BIOLOGIA
PRÉ-VESTIBULAR
LIVRO DO PROFESSOR
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© 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do
detentor dos direitos autorais.
I229
IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. —
Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]
764 p.
ISBN: 978-85-387-0578-9
1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.
CDD 370.71
Disciplinas
Autores
Língua Portuguesa
Literatura
Matemática
Física
Química
Biologia
História
Geografia
Francis Madeira da S. Sales
Márcio F. Santiago Calixto
Rita de Fátima Bezerra
Fábio D’Ávila
Danton Pedro dos Santos
Feres Fares
Haroldo Costa Silva Filho
Jayme Andrade Neto
Renato Caldas Madeira
Rodrigo Piracicaba Costa
Cleber Ribeiro
Marco Antonio Noronha
Vitor M. Saquette
Edson Costa P. da Cruz
Fernanda Barbosa
Fernando Pimentel
Hélio Apostolo
Rogério Fernandes
Jefferson dos Santos da Silva
Marcelo Piccinini
Rafael F. de Menezes
Rogério de Sousa Gonçalves
Vanessa Silva
Duarte A. R. Vieira
Enilson F. Venâncio
Felipe Silveira de Souza
Fernando Mousquer
Produção
Projeto e
Desenvolvimento Pedagógico
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Núcleo,
síntese proteica
e divisão celular
EM_V_BIO_004
Núcleo
A célula funciona por meio de comandos celulares emanados do núcleo. Por meio das instruções
genéticas contidas nas moléculas nucleares – os cromossomos – as funções celulares serão executadas.
Neste módulo, estudaremos essas estruturas e
quais funções cada uma desempenha no ambiente
celular.
O material genético é o centro de controle das
atividades celulares e o arquivo das informações
hereditárias.
Nas células eucariotas, encontra-se protegido por
uma membrana, a carioteca ou membrana nuclear,
enquanto nas células procariotas, o material genético
encontra-se disperso no citoplasma (nucleoide).
Dependendo do tipo de célula eucariota poderá
existir mais de um núcleo, como ocorre, por exemplo,
nas fibras musculares estriadas.
O núcleo possui componentes básicos: a carioteca, a cariolinfa, o nucléolo e a cromatina.
A carioteca apresenta camada lipoproteica dupla, como a maioria das membranas celulares, existindo um espaço entre as membranas denominado de
espaço perinuclear. A sua face externa comunica-se
com o retículo endoplasmático granular, apresentando ribossomos aderidos à sua superfície.
Possui também poros com válvulas que controlam a entrada e saída de substâncias do núcleo.
A cariolinfa apresenta constituição semelhante
a do hialoplasma, porém apresenta uma maior concentração proteica.
O nucléolo apresenta-se sob a forma de um
corpúsculo denso e arredondado, constituído por
proteínas, grãos de ribonucleoproteína (RNA associado a proteínas) e uma baixa concentração de
DNA. O nucléolo é o local onde são fabricados os
RNA ribossômicos que, associando-se a proteínas,
formarão os ribossomos, os quais irão para o citoplasma participar da síntese de proteína.
O DNA existente no nucléolo pertence ao cromossomo organizador do nucléolo, que possui uma
região denominada de zona SAT (zona organizadora
do nucléolo).
A cromatina é um conjunto de filamentos formados por proteínas simples, denominadas de histonas,
que se ligam as moléculas de DNA. Esses filamentos
recebem a denominação de cromossomos.
Quando coramos a cromatina, observamos que
existem áreas bem coradas e outras pouco coradas.
Isso se deve ao fato da cromatina se apresentar mais
densamente espiralizada em algumas regiões que
em outras. A mais densa recebe a denominação de
heterocromatina ou falso nucléolo, que possui baixa atividade, e a mais frouxa de eucromatina, com
elevada taxa de transcrição.
O ciclo celular apresenta duas fases: o chamado
período metabólico ou intérfase e o período divisional, que poderá ser mitótico ou meiótico.
Na intérfase a cromatina é um novelo de filamentos, onde não se consegue a visualização perfeita dos
cromossomos. Essa visualização só ocorrerá quando
a célula entrar no processo de divisão celular.
O cromossomo, como já dissemos, é formado por
uma molécula de DNA associada a histonas. A unidade desta associação é chamada de nucleossomo.
O DNA com os nucleossomos adquire uma forma
helicoidal, como se ele enrolasse sob o seu próprio
eixo. Essa é a forma básica do cromossomo, denominando-se de cromonema (do grego: fio colorido).
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1
O cromossomo irá apresentar uma constricção
denominada primária, que recebe a classificação
de centrômero. Qualquer outra que existir será
chamada de secundária. A zona SAT do cromossomo organizador de nucléolo está situada após uma
constricção secundária.
O centrômero divide o cromossomo em duas
partes, que são denominadas de braços do cromossomo ou braços cromossômicos. Isso permite a
classificação, considerando a posição do centrômero
e consequente tamanho dos braços em:
•• Metacêntrico – quando o centrômero encontra-se no meio do cromossomo e o divide em
dois braços iguais.
•• Submetacêntrico – o centrômero encontrase deslocado do centro, formando braços
desiguais.
•• Acrocêntrico – possui centrômero bem próximo da extremidade, formando um braço
muito longo e outro muito curto.
•• Telocêntrico – o centrômero encontra-se na
extremidade, possuindo apenas um braço.
Cada ser vivo celular possui, no seu núcleo, uma
determinada quantidade de cromossomos, que caracteriza cada espécie. O conjunto de cromossomos
de uma espécie é denominado de cariótipo; e o lote
haplóide destes cromossomos, de genoma.
Se tomarmos a espécie humana como exemplo,
vamos observar que o cariótipo da nossa espécie é
de 46 cromossomos (genoma = n = 23).
2
Porém, mais importante do que a quantidade
de cromossomos, é a informação que está contida
neles. As informações genéticas encontram-se nos
genes, que nada mais são do que fragmentos de DNA
capazes de fornecer informação para a montagem
de uma proteína que irá desempenhar uma função
dentro do organismo.
Logo, os cromossomos são um conjunto de informações (genes) capazes de informar a maioria das
proteínas necessárias à formação e funcionamento
de um organismo.
Todos nós sabemos que somos formados a partir
da fusão do gameta masculino com o gameta feminino. Isso significa dizer que as nossas células possuem
cromossomos que vieram de nossos pais.
Quando ocorre a fusão dos gametas, a primeira
célula formada é o zigoto, que possuirá metade dos
cromossomos de origem paterna e outra metade dos
cromossomos de origem materna.
Portanto, os cromossomos não existem de maneira aleatória, e sim, aos pares, de modo que cada
cromossomo irá formar o seu par com o cromossomo
semelhante a ele. Esse par cromossômico formado
denomina-se de par homólogo, e seus cromossomos
de cromossomos homólogos.
Dessa forma, cada par possuirá cromossomos com
semelhanças morfológicas e genéticas.
As células que possuem pares homólogos são
denominadas de diploides e são representadas pelo
símbolo 2n.
As células que possuem apenas uma cópia de
cada cromossomo, como é o caso dos gametas, são
denominadas de haploides e representadas por n.
Se os cromossomos dos pares são semelhantes
na forma e na sequência genética, podemos concluir
que os genes se colocam lado a lado no par homólogo.
Esses genes são denominados de alelos e cada local
(posição) ocupado por um gene, denomina-se de loco
gênico (do latim locus, plural loci).
