Exerccios de preparao para o teste 3 - 2011_12 I Origem dos eucariontes De acordo com o modelo de Lynn Margulis, as mitocndrias, antes de serem organelos celulares, eram organismos procariontes aerbios de vida livre. Eventualmente, ao longo da evoluo, esses organismos foram endocitados por clulas eucariticas anaerbias, permanecendo no citoplasma e passando a replicar-se a, em sincronia com as clulas hospedeiras. Essa associao teria ento criado clulas mais eficientes, capazes de gerar mais molculas de ATP por mole de glicose.

1. Classifique em verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmaes, relativas origem dos eucariontes segundo o modelo endossimbitico. A Os seres eucariontes aerbios surgiram por endocitose de seres procariontes heterotrficos. B As clulas hospedeiras tornaram-se os organelos da clula eucaritica. C Os cloroplastos podem ter origem em cianobactrias. D As mitocndrias surgiram a partir de invaginaes na membrana dos procariontes. E O DNA do cloroplasto formou-se a partir do DNA nuclear envolvido por estruturas membranares. F Os seres eucariontes fotossintticos surgiram devido simbiose entre procariontes de grandes dimenses e cianobactrias. G O retculo endoplasmtico formou-se a partir de invaginaes da membrana celular. H Os eucariontes heterotrficos resultaram da simbiose entre mitocndrias e seres procariontes. 2. O DNA nuclear comanda o funcionamento quer do cloroplasto, quer da mitocndria. Discuta a validade do modelo endossimbitico face afirmao. 3. Explique de que modo a presso selectiva do meio influenciou a endocitose dos procariontes de menores dimenses pelos procariontes de maiores dimenses. 4. Seleccione a opo que permite preencher os espaos, de modo a obter afirmaes correctas. Os seres eucariontes unicelulares constituem, por vezes, agregados. O Volvox uma _________ de algas verdes unicelulares interdependentes _________, mas no _________ sob o ponto de vista _________. Esta especializao no suficiente para se considerar um ser _________. A colnia [...] estruturalmente [...] diferenciadas [...] funcional [...] multicelular B colnia [...] funcionalmente [...] indiferenciadas [...] estrutural [...] multicelular C clula [...] estruturalmente L...] diferenciadas [...] funcional [...] multicelular D clula [...] funcionalmente [...] indiferenciadas [...] estrutural [...] multicelular Solues 1 1. A-V; B-F;C-V; D-F; E-F; F-V;G-V; H-F. 2. O modelo endossimbitico no consegue explicar a influncia do DNA nuclear da clula eucaritica em relao ao DNA das mitocndrias e dos cloroplastos; estes apresentam o seu prprio genoma e capacidade de se auto-replicar. 3. Alteraes do meio envolvente, corno, por exemplo, escassez de alimento, proporcionaram o aparecimento de associaes simbiticas entre seres vivos procariontes, criando relaes mais estveis. 4. A.

GRUPO II Ginkgo biloba uma das rvores mais antigas que se conhecem com registos fsseis datados de mais de 200 M. a. Charles Darwin referiu a Ginkgo biloba como um fssil vivo e ilustraes da poca dos dinossauros frequentemente incluem rvores de Ginkgo biloba. No final do Mesozico esta rvore quase se extinguiu. A partir do Neognico apenas se encontrava a leste da China e a que se encontram alguns dos espcimes mais antigos, com uma idade aproximada de 3000 anos. O facto da Ginkgo biloba sobreviver com caractersticas to semelhantes h milhares de anos contnua a intrigar os botnicos. Entre as caractersticas que podem explicar este facto destacam-se a sua grande 0 resistncia ao frio (suporta at - 20 C) e a altas temperaturas e a longevidade da sua maturao sexual, compreendida entre os 20 e os 1000 anos de vida, que provoca um grande espaamento entre as geraes. Este facto faz com que esteja protegida de mudanas genticas, garantindo, assim, a estabilidade da espcie. A figura 2 representa esquematicamente o ciclo de vida desta planta.

