EXERCÍCIOS SOBRE ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO DAS …º período Faciplac/Biologia Celular... ·...

Lista de exercícios

NOME:

TURMA:

1 – 35

EXERCÍCIOS SOBRE ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS

Questões objetivas

1) (PUC-RJ) Em evolução existe uma teoria, hoje considerada ultrapassada, que afirma a possibilidade do surgimentode espécies a partir de matéria não-viva, como os girinos que se originariam da lama ou as larvas que seoriginariam de carne em decomposição. Esta teoria é denominada de:

a) criação especial.b) seleção natural.c) transmutação das espécies.d) geração espontânea.e) refúgio ecológico.

2) (UCDB-MT) Analise as afirmações:

I - Quando se deixa um pedaço de carne exposto ao ar, nele podem aparecer vermes.II - Se o frasco que contém os pedaços de carne for coberto por uma gaze, os vermes aparecem na gaze e não nacarne.

Essas afirmações fortalecem a teoria da origem da vida chamada:

a) Abiogênese. d) Biogênese. b) Geração espontânea, e) Hipótese de Galileu. c) Hipótese de Malthus.

3) (UFBA) Responda de acordo com o seguinte código:

a) Apenas a afirmativa l é correia. b) Apenas a afirmativa III é correta. c) Apenas as afirmativas l e III são correias, d) Apenas as afirmativas II e III são correias. e) As afirmativas l, II, III são correias.

I- A teoria da biogênese afirma que todo ser vivo nasce, cresce, se reproduz e morre.II- De acordo com a teoria da abiogênese, a vida só pode ser originada de outra, preexistente e semelhante.Ill- A teoria da geração espontânea afirma que seres vivos podem nascer da matéria bruta.

4) O homem sempre pensou a respeito do sentido de sua existência. Na verdade, todas as culturas conhecidas,passadas e presentes, primitivas ou sofisticadas, possuem algum mito relacionado à criação, que racionaliza comoa vida começou. Somente na era moderna, entretanto, tem sido possível considerar a origem da vida em termos deuma base científica, isto è, sujeita, de alguma forma, à verificação experimental. Com relação a esse tema, julgueos itens a seguir e justifique os errados.

(1) De acordo com o modelo de Oparin e Haldane, a atmosfera primitiva teria um forte caráter redutor com apresença de CH4, NH3 e H2 em adição a vapor d’água (H2O). A radiação ultravioleta e descargas elétricaspermitiram a reação dessas moléculas para formar aminoácidos, bases de ácidos nucleicos e açúcares.(2) A predominância do carbono na matéria viva é resultado de sua baixa versatilidade em comparação a outroscompostos e à sua capacidade de formar ligações covalentes fracas.(3) A compartimentalização, isto é, a geração de células com a formação de membranas, foi essencial para odesenvolvimento dos processos biológicos, uma vez que a membrana plasmática lipoprotéica é impermeável àpassagem de solutos.(4) A camada de ozônio, formada a partir da liberação de O2 pelo processo da fotossíntese, é responsável pelaabsorção de radiação ultravioleta dos raios solares.

5) Os números abaixo correspondem a algumas afirmativas decorrentes de teorias já propostas sobre a origem dasespécies. Nas colunas dos parênteses estão relacionadas as diversas teorias. Enumere a 2ª coluna de acordocom a 1ª .

EXERCÍCIOSTURMA:NOME:

2 – 35

(1) "O número prodigioso de plantas que, nos nossos jardins, resistemperfeitamente ao nosso clima, porém jamais se aclimatando porque nãoagüentam a concorrência com as plantas nativas, ou que não resistem aosnossos animais indígenas, prova claramente que o clima atua de maneiraindireta, favorecendo outras espécies."

a) ( ) Abiogênese

(2) "(...) Podemos citar ainda, como um dos efeitos do uso dos membros, odesenvolvimento considerável, transmissível por hereditariedade, dasmamas das vacas e das cabras nos países em que tem-se por hábitoordenhar estes animais, comparativamente ao estado desses órgãos emoutros países."

b) ( ) Lei do uso e desuso

(3) "Colocar uma camisa suja de suor e um pouco de germe de trigo em umcanto escuro e sossegado- O suor funciona como principio ativo e dentrode 21 dias, a partir da camisa e do trigo nascerão vários camundongos."

c) ( ) Criacionismo

(4) "As moscas não são geradas espontaneamente pela carne, mas sim porovos depositados por outras moscas, que só podem penetrar nos frascosabertos."

d) ( ) Seleção natural

(5) "Todas as formas atuais de vida descendem da época cambriana, de umato de criação divina. O fato de algumas espécies não se encontrarempresentes atualmente se deve aos cataclismas que podem serconfirmados pelos escritos sagrados. Podemos, pois, perceber, que asnovas espécies existentes datam de períodos pós-cataclismas e foramcriadas como forma de substituir as espécies que pereceram."

e) ( ) Biogênese

6) (UFBA) A partir da leitura do texto, conhecendo-se a química da vida e as supostas condições da Terra primitiva,inferências sobre a origem da vida devem considerar:

(1) Os átomos dos gases presentes na atmosfera primitiva teriam se combinado, resultando em compostos,como aminoácidos, bases nitrogenadas e açúcares — blocos construtivos da vida.

(2) A formação dos primeiros agregados moleculares reduziu drasticamente as fontes disponíveis doselementos mais abundantes no Universo, aprisionando-os definitivamente.

(4) As primeiras formas de vida teriam sido organismos autótrofos, capazes de converter a energia do Sol emenergia química de moléculas orgânicas.

(8) A capacidade de automontagem, inerente aos fosfolipídeos, possibilitou a criação de um “microcosmo” —um compartimento singular em relação ao ambiente externo.

(16) Na “sopa biótica”, moléculas com atividade catalítica em processos de síntese foram essenciais para aestabilidade e o aumento de complexidade do sistema biológico emergente.

(32) Bactérias atuais que vivem em condições de extremo calor, acidez e salinidade sugerem a possibilidade de avida ter se originado nas supostas condições da Terra em seus primórdios.

(64) As informações disponíveis a respeito do Universo tornam irrelevantes quaisquer hipóteses que admitam aexistência de vida fora da Terra.

7) (UnB) Leia o seguinte texto.

"A hipótese de Oparin sobre a origem da vida foi testada, indiretamente, em vários experimentos. Todostentavam simular as condições da Terra primitiva. No primeiro desses experimentas, Stanley Miller criou, em 1953,um aparelho que simulava, em ambiente fechado e submetido a descargas elétricas, uma atmosfera de metano,amônia, hidrogênio molecular e vapor d'água colocada sobre um oceano de água quente."

Julgue os itens:

(1) Esse experimento confirmou a hipótese de Oparin, segundo a qual moléculas orgânicas poderiam serproduzidas sem a participação de seres vivos.(2) Experimentas posteriores, em que foram utilizadas atmosferas com composição química diferente, tambémproduziram compostos orgânicos.(3) Radiações ultravioleta poderiam substituir as descargas elétricas e produziriam compostos orgânicos complexos.(4) Os primeiros seres vivos modificaram a atmosfera primitiva, liberando o oxigênio molecular durante a produçãode alimentos.(5) Células chamadas coacervados foram formadas neste experimento de Miller.

SOMA =


3 – 35

8) (UFSC) “O russo Alexandr I. Oparin, em 1936, propôs um modelo de como a vida poderia ter surgido. Éinteressante notar que, naquela época, não se conhecia ainda a relação entre os ácidos nucleicos e o materialgenético.” (SILVA JR., C.; SASSON, S. Biologia 1. Saraiva, São Paulo, 1996, p. 243)

Assinale a(s) proposição(ões) que corresponde(m) a(s) ideia(s) propostas por Oparin.

(1) A Terra tem mais de 4,5 bilhões de anos.(2) A atmosfera primitiva tinha uma composição muito semelhante à atual.(4) O calor das rochas fazia com que as substâncias reagissem entre si, possibilitando a formação de moléculasmaiores, pela junção de moléculas pequenas.(8) Os coacervados eram grupos de moléculas orgânicas unidas e tinham grande estabilidade.(16) Os coacervados foram os primeiros seres vivos primitivos.

9) (UnB) A figura ao lado representa a possível composição da atmosfera primitiva,que, segundo a teoria de Oparin, teria dado origem aos compostos orgânicos e,por fim, ao primeiro ser vivo.

Com o auxílio da figura, julgue os itens seguintes:

(1) A obtenção experimental de aminoácidos a partir dos componentes mostradosdemonstra a teoria mencionada.(2) Segundo Oparin, a vida primitiva surgiu nos mares.(3) As hipóteses mais aceitas hoje afirmam que os primeiros seres vivos eramheterotróficos.(4) Na figura, não há indicação da existência de O2, pois este só teria surgido apartir do metabolismo de organismos fotossintéticos.

10) (PUC-RS)

O aparelho cuja montagem é representada ao lado permitiu verificar apossibilidade da origem de aminoácidos a partir:

a) da atmosfera rica em oxigênio que existiu no início do nosso planeta.b) de descargas elétricas em um meio muito rico em compostos orgânicos.c) da atmosfera atual que envolve o nosso planeta.d) da chamada atmosfera primitiva que envolvia o nosso planeta em seusprimórdios.e) de descargas elétricas em um meio rico em gás carbônico e etano.

11) (UNI-RIO) Stanley Miller, no início da década de 50, montou um experimento que hoje é um dos suportes dahipótese de origem da vida na Terra, expondo uma mistura de gases prováveis da atmosfera primitiva a descargaselétricas. Analisou, durante esse experimento, as concentrações de determinadas substâncias dentro do sistema. Ográfico abaixo mostra a relação entre algumas dessas substâncias.

A partir desses dados, Miller pôde concluir que:

a) A célula pode ser recriada atualmente a partir de compostos inorgânicos.b) A primeira célula era procariota, semelhante a bactérias atuais.c) A formação de compostos orgânicos depende da transformação daamônia.d) Os primeiros seres vivos eram heterótrofos.e) Na atmosfera primitiva não havia oxigênio.

SOMA =

CH2 H2O

NH3H2


4 – 35

12) (UnB)

1

4

7

13

16

Uma equipe internacional de astrônomos, que trabalhano telescópio anglo-americano de Siding Spring, acaba derealizar a descoberta de que a vida na Terra nasceu da luz eda poeira espacial. Segundo a equipe, a estrutura dasmoléculas básicas da vida apresenta características que sópodem ter sido impressas sob um tipo de luz observado emÓrion e que não existia sobre a Terra durante o aparecimentode organismos. Essas moléculas teriam chegado logo à Terrapor meio de impactos de cometas ou meteoritos.A descoberta explica uma propriedade-chave dosaminoácidos, pois todos os que compõem as proteínas sãolevogiros (desviara para a esquerda a luz circularmentepolarizada). A luz circularmente polarizada encontrada emÓrion destrói um tipo de molécula mais rapidamente do quea luz normal. A teoria de que a vida se originou da luz e dopó ganhou força com a descoberta de um grande número deaminoácidos levogiros em um meteorito que caiu na Terraem 1969.Correio Braziliense, 28/8/98 (com adaptações).

Com o auxílio do texto, julgue os itens seguintes.

(1) A teoria mencionada no texto contradiz a de Oparin, segundo a qual a atmosfera da Terra primitivaapresentava as condições necessárias à origem da vida.(2) O emprego da palavra "descoberta" está inadequado nas linhas 3 e 10 e adequado, na linha 16.(3) Segundo a teoria apresentada, os primeiros seres vivos chegaram à Terra trazidos por meteoritos.

13) (PUC-SP) Considere os seguintes eventos relativos à origem da vida:I- Aparecimento do processo de fermentação.II- Formação de coacervatos.Ill- Aparecimento dos processos de fotossíntese e respiração aeróbica.IV- Estabelecimento do equilíbrio entre heterótrofos e autótrofos.

A ordem lógica em que esses eventos ocorreram é:

a) l II III IV. d) II III IV l. b) l II IV III. e) IV III II I. c) II l III IV.

14) (PUC-SP) Na figura abaixo, temos representado um aparelho projetado por Stanley Miller, no início da década de1950. Por esse aparelho circulavam metano, amônia, vapor de água e hidrogênio e, através de energia fornecida pordescarga elétrica, produtos de reações químicas como aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos eram coletados noalçapão.

Através desse experimento, Miller testou a hipótese de que, naatmosfera primitiva, pela ação de raios:

a) compostos orgânicos puderam se formar a partir de moléculassimples.b) compostos inorgânicos puderam se formar a partir de moléculasorgânicas.c) compostos inorgânicos e orgânicos puderam originar os primeirosseres vivos.d) macromoléculas puderam se formar a partir de moléculas orgânicassimples.e) coacervados puderam se formar a partir de moléculas inorgânicas.

15) (UFMT) Recentemente, os veículos de comunicação noticiaram a descoberta de possíveis microrganismosque provavelmente habitaram o planeta Marte há milhões de anos. Esta descoberta aquece a polêmica sobre aexistência de vida fora da Terra e suscita a discussão sobre a origem da vida, sobre a qual várias teorias forampropostas. Em relação ao que postulam estas teorias, julgue os itens.