Se os genes que ocupam o mesmo loco no par
homólogo forem iguais, dizemos que a condição é
homozigótica (zigoto igual), se não, a condição passa
a ser heterozigótica (zigoto diferente).
Convém ressaltar que quando dizemos que os
genes são iguais ou diferentes, estamos nos referindo
à qualidade do gene e não à informação carregada por
ele. Essa informação tem que ser obrigatoriamente
equivalente. Por exemplo, um gene pode determinar
que o cabelo de uma pessoa seja castanho; o outro
que seja louro. Observe que a qualidade dos genes
são diferentes (um é para castanho, o outro para louro), porém ambos determinam a cor do cabelo.
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EM_V_BIO_004
Autor desconhecido.
Quando a célula se prepara para a divisão celular, os cromossomos sofrem modificações, sendo
possível a sua observação mais detalhada.
A preparação cromossômica tem início com
a condensação dos filamentos cromossômicos,
durante a qual as regiões de cromatina sofrem espiralização. Com isso, observa-se que o filamento
cromossômico, agora mais grosso e curto, apresenta
regiões de estrangulamento, que são denominadas
de constricções.
Como já vimos, a espécie humana possui 46
cromossomos. Homens e mulheres possuem 46 cromossomos ou 23 pares, sendo que 44 cromossomos
ou 22 pares são formados por cromossomos denominados de autossomos, pois são equivalentes. O 23.º
par é denominado de heterossomos ou par sexual.
Na mulher, o 23.º par é formado por dois cromossomos X, enquanto o homem é formado por um X e
um Y. Assim, o cariótipo humano é representado da
seguinte forma:
1
6
2
7
3
8
13
14
19
20
4
9
10
5
11
Autor desconhecido.
CARIÓTIPO DA MULHER: 44 AA + XX ou 46, XX
CARIÓTIPO DO HOMEM: 44 AA + XY ou 46, XY
12
15
16
17
18
21
22
X
Y
46, XX
Alterações cromossômicas
O cariótipo humano pode apresentar alterações,
que são denominadas de aberrações ou mutações
cromossômicas. Podem ser numéricas, quando é alterada a quantidade de cromossomos, ou estruturais,
quando a estrutura do cromossomo é alterada.
Voltaremos a falar desse assunto, quando estudarmos genética.
mento dos cromonemas. Nos locais em que os genes
entram em atividade, os cromossomos se desenrolam
e o fio cromossômico se expande, dando origem a um
inchaço, denominado de puff. Nesses locais, ocorre
intensa síntese de RNA.
Cromossomos plumados
Encontramos esse tipo de cromossomo em
ovócitos de diversos animais, como anfíbios, répteis,
aves e determinados insetos.
Isso ocorre pelo desenrolar de determinadas
regiões dos cromossomos homólogos, formando
alças, onde os genes realizarão intensa atividade de
síntese de RNA, que irão comandar, no citoplasma,
a síntese de proteínas. Acredita-se que isso ocorra
devido à grande quantidade de proteína encontrada
nas células femininas que irão nutrir o embrião em
caso de fecundação (vitelo).
O controle metabólico
Sabemos que as instruções da síntese de proteína encontram-se em frações do DNA chamadas
de genes.
Como vimos, o DNA é formado por uma sequência de moléculas denominadas de nucleotídeos, que
se diferenciam pelas bases nitrogenadas (adenina,
guanina, citosina e timina). Como a molécula de DNA
é dupla, essas bases formam pares: A – T e C – G.
Nós somos formados pela fusão de gametas,
que originam o zigoto. A partir desse zigoto, ocorrem
duplicações celulares, para originar um indivíduo
com milhares de células. Como isso ocorre?
Autoduplicação
do DNA
IESDE Brasil S.A.
Cariótipo humano
Outros tipos de cromossomos
EM_V_BIO_004
Cromossomos politênicos
Em determinadas partes do corpo de artrópodes, como moscas e mosquitos, foi observado
esse tipo de cromossomo formado a partir da
duplicação sucessiva do DNA sem que ocorra a
divisão. Com isso, esses cromossomos tornam-se,
muitas vezes, maiores do que o original. A duplicação
dos cromonemas (filamentos) acaba formando faixas
claras e escuras, que correspondem ao emparelhaEsse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A,
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Transcrição e tradução
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Para que a informação genética seja utilizada,
é necessário que ela seja transformada a partir do
DNA, pois este não sai do núcleo. Isso é feito com
a montagem de moléculas de RNA, que irão dirigir
o trabalho de síntese da molécula de proteína. Essa
montagem do RNA, independente do tipo, denomina-se transcrição.
O que devemos ter em mente é que as instruções genéticas são frações do DNA (genes) e necessitam ser interpretadas pelo maquinário celular, o
que pode ser feito a partir dos RNAs.
Existem três tipos de RNA, que são:
•• RNA-m (mensageiro) – possui a transcrição
do código genético do DNA, levando-o para o
citoplasma, onde o seu código determinará a
sequência de aminoácidos da proteína.
•• RNA-t (transportador ou transferidor) –
transporta os aminoácidos para o local da
síntese da proteína.
•• RNA-r (ribossomal) – participa da estrutura
dos ribossomos, onde ocorre a síntese da
proteína. Os RNA-r são transcritos a partir
das zonas SAT.
Como sabemos, o DNA é constituído por quatro bases nitrogenadas: A ; T ; C e G. A informação
genética essencial é a sequência em que elas se
encontram no filamento. Com isso, podemos imaginar o incontável número de genes que podem existir
combinando apenas essas quatro bases.
Transcrição
A transcrição ocorre a partir de um filamento
do DNA, denominado de filamento de transcrição.
Este se afasta do seu filamento complementar e é
copiado por meio da RNA polimerase, que faz o encaixe dos nucleotídeos que formarão o RNA a partir
do molde do DNA.
O encaixe obedece à paridade entre as bases:
se no filamento do DNA existir uma guanina, o nucleotídeo do RNA deverá ter uma citosina; se no
filamento do DNA for uma adenina, então ao invés de
se encaixar uma timina, ocorrerá o encaixe de uma
uracila (lembre-se de que a timina é base exclusiva
do DNA e a uracila, do RNA). Dessa forma, se o molde
do DNA tiver uma sequência do tipo ATTCGCTAA,
o RNA montado será UAAGCGAUU.
Normalmente, quando demonstramos esse procedimento, estamos nos referindo ao RNA-m, visto
que é ele quem irá conter a instrução transcrita para
a sequência de aminoácidos da proteína. Porém, devemos ter em mente que a transcrição será realizada
para todos os RNAs, sendo que cada um deles irá
desempenhar uma função na tradução proteica.
Os estudos desenvolvidos, a partir de 1977,
demonstraram que existem frações do DNA que não
estão presentes no RNA-m. Logo, essas frações não
conteriam informação. Essas frações ou segmentos
são denominados de íntrons, que se encontram em
meio às partes funcionais do gene, os éxons. Então,
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EM_V_BIO_004
Esse fenômeno só é possível devido ao fato
do DNA possuir uma propriedade, denominada de
autoduplicação, ou seja, a molécula de DNA é capaz de produzir duas novas moléculas a partir de
si mesma.
Esse processo consiste em quebrar as pontes
de hidrogênio que ligam os filamentos da molécula
e incorporar novos nucleotídeos nesses dois filamentos. Como a paridade de base é mantida (A – T;
C – G), as duas moléculas que surgem são idênticas
à original. Repare que as duas novas moléculas de
DNA possuem, cada uma, um filamento da molécula
original. Por isso, dizemos que o processo é semiconservativo.
