articulações de titânio. Iniciando pela letra A, reconstitui a sequência de acontecimentos que levaria à resolução efetiva do problema. (6 pontos) A – Recolha de células estaminais adultas de um tecido não afetado do individuo. B – Formação de um tecido funcional in vitro. C – Substituição do tecido doente por células funcionais do próprio. D – Criação da primeira linha de células estaminais do indivíduo. E – Promoção de mitoses sucessivas em meio de cultura adequado. F – Devido à sua origem não há rejeição do tecido funcional. G – Expressão seletiva dos genes na presença de indutores específicos.

GRUPO IV

A proteína p53 é codificada pelo cromossoma 17 e tem esta designação em consequência do seu peso molecular. A sua função é manter a integridade do código genético em todas as células do corpo. Durante o ciclo de divisão celular, a proteína p53, faz uma verificação quanto à eventual ocorrência de mutações. Caso se verifique a existência de uma mutação compete à proteína p53, ctivar as proteínas de reparação do DNA. Caso o DNA se encontre demasiado danificado a proteína p53 impede que a célula entre em mitose e complete a divisão celular. Para alcançar esse objetivo pode induzir a apoptose ou provocar a senescência (envelhecimento) celular. A mutação do gene que codifica a proteína p53 leva à divisão ininterrupta das células até que se esgotem os nutrientes do meio. As mutações somáticas no gene supressor tumoral p53 são encontradas em aproximadamente 50% dos tumores humanos, incluindo os da bexiga, cérebro, mama, cólon, esófago, laringe, fígado, pulmão, ovário, pâncreas, próstata, pele, estômago e tiróide.

1. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) Anomalias na interfase afetaram o DNA de uma célula. Durante a reparação promovida pela p53, a célula não progride para a fase... A – G1. B – G2.

C – Mitótica. D – S.

2. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) Uma célula cujos cromossomas atingiram o máximo de encurtamento tem quantidade de DNA igual a X. Células pertencentes ao mesmo tecido em G1 e G2, deverão apresentar uma quantidade de DNA, respetivamente igual a... A – X e 2X. B – X/2 e X.

C – 2X e X. D – X/2 e 2X.

3. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) A proteína p53 tem por função... A – a reparação direta de mutações génicas ao nível do DNA. B – ativar proteínas do complexo de replicação do DNA. C – promover a ocorrência de mitoses sucessivas. D – impedir a apoptose e a senescência celular.

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4. Estabelece a correspondência correcta entre as afirmações da coluna I (A - E) e os números da coluna II, relativos às fases do ciclo celular de uma célula com p53 alterada. (8 pontos)

COLUNA I COLUNA II A – Replicação do DNA. B – Síntese intensa de biomoléculas e de organitos celulares. C – Formação da placa equatorial. D – Desorganização do fuso acromático. E – Desorganização da membrana nuclear.

I - Intervalo G1 II - Intervalo G2 III - Período S IV - Prófase V - Metáfase VI - Anáfase VII -Telófase VIII - Citocinese

5. Explica por que razão “ A mutação do gene que codifica a proteína p53 leva à divisão ininterrupta das células até que se esgotem os nutrientes do meio”. (15 pontos)

6. Seleciona a alternativa que preenche corretamente os espaços. (6 pontos) Uma mutação num gene ____________à descendência de um organismo __________.

A – pode passar […] se ocorrer numa célula somática B – pode passar […] se afetar as células sexuais C – não passa […] por não ser benéfica D – não passa […] por não afetar os cromossomas X e Y

GRUPO V

Imortal significa “durar para sempre”. Não podendo prever o futuro não se pode categoricamente fazer esta afirmação para o DNA. No entanto, há vida na Terra pelo menos há três biliões de anos, logo esta molécula não se tem portado nada mal! No Râguebi os jogadores podem ser placados mas, passam a bola no momento exacto. O mesmo acontece com o DNA que passa à próxima geração antes que o organismo morra. Este ácido nucleico tem sido bem sucedido nessa tarefa usando diferentes métodos.

Microrganismos como Paramecium caudatum têm dificuldade em assumir compromissos, “Pensam”... “Pensam” e nunca se decidem, por essa razão dividem-se transversalmente, originando descendência geneticamente igualzinha... ao pai... ou será à mãe?