5 – 35

(0) As teorias modernas postulam que a vida origina-se a partir da vida preexistente, através da transmissão domaterial genético.(1) Os primeiros organismos vivos foram aeróbicos, considerando que na atmosfera da Terra primitiva havia altastaxas de oxigênio livre.(2) A teoria da geração espontânea foi proposta por L. Pasteur, através dos experimentos com larvas de moscas,provando que estas aparecem na carne a partir da deposição de ovos de moscas adultas.(3) Segundo a teoria cosmozoica, a vida surgiu na Terra a partir de microorganismos vindos do espaço.

16) (FEI-SP) Admitindo-se que na atmosfera primitiva predominavam os gases H2, NH3 e CH4, supõe-se que osheterótrofos primitivos obtivessem energia para os processos vitais por:

a) fotossíntese.b) respiração aeróbica.c) biogênese.d) absorção de energia luminosa.e) fermentação.

17) (Fuvest-SP) Qual das alternativas distingue organismos heterotróficos de organismos autotróficos?

a) Somente organismos heterotróficos necessitam de substâncias químicas do ambiente.b) Somente organismos heterotróficos fazem respiração celular.c) Somente organismos heterotróficos possuem mitocrôndrias.d) Somente organismos autotróficos podem viver com nutrientes inteiramente inorgânicos.e) Somente organismos autotróficos não requerem gás oxigênio.

18) Observe a figura que ilustra uma possível explicação, formulada pela pesquisadora Lynn Margulis, em 1981, parao processo de evolução das células eucariontes a partir de um ancestral procarionte.

De acordo com a pesquisadora, o processoevolutivo celular teria ocorrido em função:

a) Da internalização de organelasmembranosas, tais como o lisossomo e ocomplexo de Golgi, a partir da simbiose comprocariontes.b) Do surgimento do núcleo celular a partir daincorporação de organismos primitivosprocariontes semelhantes às bactérias.c) Do desenvolvimento de organelasmembranosas, tais como mitocôndrias ecloroplastos, a partir de invaginações damembrana celular.

d) Da fagocitose de procariontes aeróbios e fotossintetizantes, originando os eucariontes autótrofos e heterótrofos,respectivamente.e) Da formação de membranas internas e, posteriormente, da endossimbiose de ancestrais das mitocôndrias e doscloroplastos.

Questões Discursivas

1) (UFMT) Sobre a origem dos seres vivos, duas teorias sustentaram uma polemica nos meios científicos, até fins doséculo XIX: a teoria da geração espontânea (abiogênese) e a teoria da biogênese. Faça um comentário sucinto sobretais teorias, explicando também como foi solucionada a polêmica.

2) (UFCE) Em 1860, Pasteur conseguiu uma vitória para a teoria da biogênese, enfraquecendo a confiança naabiogênese, com uma experiência simples e completa. Analise o esquema dessa experiência, mostrado a seguir edescreva sucintamente o objetivo de cada etapa como também a conclusão da experiência.


6 – 35

3) (UMC-SP) A tabela abaixo mostra uma comparação da quantidade de dois gases na atmosfera de um outroplaneta, denominado Planeta X.

Tipo de gás Terra há 3,5 bilhõesde anos Terra atualmente Planeta X há 3,5

bilhões de anosPlaneta X

atualmenteO2 Não detectável 21% Não detectável Não detectável

CO2 98% 3% 95% 95%

a) Que fator contribuiu majoritariamente para tamanha mudança na composição de gases na atmosfera terrestre?b) Qual a atividade biológica responsável pelo crescimento dos teores de O2 na atmosfera?c) Se essa atividade ainda existe na biota terrestre, como explicar o fato de que o teor de O2 tem-se mantidoinalterado na atmosfera terrestre ao longo dos últimos milhares de anos?d) O que pode ser inferido sobre a possível existência de vida no Planeta X?

4) (Unicamp 2003) Em 1953, Miller e Urey realizaram experimentos simulando as condições da Terra primitiva:supostamente altas temperaturas e atmosfera composta pelos gases metano, amônia, hidrogênio e vapor d´água,sujeita a descargas elétricas intensas. A figura abaixo representa o aparato utilizado por Miller e Urey em seusexperimentos.

a) Qual a hipótese testada por Miller e Urey neste experimento?b) Cite um produto obtido que confirmou a hipótese.c) Como se explica que o O2 tenha surgido posteriormente naatmosfera?

5) (PUC-MG) O bioquímico russo Oparin, em seu livro A origem da vida, admitiu que a vida sobre a Terra surgiu hámais ou menos 3,5 bilhões de anos. Segundo Oparin, responda aos itens abaixo:

a) Cite os gases presentes na atmosfera primitiva.b) A que condições estavam submetidos os gases da atmosfera primitiva?c) Que compostos químicos se originaram a partir dos gases iniciais?d) Atualmente sabemos que seres autótrofos constituem fonte básica de alimento. No entanto, admite-se que osprimeiros organismos devam ter sido heterótrofos. A partir de onde os heterótrofos conseguiam seu alimento naTerra primitiva?e) Qual o mecanismo utilizado pelos primeiros organismos para obtenção de energia?


7 – 35

6) A hipótese de que moléculas complexas, semelhantes às que formam os seres vivos atuais, poderiam ter-seformado nas condições da Terra primitiva tem sido testada por vários cientistas, entre os quais Stanley Miller e SidneyFox. Sobre este assunto, responda:

a) Segundo as sugestões mais recentes, quais os gases que constituíram a atmosfera da Terra primitiva?b) Quais as fontes de energia disponíveis para promover a formação de novas moléculas?c) Quais eram essas moléculas e o que deve ter ocorrido com elas?d) Qual o resultado da experiência de Fox?e) O que seriam os coacervatos propostos por Oparin?

7) (UFOP-MG) A evolução da vida na Terra é um tema fascinante. As ideias do pesquisador russo Oparin, acerca decomo a vida teria se originado na Terra, até hoje ainda são bem aceitas no meio científico. De acordo com as ideiasde Oparin, quais seriam as características da atmosfera primitiva e como teriam se originado os primeiros seresvivos?

8) A hipótese da origem da vida por evolução química foi formulada independentemente na década de 1920 porOparin e Haldane. Apesar da semelhança entre as duas propostas, elas se diferiam em relação a: (1) composiçãoquímica da atmosfera primitiva; (2) fonte de carbono para as moléculas orgânicas; (3) local de síntese prebiótica damatéria orgânica; e (4) mecanismo de evolução química. Compare as duas hipóteses quanto aos aspectosmencionados.

9) (Fuvest-SP) Acredita-se que organismos semelhantes a bactérias heterotróficas anaeróbicas tenham sido osprimeiros seres vivos a surgir na face da Terra. Apresente duas justificativas para esta hipótese.

10) (Fuvest-SP) A hipótese mais aceita para explicar a origem da vida sobre a Terra propõe que os primeiros seresvivos eram heterótrofos.

a) Que condições teriam permitido que um heterótrofo sobrevivesse na Terra primitiva?b) Que condições ambientais teriam favorecido o aparecimento posterior dos autótrofos?c) Além das condições ambientais, qual o outro argumento para não se aceitar que o primeiro ser vivo tenha sidoautótrofo?

11) Observe o gráfico a seguir, que apresenta uma relação hipotética entre algumas das principais etapas da evoluçãodos organismos, o esgotamento do íon ferroso e as mudanças na percentagem de O2 na atmosfera.

No gráfico o tempo é medido em bilhões deanos. Explique:

a) Por que a liberação de O2 ocorrida atravésda fotossíntese, há cerca de 3 bilhões deanos, não acarretou, de imediato, aumento nonível do oxigênio atmosférico.b) A relação entre o rápido acúmulo deoxigênio atmosférico e a disseminação dosorganismos aeróbicos, de acordo com aTeoria Moderna da Evolução.

ROTEIRO DE ESTUDO

1. Conceitue biogênese e abiogênese.2. Cite fatos apontados como evidências da geração espontânea pelos seguidores dessa ideia.3. Explique a contribuição dada pelos experimentos realizados por Redi para a hipótese da biogênese.4. Diga qual foi a descoberta científica feita por Leeuwenhoek que contribuiu para novos debates sobre abiogênese ebiogênese.5. Explique os argumentos e experimentos de Needham e Spallanzani em torno da questão abiogênese e biogênese.6. Descreva o experimento realizado por Pasteur com balões do tipo pescoço de cisne e diga como Pasteur rebateucom ele os argumentos dos seguidores da abiogênese.7. Comente as três hipóteses mencionadas neste capítulo sobre a origem dos seres vivos na Terra.8. Para explicar a hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos, desenvolvida por Oparin e Haldane, falesobre:


8 – 35

a) a composição provável da atmosfera primitiva;b) a formação das primeiras moléculas orgânicas;c) o aparecimento de coacervatos nos mares primitivos.

9. Explique como os experimentos de Miller e de Fox contribuíram para reforçar a hipótese da evolução gradual dossistemas químicos.10. Conceitue os termos: autótrofo, heterótrofo, aeróbio e anaeróbio.11. Comente as hipóteses sobre o replicador primordial.12. Comente as hipóteses sobre a evolução do metabolismo nos seres vivos.13. Explique como teriam sido os primeiros seres vivos no que se refere à estrutura celular e qual o nome desse tipode célula.14. Explique como, a partir dos primeiros seres vivos, teriam surgido outros, com estrutura celular mais complexa.

EXERCÍCIOS SOBRE CITOPLASMA E CITOESQUELETO

Questões objetivas

1) Define-se citoesqueleto como:

a) conjunto de fibras e túbulos com diferentes diâmetros, formado por celulose e que dá suporte às várias estruturascelulares.b) conjunto de fibras e túbulos de proteínas que dá sustentação às células e permite sua movimentação.c) membrana externa formada por celulose e que dá suporte à membrana plasmática, permitindo movimentosameboides.d) feixes de actina, miosina e queratina que promovem o estrangulamento da célula no processo de divisão celular.e) cílios fundidos e dispostos em lamelas as quais fazem o suporte de indivíduos unicelulares.

2) Assinale a alternativa que NÃO aponta características ou funções do citoesqueleto.

a) Constitui-se de uma rede de filamentos de origem proteica, como os microtúbulos, os microfilamentos e osfilamentos intermediários.b) Forma um arcabouço interno, que sustenta o volume citoplasmático e mantém suas organelas em locaisapropriados, no interior da célula.c) Fornece maquinaria necessária para os movimentos intracelulares, tais como o transporte de organelas de um lugarpara outro no citoplasma e a segregação dos cromossomos.d) Determina a capacidade das células eucariontes e procariontes em adotar uma variedade de formas e executarmovimentos coordenados.e) Está envolvido, pela ação dos filamentos de actina e dos microtúbulos, em processos ativos, como a contraçãomuscular e os batimentos dos cílios e flagelos.

3) Chama-se citoesqueleto à rede de proteínas filamentosas envolvidas em dar forma e movimento à célula. NÃOestão relacionados com o citoesqueleto:

a) microtúbulos e microfilamentosb) cílios e flagelosc) ciclose e movimentos ameboidesd) peroxissomos e mitocôndriase) desmossomos e centríolos

4) O citoesqueleto forma um arcabouço interno de sustentação das células, conferindo às células eucarióticas amanutenção da diversidade de formas, a realização de movimentos coordenados e direcionados e sua estruturaçãointerna. Esse citoesqueleto depende de uma complexa rede de filamentos de proteínas que se estende por todo ocitoplasma.

O quadro abaixo se refere aos 3 principais sistemas de filamentos do citoesqueleto, sua composição e suasfunções.


9 – 35

Assinale a sequência de termos que correspondem, respectivamente, aos números 1, 2 e 3 do quadro, completando-o.

a) filamentos intermediários – troponina – formação de centríolosb) filamentos intermediários – tubulina – preenchimento de microvilosidadesc) tonofilamentos – miosina – formação do fuso mitóticod) citoqueratinas – miosina – preenchimento de flagelose) citoqueratinas – tubulina – formação de centríolos

5) Em algumas células vegetais, pode-se observar um movimento contínuo do citosol, impulsionado por proteínaspresentes no citoplasma. Esse movimento é denominado_________ e é importante para a ________ nas células. Otexto fica corretamente completo com:

a) ciclose - distribuição de substânciasb) difusão - síntese de proteínasc) osmose - fotossíntesed) transporte ativo - respiraçãoe) diálise - distribuição de íons

6) Diversas espécies de peixes modificam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente.As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espalham por toda a célula ou seagregam numa posição mais central da mesma, em resposta a estímulos hormonais ou nervosos.

Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dosgrânulos de pigmentos no citoplasma.

a) desmossomosb) dictiossomosc) glioxissomosd) microtúbulose) ribossomos

7) (PUCRS 2010) Além de difundir o conhecimento, o biólogo deve gerar novos conhecimentos. Isto é, deveinvestigar e descobrir como funciona a vida em todos os seus níveis de organização, para que essas informaçõesvenham a compor os conteúdos dos livros didáticos de biologia.

Na pesquisa 1, um biólogo introduziu no citoplasma de amebas certa droga capaz de despolimerizar as proteínas docitoesqueleto. Em suas observações, ele notou que amebas desprovidas de citoesqueleto íntegro ficavam impedidasde realizar muitas funções, EXCETO:

a) locomoção.b) divisão.c) fagocitose.d) exocitose.e) osmose.

8) (UFJF) O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento das células. Sobre o citoesqueleto, éINCORRETO afirmar que ele:

a) Está envolvido no movimento dos espermatozoides.b) Participa do processo de contração muscular.c) Apresenta centríolos como um dos seus componentes.d) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios.e) Participa da adesão entre células.