Para que esse processo ocorra são necessárias várias enzimas, entre elas a DNA polimerase,
que é a responsável pela incorporação dos novos
nucleotídeos.
Sabemos que todas as reações metabólicas
que ocorrem no ser vivo são provenientes da ação
de enzimas, que nada mais são do que proteínas
catalisadoras. As enzimas são proteínas altamente
específicas no que diz respeito às reações catalisadas por elas. Além das enzimas, podemos raciocinar
que as estruturas orgânicas são formadas, de maneira direta ou indireta, pelas proteínas. Logo, toda a
vida do ser depende de proteínas. Sabemos também
que as proteínas são formadas por sequências de
aminoácidos.
Se essas informações para a vida do ser estão
contidas nos genes, se a vida depende de proteínas,
é lógico pensarmos que os genes na realidade informam qual a proteína que deverá ser montada para
realizar determinada função. E se as proteínas são
formadas por aminoácidos, podemos concluir que os
genes informam a sequência de aminoácidos para
a montagem das proteínas.
Esse pensamento foi formulado na década de
1940 por dois biólogos, Beadle e Tatum, que diz: “se
os genes determinam as características por meio de
enzimas, logo cada gene deverá determinar apenas
uma enzima”. Esse pensamento constituiu a hipótese: “um gene – uma enzima.” Essa afirmação foi
expandida para “um gene – uma proteína.”
ESQUEMA DE TRANSCRIÇÃO
Enzima
RNA polimerase
Início da
transcrição
Cadeia de DNA que não transcreve
Cadeia de DNA/RNA em transcrição
RNA
RNA polimerase
Sentido do RNA em formação
deslocamento
Cadeia de DNA transcrissora
RNA assumindo
estrutura espacial
EM_V_BIO_004
Tabela de Códons
Primeira
Segunda base
Terceira
base
U
C
A
G
base
Uracila
fenilalanina
serina
tirosina
cisteína
U
(U)
fenilalanina
serina
tirosina
cisteína
C
leucina
serina
fim
fim
A
leucina
serina
fim
triptofano
G
Citosina
leucina
prolina
histidina
arginina
U
(C)
leucina
prolina
histidina
arginina
C
leucina
prolina
glutamina
arginina
A
leucina
prolina
glutamina
arginina
G
Adenina
isoleucina
treolina
asparagina
serina
U
(A)
isoleucina
treolina
asparagina
serina
C
isoleucina
treolina
lisina
arginina
A
mationina
treolina
lisina
arginina
G
Guanina
valina
alanina
ácido aspártico
glicina
U
(G)
valina
alanina
ácido aspártico
glicina
C
valina
alanina
ácido glutâmico
glicina
A
valina
alanina
ácido glutâmico
glicina
G
IESDE Brasil S.A.
como podemos observar, o gene é composto por
frações funcionais e não funcionais.
Se raciocinarmos em termos da espécie humana, observaremos que possuímos, aproximadamente,
3 bilhões de pares de nucleotídeos que formam milhares de genes, responsáveis pela codificação dos
RNAs e pelo controle gênico.
Porém, isso representa apenas 10% do total
do DNA existente na célula. Os 90% do DNA, ditos
não-funcionais, duplicam-se junto com todo o DNA.
Acredita-se que esse DNA não-funcional, tenha
tido papel relevante no processo da evolução, pois
é possível que os íntrons facilitem a formação de
novos genes, por meio de novas combinações do
DNA, que caracterizaria a variabilidade genética da
população.
Observa-se que durante a transcrição os íntrons
e éxons são transcritos normalmente na montagem
do RNA-m. Porém, antes do RNA-m sair do núcleo
para o citoplasma, onde ocorrerá a síntese de proteína, os segmentos do RNA que correspondem aos
íntrons são removidos, permanecendo apenas as
partes funcionais.
A tradução do código genético, isto é, a montagem da proteína, será feita a partir do RNA-m, que
contém o código genético transcrito.
Porém, a interpretação para a identificação dos
aminoácidos que irão montar a proteína não é feita
base a base.
Isso porque existem 20 aminoácidos que podem
participar da proteína. Se só existem 4 bases, como
essa indicação seria possível?
Se combinássemos as bases duas a duas, obteríamos no final 16 combinações, o que ainda não
seria suficiente. Porém, ao combinarmos três bases,
obteremos no final 64 combinações possíveis e diferentes entre si. Nesse caso, teríamos combinações
mais do que suficiente para a indicação de 20 aminoácidos. Essa trinca de bases do RNA-m que informa
o aminoácido é denominada de códon.
Observe a tabela abaixo. Ela indica as combinações entre as bases e o aminoácido correspondente.
Mesmo a tabela apresentando os códons
(trincas do RNA-m) como codificantes dos aminoácidos, lembre-se que eles são as transcrições das
bases do DNA. Logo, a informação é proveniente
do DNA. E da mesma maneira que raciocinamos
sobre as trincas do RNA-m, devemos pensar no
DNA, ou seja, o código é interpretado em trincas
também no DNA.
Tradução
O RNA-m que foi transcrito no núcleo migra para
o citoplasma, onde ocorrerá a síntese de proteína.
Quando ele se encontra no local da síntese,
uma subunidade menor de um ribossomo se acopla
à molécula de RNA-m. Logo, chega um RNA-t carregando um aminoácido e uma subunidade maior de
ribossomo.
O RNA-t é uma molécula que apresenta uma
configuração espacial em forma dobrada, que em
uma extremidade possui uma trinca de bases denominada de anticódon, a qual promove a identificação
do aminoácido. Na outra extremidade, onde existe
uma adenina, o aminoácido estará ligado.
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5
Ligação do
RNAt de
glicina
Aminoácido
Desligamento do
RNAt de leucina
IESDE Brasil S.A.
RNAtransportador
IESDE Brasil S.A.
Acoplamento do RNA ao RNAm,
promovido pelo Ribossomo
3.º códon
Ligação
peptídica
RIBOSSOMO
RNA mensageiro
RNA transportador
Códon
Aminoácido
Ligação
peptídica
RNAt
1.º códon
6
Síntese de
Proteína
Ribossomo
2.º códon
RNAm
IESDE Brasil S.A.
O ribossomo possui dois sítios, P e A, nos quais
se ligam os RNA-t. O sítio A é onde o RNA-t com um
aminoácido se encaixa, e o P é onde o reptídeo vai
se formando.
O ribossomo se liga à molécula de RNA-m e
os RNA-t aos sítios. A ligação dos RNA-t é determinada pela relação códon – anticódon. Assim, se
o códon do RNA-m for ACC, o único transportador
que pode se ligar nessa posição é o que possui o
anticódon UGG.
Uma enzima presente no ribossomo permite que
o aminoácido de um RNA-t, que esteja alojado no
sítio P, sofra uma reação química com o aminoácido
do RNA-t que esteja no sítio A. Essa reação química
entre os aminoácidos promove o aparecimento da
ligação peptídica entre eles. Quando isso ocorre, o
primeiro aminoácido se desliga do RNA-t, que se
desprende do ribossomo. Agora, os dois aminoácidos
ligados ficam presos somente ao segundo RNA-t.
Nesse momento, o ribossomo desliza sobre
o RNA-m, cobrindo o terceiro códon. O RNA-t que
ocupava o sítio A passa para o sítio P, e outro RNA-t
com seu respectivo aminoácido se liga ao terceiro
códon, repetindo o processo.