1. Seleccione alternativa que preenche os espaos na frase seguinte, de modo a obter uma afirmao correcta. Os fsseis vivos, como o caso da Ginkgo biloba, constituem argumentos ______ que apoiam o ______.

(A) citolgicos (...) evolucionismo (B) paleontolgicos (...) evolucionismo (O) paleontolgicos (...) fixismo (D) citolgicos ..... fixismo

3. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmaes seguintes, relativas Ginkgo biloba. (A) De acordo com a taxonomia, a designao de Ginkgo refere-se ao taxon famlia. (B) No ciclo de vida de Ginkgo biloba existe uma alternncia de fases nucleares. (C) No ciclo de vida, a fase mais desenvolvida a haplofase. (D) Os gametfitos de Ginkgo biloba so diplides, originando gmetas por meiose. (E) A haplofase inicia-se com os esporos que, por mitoses sucessivas, originam os gametfitos. (F) A meiose ocorre antes da formao dos esporos. (G) O Ginkgo biloba um eucarionte quimioautotrfico. (H) Na diplofase, a entidade pluricelular mais desenvolvida a prpria planta. 4. Explique, com base na informao fornecida, de que modo o espaamento entre geraes pode vir a constituir uma desvantagem para a sobrevivncia da Ginkgo biloba.

solues: 1. 3. B. Verdadeiras: B, E, F, H; falsas: A, C, D, G.

III Diversidade da espcie Brassica oleracea As couves so plantas pertencentes famlia Brassicaceae, gnero Brassica, espcie Brassica oleracea L. Nesta famlia, para alm das couves, ainda se pode destacar, pela sua importncia na alimentao, o nabo (Brassica rapa) e o rabanete (Raphanus sativus). Existem diversos Centros de Origem para as plantas da famlia Brassicaceae. A espcie Brassica oleracea L. cresce espontaneamente ao longo da costa atlntica da Europa, onde ter sido cultivada na sua forma primitiva (couve de folhas). Quando foi levada para a regio Este do Mediterrneo, tornou-se completamente domesticada e iniciou-se uma explosiva diversificao que originou uma enorme variedade de formas cultivadas. Na Idade Mdia a cultura de couves espalhou-se por toda a Europa. Os primeiros caracteres utilizados para inferncias filogenticas, ou seja, para reconstruo de histrias evolutivas, foram os morfolgicos. Com o aparecimento da biologia molecular, inmeras tcnicas de acesso ao material gentico foram desenvolvidas, entre as quais os ensaios imunolgicos, a electroforese de enzimas e protenas, a hibridizao do DNA e a reaco em cadeia da DNA-polimerase. Mais recentemente, a sequncia de regies especficas de DNA tem constitudo uma nova alternativa de acesso informao Raphanus sativus Brassica rapa Brassica oleracea gentica, permitindo comparaes entre indivduos e representando diferentes nveis taxonmicos. A primeira grande filogenia de Angiosprmicas baseada em sequncias de DNA constituiu um marco para a sistemtica filogentica. Fig.: 3 Relao de parentesco entre o rabanete, o nabo e a couve.http://www.esaphpt/web/dasofia/Brassicas.htm

1. Classifique em verdadeiras (V) e falsas (F) as seguintes afirmaes; relativas evoluo da Brassica olearecea. A - A estrutura A homloga da estrutura B. B - A estrutura A homloga da estrutura E. C - As estruturas E e F so estruturas anlogas. D -A couve-flor resultou de uma evoluo divergente. E - A couve de Bruxelas e os brcolos foram sujeitos a idntica presso selectiva. F - O nabo mais prximo filogeneticamente da Brassica oleracea do que do rabanete. G - A estrutura D tem a mesma origem da estrutura E. H - As estruturas C e D desempenham a mesma funo. 2. Explique de que modo Darwin interpretaria o aparecimento da couve-flor. 3. Classifique taxonomicamente a designao Brassica oleracea L. 4. O nabo (Brassica rapa) e o rabanete (Raphanus sativus) apresentam semelhanas morfolgicas. Explique por que razo o nabo e o rabanete se encontram em grupos taxonmicos diferentes. 5. As afirmaes que se seguem so relativas s diferentes hipteses e teorias que explicam a biodiversidade na