10 – 35

9) (UFBA-2012 – mod.) A figura esquematiza aspectos da dinâmica de elementos do citoesqueleto, destacando aresposta a um estímulo ambiental.

Com base na análise da figura e nos conhecimentos sobre funções doselementos do citoesqueleto, julgue os itens:

(1) A conversão de pequenas subunidades solúveis em grandes polímerosfilamentosos é irreversível.(2) A figura exemplifica a formação de filamentos intermediários,caracterizados pela grande instabilidade estrutural.(3) A formação de elementos do citoesqueleto ocorre por automontagem,dispensando uma fonte exógena de energia.(4) O ciclo de polimerização e despolimerização de elementos docitoesqueleto tem grande significado biológico para organismos eucarióticos.(5) Sinais ambientais que podem desencadear o rearranjo de filamentos deactina incluem fontes de nutrientes e estímulos mecânicos.

10) (Unifal-MG 2001) Uma característica das células eucariontes é a presençade organelas, as quais delimitam compartimentos que desempenham funções

específicas no metabolismo celular. Nesse sentido, a célula eucarionte pode ser comparada a uma fábrica organizadaem seções de estoque, montagem, embalagem, disposição, limpeza, etc. Considerando esta analogia, assinale aalternativa INCORRETA:

a) O nucléolo pode representar uma das seções de montagem, uma vez que produz subunidades ribossomais quevão atuar na síntese proteica.b) O complexo de Golgi pode ser comparado com a seção de embalagem, pois empacota as glicoproteínas formandogrânulos de secreção.c) O lisossomo pode representar a seção de limpeza, pois é o responsável pela digestão intracelular.d) O retículo endoplasmático liso pode funcionar como seção de estoque, pois desempenha a função de armazenar ocódigo genético.e) O citoesqueleto pode representar a seção de disposição de produtos, pois é o responsável pela organização emovimentação das organelas.

11) (UEM-PR) Os itens de l a VIl, abaixo, referem-se a componentes da célula.

Retículo endoplasmáticoII Membrana plasmáticaIII MitocôndriasIV Parede celular

PlastosVI CentríolosVIl Aparelho de Golgi

Considerando-se A a célula vegetal e B a célula animal, indique o que for correto.

01. l está presente em A e em B.02. II está presente em A e ausente em B.04. Ill está presente em A e ausente em B.08. IV está presente em A e ausente em B.16. V está presente em A e ausente em B.32. VI está presente em A e ausente em B.64. Vil está presente em A e em B.


11 – 35

Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas.

SOMA =

12) (UFLA-2006) Na coluna da esquerda, encontram-se nomes de organelas celulares e, na coluna da direita,importantes processos fisiológicos. Marque a sequencia que representa a correlação CORRETA entre as duascolunas.

Organelas1 – ribossomo2 – retículo endoplasmático3 – mitocôndria4 – lisossomo5 – aparelho de golgi

Processos fisiológicosA – síntese de ATPB – empacotamento e formação de grãos de secreçãoC – síntese de proteínasD – digestão intracelularE – neutralização de substâncias tóxicas

a) 1A, 2B, 3D, 4C, 5Eb) 1B, 2D, 3E, 4A, 5Cc) 1C, 2E, 3A, 4D, 5Bd) 1C, 2B, 3A, 4D, 5E

13) (UFF-RJ mod.) Observe as três organelas indicadas na figura ao lado.

Indique a opção que, relativamente a cada uma dessas organelas,apresenta sua identificação seguida de uma de suas funções.

a) 1 Retículo endoplasmático liso síntese de lipídios 2 Retículo endoplasmático rugoso pode controlar a concentração decálcio citoplasmático 3 Complexo de Golgi secreção celular b) 1 Complexo de Golgi síntese de proteínas 2 Retículo endoplasmático rugoso – secreção celular 3 Retículo endoplasmático liso transporte de substâncias c) 1 Complexo de Golgi origem dos lisossomos 2 Retículo endoplasmático liso pode controlar a concentração de cálcio

citoplasmático 3 Retículo endoplasmático rugoso síntese de proteínas d) 1 Complexo de Golgi secreção celular 2 Retículo endoplasmático liso síntese de proteínas 3 Retículo endoplasmático rugoso síntese de lipídios

14) (UFSM-RS) Chama-se citoesqueleto a rede de proteínas filamentosas envolvidas em dar forma e movimento àcélula. Não estão relacionados com o citoesqueleto:

a) microtúbulos e microfilamentos.b) cílios e flagelos.c) ciclose e movimentos ameboides.d) peroxissomos e mitocôndrias.e) desmossomos e centríolos.

15) (UEM-PR) A figura representa uma célula vista ao microscópioeletrônico.

Com relação à figura, é correto afirmar que:

01. ela representa uma célula de um heterótrofo.02. ela representa uma célula vegetal.04. a seta 1 aponta uma estrutura formada por um substância chamada

celulose.08. a seta 2 aponta o vacúolo.16. a seta 3 aponta uma estrutura responsável pela respiração celular.32. a seta 4 aponta o complexo de Golgi.64. a seta 5 aponta um lisossomo.

Dê como resposta a soma dos números associados as proposiçõescorretas. SOMA =


12 – 35

16) (UFSC) "Uma descoberta fundamental para a ciência biomédica completou 100 anos. Em abril de 1898, o médicocitologista italiano Camillo Golgi revelou a existência, dentro das células nervosas, de uma estrutura até entãodesconhecida..." (Ciência Hoje, vol. 25,145,1998, p. 74). Esta estrutura foi denominada, quase meio século depois,complexo de Golgi, em homenagem ao seu descobridor. Com relação a esta estrutura, é correto afirmar que:

01. geralmente, está localizada perto do retículo endoplasmático.02. não foi observada, ainda, em nenhum outro tipo de célula, além das células nervosas citadas no texto.04. sua função é concentrar, modificar e eliminar secreções.08. é formada por vários conjuntos interligados de sáculos achatados.16. é um local onde ocorre alta síntese de lipídios.32. nela, as duas subunidades do ribossomo se acoplam.

Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. SOMA =

O esquema abaixo representa um modelo de célula com alguns de seus componentes numerados de 1 a 8.De acordo com este modelo, responda às questões 17 e 18.

17) (UEL-PR) Com relação aos componentes indicados, selecione aalternativa correta.

a) 1 é responsável pela respiração celular e 2 é a carioteca.b) 3 é o retículo endoplasmático liso e 4 é uma vesícula pinocítica.c) 5 está presente em células procariontes e eucariontes.d) 6 realiza a fotossíntese e 7 está relacionado com a formação dosribossomos.e) 8 é o local de síntese dos componentes orgânicos.

18) (UEL-PR) Analisando a abundância e a distribuição das diferentes estruturas intracelulares, pode-se dizer que oesquema apresentado pertence a uma célula:

a) absortiva do epitélio intestinal.b) vegetal com alta atividade fotossintética.c) com intensa atividade endocítica.d) secretora.e) indiferenciada.

19) (UFRN) Quando há infecção bacteriana, os neutrófilos englobam os patógenos e os destroem. No processo dedestruição dessas bactérias, ocorre sucessivamente:

a) endocitose formação do fagossomo formação do vacúolo digestivo degradação bacteriana clasmocitose.b) fagocitose formação do vacúolo autofágico formação do fagossomo degradação bacteriana – defecaçãocelular.c) endocitose formação do vacúolo autofágico ataque lisossômico egestão.d) pinocitose ataque lisossômico formação do vacúolo digestivo exocitose.

20) (UGF-RJ)Aposentadoria especial

"O Sindicato dos profissionais que trabalham em minas ou com britadeiras, por aspirarem eles grande quantidade depó de sílica (principal componente das rochas), pretende entrar com um pedido de aposentadoria especial noCongresso Nacional em que o tempo de serviço deverá passar a ser de dez anos. O Sindicato alega que, por essacausa, a capacidade dos pulmões desses profissionais diminui, caracterizando uma doença chamada de silicose."

(Notícia divulgada pelo Jornal Nacional, 19 de abril de 1998.)

Na silicose, a membrana de uma determinada estrutura celular perde sua estabilidade e se rompe. Aestrutura celular relacionada com essa doença e a função que ela realiza quando sua membrana é rompida são,respectivamente:

a) lisossoma autólise.b) mitocôndria cadeia respiratória.


13 – 35

c) ribossomos síntese de proteínas.d) membrana plasmática permeabilidade seletiva.e) retículo endoplasmático liso transporte de substâncias.

21) (UFMS) Com relação ao retículo endoplasmático das células, é correio afirmar que:

01. trata-se de uma estrutura citoplasmática formada basicamente por pequenos vacúolos e canalículos.02. uma de suas funções é o transporte de substâncias.04. trata-se de uma estrutura própria de células eucariotas.08. é formado por membranas lipoproteicas.16. possui dois tipos de sistemas: o retículo endoplasmático liso e o rugoso (ou granular).32. é uma estrutura própria de células procariotas.

Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas.

SOMA =

22) (UFPB) As funções de secreção celular, formação do acrossomo dos espermatozoides e formação da lamelamédia nas células vegetais são desempenhadas pelo(s):a) lisossomos.b) peroxissomos.c) complexo de Golgi.d) microfilamentos.e) retículo endoplasmático liso.

23) (UEL-PR) Hemácias humanas possuem em sua membrana plasmática proteínas e glicídios que atuam noprocesso de reconhecimento celular dos diferentes tipos de sangue pertencentes ao sistema A-B-O. Tais moléculasvão ajudar a compor uma região denominada:

a) glicocálix.b) citoesqueleto.c) desmossomo.d) microvilosidade.e) parede celular.

24) (UFPE) É função do aparelho de Golgi:

a) a síntese de proteínas.b) a secreção celular.c) a respiração celular.d) a digestão celular.e) o transporte de substâncias.

25) (Fuvest-SP) Está presente na célula bacteriana:

a) aparelho de Golgi.b) carioteca.c) mitocôndria.d) retículo endoplasmático.e) ribossomo.

26) (PUC-RS) Instrução: Responder à questão seguinte com base nas informações abaixo.Quando uma dada célula engloba uma partícula alimentar, verificam-se no seu citoplasma uma série de eventos, taiscomo:

1. o fenômeno denominado clasmocitose;2. enzimas digestivas que passam à fase ativa;3. a fusão do lisossomo com o fagossomo;4. a formação de um tipo de vacúolo dito fagossomo.

A sequência correta do aparecimento desses eventos é:

a) 1 4 – 2 3.b) 3 – 2 1 4.c) 2 3 4 1


14 – 35

d) 4 3 2 1.e) 2 4 1 3.

Questões Discursivas

1) (UPE mod.) A célula animal é desprovida de uma membrana celulósica rígida, como acontece com as célulasvegetais. Desse modo, no hialoplasma da célula animal, existem vários tipos de fibras proteicas em diversasdireções, que lhe conferem consistência e firmeza, compondo o citoesqueleto. Sobre os elementos deste e osmovimentos de que eles participam, assinale a alternativa CORRETA, justificando as incorretas.

a) A associação de proteínas motoras aos microfilamentos constituídos por tubulina permite que organelas sejamdeslocadas pelo interior das células. As proteínas motoras ligam-se, de um lado, aos microfilamentos e do outro, àorganela, que será transportada, permitindo seu deslocamento.b) Os filamentos intermediários, mais delicados e menos duráveis, encontram-se no citoplasma de células eucarióticasanimais, como, por exemplo, nas células que revestem a camada mais externa da pele, conhecidos como filamentointermediário de queratina, cuja função é impedir que essas células se rompam ou se separem, quando submetidas aum estiramento.c) Os microfilamentos são encontrados apenas no citoplasma periférico de células eucarióticas animais; sãoconstituídos de proteína tubulina, são finos e flexíveis, envolvendo-se, por exemplo, na movimentação das célulasbrancas do sangue e na fagocitose de corpos estranhos, que essas células executam.d) Os microtúbulos, filamentos grossos, tubulares, rígidos e constituídos de moléculas da proteína contrátil, actina,estão envolvidos na formação do fuso durante a divisão celular.e) Nas células musculares, os microfilamentos de actina associam-se a filamentos mais grossos e também contráteisde miosina. A interação da actina com a miosina possibilita a contração suave, lenta e rítmica do intestino,denominada de peristaltismo, que possibilita o deslocamento do “bolo alimentar” nele contido.

2) (UFF 2000) Sabe-se que as membranas celulares podem possuir especializações que conferem propriedadesimportantes aos tecidos. Dentre essas especializações, algumas são estruturalmente mantidas por componentes docitoesqueleto. Ao se tratar células do epitélio intestinal com substâncias inibidoras da polimerização de actina,verificou-se a redução da taxa de absorção de nutrientes. Explique por que ocorreu a diminuição da absorçãointestinal de nutrientes.

3) A análise da capacidade de resistência à distensão dos três principais sistemas de filamentos presentes nessearcabouço nos permite chegar aos resultados mostrados no gráfico a seguir.

Com base nos dados apresentados e no conhecimento dascaracterísticas morfofuncionais do citoesqueleto, cite ocomponente que apresenta maior resistência ao estressemecânico e a consequência que a sua ruptura traz para acélula.

4) (FEI-SP) O esquema ao lado representa o corte de um leucócito aomicroscópio eletrônico. Indique as estruturas apontadas pelas setas 1 e2.