Dessa maneira, à medida que o ribossomo se
desloca sob o RNA-m, um aminoácido vai sendo
incluído. Tecnicamente, essa cadeia de aminoácidos
é denominada de polipeptídio.
Ligação do
RNA de
arginina
Desligamento do
RNAt de fenilalanina
4.º códon
O processo chega ao final quando o ribossomo
desliza sobre um códon que não possui correspondência com nenhum RNA-t. O último RNA-t se
desliga do ribossomo e do peptídeo formado e as
subunidades se desacoplam.
O processo se torna mais ágil quando, após o
processo ter iniciado com um ribossomo, outro ribossomo inicia também a síntese no mesmo RNA-m.
À medida que este segundo ribossomo se desloca,
outro se encaixa e começa novo processo de síntese.
Com isso, várias proteínas iguais vão sendo montadas ao mesmo tempo.
A esse conjunto de RNA-m com vários ribossomos, denominamos de polirribossomo ou polissomo.
O ribossomo pode se ligar à membrana do retículo endoplasmático, o que provoca a introdução
da proteína que está sendo montada no interior
do retículo.
Portanto, a célula produz proteínas com dois
objetivos: as que estão sendo produzidas no citoplasma são utilizadas na própria célula; as que são
introduzidas no retículo são secretadas.
Regulação gênica
Existem quatro tipos de genes que trabalham
para que uma informação genética seja utilizada:
estruturais, reguladores, promotores e operadores.
O gene estrutural é o gene que será transcrito,
o RNA-m, que irá comandar a síntese de proteína.
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EM_V_BIO_004
Anticódon
promotor operador
genes estruturais
gene 1
gene 2
gene 3
Com o operador bloqueado, o
promotor não se liga à RNA
polimerase e os genes
estruturais não são transcritos
repressor
RNA polimerase
gene regulador
operador livre
promotor
IESDE Brasil S.A.
O gene promotor, ao se ligar a uma enzima
de RNA polimerase, permite que o gene estrutural
funcione. Porém, isso só ocorrerá se o gene operador
estiver livre, permitindo que o gene promotor se ligue
à enzima. Caso contrário, o processo é inibido.
Esse mecanismo é controlado pelo gene regulador, que promove a produção de uma enzima
denominada de repressor.
Esse mecanismo de bloqueio pode ser do tipo
por indução ou por repressão.
No primeiro caso o repressor bloqueia o operador e o promotor ao mesmo tempo. A ativação
ocorrerá quando uma molécula de uma substância
(o indutor) alterar a forma do repressor, permitindo
o desbloqueio dos genes operador e promotor. Esse
mecanismo ocorre em bactérias, como no caso da
formação de enzimas que metabolizam a lactose.
No segundo caso, a adição de uma substância
ao meio inibe a sua síntese, ou seja, a própria substância é o repressor. Isto também ocorre em bactérias,
e o exemplo clássico é o triptofano.
Mitose
ribossomo
RNAm
enzima 1
lactose
(INDUTOR)
enzima 2 enzima 3
Enzimas que permitem o
metabolismo da lactose
repressor inativo
(não se encaixa no operador)
FUNCIONAMENTO
POR INDUÇÃO
Em eucariontes, não há um modelo de regulação gênica geral,
mas esses mecanismos diferem muito dos procariontes discutidos acima. Entre eles estão o grau de enovelamento do DNA
e a presença de hormônios.
Divisão celular
EM_V_BIO_004
Vimos, também, que os gametas são células haploides que, ao se fundirem, produzem células diploides e, então um organismo inteiro dessas células.
Esses dois fenômenos só são possíveis devido a
um processo denominado de divisão celular.
O processo de divisão celular é uma parte de
um processo mais complexo, denominado de ciclo
celular. Nele observamos a existência de um período longo, que antecede a divisão propriamente dita,
denominado de intérfase.
A intérfase apresenta-se dividida em três momentos: G1 – S – G2.
O G1 é o momento mais longo e antecede a
duplicação do DNA. O S é o momento da duplicação
do DNA e o G2, o mais curto, compreende o espaço
entre a duplicação do DNA e a divisão.
Devemos observar que o período G1, na realidade, é o próprio período de vida da célula, durante o
qual ela realiza as suas atividades metabólicas. O G2
também é um período metabólico, porém a célula produz apenas produtos destinados à divisão celular.
No período S, o DNA se duplica. Cada cromátide
(filamento de DNA) passa a ter uma cópia idêntica,
ligada pelo centrômero. Agora, cada cromossomo é
formado por duas cromátides-irmãs.
O processo de divisão celular pode ser de dois
tipos: mitose, que é um processo equacional, ou
meiose, que é um processo reducional.
Vimos, quando começamos a estudar cariótipo,
que somos criados a partir da fusão de dois gametas,
produzindo uma célula denominada de zigoto.
O processo na realidade apresenta duas etapas:
a mitose propriamente dita, que é a divisão nuclear,
e a citocinese, que é a divisão citoplasmática.
O processo mitótico é dividido em quatro partes:
prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Vamos estudar cada momento em separado,
mas lembrando que a célula executa os eventos sem
interrupção.
Prófase
•• Os cromossomos começam a se condensar.
Ficam mais curtos e grossos.
•• Os nucléolos desaparecem, pois se desmancham na cariolinfa.
•• O centríolo se duplica no citoplasma e os
novos começam a migrar para os polos,
iniciando-se a formação em volta deles de
concentrações proteicas, denominadas de
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7
•• A carioteca se desmonta, espalhando o conteúdo nuclear. Os cromossomos já estão bem
condensados.
Metáfase
•• O fuso acromático está completo.
•• Os cromossomos prendem-se, pelo centrômero, às fibras do fuso, dispondo-se no plano
equatorial da célula, o que chamamos de
placa equatorial ou placa metafásica.
•• Inicia-se a migração das cromátides-irmãs.
•• É durante esta fase que os cromossomos são
melhor observados.
externa da célula e caracterizando-se pelo estrangulamento da membrana plasmática, que acaba por se
dividir em duas.
A centrífuga ocorre nas células vegetais e
de algas. Na telófase da célula vegetal, ocorre o
aparecimento de bolsas membranosas com pectina, que começa a se acumular na região mediana.
Essas bolsas se fundem formando o fragmoplasto
(lamela média), que ao se estender de um lado ao
outro, separa o citoplasma em dois. Posteriormente,
começará o depósito de celulose, criando, então,
as paredes celulósicas primárias, que irão separar
definitivamente as duas células-filhas.
Convém ressaltar que essa separação não é total. Existem espaços no fragmoplasto que promovem
a continuidade entre os citoplasmas das células filhas.
Esses poros são denominados de plasmodesmos.
IESDE Brasil S.A.
áster. Essa migração faz com que surjam
entre eles fibras de proteínas que formarão
o fuso acromático (fuso mitótico).
Anáfase
•• As cromátides-irmãs se separam, formando
dois conjuntos idênticos em cada polo da
célula.
ANÁFASE
FRAGMOPLASTO
ANÁFASE
LAMELA MÉDIA
Telófase
•• Ocorre a descondensação dos cromossomos,
voltando à forma clássica da cromatina.
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•• Os nucléolos voltam a aparecer.
MITOSE
INTÉRFASE
8
PRÓFASE
METÁFASE
ANÁFASE
TELÓFASE
Agora a célula possui dois núcleos – irmãos
idênticos ao núcleo inicial da célula interfásica.