Terra. I - As espcies vivas foram criadas por acto divino e com as caractersticas que apresentam hoje. II - A diversidade de espcies resulta de um processo de duas etapas: a mutao e recombinao gnica, que criam variantes genticas sobre as quais actua a seleco natural. III - As caractersticas de um indivduo modificam-se em funo do uso e desuso; e essas modificaes so transmitidas aos descendentes. IV - A seleco natural favorece, ao longo de geraes, a permanncia de caractersticas relacionadas com a melhor adaptao dos indivduos s condies ambientais. Seleccione a opo que contm as associaes correctas. A - I Fixismo; II Darwinismo; III Lamarckismo; IV Neodarwinismo B - I Fixismo; II Neodarwinismo; III Lamarckismo; IV Darwinismo C - I Lamarckismo; II Darwinismo; III Fixismo; IV Neodarwinismo D - I Lamarckismo; II Neodarwinismo; III Fixismno; IV Darwinismo E - I Damwinismo; II Fixismo; III Lamarckismo; IV Neodarwinismo 6. Coloque por ordem as letras de A a E de modo a reconstituir o aparecimento da espcie couve-flor, segundo Lamarck. A - As folhas da Brassica oleracea reduziram de tamanho. B - A Brassica oleracea foi plantada em climas quentes. C - A Brassica oleracea de folhas reduzidas reproduziu-se. D - Formou-se uma nova espcie a couve-flor. E - A Brassica oleracea teve necessidade de se adaptar ao clima quente. Solues 1. - A-F; B-V; C-F; D-V; E-F; F-V; G-F; H-V. 2. Os ancestrais da couve-flor apresentariam variabilidade intra-especfica. Sobre esta variabilidade actuou a seleco natural, seleccionando os indivduos que possuam as caractersticas favorveis ao ambiente (como a presena de flores agrupadas no topo) e que lhes proporcionou sobreviverem nesse meio sobrevivncia do mais apto. Os indivduos mais bem adaptados viveram durante mais tempo e reproduziram-se mais, transmitindo as suas caractersticas descendncia reproduo diferencial. A acumulao das pequenas variaes determinou, a longo prazo, a transformao e o aparecimento da couve-flor. 3. - Espcie. 4. - O nabo e o rabanete seriam includos no mesmo grupo taxonmico se se utilizasse uma classificao fontica, baseada principalmente na presena ou ausncia de caractersticas fenotpicas. Quando se utiliza um sistema de classificao filogentico, pretendendo traduzir as relaes entre os organismos, tendo em conta a histria evolutiva dos seres, o nabo e o rabanete ficam separados por diferentes grupos. 5. - B. 6. - B/E/A/C/D.

IV Filogenia molecular: contributo para sistemtica O termo filogenia molecular refere-se s relaes de ancestralidade inferidas a partir de estudos moleculares. Os caracteres moleculares so extremamente teis para inferncias filogenticas, constituindo um conjunto quase ilimitado de dados sobre o material gentico. Desde ento, os caracteres moleculares, como sequncias de DNA, foram essenciais, por exemplo, na classificao das plantas Angiosprmicas. Juntamente com o caracteres morfolgicos, tm ajudado os sistematas no aprimoramento das classificaes dos seres vos.Alessandra Selbach Schnadelbach & Cssio van den Berg

1. As afirmaes seguintes referem-se a critrios de classificao que tm sido utilizados pelos sistematas Whittaker e Woese. Faa corresponder V (verdadeiro) ou F (falso) a cada uma das letras que identificam as afirmaes seguintes, de acordo com a classificao de Woese. A O sistema de classificao est organizado em reinos. B Plantas e animais pertencem ao mesmo grupo.