5) (Unicamp-SP mod.) Considere as características das células A, B e C indicadas na tabela a seguir, relacionadasà presença (+) ou ausência (-) de alguns componentes, e responda:


15 – 35

a) Quais das células A, B e C são eucarióticas e quais são procarióticas?b) Qual célula (A, B ou C) é característica de: bactérias, animais e vegetais? Que componentes celulares presentes ouausentes os diferenciam?

6) (Fuvest-SP) O esquema representa uma célula secretora de enzimas em queduas estruturas citoplasmáticas estão indicadas por letras (A e B). Aminoácidosradioativos incorporados por essa célula concentram-se inicialmente na região A.Após algum tempo, a radioatividade passa a se concentrar na região B e, poucomais tarde, pode ser detectada fora da célula.

a) Explique, em termos funcionais, a concentração inicial de aminoácidosradioativos na estrutura celular A.b) Como se explica a detecção da radioatividade na estrutura B e, em seguida, forada célula?

7) (UFOP-MG mod.) O esquema representa uma célula. Responda:

a) Podemos afirmar que o esquema não corresponde a uma célula vegetalporque nele não estão representados.... e .....b) Cite o nome de um grupo de seres vivos em que todos osrepresentantes não possuem a estrutura II.c) Cite o grupo de seres vivos que não possui nenhuma das estruturasindicadas.d) Cite o tipo de ácido nucleico encontrado na estrutura l.e) As hemácias não se multiplicam e não realizam oxidação aeróbica deglicose, porque não possuem as organelas.... e...., respectivamente.f) Leia o trecho: "A inalação de fibras de sílica provoca deficiência respiratória, muitofrequente em trabalhadores de minas e pedreiras. Nos pulmões, aspartículas de sílica são fagocitadas por macrófagos e englobadas pelaorganela citoplasmática VIl. As fibras não são destruídas e provocam orompimento da membrana dessa organela, desencadeando a destruição de células com consequente formação deáreas de fibrose nos pulmões, acarretando tal insuficiência." Cite o nome da organela VIl envolvida no processo.

8) (UFPB) Os microtúbulos são polímeros formados por várias unidades de tubulina, uma proteína globular existentenas células eucarióticas. Cite duas estruturas celulares formadas pelos microtúbulos e suas respectivas funções.

9) (FUVEST 2007) Células de glândulas de animais apresentam nucléolo, retículo endoplasmático rugoso e complexogolgiense (complexo de Golgi) bem desenvolvidos.

a) Que relação existe entre o retículo endoplasmático rugoso e o nucléolo?b) Qual é o papel do complexo golgiense na função dessas células?

10) (UFC/2004 – mod.) A figura abaixo mostra a imagem de porções de células, observadas em microscópioeletrônico de transmissão.


16 – 35

Pergunta-se:

I. Qual a organela indicada por A e qual a sua função?II. Qual a estrutura indicada por B e qual a sua função?III. Qual a estrutura indicada pelas setas?

11) (Unesp-SP mod.) Um aluno, após ter estudado a organização celular de seres eucariontes e procariontes,elaborou um quadro indicando com sinais (+) e (-), respectivamente, a presença ou ausência da estrutura em cadatipo de célula.

a) O aluno, ao construir o quadro,cometeu quatro erros. Quais foramos erros cometidos?b) A permeabilidade seletiva estárelacionada a qual estrutura doquadro?

12) (Fuvest-SP) Descreva como se processa a digestão do material englobado pela célula por fagocitose e pinocitose.

13) (FEI-SP) De que são constituídos os ribossomos e qual sua função no metabolismo celular?

14) (UFPB) As organelas celulares retículo endoplasmático liso, retículo endoplasmático rugoso, complexo de Golgi,lisossomos, peroxissomos e mitocôndrias são encontradas em células eucariontes em quantidade variáveis, deacordo com a fisiologia dos diferentes tipos celulares. Considerando essas informações:

a) Escolha duas das organelas citadas, exemplificando, para cada uma, um tipo de célula em que seja abundante.b) Relacione as organelas escolhidas no item a com a fisiologia das células exemplificadas.

15) (UFJF 2002 – mod.) A figura a seguir ilustra uma célula eucariota. Analise-a e responda:

a) A estrutura indicada em 1 é formada por microtúbulos, constituintes do citoesqueleto.


17 – 35

a.1) Cite DUAS outras estruturas celulares também formadas por microtúbulos.a.2) Diversas substâncias são capazes de impedir a formação dos microtúbulos, interferindo nos processos dos quaiseles participam. Dentre estas substâncias, cita-se o taxol, um alcaloide utilizado no tratamento de câncer que agediretamente sobre os microtúbulos, impedindo a despolimerização das moléculas de tubulina. Explique como o taxolpoderia ser eficaz no tratamento dessa doença, considerando sua atuação no citoesqueleto.

b) Se ocorresse uma mutação e esta célula ficasse desprovida da estrutura indicada em 2, quais seriam asconsequências para:

b.1) O processo de digestão celular?b.2) A formação do espermatozoide e o processo de fecundação?

c) No caso do uso de um fármaco como a colchicina, que despolimeriza microtúbulos, qual a sua consequência para aestrutura 2?

NÚCLEO CELULAR

1) (UFSC) O núcleo é uma estrutura que coordena e comanda todas as funções celulares. Indique a(s)proposição(ões) que apresenta(m) relações corretas entre as estruturas nucleares, sua ocorrência e característicasquímicas ou funcionais.

01. Ao observarmos o núcleo interfásico em microscópio óptico, verificamos a total compactação da cromatina, quepassa a chamar-se cromossomo.02. A membrana nuclear apresenta "poros" ou annuli, através dos quais ocorrem importantes trocas demacromoléculas entre núcleo e citoplasma.04. A carioteca corresponde ao fluido onde estão mergulhados os cromossomos e as estruturas que formam onucléolo.08. O nucléolo, mergulhado no nucleoplasma, está sempre presente nas células eucarióticas, podendo haver mais deum por núcleo.16. O nucléolo é uma região de intensa síntese de RNA ribossômico (RNAr).32. A cromatina é formada por uma única e longa molécula de RNA, associada a várias moléculas de glicoproteínas.

Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas.SOMA =

2) (UEM 2013) O núcleo é considerado portador dos fatores hereditários e controlador das atividades metabólicas dacélula animal. Sobre esse assunto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

(01) Os nucléolos representam o material genético contido no núcleo, sendo resultantes da associação entre proteínase moléculas de DNA.

(02) Cromossomos homólogos são os dois representantes de cada par cromossômico presente em células diploides,provenientes originalmente do par de gametas.

(04) Um trecho da molécula de DNA cromossômico que contém informações para sintetizar a cadeia de aminoácidosde uma proteína é definido como gene.

(08) A principal função da carioteca é manter o conteúdo nuclear separado do meio citoplasmático, impedindo ointercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.

(16) A análise do cariótipo de um feto revela a forma, o número e o tamanho dos cromossomos, possibilitandodetectar alterações cromossômicas antes do nascimento da criança.

SOMA =

3) (UFU 2010) Em uma olimpíada, a ausência de corpúsculo de Barr (cromatina sexual) nas células interfásicas damucosa bucal pode ser um critério utilizado para a exclusão de atletas de uma competição feminina. Sabendo-se queo corpúsculo de Barr corresponde a um cromossomo X inativo (heterocromatina), analise as seguintes afirmativas:

I - Nas mulheres (assim como nas fêmeas dos mamíferos em geral), o cromossomo X inativo é, preferencialmente, ocromossomo X de origem paterna.

II - A ausência de cromatina sexual, nas células interfásicas da mucosa bucal, permite detectar mulheres comcariótipo masculino (46, XY) que possuem mutação ou deleção no gene SRY.

III - A inativação do cromossomo X faz com que a quantidade de genes ativos nas células das fêmeas dos mamíferosseja igual à quantidade de genes ativos nas células dos machos. A esse mecanismo dá-se o nome decompensação de dose.


18 – 35

IV - O exame de corpúsculo de Barr permite detectar precocemente indivíduos aneuploides com cariótipos: 45, X; 47,XXY; e 47, XYY.

Assinale a alternativa correta.a) Apenas I e III são verdadeiras.b) Apenas I e IV são verdadeiras.c) Apenas II e III são verdadeiras.d) Apenas II e IV são verdadeiras.

4) (PUCMG 2007) O envelope nuclear encerra o DNA e define o compartimento nuclear.Assinale a afirmativa INCORRETA sobre o envelope nuclear.

a) É formado por duas membranas concêntricas e contínuas, com composições proteicas diferentes, perfuradas porgrandes aberturas denominadas poros nucleares.

b) O surgimento da membrana nuclear determinou a separação dos processos de transcrição e tradução.c) Os fosfolípides das membranas nucleares externa e interna são produzidas no retículo endoplasmático liso.d) Os poros nucleares permitem o livre trânsito de moléculas entre o núcleo e o citoplasma, sem necessidade de

seleção.

5) (UNICAMP) Comente a frase: "Cromossomos e cromatina são dois estados morfológicos dos mesmoscomponentes celulares de eucariotos".

6) (FUVEST) Por que a ausência de nucléolo compromete a síntese de proteínas em uma célula eucarionte?

7) (UFSCAR 2010) A edição n.º 76 da revista Scientific American Brasil, de 2008, noticiou que pesquisadores daHarvard Medical School, nos Estados Unidos, conseguiram construir um modelo da célula primitiva, que surgiu há,aproximadamente, 3,5 bilhões de anos e que deu início à jornada da vida na Terra. A partir dessa célula primitivasurgiram os dois tipos fundamentais de células: um, presente em bactérias e cianobactérias e o outro, presente emtodos os demais seres vivos conhecidos atualmente, exceto vírus. Esse feito científico é de extrema importância, poispode fornecer informações mais precisas de como esse processo de diversificação aconteceu.

a) Quais são os dois tipos celulares a que o texto faz referência, e qual é a diferença mais marcante entre eles, visívelcom o auxílio do microscópio óptico?

b) Em um organismo pluricelular, podemos observar células com um mesmo código genético desempenhandofunções muito diferentes, por exemplo, um neurônio e uma célula muscular. Como isso é possível?

8) (UFF 2000) Um aluno em sua casa, estudando eletromicrografias de diferentes células, recortou o núcleo de duascélulas para posterior montagem em seu colégio. O núcleo de uma destas células apresentava muita eucromatina enucléolo bem desenvolvido e, o da outra, muita heterocromatina. No dia seguinte, em sala de aula, o aluno percebeuque os citoplasmas destas duas células também eram diferentes: um apresentava grande quantidade de organelas e,o outro, poucas. O aluno, então, sentiu dificuldade em executar a montagem porque não foi capaz de associar, comprecisão, cada núcleo ao respectivo citoplasma.

Tendo em vista as informações dadas, explique como devem ser montadas estas duas células. Justifique suaresposta, levando em consideração a atividade metabólica destas células.

9) (UEG 2010) Na década de 1930, o biólogo alemão Joachim Hammerling, com o objetivo de entender a importânciado núcleo celular, realizou transplantes entre duas espécies de algas unicelulares marinhas: a Acetabulariamediterranea, cuja umbela tem forma lisa, e a Acetabulariacrenulata, cuja umbela tem forma ondulada. A seguir, está arepresentação esquemática dos experimentos realizados.

Sobre os resultados obtidos a partir dos experimentos, explique:a) o que ocorreu em A e B, com ambas espécies;b) o que ocorre em C quando há a enxertia do pedúnculo de A.mediterranea em uma base de A. crenulata.


19 – 35

10) (UFPR 2010) O complexo de poro nuclear é a estrutura que regula o trânsito de grandes moléculas (como RNA eproteínas) entre o núcleo celular e o citoplasma. O número de complexos de poro encontrados no envoltório nuclearpode variar entre diversos tipos celulares.a) Coloque em ordem crescente de número de complexos de poro por núcleo os seguintes tipos celulares: neurônio,

espermatozoide, adipócito.

Número de complexos de poro por núcleo celular< <

b) Justifique a ordem escolhida, com base nos conhecimentos de biologia e fisiologia celular.

11) As células animais possuem núcleo delimitado por um envoltório poroso que funciona como uma barreira entre omaterial nuclear e o citoplasma.

a) Aponte o motivo pelo qual o envoltório nuclear deve apresentar poros.b) Explique os dois mecanismos diferentes que são utilizados no trânsito de moléculas através dos complexos deporo.

12) O envoltório nuclear está encarregado de estabelecer o limitefísico e químico entre os ambientes nuclear e citoplasmático, além defuncionar como suporte adicional para a própria organização dogenoma durante a intérfase. Seu aparecimento foi um passo evolutivoimportantíssimo porque separou, espacial e temporalmente, atranscrição da tradução.

Acerca do tema e do esquema ao lado, responda:

a) Como é denominada a estrutura apontada com as setas?b) Cite duas funções desempenhadas pela estrutura apontada pelassetas.c) Como é denominado o conjunto de estruturas em forma de anel,constituído por moléculas de proteínas - as nucleoporinas, que seorganizam para formar o poro do envoltório nuclear?d) O que é necessário para que uma molécula de proteína, sintetizadano citoplasma, seja destinada ao núcleo?

13) (UFF 2000) Um aluno em sua casa, estudando eletromicrografias de diferentes células, recortou o núcleo de duascélulas para posterior montagem em seu colégio. O núcleo de uma destas células apresentava muita eucromatina enucléolo bem desenvolvido e, o da outra, muita heterocromatina. No dia seguinte, em sala de aula, o aluno percebeuque os citoplasmas destas duas células também eram diferentes: um apresentava grande quantidade de organelas e,o outro, poucas. O aluno, então, sentiu dificuldade em executar a montagem porque não foi capaz de associar, comprecisão, cada núcleo ao respectivo citoplasma.