Esse processo que se iniciou na prófase e terminou na telófase recebe o nome de cariocinese
(do grego movimento do núcleo) que, na realidade,
apresenta a divisão do núcleo.
Na célula, começa a citocinese, que significa
divisão da célula.
A citocinese pode ser de dois tipos: centrípeta
ou centrífuga.
A centrípeta ocorre em células animais e de
alguns protozoários, tendo início na região mediana
TELÓFASE
Mitose em célula vegetal – fase final.
Devemos ter em mente que na célula vegetal
não existe centríolo nem áster, denominando-se a
mitose de acêntrica e anastral. Porém, ocorre a formação dos fusos.
Os fusos, por sua vez, tanto em células animais
quanto vegetais são formados pelos microtúbulos
proteicos do citoesqueleto.
Meiose
A meiose é um processo reducional, pois reduz
a quantidade cromossômica de uma célula diploide
para formar quatro haploides.
Esse mecanismo é importantíssimo para a reprodução sexuada, pois sem ele não seria possível a
existência de gametas.
Na realidade, todas as espécies eucariontes
com reprodução sexuada realizam, em alguma fase
de sua vida, o processo meiótico.
Porém, de acordo com a fase do ciclo de vida que
o ser realiza nesse processo, ela pode ser classificada
em gamética, zigótica ou espórica.
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EM_V_BIO_004
•• Inicia-se a formação de nova carioteca em
torno de cada conjunto de cromátides.
•• Meiose gamética – Quando forma gametas.
Ocorre em certas algas e na maioria dos animais. O indivíduo adulto é diploide e para
formar seus gametas, que são haploides, faz
meiose. O ciclo é denominado de haplobionte
diplonte, pois existe apenas um tipo de indivíduo adulto e ele é diploide.
•• Meiose zigótica – Ocorre no zigoto. Esse tipo
de meiose acontece em algumas espécies de
algas, protozoários e fungos. Os indivíduos
adultos são haploides, formando gametas
haploides e quando se fundem formam um
zigoto diploide, que fará meiose para formar
novos indivíduos. O ciclo é denominado de
haplobionte haplonte, pois existe apenas um
tipo de indivíduo adulto e ele é haploide.
•• Meiose espórica – Quando forma esporos.
Ocorre em certas algas e plantas. Nessas
espécies há dois tipos de indivíduo: gametófitos haploides, produtores de gametas e
esporófitos diploides, produtores de esporos.
Os gametas se fundem formando zigotos diploides, os quais geram indivíduos 2n que farão meiose, produzindo esporos haploides. Os
esporos formarão os gametófitos, fechando o
ciclo. Esse ciclo é denominado de alternante
ou diplobionte. Também conhecemos como
alternância de gerações.
Em alguns livros didáticos, é possível encontrar
a seguinte troca de termos:
•• “haplobionte” para haplobionte haplonte;
•• “diplobionte” para haplobionte diplonte;
•• “haplodiplobionte” para diplobionte.
Essa terminologia foi debatida e tem sido considerada um erro de interpretação.
Indivíduo
diploide (2n)
Meiose
Gamética
Haplobionte
Diplonte
Desenvolvimento
Gametas (n)
Meiose
Zigótica
Zigoto (2n)
Gametas (n)
Indivíduo
haploide(n)
EM_V_BIO_004
Esporo (n)
Meiose
Germinação
Desenvolvimento Gametas (n)
Indivíduo
diploide (2n)
Ciclo
Diplobionte
Indivíduo
haploide(n)
Meiose
Vamos observar o fenômeno da meiose propriamente dito.
A meiose, na realidade, é constituída por
dois momentos. Um reducional, que é a essência
do processo e o outro equacional, que completa o
processo.
O momento reducional é denominado de I e o
equacional de II. Assim teremos:
Divisão I
prófase I
metáfase I
anáfase I
telófase I
Divisão II
prófase II
metáfase II
anáfase II
telófase II
Meiose
Devemos lembrar que os procedimentos interfásicos da meiose são idênticos ao da mitose, ou
seja, a célula, quando iniciar a meiose, já terá o seu
material cromossômico duplicado.
Divisão I
A prófase I apresenta-se de maneira um pouco
diferente do que na mitose, não só quanto a alguns
fenômenos, como ao tempo.
Para efeito didático, a prófase I foi dividida em
5 subfases, que são: leptóteno, zigóteno, paquíteno,
diplóteno e diacinese.
Prófase I
Zigoto (2n)
Meiose
Meiose
Espórica
Zigoto (2n)
Ciclo
Haplobionte
Haplonte
•• Leptóteno – Inicia-se a condensação dos
cromossomos. Porém, ela não ocorre de maneira igualitária ao longo do cromossomo.
As regiões que se condensam primeiro são
denominadas de cromômeros.
•• Zigóteno – Ocorre o emparelhamento dos
cromossomos homólogos por intermédio dos
cromômeros. O emparelhamento é rigoroso.
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•• Diacinese – Os homólogos se afastam ainda
mais, terminando o quiasma; a carioteca se
desmonta, permitindo a mistura do conteúdo
nuclear com o citoplasma. Os pares homólogos se dispõem na região central.
Lembre-se de que durante todo o processo
da prófase I, os fusos estão sendo montados, o
nucléolo desapareceu e os centríolos se deslocam
para os polos.
Divisão II
A divisão II nada mais é do que um processo
semelhante à mitose, visto que agora os cromossomos duplicados irão duplicar o seu centrômero e, com
isso, manter a quantidade cromossômica da célula,
produzindo, a partir das duas células provenientes da
fase I, quatro células com quantidades idênticas.
O fenômeno que pode ocorrer na prófase I
denominado de permutação ou crossing-over, é
de fundamental importância para o processo evolutivo das espécies sexuadas, visto que permite
que fragmentos dos cromossomos sejam trocados
entre as cromátides. Com isso, aumenta-se a recombinação genética.
Metáfase I
•• Os cromossomos se ligam aos fusos pelos
centrômeros de tal maneira que cada homólogo estará voltado para um polo.
Anáfase I
•• Os cromossomos duplicados migram para os
polos. Observa-se aqui umas das diferenças
entre a mitose e a meiose: não ocorre a duplicação do centrômero. Cada cromossomo
apresentará duas cromátides, migrando
duplicados.
Telófase I
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LEPTÓTENO
ZIGÓTENO
PAQUÍTENO
DIPLÓTENO
DIACINESE
METÁFASE I
ANÁFASE I
METÁFASE II
TELÓFASE I
PRÓFASE II
ANÁFASE II
•• Ocorre o desmonte dos fusos, o reaparecimento dos nucléolos e a montagem das cariotecas. A célula possui agora dois núcleos,
iniciando-se a citocinese, dividindo o citoplasma e gerando duas novas células.
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TELÓFASE II
EM_V_BIO_004
•• Diplóteno – Observa-se com clareza que cada
cromossomo está duplicado, pelo fato dos
pares sofrerem um afastamento. Se ocorreu a
permutação, observaremos também o quiasma (em forma de X).
Essas duas novas células possuem a metade da
quantidade cromossômica da célula original, visto
que os cromossomos não duplicaram o seu centrômero e, portanto, suas cromátides não se separaram.
Às vezes, pode ocorrer um período de tempo
entre a fase I e a fase II da meiose. Se existir esse
período, ele será denominado de intercinese.
IESDE Brasil S.A.