C A interaco nos ecossistemas foi um critrio usado. D O critrio principal de classificao foi a anlise de sequncias nucleotdicas. E Os procariontes esto distribudos em dois grupos. F As algas verdes e as algas castanhas pertencem a divises diferentes. G A organizao celular um dos critrios principais de classificao. H um sistema de classificao filogentico. 2. Apresente uma possvel via de investigao que permita estabelecer uma classificao semelhante de Woese. 3. Refira dois critrios utilizados por Whittaker na classificao das Angiosprmicas. 4. Ao longo do tempo, os sistemas de classificao tm evoludo. Coloque por ordem cronolgica os sistemas de classificao seguintes: Racionais artificiais / Racionais naturais / Prticos / Filogenticos 5. Explique por que razo o Reino Protista, do sistema de classificao proposto por Whittaker em 1979, na actualidade o grupo mais controverso. Solues 1. - A- F; B-V; C- F; D-V; E-V; F- F; G-F; H-V. 2. - Determinar a sequncia de nucletidos do DNA das espcies estudadas. - Comparar as sequncias de nucletidos determinadas. - Estabelecer o grau de afinidade entre as espcies estudadas. 3. - Interaco nos ecossistemas e modo de nutrio. 4. - Prticas, Racionais artificiais, Racionais naturais, Filogenticas. 5. - O Reino Protista inclui seres vivos com caractersticas diversificadas (exemplo, inclui seres vivos unicelulares, coloniais e multicelulares, autotrficos e heterotrficos). III Sistemas de classificao A sede de classificar os seres vivos partilhada por cientistas e no cientistas. Toda a gente aceita, sem muita insistncia, que, apesar das bvias diferenas, guias, avestruzes e colibris so, todos eles, aves. No entanto, os principais grupos de seres vivos, determinados taxonomicamente, no so apenas uma maneira ordenada de organizar os milhes de espcies que existem no mundo. As categorias da vida e as suas relaes, numa hierarquia conjugada, podem ser interpretadas como um diagrama simplificado do prprio processo da evoluo. Os actuais taxonomistas esto constantemente em busca de uma melhor maneira de organizar um sistema classificativo que seja significativo e no arbitrrio. O que que torna, por exemplo, o filo MoIlusca aparentemente mais real e menos arbitrrio como grupo do que, digamos, todos os animais que tm corpo vermelho? Simplesmente porque caracis, lesmas, chocos, bivalves e outros grupos dentro dos Mollusca partilham uma histria evolutiva comum. Um sistema classificativo vivel tem de compreender uma hierarquia em que grupos so totalmente integrados dentro de grupos compsitos mais amplos, sem que haja sobreposio. Dois sistemas classificativos o fentico e o filogentico so viveis. No primeiro, cada grupo na hierarquia determinado inteiramente por similaridade de estrutura. No segundo, os agrupamentos baseiam-se no padro da sua histria evolutiva.

1. Seleccione a opo que permite preencher os espaos, de modo a obter afirmaes correctas.

Os sistemas de classificao _______ caracterizam o perodo pr-lineano. Durante o perodo pr-darwiniano foram frequentes os sistemas de classificao _______. durante o perodo ps-darwiniano que se instalam os sistemas de classificao _______. A - naturais [...] filogenticos [...] artificiais B - filogenticos [...] artificiais [...] naturais C - artificiais [...] filogenticos [...] naturais D - artificiais [...] naturais [...] filogenticos 2. Explique o sentido da frase sublinhada no texto.

3. Classifique em verdadeiras (V) e falsas (F) as seguintes afirmaes, relativas ao sistemas de classificao A e B. A - O sistema de classificao B um sistema esttico. B - O sistema de classificao B um sistema vertical. C - A anlise do esquema A evidencia um caso de evoluo divergente entre Patella vulgata e Megabalanus azoricus. D - No sistema de classificao A, Megabalanus azoricus encontra-se mais prximo filogeneticamente de Carcinus maenas do que de Patella vulgata. E - Em ambos os sistemas de classificao estabelecem-se relaes de parentesco. F - O sistema de classificao A considera o factor tempo. G - O sistema de classificao B demonstra que Megabalanus azoricus apresenta um maior nmero de caractersticas comuns com Patella vulgata, enquanto que o sistema de classificao A demonstra um maior nmero de caractersticas comuns com Carcinus maenas. H - Para a formao do sistema de classificao A, utilizaram-se, preferencialmente, caractersticas de ndole morfolgica. 4. A espcie Megabalanus azoricus uma espcie tpica do oceano Atlntico que foi afectada pelo acidente do navio Prestige ao longo da costa galega (derrame de combustvel). Explique de que forma este acontecimento pode contribuir para a evoluo da espcie Megabalanus azoricus segundo a teoria sinttica da evoluo.