Tendo em vista as informações dadas, explique como devem ser montadas estas duas células. Justifique suaresposta, levando em consideração a atividade metabólica destas células.

14) O que se entende por matriz nuclear? Qual é a importância da matriz nuclear para a o bom funcionamento não sódo núcleo, mas também da célula como um todo?

15) O que se entende por nucleoesqueleto? Qual é a importância do nucleoesqueleto para a o bom funcionamento dacélula como um todo?

16) Similarmente aos filamentos citoplasmáticos que compõem o citoesqueleto, o nucleoesqueleto desempenha umpapel central na estrutura e estabilidade nuclear e para o bom funcionamento da célula. Assim, pode-se supor que osdois sistemas relacionados e conectados seriam semelhantes em organização. No entanto, o nucleoesqueletocompreende apenas um dos três sistemas principais de filamentos citoplasmáticos.

a) Qual dos três sistemas principais de filamentos, definidos pelo diâmetro, participam do nucleoesqueleto?b) É comum ver o citoesqueleto como apenas os filamentos dos sistemas no citoplasma; entretanto ele se estendepara o núcleo. Esta avaliação reflete principalmente no sub-complexo do citoesqueleto associado com o núcleo, queno contexto de sua extensão há interligação com o resto do núcleo e com os sistemas de filamentos citoplasmáticos.


20 – 35

Quais são os componentes nucleares do nucleoesqueleto? Inclua também na sua resposta os componentes quejustificam o trecho grifado.

CICLO CELULAR E REGULAÇÃO

1) Um pesquisador determinou as variações nos números de cromossomos e de moléculas de DNA, ao longodo tempo, em células humanas somáticas e da linhagem germinativa. As variações na quantidade de moléculas emcada célula, nos dois casos, estão representadas nas figuras A e B.

a) Que tipo de divisão celular está caracterizado na figura A? E na figura B?

b) Qual tipo de divisão (A ou B) corresponde àquele apresentado pelas células somáticas? Justifique para validar oitem.

c) Que fases estão representadas pelas setas contínuas nas figuras A e B, respectivamente? Quais são as diferençasfundamentais entre estas fases no comportamento dos cromossomos?

d) Que fases estão representadas pelas setas tracejadas nas figuras A e B, respectivamente? Quais são as diferençasfundamentais entre estas fases no comportamento dos cromossomos?

2) Descoberta de gene pode levar à pílula masculina

Cientistas descobriram que um gene (Fkbp6) é crucial para a fertilidade masculina. A descoberta foi feita poracaso, quando estavam procurando pelas causas genéticas de doenças do coração. Eles criaram ratosgeneticamente modificados para não ter o gene Fkbp6. Não há ligação entre o gene e as doenças do coração, masdescobriram que todas as células de espermatozoides nos ratos machos morreram, tornando-os completamenteestéreis. Nas fêmeas, os ovócitos não foram afetados.

Quando os cientistas estudaram células dos testículos dos ratos, descobriram que elas não tinhamespermátides. A ausência do Fkbp6 foi identificada como a causa da infertilidade dos ratos. “O Fkbp6 só atua emcélulas de espermatozoide e não encontramos outros problemas em nossos ratos além da infertilidade masculina.Então é possível que o Fkbp6 seja o alvo perfeito para o desenvolvimento de uma pílula anticoncepcional masculina.”– afirmou Josef Penninger, professor de biópsia médica da Universidade de Toronto, no Canadá.

A equipe canadense descobriu que o Fkbp6 é também crucial no processo de combinar cromossomosmaternos e paternos. Essa combinação tem relação com a estrutura, posição e origem dos cromossomos. A ausênciadessa combinação é uma das principais causas de abortos espontâneos em seres humanos. (Revista Science,23/05/03, com adaptações).

Com base nas informações e conhecimentos sobre divisão celular e gametogênese, responda ao que sepede.

a) Quais são a fase e o tipo de divisão celular que estão implícitos no último parágrafo? Justifique sua resposta.b) Que período da espermatogênese deixa de ocorrer com a ausência do gene Fkbp6? Justifique sua resposta.


21 – 35

3) (UNICAMP 2008) A síndrome de Down, também chamada trissomia do cromossomo 21, afeta cerca de 0.2% dosrecém nascidos. A síndrome é causada pela presença de um cromossomo 21 a mais nas células dos afetados, isto é,em vez de dois cromossomos 21, a pessoa tem três. A trissomia do cromossomo 21 é originária durante as anáfasesI ou II da meiose.

a) Quando ocorre a meiose? Cite um evento que só ocorre na meioseb) Explique os processos que ocorrem na anáfase I e na anáfase II que levam à formação de células comtrês cromossomos 21.

4) Ao analisar o cariótipo de células obtidas de uma criança com síndrome de Down, observou-se que 70% dascélulas apresentavam 47 cromossomos, por exibirem a trissomia do cromossomo 21, e que 30% das célulasapresentavam um cariótipo normal, ou seja, 46 cromossomos, sem trissomia do 21. Baseando-se no contexto e emconhecimentos sobre ciclo celular e sua regulação, responda ao que se pede.

a) O fenômeno de não-disjunção do par de cromossomos 21 ocorreu antes ou depois da formação do zigoto.Justifique sua resposta para validar o item.b) Que ponto de checagem do ciclo celular falhou ao permitir a replicação de células com não-disjunção do par decromossomos 21? Justifique sua resposta.c) Que eventos moleculares relacionados à regulação do ciclo celular estariam envolvidos na transição entre a etapaonde ocorreu a não-disjunção do par de cromossomos 21 e a etapa anterior da divisão celular em questão?

5) Atualmente, os biólogos estão apenas começando a entender os mecanismos que controlam o ciclo celular, emque a célula passa por vários estágios definidos. Sobre ciclo celular e assuntos correlatos, julgue os itens.

(01) A duração do ciclo celular varia em função das condições fisiológicas da célula, entre os organismos e entrediferentes estágios do desenvolvimento de um mesmo indivíduo, mas em geral a interfase é o período maisdemorado, em função da atividade metabólica intensa.(02) Células terminalmente diferenciadas, como as do fígado, permanecem indefinidamente no período G0 mas nocaso de perda celular por lesão, podem sair da fase de competência e entrar na fase de quiescência, reiniciando ociclo.(03) A metilação do DNA e a modificação das histonas são exemplos de controle epigenético do ciclo celular, umavez que não envolvem mudanças na sequência do DNA e podem persistir por uma ou mais gerações.(04) O controle genético do ciclo celular envolve a expressão de proto-oncogenes e de genes de supressãotumoral, e também a indução do sistema de reparo do DNA.(05) Apesar de estarem relacionados à indução de proliferação celular, os proto-oncogenes codificam proteínasque suprimem a proliferação em caso de anormalidades no ciclo celular.(06) Herdar uma cópia mutante de qualquer gene de supressão tumoral resultaria em proliferação celulardescontrolada, uma vez que tais genes têm efeito genético dominante.(07) Em qualquer fase do ciclo celular, os pontos de checagem, necessários para a progressão do ciclo, requerema ativação de proteínas conhecidas como fatores de crescimento.(08) Os fatores de crescimento estimulam as células que se encontram em G0 a entrarem em G1 e iniciarem ociclo celular. Neste caso, o estímulo será igual para todas as células, pois tal estímulo não depende da presençade receptores específicos.(09) As ciclinas e as quinases dependentes de ciclina (Cdks) desempenham papel fundamental no controlepositivo do ciclo celular, pois iniciam uma cascata de fosforilação em cadeia que irá culminar na ativação defatores de transcrição nucleares e na síntese de DNA.(10) As proteínas inibidoras de Cdks (CdkIs) funcionam como supressores tumorais, uma vez que controlam atransição entre as fases do ciclo celular, bloqueando a progressão do ciclo celular quando em condiçõesinadequadas ou excesso de estimulação.(11) Os erros de não-disjunção cromossômica, relacionados às aneuploidias, geralmente ocorrem quando a célulaultrapassa o ponto de checagem G2/M sem que mutações no DNA tenham sido reparadas.

6) Dê as diferenças entre mitose e meiose, salientando a estrutura e comportamento dos cromossomos ao longodestes processos.

7) Na figura abaixo, que células, dentre as numeradas de 1 a 5, correspondem à interfase, metáfase e anáfase dociclo celular? Justifique sua resposta, considerando as informações fornecidas pela figura.


22 – 35

8) Geralmente, células de mamíferos são cultivadas em placas de cultura de tecido para o estudo de suaspropriedades de crescimento. Considerando a regulação do ciclo celular, responda:

a) Se uma população assíncrona de fibroblastos é colocada em uma placa com meio, mas sem soro, em qual fase(s)do ciclo celular os fibroblastos poderiam estar inicialmente?b) Em qual fase(s) do ciclo celular essas células estariam após 48 horas?c) Após 48 horas, você substitui o meio das células por outro contendo soro. Se o soro adicionado possui somente umfator de crescimento epidérmico (EGF), e as células possuem somente receptores de fator de crescimento derivadode plaquetas em sua superfície, o crescimento será estimulado? Explique sua resposta.

9) O ciclo celular compreende uma sequência complexa de eventos que garantem a transmissão correta, para ascélulas filhas, de uma cópia completa do genoma. É um processo que atinge todas as células somáticas e englobauma série de passos coordenados ao longo do ciclo que procuram assegurar o correto crescimento edesenvolvimento do organismo. As maiores áreas de controle do ciclo celular incluem a transição G1-S, onde ocorre amaior parte dos defeitos relacionados ao câncer, o ponto de checagem G2/M e sua ativação em resposta a danos noDNA, e o ponto de checagem do fuso mitótico.

Mediante conhecimentos sobre o controle do ciclo celular e considerando também a figura abaixo, marque aafirmativa INCORRETA.

a) a proteína Rb inibe a ativação da divisão celularpor se ligar ao fator de transcrição E2F. Quando Rbé fosforilada este fator é liberado e inicia atranscrição de genes envolvidos na replicação doDNA.b) na ausência de nutrientes ou de fatores decrescimento as células entram em G0 e não sedividem.c) a proteína p21 inibe a ligação de ciclinas com asCdks inibindo o ciclo celular.d) determinados vírus produzem proteínas queinteragem com a proteína Rb e, por isso, estes vírusestão associados ao aparecimento de tumores.e) quando ocorrem danos na molécula de DNA, ociclo celular é logo iniciado de forma que areplicação do material genético aconteça antes quemais danos ocorram.

10) A proteína do retinoblastoma (pRb) regula negativamente o fator de transcrição E2F. Quando a pRb se liga aoE2F, este não pode mais iniciar a transcrição dos genes requeridos para a transição de G1 para a fase S. Isso ajuda aassegurar que a replicação do DNA ocorra no momento correto. Alguns indivíduos são propensos à doença familiarretinoblastoma, pois herdaram uma cópia mutante do gene, o que resulta em uma pRb que não pode se ligar ao E2F.Sobre o tema, responda:

a) Herdar uma cópia mutante do gene RB resultaria em que efeito sobre a progressão do ciclo celular? Justifique paravalidar o item.


23 – 35

b) Qual seria o efeito dessa deficiência sobre o risco de desenvolvimento do câncer?c) A proteína pRb é regulada pela modificação covalente. A fosforilação da proteína impede sua associação com oE2F. Durante qual fase do ciclo celular ocorre a primeira fosforilação da pRb? Qual é o efeito da fosforilação da pRbsobre a progressão do ciclo celular?d) Após a conclusão da fase S, a função do E2F não é mais necessária. A pRb deve ser desfosforilada de modo quepossa se ligar novamente ao E2F. Qual é o tipo de enzima responsável pela remoção dos grupos de fosfato dasproteínas?

11) Um estudante elaborou as seguintes anotações sobre os processos de divisão celular mitose e meiose:

Com o objetivo de melhorar as informações contidas no esquema acima, poder-se-ia acrescentar o(s) seguinte(s)item(s). Julgue os itens e coloque a soma dos itens corretos no espaço apropriado abaixo.

(01) G1, S e G2 referem-se à duplicação do DNA, estando esse evento restrito ao período G2, que antecede adivisão propriamente dita.(02) as cromátides-irmãs de cada cromossomo são levadas para polos opostos da célula durante a anáfaseda mitose e a anáfase I da meiose.(04) na anáfase I da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, sem que haja duplicação doscentrômeros.(08) na meiose, as cromátides-irmãs de cada cromossomo são mantidas unidas até a anáfase I.

SOMA =

12) Geralmente, o número diploide de cromossomos de qualquer organismo é indicado como 2n. Os gametashumanos, que são haploides, possuem um número de cromossomos n. Muitas vezes, os cientistas podem determinarem que fase do ciclo celular está uma determinada célula, com base no número de cromossomos. Considerando umacélula somática, para cada fase do ciclo celular, determine o número de cromossomos (ou a faixa de possíveisnúmeros de cromossomos) que você espera encontrar.

a) G0:b) G1:c) Início de S:d) final de S:e) G2:f) Início de M:g) Final de M:

13) Os esquemas A, B e C abaixo representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4 cromossomos.

a) A que fases correspondem as figuras A, B e C?Justifique.b) Que eventos moleculares relacionados à regulação dociclo celular estariam envolvidos na transição entre a etaparepresentada na figura A e a próxima etapa da divisãocelular?c) Qual é a função da estrutura cromossômica indicadapela seta da figura D nas fases indicadas em A, B e C?