•• Paquíteno – A condensação chegou ao fim
e agora não é mais possível a distinção dos
cromômeros. Os cromossomos homólogos
estão perfeitamente emparelhados, observando-se a tétrade (as quatro cromátides) do
par homólogo. Pode ocorrer a sobreposição
entre as duas cromátides internas do par
homólogo, caracterizando-se a permutação
ou crossing-over.
a) mensageiro, quarenta.
b) mensageiro, 120.
c) transportador, sessenta.
1. Das atividades celulares citadas abaixo, a que mais
diretamente depende da participação do núcleo da
célula é:
a) a respiração celular.
b) o transporte ativo.
d) transportador, 120.
e) ribossômico, sessenta.
``
A codificação é feita através do RNA mensageiro. Cada
aminoácido é informado por 3 nucleotídeos. Logo, 40
aminoácidos serão informados por 120 nucleotídeos.
c) a fotossíntese.
d) a secreção celular.
e) a síntese de proteínas.
``
Solução: E
A síntese proteica depende das estruturas celulares como
os cromossomos, a partir dos quais o DNA é transcrito
e traduzido.
2. Acerca do núcleo interfásico, assinale a alternativa
INCORRETA.
5. Modernamente, utiliza-se a técnica de hibridização
molecular para identificar sequências conhecidas de
DNA virais, pela introdução de fragmentos específicos
de DNA marcado com 32P radiativo (sonda molecular).
Se, no diagnóstico de determinada virose, for empregada uma sonda molecular com a seguinte sequência
nucleotídica: AGT – TCA – GTT – ACA, a doença identificada será:
a) hepatite A: UCA – AGU – CAA – UGU.
a) A cromatina que se encontra desespiralizada é denominada eucromatina.
b) hepatite B: TCA – AGT – CAA – TGT.
c) hepatite C : TCU – UGT – CUU – TGT.
b) O nucléolo verdadeiro ou plasmossomo representa
um local de síntese de RNA ribossômico.
c) O nucléolo falso representa um acúmulo de heterocromatina, pois é um novelo de cromonemas.
d) Os cromossomos são visíveis como longos filamentos espiralizados e corados por corantes ácidos.
``
Solução: B
d) hepatite D : UGA – AGU – GAA – UGU.
e) hepatite E : TGA – ACT – GAA – TCA.
``
Solução: B
A paridade A – T, C – G demonstra que o acoplamento
da sonda ocorrerá com o vírus da hepatite B.
Solução: D
Os cromossomos possuem caráter ácido, logo devem
ser corados com corantes básicos.
3. Considere que o núcleo interfásico possua um potencial hidrogeniônico de 10-6. O núcleo terá caráter
ácido, básico ou neutro?
``
``
Solução:
Considerando que por definição pH = - log [H+] e
que foi dado que [H+] = 10-6, logo teremos que: pH
= -log 10-6 pH = 6, portanto o núcleo tem caráter
ácido.
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6. Considerando que existem 4 bases nitrogenadas para
formar um códon e que elas podem ser repetidas,
conseguimos 64 combinações. E se não fosse possível a repetição, quantos códons diferentes poderiam
ser formados?
4. Uma proteína formada por quarenta aminoácidos e
codificada por uma molécula de RNA (1) de no mínimo
(2) nucleotídeos, (1) e (2) correspondem, respectivamente, a:
Solução:
4 x 3 x 2 = 24 combinações
7.
A quantidade de DNA de uma célula somática em metáfase mitótica é X. Células do mesmo tecido mas nas
fases G1 e G2, devem apresentar, respectivamente, um
quantidade de DNA igual a:
a) X/2 e X
b) X e X
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c) 2X e X
c) o exame radiológico dos órgãos sexuais.
d) X e 2X
d) a pesquisa de hormônios sexuais femininos através
de um exame de sangue.
e) X/2 e 2X
e) a análise radiográfica da bacia.
Solução: A
Na metáfase mitótica o DNA ainda estará duplicado, da
mesma forma que em G2 (X). Porém em G1 o material
se encontrará sem duplicação, ou seja X/2.
8. Na divisão celular, a etapa em que ocorre emparelhamento dos cromossomos na placa equatorial denomina-se:
a) prófase.
``
I. O daltonismo é transmitido por herança genética.
II. A hemofilia é uma herança genética ligada aos cromossomas sexuais.
III. O genoma humano é de 46 cromossomos.
b) metáfase.
Está correta ou estão corretas:
a) Somente I e II.
c) anáfase.
b) I, II e III.
d) telófase.
c) Somente II e III.
e) intérfase.
d) Somente I e III.
e) Nenhuma.
Solução: B
A característica da metáfase é o emparelhamento dos
cromossomos no equador da célula.
3. (UFF) Numere a coluna direita, relacionando-a com
coluna esquerda.
Indivíduos:
Quantidade de cromatinas sexuais (corpúsculos de Barr):
1 - 45, X
(
) quatro
2 - 46, XX
(
) duas
3 - 49, XXXXX
(
) nenhuma
4 - 49, XXXXY
(
) uma
5 - 47, XXX
(
) três
9. No ovócito de um anfíbio o processo mitótico é mais
lento na região denominada de polo vegetativo. Isso
ocorre porque a concentração de vitelo é maior, o
que aumenta a densidade. Qual a diferença entre a
concentração e a densidade do citoplasma dessa
célula?
a) 2, 4, 1, 3, 5
``
Solução:
b) 3, 5, 1, 2, 4
A concentração é a relação entre a massa do soluto
e o volume da solução, ou seja, a massa do vitelo
em relação ao volume do citoplasma. A densidade é
a relação da massa da solução (citoplasma) para o
volume da solução (citoplasma).
c) 2, 3, 1, 4, 5
1. (Unirio) Em eventos esportivos internacionais como os
Jogos Pan-americanos ou as Olimpíadas, ocasionalmente, há suspeitas sobre o sexo de certas atletas, cujo
desempenho ou mesmo a aparência sugerem fraude.
Para esclarecer tais suspeitas utiliza-se:
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2. (PUCPR) Analise as afirmações:
Assinale a opção que apresenta a sequência correta de
numeração.
d) 3, 2, 1, 4, 5
e) 2, 1, 3, 4, 5
4. (UERJ) “Derrubamos a grande barreira que separava
os reinos animal e vegetal: a célula é a unidade da
matéria viva.”
Essa afirmativa foi feita por cientistas ao descobrirem,
em 1839, aquilo que lírios, águas-vivas, gafanhotos,
minhocas, samambaias e humanos têm em comum.
Pode-se dizer que todas as células dos seres acima
citados têm as seguintes características:
a) centríolo e lisossomo.
a) a identificação da cromatina sexual.
b) parede celular e mesossomo.
b) a contagem de hemácias cuja quantidade é maior
nos homens.
c) núcleo individualizado e mitocôndria.
d) material nuclear disperso e cloroplasto.
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EM_V_BIO_004
``
5. (Fuvest) A égua, o jumento e a zebra pertencem a
espécies biológicas distintas que podem cruzar entre
si e gerar híbridos estéreis. Destes, o mais conhecido é
a mula, que resulta do cruzamento entre o jumento e a
égua. Suponha que o seguinte experimento de clonagem foi realizado com sucesso: o núcleo de uma célula
somática de um jumento foi transplantado para um óvulo
anucleado da égua e o embrião foi implantado no útero
de uma zebra, onde ocorreu a gestação. O animal (clone) produzido em tal experimento terá, essencialmente,
características genéticas:
a) de égua.
b) de zebra.
c) de mula.
d) de jumento.
e) das três espécies.