5. Seleccione a(s) opo(es) que completa(m) correctamente a afirmao seguinte: O filo Mollusca compreende... A - ... dois reinos. B - ... vrias classes. C - ... um superfilo. D - ... vrias famlias. 6. Classifique taxonomicamente a designao Carcinus maenas Linnaeus, 1758, justificando a classificao atribuda. 7. Seleccione a opo que permite preencher os espaos, de modo a obter afirmaes correctas. Lineu dividiu os seres vivos em _______ reinos. Ernest Haeckel props um sistema de classificao em _______ reinos, incluindo o reino _______. Herbert Copeland introduziu o reino _______. A - trs [...] dois [...] Monera [...] Protista B - dois [...] trs [...] Monera [...] Protista C - trs [...] dois [...] Protista [...] Monera D - dois [...] trs [...] Protista [...] Monera 8. Seleccione as afirmaes que permitem incluir, segundo Whittaker, as espcies Megabalanus azoricus, Carcinus maenas e Patella vulgata no reino Animalia. A - Multicelulares com progressivo grau de diferenciao. B - Parede celular presente na maioria das clulas. C - Heterotrficas por ingesto. D - Macroconsumidores. E - Ocupam o primeiro nvel trfico das cadeias alimentares. F - Heterotrficas por absoro. G - Eucariontes. H - Permitem a reciclagem da matria mineral.

Solues 1. D. 2. - A taxonomia actual no pretende apenas elaborar sistemas de classificao com a finalidade de agrupar os seres vivos pelas suas semelhanas e diferenas, mas sim sistemas classificativos que tenham em linha de conta as relaes de parentesco, de modo a conhecer a sua histria evolutiva. 3. - A-V; B- F; C-V; D-V; E-E; F-V; G-V; H-E.

4. - Alguns indivduos na espcie Megabalanus azoricus sofreram mutaes, levando ao aparecimento de novos genes na populao e, consequentemente, alterao do fundo gentico. A seleco natural actua sobre os indivduos que possuam a combinao de caractersticas mais vantajosas em relao a outros menos favorveis. Estes indivduos reproduzem-se e transmitem esses genes aos descendentes. Ao longo do tempo, determinados genes, e, portanto, determinadas caractersticas, acabam por ser eliminados da populao, em detrimento de outros que se implantaram, dando-se, assim, a evoluo. 5. B e D. 6. - Espcie: nomenclatura binominal, em que Carcinus o nome do gnero ao qual a espcie pertence e maenas o restritivo especfico. 7.D. 8.A, C, D e G.

I Famlia Elephantinae As relaes filogenticas entre o mamute lanudo (Mammuthus primigenius), e os elefantes asitico (Elephas maximus) e africano (Loxodonta africana) permanecem por esclarecer. Os ltimos meses tm sido ricos em estudos genticos de restos de mamutes, mas esses estudos tm recorrido a fragmentos relativamente menores; este estudo baseia as suas concluses no genoma completo das mitocndrias. As mitocndrias so pequenas estruturas que existem no interior das nossas clulas (bem como dos outros animais e plantas) que tm um papel fulcral na respirao. So herdadas apenas da me e possuem o seu prprio cdigo gentico relativamente simples mas que suficiente para determinar relaes de parentesco na linha materna. O facto de possurem uma sequncia completa e de boa qualidade permitiu aos investigadores determinar o parentesco entre o mamute e as espcies de elefante usando amostras de ADN mitocondrial desses animais. A reconstruo da filogenia da famlia Elephantinae sugere que M. primigenius e E. maximus so espcies irms que divergiram um pouco depois de o seu antecessor comum se ter separado da linhagem L. africana. Ou seja, se voltssemos atrs no tempo encontraramos um perodo em que os antecessores do mamute e do elefante asitico fariam parte da mesma espcie, mas os antepassados do elefante africano seriam j uma espcie separada. Os mamutes lanudos eram portanto realmente apenas elefantes com abundncia de plo. Contudo, esperemos que o elefante asitico no siga o caminho do seu primo lanudo: a extino. http://caisdegaia.bIogspot.com/2006_02_O1_caisdegais_archive.html 1. Seleccione a opo que completa correctamente cada uma das afirmaes seguintes. 1.1. As relaes de filogenia estabelecidas entre Mammuthus primigenius, Elephas maximus e Loxodonta africana foram baseadas em argumentos... A - morfolgicos e citolgicos. C - paleontolgicos e genticos. B - bioqumicos e genticos. D - apenas bioqumicos. 1.2. Mammuthus primigenius, Elephas maximus e Loxodonta africana correspondem a... A - subespcies da famlia Elephahtinae. B - espcies do gnero Mammuthus. C - espcies da famlia Elephantinae. D - subespcies do gnero Mammuthus.