24 – 35

14) Existem vários meios pelos quais um vírus pode transformar uma célula normal em uma célula cancerosa. Em1911, um fazendeiro de Nova York trouxe seu frango premiado para um cientista chamado Peyton Rous, pois o animalhavia desenvolvido um tumor. Rous foi capaz de determinar que um vírus era a causa do tumor. Em sua homenagem,esse vírus ficou conhecido como vírus do sarcoma de Rous (RSV). O RSV é idêntico a um retrovírus não-tumorigênicochamado vírus da leucose aviária, exceto pelo fato de que o RSV possui um gene adicional, o src viral ou v-src, quecodifica uma proteína quinase potente e hiperativa, capaz de fosforilar (adicionar um grupo fosfato) qualquer proteínaa sua volta. Ligando outras quinases, que por sua vez ligam outras quinases e assim por diante, a série de proteínasativadas pelo src acaba incidindo sobre proteínas que controlam a divisão celular. O sinal é amplificado a cada fase dareação em cadeia, até que muitos interruptores moleculares sejam ativados. A confluência de tantos interruptoresativados produz um poderoso sinal interno para que a célula mude de estado, passando de célula que não se divide acélula que se divide. Isto provoca, em última instância, uma mitose acelerada, marca distintiva do câncer.

Mediante conhecimentos sobre a regulação do ciclo celular e sabendo-se que as células normais (inclusive ashumanas) possuem em seu genoma uma versão homóloga quase idêntica à do gene scr viral, onde a única diferençaé a presença de uma mutação no scr viral que afeta drasticamente a função da proteína quinase celular, que se tornahiperativa, responda:

a) O scr celular (normal) atua como um proto-oncogene ou um gene supressor de tumor? Explique.b) O trecho grifado no texto se refere principalmente a uma proteína de supressão tumoral que funciona comoreguladora-chave do ciclo celular, por controlar os pontos de checagem G1/S e G2/M; ao ser fosforilada, permite aprogressão do ciclo. Qual o nome desta proteína?c) Na frase “A confluência de tantos interruptores ativados produz um poderoso sinal interno para que a célula mudede estado, passando de célula que não se divide a célula que se divide”, está implícito que a célula saiu de um estágiode quiescência e passou por um ponto crítico do ciclo celular, a partir do qual está comprometida a prosseguir até ofinal da divisão, mesmo na ausência de estímulos adicionais.c.1) Qual é o estágio do ciclo celular denominado de quiescência? O que caracteriza uma célula mantida nesteestágio?c.2) Qual o nome dado a este ponto crítico do ciclo celular, o qual ao ser ultrapassado pela célula, esta estarácomprometida a prosseguir até o final da divisão, mesmo na ausência de estímulos adicionais? Em que ponto dechecagem do ciclo celular ele se encontra?

15) As partículas de retrovírus possuem genomas (+)ssRNA, mas após o retrovírus infectar uma célula, seu genoma éconvertido para DNA, podendo se integrar a um dos cromossomos da célula hospedeira. A localização desse ponto deinserção é aleatória, mas pode ter efeitos importantes sobre a célula hospedeira.

a) Se o retrovírus se integrar no meio do quadro de leitura de um proto-oncogene, inativando-o, devemos esperar umaumento ou uma diminuição do risco de desenvolvimento de tumor? Justifique.b) Se o retrovírus se integrar no meio do quadro de leitura de um gene supressor de tumor, inativando-o, devemosesperar um aumento ou uma diminuição do risco de desenvolvimento de tumor? Justifique.

16) As fases do ciclo celular de uma célula somática em um organismo diploide são apresentadas na coluna 1.Identifique, na coluna 2, as características correspondentes a cada fase.

COLUNA 1I – Período G1II – Período SIII – Período G2IV – MitoseV – Meiose

COLUNA 21– Ocorre a duplicação do DNA2– Ocorrem duas divisões celulares3– Quantidade de DNA é 4C durante toda a fase4– Ocorre a permuta genética5– Intensa atividade de síntese de proteínas6– São formadas duas células-filhas com o mesmo número cromossômico da célula-mãe

Assinale a alternativa CORRETA.

a) I (1); II (3); III (5); IV (2; 6); V (4)b) I (3); II (1); III (2); IV (4; 6); V (6)c) I (3); II (1); III (5); IV (2; 6); V (4)d) I (5); II (1); III (3); IV (2; 6); V (4)e) I (5); II (1); III (3); IV (6); V (2; 4)

17) Observe as figuras abaixo, que representam diferentes anáfases.


25 – 35

Assinale a alternativa que identifica os processos representados nas figuras A, B e C, respectivamente.

a) meiose II – meiose I – mitoseb) mitose – meiose II – meiose Ic) meiose II – mitose – meiose Id) mitose – meiose I – meiose IIe) meiose I – meiose II – mitose

18) Na tabela e no gráfico a seguir, constam informações sobre o número diploide de cromossomos em diferentesorganismos e sobre a variação na quantidade de DNA, ao longo do ciclo celular.

Considerando as informações dadas, os fenômenos característicos da mitose e a análise da tabela e do gráfico, julgueos itens a seguir, marcando V para os verdadeiros e F para os falsos. Justifique os itens falsos.

(1) Nos núcleos das células somáticas do gato, no final do período S, existirão 76 moléculas de DNA distribuídasnos 19 pares de cromossomos homólogos.

(2) Nas células somáticas do cão, na metáfase mitótica, os 39 pares de cromossomos homólogos estarãoalinhados na região equatorial.

(3) Nos núcleos das células da drosófila, no final do período G2, existirão 8 moléculas de DNA.(4) Nos núcleos das células do homem, no início da prófase, existirão 46 pares de cromossomos homólogos

iniciando o processo de espiralização.(5) Nos núcleos das células de cebola, no final da telófase, as células recém-formadas estarão com 8 moléculas de

DNA.

19) (UFF 2005) Células eucarióticas que possuem um ciclo de divisão em torno de 24 horas estão sendo cultivadasem meio adequado. Em um determinado momento, coletam-se, aleatoriamente, 100 células dessa cultura edetermina-se a quantidade de DNA em cada uma delas. Os resultados estão mostrados abaixo, no gráfico I. Orestante da cultura foi, então, dividido em duas porções. Em uma delas, adicionou-se afidicolina e, na outra,colchicina. Após algumas horas, foram retiradas, da mesma forma, 100 células de cada porção, sendo tambémdeterminada a quantidade de DNA por célula. Esses resultados estão mostrados nos dois outros gráficos abaixo.


26 – 35

Sabendo-se que:- a afidicolina inibe a enzima DNA polimerase- a colchicina inibe a polimerização das subunidades que formam os microtúbulosa) analise o resultado do experimento mostrado no gráfico I e calcule a porcentagem das células que se encontramnas fases do ciclo celular G1, S e G2 + M;b) identifique os gráficos que representam, respectivamente, os resultados dos experimentos onde houve adição deafidicolina e de colchicina ao meio de cultura. Justifique sua resposta.

20) (UERJ 2011) Normalmente não se encontram neurônios no cérebro em plena divisão celular. Entretanto, no Malde Alzheimer, grandes quantidades dessas células iniciam anormalmente o ciclo de divisão. Estudos mostramque até 10% dos neurônios nas regiões atingidas por tal degeneração tentaram iniciar a divisão celular. Contudo,nenhum deles conseguiu terminá-la, pois não foi observado o sinal mais característico da consumação dadivisão de uma célula: cromossomos alinhados no meio dos neurônios. (S. Herculano-Houzel Adaptado de Océrebro nosso de cada dia. Rio de Janeiro: Vieira e Lent, 2002).

Nomeie o tipo de divisão celular ao qual o texto faz referência e a fase dessa divisão correspondente ao alinhamentodos cromossomos.

21) (FUVEST 2005) Uma célula somática, em início de intérfase, com quantidade de DNA nuclear igual a X,foi colocada em cultura para multiplicar-se. Considere que todas as células resultantes se duplicaramsincronicamente e que não houve morte celular.

a) Indique a quantidade total de DNA nuclear ao final da 1ª, da 2ª e da 3ª divisões mitóticas.b) Indique a quantidade de DNA por célula na fase inicial de cada mitose.

22) Considerando que a informação genética é igualmente carregada pelo óvulo e pelo espermatozoide, responda:

a) Por que o óvulo é geralmente muito maior do que o espermatozoide?b) Quantos espermatócitos I se formam a partir de 150 espermatogônias? Justifique.c) Quantos ovócitos II poderiam ser produzidos a partir de 346 ovócitos I? E quantos óvulos? Justifique.

23) Nos animais a meiose é o processo básico para a formação dos gametas. Nos mamíferos há diferenças entre agametogênese masculina e a feminina.

a) Nos machos, a partir de um espermatócito primário obtêm-se quatro espermatozoides. Que produtos finais sãoobtidos de um oócito primário? Em que número?b) Se um espermatócito primário apresenta 20 cromossomos, quantos cromossomos serão encontrados em cadaespermatozoide? Explique.c) Além do tamanho, os gametas masculinos e femininos apresentam outras diferenças entre si. Cite uma delas.


27 – 35

ESTRUTURA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS E REPLICAÇÃO DO DNA

1) Os ácidos nucleicos são constituídos por cadeias polinucleotídicas. Descreva resumidamente este tipo decomposto.

2) Quais são as diferenças de composição e estrutura entre RNA e DNA? Escreva os nomes das bases,ribonucleosídeos, desoxirribonucleosídeos, ribonucleotídeos e desoxirribonucleotídeos do DNA e RNA.

3) Quais as principais características da molécula de DNA?

4) Explique o que é e porque ocorre a complementaridade de bases nitrogenadas.

5) O que você entende por “orientação antiparalela das fitas de DNA”?

6) a) Escreva a sequência de bases da fita complementar do DNA dupla fita que apresenta uma fita com a sequência:(5') ATGCCGTATGCATTGCATTC (3')

b) Exprima, em porcentagem, a composição de bases do DNA de fita dupla.

7) Num organismo diploide um pesquisador verificou que uma molécula de DNA continha 28% de guanina. Com basenesta informação determine qual o percentual de cada uma das outras bases.

8) Uma molécula de ácido nucleico tem a seguinte composição de bases: C=24,1%; G=18,5%; T=24,6% e A=32,8%.O que se pode afirmar sobre a natureza desta molécula? Justifique para validar a questão.

9) RNA é facilmente hidrolizado por álcali, enquanto DNA não o é. Por quê?

10) O valor de Tm para o DNA pode ser calculado usando-se a fórmula: Tm = 69,3 + 0,41 (%GC), onde GC é aporcentagem de Guanina + Citosina. Sobre o tema e assuntos correlatos, responda:

a) O que é Tm? Qual o seu significado?

b) DNA de E. coli contém 50% GC. Calcular o Tm para o DNA desta bactéria.

c) As curvas de fusão da maioria dos DNAs que ocorrem naturalmente revelam que o Tm é normalmente maior doque 65oC. Por que isto é importante para a maioria dos organismos?

d) Explique por que o DNA é desnaturado quando submetido a altas temperaturas ou pHs extremos. Como estasmoléculas podem ser renaturadas?

11) Amostras de ácidos nucleicos foram isolados de três organismos diferentes. Os ácidos nucleicos têm as seguintesproporções de bases:

a) Qual(is) das amostras é(são) DNA? Justifique sua resposta.b) Identifique a amostra com maior temperatura de desnaturação (Tm). Justifique sua resposta.

12) A tabela mostra a composição das bases nitrogenadas púricas, adenina e guanina, nos DNAs do homem e do boi.

a) Quais são as porcentagens que faltam para o homem e o boi? Justifique a sua resposta.b) Calcule o valor de Tm do DNA dupla fita de (A) e (B). Demonstre seus cálculos para validar o item.


28 – 35

(Homem) (Boi)

c) A partir dos valores de Tm calculados no item b, responda: Qual das duas sequências é mais estável? Por quê?Considere na sua resposta o significado de Tm.

13) Que propriedades químicas possuem o DNA e as proteínas que permitem a marcação específica de uma ou deoutra destas macromoléculas com um isótopo radioativo?

14) Qual a contribuição do experimento realizado por Hershey e Chase (1952) para a Genética? Como o objetivo oialcançado?

15) O isótopo radioativo do nitrogênio N15 pode ser usado para marcar radioativamente compostos que possuamnitrogênio na sua composição, como é o caso dos ácidos nucleicos. Uma cultura de Escherichia coli cresceu em ummeio contendo exclusivamente N15 até que todo o DNA estivesse marcado. Então transferiu-se a colônia para ummeio contendo nitrogênio comum N14 e deixou-s que crescesse por, exatamente, duas gerações. Fazendo-se entãouma avaliação do DNA, quanto deveria ser encontrado contendo:

a) Somente N15?b) Híbrido (uma fita N14 e outra N15)?c) Somente N14?

16) Meselson e Stahl, em 1957, cultivaram, inicialmente, Escherichia coli (geraçãoF0) na presença de N15 (isótopo pesado). Posteriormente, cresceram diversasgerações das bactérias em N14 (isótopo leve) e extraíram o DNA das sucessivasgerações, mediante precipitação baseada em suas diferentes densidades, conformeesquematizado.