6. (Unirio)
Ele representa:
a) o fenótipo do organismo.
b) o genoma de uma célula haploide.
c) o genoma de uma célula diploide.
d) os cromossomos de uma célula haploide.
e) os cromossomos de uma célula diploide.
8. (UFF) Ao se pesquisar a função dos nucléolos realizaram-se experiências com uma linhagem mutante do anfíbio Xenopus. Verificou-se que cruzamentos de indivíduos
dessa linhagem produziam prole com alta incidência de
morte – os embriões se desenvolviam normalmente e,
pouco depois da eclosão, os girinos morriam. Estudos
citológicos mostraram que os núcleos dos embriões ou
não apresentavam nucléolos, ou apresentavam nucléolos
anormais.
Conclui-se que a primeira atividade celular afetada
nestes embriões foi:
a) o processamento do RNA mensageiro.
b) a produção de RNA mensageiro.
c) a produção de histonas.
d) a produção de ribossomos.
e) a produção de RNA polimerase.
9. (PUC-Rio) Após a fecundação, durante o desenvolvimento embrionário, células se dividem e se especializam a partir de uma única célula inicial (célula-ovo),
apresentando formas e funções diferentes entre si no
ser formado. A diferenciação durante a embriogênese
ocorre porque:
A figura anterior representa os diferentes tipos
de cromossomos humanos. Os autossomos estão
numerados de 1 a 22, e os cromossomos sexuais,
designados por X e Y. Sendo assim, uma célula somática
do corpo de uma mulher apresenta:
a) 22 autossomos + Y.
b) 22 autossomos + XX.
c) 22 autossomos + XY.
d) 44 autossomos + X.
e) 44 autossomos + XX.
7.
(PUC-Campinas) A análise citogenética realizada em
várias células de um mamífero permitiu elaborar o seguinte esquema:
a) diferentes genes do indivíduo são mantidos sob
forma de heterocromatina em diferentes células.
b) os mesmos genes de um indivíduo são mantidos sob
forma de heterocromatina, em diferentes células.
c) diferentes células de um mesmo indivíduo têm patrimônio genético diferente.
d) cada um dos pais doa metade da informação genética do indivíduo, formando-se, nas células deste,
um mosaico.
10. (PUC-Rio) Os cromossomos são constituídos principalmente por:
a) fosfolipídeos.
b) proteínas.
EM_V_BIO_004
c) ácido ribonucleico.
d) enzimas.
e) ácido desoxirribonucleico.
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11. (Mackenzie) Na célula representada a seguir, a produção, o armazenamento e a secreção de proteínas são
funções exercidas respectivamente pelas organelas:
14. (UECE) Uma célula eucarionte, que realiza síntese proteica para exportação, geralmente utiliza, como vias de
direcionamento de saída dos produtos, as organelas:
a) retículo endoplasmático rugoso e Complexo de Golgi.
b) lisossomos e Complexo de Golgi.
c) centríolos e lisossomos.
d) retículo endoplasmático rugoso e mitocôndrias.
15. (UERJ) Humano tem mais de 100 mil genes
a) I, III e V
Pesquisadores da Incyte Pharmaceuticals Inc. da
Califórnia revelaram que há em torno de 140 mil genes
dedicados à elaboração de proteínas que programam
as células do corpo humano.
b) I, II e IV
(Jornal do Brasil, 25 set. 1999.)
c) II, III e V
A síntese das proteínas, de acordo com a informação
contida nos genes, ocorre por intermédio de:
a) polirribossomos com moléculas de RNA mensageiro.
d) I, IV e V
e) II, III e IV
12. (UEL) Uma substância tóxica que interfira com a síntese de proteínas afetará, em primeiro lugar, a função
exercida:
a) pelo núcleo.
b) pelos ribossomos.
c) pelas mitocôndrias.
d) pela membrana celular.
e) pelos centríolos.
b) enzimas presentes nas membranas do Complexo
de Golgi.
c) ribossomos isolados ligados à membrana do envoltório nuclear.
d) mensagens nas enzimas da membrana do retículo
endoplasmático granular.
16. (UnB) A síntese proteica envolve um complexo de estruturas celulares que trabalham harmonicamente, como
mostra o esquema adiante.
13. (Cesgranrio) Sobre o esquema anterior, são feitas as
seguintes afirmativas:
I. A formação de moléculas de proteínas é uma reação de degradação.
II. É através de reações de síntese que o ser vivo consegue energia para a sua vida.
A(s) afirmativa(s) é(são):
a) apenas a I.
b) apenas a II.
c) apenas a III.
d) apenas a I e a II.
14
e) apenas a II e a III.
Com base no esquema e em conhecimentos correlatos,
julgue os itens a seguir.
(( ) O esquema mostra a síntese proteica em uma célula
procariótica.
(( ) Os tipos de RNA necessários para a síntese proteica em procariotos e eucariotos são essencialmente
diferentes.
(( ) Na expressão de um gene eucariótico, a transcrição
e a tradução ocorrem simultaneamente.
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EM_V_BIO_004
III. O conjunto das reações de síntese e degradação
constituem o metabolismo.
(( ) Uma molécula de RNAm pode ser utilizada para a síntese concomitante de várias moléculas da proteína.
17. (PUCPR) Muito se comenta, ultimamente, a respeito
do código genético humano e de suas consequências
para a humanidade. A partir desse conhecimento, a
ciência poderá, enfim, conhecer qual ou quais genes
codificam determinada proteína. Considerando-se que
grande parte dos hormônios são proteínas produzidas
por determinado tipo celular, identifique, no desenho
abaixo, quais são as estruturas celulares responsáveis
pela transcrição, pela síntese e pela secreção de uma
proteína, respectivamente:
d) A função do complexo golgiense (de Golgi) é armazenar proteínas já produzidas pela célula, sem
participar da biossíntese destas moléculas.
e) Os ribossomos participam da síntese de diversas
biomoléculas celulares, como as proteínas, os nucleotídeos e os lipídeos.
19. Ceará joga fora opção alimentar
Segundo pesquisas da UFC, a cada ano, 800 toneladas de
carne de cabeça de lagosta não são aproveitadas, sendo
lançadas ao mar. O estudo sobre hidrólise enzimática de
desperdício de lagosta, título do pesquisador Gustavo
Vieira, objetiva o uso de material de baixo custo para
enriquecer a alimentação de populações carentes.
O processo consiste na degradação de moléculas
orgânicas complexas em simples por meio de um
catalisador e na posterior liofilização. O pó resultante é
de alto teor nutritivo, com baixa umidade e resiste, em
bom estado de conservação, por longos períodos.
(Jornal do Brasil – 27 ago. 1994.)
Com base nos processos descritos no artigo anterior,
assinale a opção correta:
a) As moléculas orgânicas simples obtidas são glicerídios que são utilizados pelo organismo com função
reguladora.
a) 1, 3 e 4
b) 2, 5 e 6
c) 1, 3 e 5
d) 1, 3 e 6
18. (PUCPR) Com relação às organelas celulares presentes
na figura, é correto afirmar que:
b) As moléculas orgânicas complexas empregadas
são proteínas que, ao serem digeridas em aminoácidos, são utilizadas pelo organismo com função
estrutural.
c) O catalisador do processo é uma enzima capaz de
degradar proteínas em monossacarídeos essenciais à liberação de energia para as atividades orgânicas.
d) A hidrólise enzimática de moléculas orgânicas
complexas é realizada por catalisador inorgânico
em presença de água.
e) O alto teor nutritivo do produto é devido ao fato
de as moléculas orgânicas simples obtidas serem
sais minerais indispensáveis ao desenvolvimento
orgânico.