Com as plantas acontece mais ou menos a mesma coisa! Quando é difícil encontrar namorado enviam um ramito que toma vida independente ou as folhas enraízam produzindo novas plantas. É tão fácil que o Homem obriga algumas videiras ao celibato, originando novos indivíduos a partir de ramos cortados aos adultos. É desta forma que na região do Douro as vinhas se têm propagado.

Nos lagartos do deserto, sendo os recursos escassos e a densidade populacional baixa, a probabilidade de uma fêmea encontrar um macho é pequena. Quando já não aguenta mais, a fêmea tem lagartinhos a partir das suas células reprodutoras. 1. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) Nos processos reprodutivos descritos... A – o objetivo fundamental é assegurar a sobrevivência individual. B – formam-se descendentes com maior capacidade adaptativa que os progenitores. C – é garantida a imortalidade do DNA por processos que permitem a variabilidade genética. D – os descendentes são originados com o contributo genético de um único progenitor. 2. Seleciona a alternativa que preenche corretamente os espaços. (6 pontos) O aparecimento de novos indivíduos a partir de ramos adultos resulta de fenómenos _______ e da _______. A – mitóticos [...] expressão selectiva dos genes. B – mitóticos [...] recombinação génica. C – meióticos [...] expressão selectiva dos genes. D – meióticos [...] recombinação génica.

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3. Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) A reprodução assexuada foi o primeiro tipo de reprodução que surgiu na História Evolutiva da Terra e persiste desde há três biliões de anos, embora tenha sido considerado como um processo “defeituoso” destinado às formas de vida diminutas. A sua manutenção como veículo de “imortalização” do material genético deve-se ao facto de ser um tipo de reprodução que permite maior... A – taxa de sobrevivência em condições desfavoráveis. B – capacidade de colonização num meio favorável. C – taxa de colonização num meio desfavorável. D – capacidade adaptativa num meio limitante 4. Estabelece a correspondência correta entre as afirmações da coluna I (A - E) e os números da coluna II, relativos à reprodução de alguns seres vivos. (8 pontos)

5.Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) O percurso sequencial das enzimas hidrolíticas que intervêm no processo digestivo de Paramecium caudatum, desde que são sintetizadas até à sua utilização pela célula, é… A – complexo de Golgi – lisossoma – vacúolo digestivo-retículo endoplasmático rugoso. B – retículo endoplasmático rugoso – lisossoma – complexo de Golgi- vacúolo digestivo. C – complexo de Golgi – retículo endoplasmático rugoso – lisossoma -vacúolo digestivo. D – retículo endoplasmático rugoso – complexo de Golgi – lisossoma -vacúolo digestivo

6.Seleciona a alternativa que completa corretamente a afirmação seguinte. (6 pontos) No lagarto, a digestão do alimento… A – acontece de forma progressiva, ao longo do tubo digestivo. B – origina macromoléculas que são absorvidas ao longo de uma cavidade corporal. C – gera resíduos que são eliminados através da única abertura do tubo digestivo. D – ocorre no interior de organitos celulares que contêm enzimas digestivas. 7. Em meados do séc. XIX, um insecto, de nome filoxera atingiu a região do Vinho do Porto, destruindo em muito pouco tempo as videiras propagadas por multiplicação vegetativa..A propagação da doença foi de tal modo rápida e devastadora que levou o governo a adotar medidas "quase de foro de salvação nacional". Explica, partindo dos dados fornecidos, como se poderá justificar a elevada destruição das videiras pelo inseto filoxera. (10 pontos)

COLUNA I

COLUNA II

A – A descendência de Paramecium caudatum possui dois núcleos como a progenitora e inicialmente metade do tamanho.

B – Folhas de Asplenium rhizophyllum enraízam espontaneamente produzindo colónias de indivíduos.

C – Fragmento da raiz da videira, colocado em meio assético nutritivo origina novos indivíduos.

D – Penicillium, por mitose, forma células com parede celular resistente que germinam em substrato favorável.

E – As fêmeas dos lagartos do deserto produzem descendentes a partir apenas das suas células reprodutoras.

I – Biotecnologia

II – Bipartição

III – Esporulação

IV – Divisão multipla

V – Gemulação

VI – Multiplicação vegetativa

VII – Partenogénese

VIII – Reprodução sexuada

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Anexo – Tabela do código genético