A partir desse experimento, julgue os itens a seguir e coloque a soma dos itenscorretos no espaço apropriado abaixo. OBS.: apenas o resultado da soma seráconsiderado na correção.

(01) Todas as moléculas da geração F1 terão a mesma sequencia de nucleotídeos,não importando o isótopo presente no meio.(02) Desconsiderando qualquer tipo de mutação, todas as moléculas de DNA em F2serão idênticas às moléculas de F1 quanto à sequencia nucleotídica, mas terãocomposição de isótopos radioativos diferentes dos observados em F0.(04) Meselson e Stahl concluíram, como foi antecipado por Watson e Crick, que as fitas de DNA serviam de modelopara sua própria replicação.(08) A composição do meio de cultura não exerceu influência no experimento uma vez que a bactéria cresceu emtodos os meios.

SOMA =

17) Compare e contraste a replicação do DNA de procariotos e eucariotos.

18) Quais são as principais enzimas envolvidas na replicação do DNA em eucariotos? Cite e explique suas funções.

19) O que é replicação semiconservativa?

20) Que propriedades do DNA e da DNA polimerase sugerem que as duas fitas não podem ser replicadas pelocrescimento no mesmo sentido?

21) Porque surgem os fragmentos de Okasaki?

22) Que similaridades e diferenças existem nas atividades enzimáticas das DNA polimerase I, II e III? Qual a funçãode cada tipo de DNA polimerase nas células bacterianas?

23) A replicação do DNA fita dupla exige que as duas fitas sejam separadas, o que implica na necessidade de girar oDNA sobre si mesmo milhões de vezes durante o processo.


29 – 35

a) Que enzimas são responsáveis pelo relaxamento da tensão gerada na replicação?b) Como essas enzimas atuam? Inclua na sua resposta o mecanismo geral e o mecanismo específico de cada tipo.

24) Por que é necessária a primase (iniciase) para a replicação do DNA?

ÁCIDOS NUCLEICOS: TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

1) Compare e contraste a transcrição e a tradução de procariotos e eucariotos.

2) Três diferentes RNAs polimerases sintetizam RNA em eucariotos. Quais são os produtos de cada uma delas esuas respectivas funções?

3) Considere o segmento de fita de DNA abaixo: 3’ AAAGAACGATGATTTCGGATT 5’

a) Qual a sequência de bases do mRNA correspondente?

b) Quais os anti-códons dos tRNAs acima considerados?

c) Qual a sequência de aminoácidos codificados pelo RNAm?

4) Uma única deleção de nucleotídeos e uma adição aproximadamente 15 pontos distantes do DNA causam amudança na sequência de uma proteína de:

LYS – SER – PRO – SER – LEU – ASN – ALA – ALA – LYS paraLYS – VAL – HIST – HIST – LEU – MET – ALA – ALA – LYS

a) Quais as sequências de nucleotídeos doRNA velho e do novo?

b) Que tipo de RNA é?

c) Qual o nucleotídeo que foi deletado e qualfoi adicionado?

5) Moléculas de rRNA são relativamente estáveis, enquanto que o mRNA é degradado rapidamente. Discuta possíveiscausas e consequências desse fato.

6) Explique o processo de excisão de íntrons ou “splicing”.

7) O que é cap de 5’? Como o cap de 5’ é adicionado ao pré-mRNA eucariótico? Qual a função do cap de 5’?

8) Como a cauda poli-A é adicionada ao pré-mRNA? Qual a finalidade da cauda poli-A?

9) Explique os tipos de processamento pós-transcricionais do pré-mRNA nos genes eucarióticos nucleares.

10) Explique resumidamente como um pré-mRNA contendo sítios alternativos de adição da cauda poli(A) podecontribuir para uma maior diversidade de proteínas em uma célula eucariótica.

11) As lipoproteínas são partículas esféricas constituídas por um núcleo de lipídios neutros, não polares (ésteres decolesterol e triglicérides), envolvidos por substâncias relativamente polares (fosfolipídios, colesterol livre e proteínas).O componente proteico das lipoproteínas é denominado de apolipoproteína (apo). As apos participam, com os lipídios,fosfolipídios, colesterol, triglicérides e éster de colesterol, na formação de cinco classes de lipoproteínas: quilomícron,HDL (lipoproteína de alta densidade), LDL (lipoproteína de baixa densidade), IDL (lipoproteína de densidadeintermediária) e VLDL (lipoproteína de muita baixa densidade). A apo B é o principal componente da partícula de LDL,sendo sintetizada pelo fígado e intestino (Arq. Bras. Cardiol 67(6):411-417, 1996, com adaptações).

Sabe-se que um só gene codifica as duas isoformas desta proteína, mas o RNAm maduro para apo-B do


30 – 35

fígado codifica uma proteína que contém 4.563 aminoácidos, enquanto no intestino a mesma proteína contémsomente 2.153 aminoácidos. Considerando que os dois órgãos possuam as mesmas proteases, ofereça duasexplicações biologicamente plausíveis para o fato do mesmo gene codificar proteínas de tamanhos diferentes(desconsidere a presença de mutações ou polimorfismos genéticos na sua resposta).

12) Explique como o tRNA assegura a correta tradução de acordo com as leis do código genético.

13) Como os tRNA são ligados a seus aminoácidos correspondentes?

14) Cite e explique as principais características do código genético.

15) Que eventos causam o término da tradução?

16) Considerando organismos procariotos e eucariotos, responda: em qual deles o tempo entre a transcrição e atradução é mais curto? Justifique sua resposta.

17) Diversas técnicas são utilizadas para determinar, em genes de uma célula eucariota, a sequência de basesnitrogenadas codificantes, ou seja, aquela que define a estrutura primária da proteína a ser sintetizada. A abordagemexperimental mais frequente, hoje, consiste em, primeiramente, extrair os RNA-mensageiros da célula, sintetizar osseus DNA-complementares e, então, proceder ao sequenciamento das bases presentes nesses DNA. Em umabactéria, no entanto, é possível determinar a sequência codificadora diretamente a partir de seu cromossomo.

Explique o motivo pelo qual, em organismos eucariotos, é preferível utilizar o RNA-mensageiro para determinar aregião codificadora do DNA.

18) A orexina ou hipocretina é um precursor de dois neuropeptídeos hipotalâmicos orexina A e orexina B que sãoproduzidos pelas células de um pequeno núcleo do hipotálamo e têm um importante papel na regulação do ciclo sono-vigília e funções hipotalâmicas relacionadas. Essa substância é importante para manter o estado de vigília e é umamolécula ausente no cérebro de pacientes com narcolepsia, doença que faz as pessoas adormecerem subitamente(Nature Medicine 2007, 13:150-155, com adaptações). Em relação ao tema e utilizando os dados abaixo, responda oque se pede nos itens a seguir.

Dados:A orexina/hipocretina apresenta 131 aminoácidos e é produzida a partir de um RNAm maduro de 577 bases,

transcrito pelo gene HCRT, região do DNA localizada no cromossomo 17 com 1.393 pb (pares de bases). Os neuropeptídeos orexina A e orexina B maduros são produzidos por um processo proteolítico (pós-traducional) a

partir do precursor orexina: a orexina A corresponde, na proteína precursora, aos aminoácidos de posição 34(glutamina) a 67 (glicina) e a orexina B, aos aminoácidos de posição 70 (arginina) a 97 (metionina).

Uma mutação no gene HCRT que provoca a substituição de uma leucina por uma arginina na posição 16 daproteína precursora (LEU16ARG) foi associada à narcolepsia.

Abaixo são dadas as sequências parentais (recebidas de cada um dos pais) responsáveis pela tradução doaminoácido 16 de três indivíduos.

Indivíduo 1GAA (sequência materna)GAG (sequência paterna)

Indivíduo 2GAC (sequência materna)GCC (sequência paterna)

Indivíduo 3GCC (sequência materna)TCT (sequência paterna)

Levando em conta as informações contidas no texto e nos dados e sabendo que os códons da leucina sãoUUA, UUG, CUU, CUC, CUA e CUG, e que os códons da arginina são CGU, CGC, CGA, CGG, AGA E AGG,responda.

a) Qual (is) dos indivíduos provavelmente sofre(m) de narcolepsia? Justifique sua resposta para validar o item.

b) Qual (is) dos indivíduos teria(m) mais tendência à insônia, por produzir uma maior quantidade de orexina?Justifique sua resposta para validar o item.

Utilize a tabela de aminoácidos ao lado e as informaçõescontidas no dado para responder o item c.

c) Quais seriam as sequências de bases no gene HCRT,responsáveis, respectivamente, pela tradução dos aminoácidosinicial e final da:

orexina A:orexina B:

Aminoácido CódonsGlutamina CAA, CAGGlicina GGU, GGC, GGA, GGGArginina CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGGMetionina AUG


31 – 35

Utilize as informações contidas nos dados e para responder os itens que se seguem.

d) Uma vez que nosso corpo não desperdiça energia nem matéria-prima inutilmente e os processos de transcrição etradução necessitam de energia e de matéria-prima para ocorrerem, forneça um argumento biologicamente aceitávelque possa explicar a informação fornecida no trecho grifado do dado . (Lembre-se de mencionar na sua resposta,qual o tamanho esperado da proteína precursora orexina a partir do RNAm citado.)

e) Mediante conhecimentos sobre estrutura dos ácidos nucleicos e transcrição, explique por que no DNA a informaçãofornecida pelo dado foi em pares de bases, enquanto no RNAm, em bases.

f) Qual o percentual do RNAm maduro em relação ao gene HCRT? Demonstre seus cálculos para validar o item.

19) Durante a síntese proteica 5 aminoácidos foram adicionados à uma cadeia polipeptídica. Os anticódons dostRNAs que entraram sequencialmente no ribossomo foram:

5’CAU3’ ; 5’ AGG3’ ; 5’UAG3’ ; 5’UCC3’ ; 5’AUU3’a. Qual a sequência do pentapeptídeo assim formado?

b. Qual a sequência da fita codante do DNA que codifica este pentapeptídeo?

c. Qual a sequência do mRNA?

20) Após um surto de uma doença misteriosa (início com febre, coriza, mal-estar, dores abdominais, diarreia,manchas vermelhadas espalhadas pelo corpo) que acometeu crianças com até cinco anos de idade em uma creche,os pesquisadores conseguiram sequenciar o material genético do agente causador da doença e concluíram que setratava de um vírus. Um segmento dessa sequência era 5’...UACCCGUUAAAG...3’.

a) Explique por que os pesquisadores concluíram que o agente infeccioso era um vírus.

b) Sabendo-se que a sequencia apresentada no texto dará origem a uma fita complementar de DNA (cDNA), queposteriormente sofrerá replicação para originar a molécula de DNA de fita dupla, escreva a sequência e a polaridadeda nova fita que será sintetizada a partir da fita de cDNA.

c) Qual seria a sequência de aminoácidoscodificada pela nova fita de DNA sintetizadaa partir da fita de cDNA (item c), caso elafosse usada como molde para a síntese deproteínas virais? Utilize a tabela de códonsao lado para responder.

d) Calcule o percentual de cada uma dasbases pirimídicas do DNA de fita dupla queserá originado a partir da sequênciaapresentada no texto. Demonstre seuscálculos para validar o item.

e) Sabe-se que a taxa de mutaçãoespontânea na replicação do DNA é deaproximadamente 10 9, mas no retrovírus em questão, que possui genoma diploide de RNA fita simples apresentando5’ CAP e cauda poli(A), as taxas de mutação são da ordem de 10-3 a 10-5 por nucleotídeo por ciclo de replicação. Istosignifica dizer que pode existir a incorporação de um nucleotídeo errado a cada mil ou cem mil bases copiadas.

e.1.) Que papéis essenciais dos terminais 5’ CAP e cauda poli(A) poderiam dar a esse retrovírus uma vantagem paragarantir a infecção?

e.2.) Explique um motivo biologicamente plausível para a taxa de mutação espontânea desse retrovírus ser maiselevada do que a taxa de mutação espontânea na replicação do DNA.

21) Pesquisadores norte-americanos descobriram que as diferentes formas das pessoas perceberem a dorpodem ter origem genética.

A variação de apenas um gene pode explicar porque algumas pessoas suportam mais dor do que outras.Segundo uma equipe da Universidade de Michingan, a sensação de dor está ligada ao gene COMT que produz aenzima transferase catecol-O-metil (COMT), que ajuda a regular quantos analgésicos naturais - as chamadasendorfinas - um organismo produz. O gene COMT pode ser encontrado em duas formas, de acordo com o aminoácido


32 – 35

presente. Na transcrição do códon 158, a troca de um único aminoácido, valina metionina pode determinardecréscimo da atividade da enzima COMT, ou seja, o gene da COMT que contém o aminoácido metionina, ou “met”, émenos ativo do que aquele que contém o aminoácido valina, ou “val”.Esta pequena variação tem um grande efeito na atividade do COMT, dizem os pesquisadores. Cada indivíduo temduas cópias desse gene, uma herdada de cada um dos pais. Pessoas com a forma mais “lenta” do gene - que temduas cópias com metionina - produzem enzimas três a quatro vezes menos efetivas que outras, como as que contêmapenas cópias com valina ou ambos os aminoácidos. O estudo mostrou que as pessoas em que as duas cópiastraziam metionina sofriam mais com a dor do que aquelas com duas cópias trazendo valina. Os voluntários com umacópia de cada tipo apresentaram uma tolerância à dor intermediária.(http://www.anbio.org.br/bio/biotec134.htm, com adaptações)Abaixo são dadas as sequencias parentais (recebidas de cada um dos pais) responsáveis pela transcrição do códon158 do gene COMT de quatro indivíduos.