2. A caa de elefantes asiticos est a produzir uma nova gerao sem presas. Em contraste s espcies africanas, nem todos os elefantes machos asiticos tm os dentes de marfim e os que os tm so alvo dos caadores. 2.1. Identifique o factor de evoluo que est na origem da nova gerao de elefantes asiticos. 2.2. Explique de que forma a caa contribui para a evoluo da espcie Elephas maximus. 3. Explique de que forma a descoberta do genoma completo das mitocndrias apoia a teoria endossimbitica. 4. Seleccione o grfico que traduz a evoluo da famlia Elephantinae.

5. Seleccione a opo que completa correctamente a afirmao seguinte. Elephas maximus e Loxodonta africana sofreram, ao longo do tempo, uma evoluo... A - convergente. B - divergente. C - primeiro convergente e posteriormente divergente. D - primeiro divergente e posteriormente convergente.

6. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmaes, relativas a Charles Darwin. A - Numa espcie os organismos no so exactamente iguais, havendo diferenas que tornam alguns mais atraentes, mais fortes, etc. B - As populaes crescem mais depressa do que a quantidade de alimentos necessria para as nutrir. C - Os caracteres adquiridos so transmitidos descendncia. D - O uso demasiado de uma estrutura leva hipertrofia da mesma. E - As mutaes so muito frequentes. F - O nmero de indivduos de uma espcie mantm-se estvel de gerao em gerao. G - a acumulao de pequenas variaes que determina a longo prazo a transformao e o aparecimento de novas espcies. H - Os seres vivos possuem a capacidade de desenvolver caractersticas estruturais e funcionais que lhes permitem sobreviver e reproduzir num determinado meio. 7. Identifique os reinos representados pelas letras de A a E, no diagrama representado abaixo, fazendo a correspondncia correcta entre as letras da chave e os nmeros do respectivo diagrama. Chave: X Microconsumidores / Macroconsumidores Y A maioria unicelulares / Multicelulares Z Sem ncleo individualizado / Com ncleo individualizado W Autotrfico por fotossntese / Heterotrfico

Solues 1.1.D. 1.2.C. 2.1. Selecco artificial. 2.2. A caa est a provocar o desaparecimento dos elefantes asiticos que possuem dentes de marfim; ao longo do tempo, a frequncia do gene responsvel por esta caracterstica altera-se e o fundo gentico da populao modifica-se, podendo levar ao aparecimento de uma populao sem dentes de marfim. Esta mudana pequena e gradual dentro da populao dos elefantes asiticos designa-se por microevoluo. A acumulao de sucessivas mudanas ao longo do tempo pode ser suficiente para dar origem a novas espcies macroevoluo. 3. Prova a possvel provenincia da mitocndria a partir de um ser procarionte unicelular, uma vez que a mitocndria possui um genoma com organizao semelhante ao genoma dos seres procariontes. 4-I 5.C.

6. A-V; B-V; C- F; D- F; E- F; F-V; G-V; H-F. 7.I-Z; lI-Y; III-W; IV-X. A - Reino Animalia; B - Reino Fungi; C Reino Plantae; D Reino Protista; E Reino Monera.