Indivíduo 1CAA (sequência materna)CAG (sequência paterna)

Indivíduo 2TAC (sequência materna)TAC (sequência paterna)

Indivíduo 3CAC (sequência materna)CAT (sequência paterna)

Indivíduo 4CAT (sequência materna)TAC (sequência paterna)

Sabendo-se com os códons da metionina e da valina são, respectivamente, AUG e GUU, GUC, GUA, GUG,que a enzima transferase catecol-O-metil (COMT) possui 271 aminoácidos e que o gene COMT dos quatro indivíduospossui 1,5 Kb (1.500 pb), responda.a) Qual (is) indivíduo(s) possui(em):

- Maior sensibilidade à dor:- Sensibilidade intermediária à dor:- Menor sensibilidade à dor:

b) Justifique sua resposta.

c) Calcule o percentual do RNAm maduro em relação ao gene COMT.

d) Considerando apenas o RNAm maduro, quantos códons e quantas ligações peptídicas foram necessários para asíntese da enzima transferase catecol-O-metil (COMT)? Justifique sua resposta.

e) Explique os 2 principais motivos que poderiam explicar o fato da proteína ter apenas 271 aminoácidos.

22) O gene supressor de tumor p-53 é um dos principais alvos de mutação durante o processo de carcinogênese.Está localizado no braço curto do cromossomo 17 e codifica a nucleoproteína p-53 que é responsável pela regulaçãoda transcrição nuclear, funcionando como um “policial molecular”. Se a célula for exposta a agentes mutagênicosexternos a p-53 acumula-se no núcleo freando o ciclo celular em G1, dando tempo para que a célula repare seu DNA.Caso a célula não o repare, a p-53 dispara a morte celular por apoptose. Na versão mutagênica desse gene, a célulaque sofre lesão em seu material genético não tem sua divisão celular interrompida e deste modo, o dano celular setransmite às células filhas. A mutação de p-53 não causa a transformação maligna sozinha, porém predispõe a célulaa outras mutações que a levarão a uma transformação maligna.

Baseando-se no texto e em conhecimentos correlatos, responda ao que se pede.a. Sabendo que a p-53 é uma proteína constituída por 393 aminoácidos, quantos nucleotídeos serão necessáriosapenas para a codificação desses aminoácidos? Justifique.b. Quantos códons serão necessários para a síntese dos 393 aminoácidos?Justifique.c. Que evento indispensável para que ocorra a divisão celular será bloqueado com a informação dada no trechogrifado no texto?

23) Os vírus HPV tipo 16 e tipo 18 (grupo II) estão associados ao câncer oral e de colo uterino. O genoma dessesvírus pode integrar-se ao genoma humano em áreas próximas a proto-oncogenes, produzindo uma versão mutantedesse genes. Além disso, o genoma viral controla a transcrição dos genes virais E6 e E7 que interferem nosmecanismos de controle do ciclo celular. A proteína E6 interage com a proteína p-53, impedindo sua ação supressorade tumor no núcleo celular. Logo, se outra proteína supressora de tumor – como a pRb, por exemplo – nãocompensar a reduzida atividade da p-53, a transformação celular pode de fato ocorrer. No entanto, a proteína E7desses vírus tem mostrado não só a capacidade de formar complexo com a pRb, desativando-a, mas também dedegradar a p-53. A ativação de oncogenes somada à perda ou à anulação dos genes supressores de tumor acabampor levar ao crescimento desordenado e à formação de tumores.

(http://www.digene.com.br/banconot/64atualiz.htm e http://www.patologiaoral.com.br/texto06.asp, com adaptações)

Abaixo é apresentado um esquema do proto-oncogene ras e de sua versão mutante, após inserção viral.


33 – 35

Proto-oncogene rasTAC TGC CTT ATA TTC GAC CAC CAC CAC CCG CGG CCG CCG...GAG AGC

Oncogene rasTAC TGC CTT ATA TTC GAC CAC CAC CAC CCG CGG CAG CCG...GAG AGC

Baseando-se nas informações acima e em conhecimentos correlatos, responda o que se pede.

a) Dê a sequencia de aminoácidos do proto-oncogene ras.b) Considerando que os genes supressores de tumor foram inativados pelos vírus, caso a mutação na trincadestacada em negrito provoque a substituição da 3ª base por uma citosina no proto-oncogene, o produto do geneainda poderá levar ao descontrole da divisão celular? Justifique.

24) A doença de Parkinson está entre os problemas neurológicos mais preponderantes hoje em dia. Se caracterizapor tremor nas mãos, nos braços e em outros locais, rigidez nos membros, lentidão de movimentos, equilíbrio ecoordenação debilitados. Alguns pacientes têm, também, dificuldade para andar, falar, dormir, urinar e dificuldades nodesempenho sexual.

Nos Institutos Nacionais da Saúde (NIH) dos EUA, em 1997, foi identificada uma mutação no gene da alfa-sinucleína em famílias italianas e gregas que tinham a forma hereditária do mal de Parkinson; posteriormente estamesma mutação foi também detectada em famílias brasileiras com a doença. Esse gene codifica uma proteína muitopequena, com apenas 144 aminoácidos, à qual se atribui um papel na sinalização entre neurônios. A mutaçãoreferida é denominada G209A, pois provoca a substituição de uma guanina por uma adenina no nucleotídeo 209 dogene da alfa-sinucleína, conduzindo a uma substituição de alanina por treonina na posição 53 da proteína (Ala53Thr).É uma mutação de herança autossômica dominante, o que significa dizer que apenas uma cópia (da mãe ou do pai) ésuficiente para desencadear a doença. Ela é extremamente rara e respondepor menos de 1% dos pacientes.

Pouco tempo depois, descobriu-se outra mutação autossômicadominante no mesmo gene em uma família de origem alemã, em que aalanina da posição 30 era substituída por uma prolina (Ala30Pro).

(Arch Neurol. 55(12):1521-1523, 1998; Arq. Neuro-Psiquiatr. 59(3B): 722-724,2001; Scientific American Brasil nO 40, 2005)

Abaixo são dadas as sequências parentais (recebidas de cada um dospais) responsáveis pela transcrição dos códons 30 e 53 do gene da alfa-sinucleína de três indivíduos.

Indivíduo 1:

Indivíduo 2:

Baseando-se nas informações contidas no texto, nas tabelas e em conhecimentos correlatos, responda.

a) Em relação ao tipo de substituição de base, como é denominada a mutação descrita no segundo parágrafo?Justifique.b) Qual(is) dos três indivíduos tem predisposição para desenvolver a doença devido a pelo menos uma das mutaçõescitadas? Justifique para validar o item.c) Considerando apenas o RNAm maduro, quantos códons e quantas ligações peptídicas foram necessários para asíntese da proteína alfa-sinucleína? Justifique.d) Considerando apenas os códons necessários para início e finalização da síntese proteica, quantas bases noRNAm maduro foram necessárias para codificar os aminoácidos da proteína alfa-sinucleína? Apresente os cálculospara validar o item.e) Considerando que o gene da proteína alfa-sinucleina tem 1543 bases, explique os 2 principais motivos quepoderiam explicar o fato da proteína ter apenas 144 aminoácidos.

25) (UERJ 2012) O esquema abaixo representa o mecanismo de biossíntese proteica em um trecho de DNA de umacélula eucariota. Observe que sua hélice inferior será transcrita e que as bases nitrogenadas, em destaque noretângulo, compõem um íntron, a ser removido no processamento do pró-RNAm.

Códon 30 Códon 53CGA (sequência materna)CGG (sequência paterna)

CGA (sequência materna)TGA (sequência paterna)

Códon 30 Códon 53 Códon 30 Códon 53

CGG (sequência materna)CGT (sequência paterna)

CGA (sequência materna)CGC (sequência paterna)

GGG (sequência materna)CGT (sequência paterna)

CGA (sequênciamaterna)

CGC (sequênciapaterna)

CÓDONS AMINOÁCIDOGCU, GCC,GCA, GCG alanina

ACU, ACC,ACA, ACG treonina

CCU, CCC,CCA, CCG prolina

Indivíduo 3:


34 – 35

Em relação ao apresentado e conhecimentos sobreestrutura e função dos ácidos nucleicos, respondaao que se pede.

a) Identifique a sequência de bases que irá compor otrecho de RNA mensageiro maduro.b) Determine o número de aminoácidos a seremintroduzidos na proteína nascente a partir do trechoapresentado. Justifique.c) Com base na tabela do código genético abaixo, dêa sequência dos aminoácidos codificados pelotrecho apresentado.

26) (UFRJ 2009) Usando a tabela do código genético, é possível deduzir a sequência de aminoácidos de umaproteína a partir da sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro que a codifica. Indique se é possível, dada asequência de aminoácidos de uma proteína de um eucarioto, deduzir a sequência de seu gene. Justifique suaresposta.

27) (UFRJ 2011) A sequência de DNA de um gene dos procariotos pode ser deduzida a partir da sequência de seuRNA mensageiro (mRNA). Já no caso dos eucariotos, frequentemente essa técnica não é adequada para determinara sequência completa dos nucleotídeos do gene. Explique por que, no caso dos eucariotos, nem sempre épossível obter a sequência de um gene a partir do mRNA.

28) (UERJ 2009) Uma mutação em uma célula dá origem a um códon de terminação UAG na porção central de umRNA mensageiro que codifica uma determinada proteína. Uma mutação em outro gene dessa mesma célula leva àalteração de uma base nitrogenada no anticódon do RNA transportador (RNAt) a reconhecer o códon UAG comosendo da tirosina e a continuar tirosina. Essa alteração faz o RNAt a transportá-la normalmente.

Identifique a trinca de bases do DNA que originou o anticódon mutado e indique como a presença desseRNAt alterado pode interferir nas estruturas primárias das proteínas sintetizadas a partir de genes normais.

29) (FUVEST 2005) Abaixo está representada a sequência dos 13 primeiros pares de nucleotídeos da regiãocodificadora de um gene.--- A T G A G T T G G C C T G ------ T A C T C A A C C G G A C ---

A primeira trinca de pares de bases nitrogenadas à esquerda, destacada em negrito, corresponde aoaminoácido metionina. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos codificados porcada um deles.


35 – 35

a) Escreva a sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro,transcrito a partir desse segmento de DNA.b) Utilizando a tabela de código genético fornecida, indique a sequênciados três aminoácidos seguintes à metionina, no polipeptídio codificado poresse gene.c) Qual seria a sequência dos três primeiros aminoácidos de umpolipeptídio codificado por um alelo mutante desse gene, originado pelaperda do sexto par de nucleotídeos (ou seja, a deleção do par debases T=A)?

30) As encefalopatias espongiformes transmissíveis humanas são doenças associadas a formas anormais da proteínapríon (PrP), normalmente expressada em neurônios e codificada pelo gene PRNP, localizado no cromossomo 20. Noscasos familiais (herdados) (aproximadamente 15% do total de casos), foram identificadas certas mutações no genePRNP. Tais mutações favorecem a ocorrência da doença ou de certos padrões patológicos. Como exemplo, podemoscitar mutações relacionadas à transcrição do códon 129. Indivíduos homozigotos para a metionina (met/met) ou para avalina (val/val) nessa região são proporcionalmente mais numerosos entre os casos de Creutzfeldt-Jakob (CJD),enquanto a heterozigose metionina/valina (met/val) ao nível deste códon parece proteger da doença.

Abaixo são dadas as sequências parentais (recebidas de cada um dos pais) responsáveis pela transcrição docódon 129 de três indivíduos.

Indivíduo 1TAC (sequência materna)CAA (sequência paterna)

Indivíduo 2CAA (sequência materna)CAT (sequência paterna)

Indivíduo 3CAG (sequência materna)CAC (sequência paterna)

Levando em conta as informações contidas no texto e nos dados e sabendo que o códon da metionina é AUG,e que os códons da valina são GUU, GUC, GUA e GUG, responda.

a) Quais são os aminoácidos correspondentes à tradução do códon 129 recebidos de cada parental?

Indivíduos Sequência materna Sequência paterna123

b) Qual(is) dos indivíduos é(são) mais susceptível(is) de desenvolver a doença de Creutzfeldt-Jakob? E qual(is)teria(m) maior proteção contra a doença? Justifique sua resposta para validar o item.

Maior susceptibilidade:Justificativa:Maior proteção:Justificativa:

c) Considerando os dados fornecidos no item d, quantas ligações peptídicas são necessárias para a síntese daproteína PrP? Justifique sua resposta para validar o item.

d) Sabendo-se que o gene PRNP está localizado no cromossomo 20 a partir do par de bases 4.686.150 até o par debases 4.701.587, e que a proteína PrP humana é composta por 253 aminoácidos, qual o percentual da região gênicaresponsável pela codificação da proteína PrP madura (considere apenas a região relacionada aos códons de início efinalização)? Demonstre seus cálculos e justifique sua resposta para validar o item.

e) Cite 2 motivos que poderiam explicar a discrepância entre o tamanho do gene PRNP e da proteína PrP.

EXERCÍCIOS SOBRE ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO DAS …º período Faciplac/Biologia Celular... ·...

Documents

Transcript of EXERCÍCIOS SOBRE ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO DAS …º período Faciplac/Biologia Celular... ·...