(LOPES, S. Bio. São Paulo: Saraiva,1999.)
a) A síntese proteica nos eucariontes depende da
presença de ribossomos. Nos procariontes, é necessária, apenas, a presença de poliribossomos.
20. Uma célula animal está sintetizando proteínas. Nessa
situação, os locais indicados por I, II e III na figura a
seguir, apresentam alto consumo de:
EM_V_BIO_004
b) No retículo endoplasmático não-granuloso (liso)
ocorre a síntese de proteínas que serão utilizadas
pela própria célula, no seu citoplasma.
c) No retículo endoplasmático granuloso (rugoso)
ocorre a síntese de proteínas que serão secretadas
pela célula.
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a) (I) bases nitrogenadas, (II) aminoácidos, (III)
oxigênio.
b) (I) bases nitrogenadas, (II) aminoácidos, (III) gás
carbônico.
23. (PUC-SP) Os esquemas a seguir representam, de forma simplificada, três ciclos de vida apresentados pelos
seres vivos:
c) (I) aminoácidos, (II) bases nitrogenadas, (III)
oxigênio.
d) (I) bases nitrogenadas, (II) gás carbônico, (III)
oxigênio.
e) (I) aminoácidos, (II) oxigênio, (III) gás carbônico.
21. (Fuvest) Assinale a alternativa INCORRETA a respeito
da molécula dada pela fórmula geral a seguir:
Assinale a alternativa abaixo que apresenta corretamente
o tipo de meiose observada nos ciclos I, II e III.
a) I - espórica; II - gamética; III - zigótica.
b) I - espórica; II - zigótica; III - gamética.
c) I - zigótica; II - espórica; III - gamética.
a) É capaz de se ligar a outra molécula do mesmo tipo
através de pontes de hidrogênio.
b) Entra na constituição de enzimas.
d) I - gamética; II - zigótica; III - espórica.
e) I - gamética; II - espórica; III - zigótica.
24. (Mackenzie)
c) Representa um radical variável que identifica diferentes tipos moleculares dessa substância.
d) Os vegetais são capazes de produzir todos os tipos
moleculares dessa substância, necessários à sua
sobrevivência.
e) Essas moléculas são unidas umas às outras nos ribossomos.
22. (PUC-SP) A seguir, temos esquematizado o ciclo de
vida de uma determinada planta terrestre.
No esquema acima, que representa o ciclo de vida
dos vegetais I, II, III e IV, temos, respectivamente, os
processos de divisão celular:
a) mitose, meiose, mitose e mitose.
b) mitose, mitose, mitose e meiose.
c) meiose, mitose, mitose e mitose.
d) mitose, mitose, meiose e mitose.
e) meiose, mitose, meiose e mitose.
Analisando esse ciclo e desprezando a ocorrência de
mutações, pode-se prever que os componentes com a
mesma constituição genética são indicados por:
a) I, II e III
b) I, II e V
c) I, III e IV
d) II, III e IV
16
e) III, IV e V
O ciclo celular é interrompido entre as fases G1/S e
G2/mitose, e proteínas especiais controlam a evolução
do ciclo celular das novas células. Entre S/G2 algumas
proteínas checam possíveis falhas e erros na linha
de produção, decidem se o ciclo celular avança ou
é paralisado, iniciando um processo de destruição
do material genético, conhecido como APOPTOSE,
ou morte celular espontânea. Portanto, a inativação
de qualquer um dos componentes ou operadores
do sistema de checagem ou de apoptose poderia
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EM_V_BIO_004
25. (PUC Minas) Texto:
provocar a proliferação contínua das células e possível
desenvolvimento de tumores cancerosos. Um exemplo
observável das consequências de apoptoses é o
descamar da pele após sua exposição prolongada à
radiação solar intensa.
O esquema abaixo ilustra o texto anterior, representando
o ciclo celular de células somáticas de mamíferos.
(R) Formação da placa equatorial dupla.
(S) Participação dos centrômeros e separação das
cromátides.
A associação correta é:
a) I - P; III - R; IV - Q; V - S.
b) I - Q; II - P; III - S; IV - R.
c) I - Q; II - R; III - S; IV - P.
d) I - Q; III - R; IV - S; V - P.
e) II - Q; III - S; IV - R; V - P.
28. (Fuvest) Na meiose de uma espécie de planta formamse 16 tétradres ou bivalentes. Qual o número diploide
da espécie?
a) 4
b) 8
c) 16
Assinale a alternativa INCORRETA.
a) A apoptose pode ser um mecanismo de defesa do
organismo.
b) Lesões do DNA podem ativar a apoptose celular.
c) Lesões no DNA podem suprimir a apoptose.
d) 32
e) 64
29. (Unirio) A figura representa o ciclo celular e um diagrama da duração das diferentes etapas desse ciclo em
determinadas células.
d) Qualquer mutação que não seja corrigida pela
apoptose produzirá câncer.
26. (PUC Minas) Ainda com relação ao texto e ilustração da
questão anterior, assinale a afirmativa correta.
a) O metabolismo nuclear pode ser intenso tanto em
S quanto em G1.
b) Ao final de S, a célula tem o dobro de cromossomos
do que tinha em G1.
Quanto tempo é necessário para que essas células
dupliquem o seu DNA?
a) 2 horas e 30 minutos.
c) G1 é a fase do ciclo na qual ocorre a síntese proteica.
b) 3 horas.
d) S é uma fase do ciclo na qual o material genético,
por estar se replicando, encontra-se mais sujeito a
sofrer alterações por radiação.
c) 4 horas.
EM_V_BIO_004
27. (Unirio) A meiose é o processo pelo qual células diploides podem originar células haploides, objetivando a
formação de células destinadas à reprodução da espécie.
A meiose consiste em duas etapas consecutivas, cada
uma com várias subfases sucessivas. Correlacione as
etapas da meiose com suas principais características.
(I) Zigóteno da Prófase I
(II) Paquíteno da Prófase I
(III) Metáfase I
(IV) Metáfase II
(V) Telófase
(P) Reconstituição nuclear e citocinese.
(Q) Sinapse cromossômica.
d) 6 horas e 30 minutos.
e) 9 horas.
30. (UFF) Examine as seguintes afirmativas referentes ao
ciclo celular:
I. Quando uma célula sai da subfase S da interfase
apresenta o dobro de DNA.
II. Se a célula não estiver em processo de divisão,
ocorre pouca atividade metabólica no núcleo interfásico.
III. Divisão celular é um processo que sempre dá origem a duas células geneticamente iguais.
IV. Na anáfase da primeira divisão da meiose não ocorre divisão dos centrômeros.
V. As células germinativas sofrem mitose.
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17
As afirmativas verdadeiras são as indicados por:
a) I e ll
b) l e Ill
33. (Unirio) Considerando que uma espécie possua n.º de
cromossomos nas células somáticas 2n = 6, a célula
apresentada na figura adiante evidencia estes cromossomos em:
c) I, IV e V
d) II e III
e) Il, III e V
31. (PUC-Campinas) Meiose com formação de esporos
haploides ocorre no ciclo de vida de:
a) briófitas, de pteridófitas e de fanerógamas.
b) briófitas e de pteridófitas apenas.
c) fanerógamas apenas.
d) pteridófitas apenas.
e) briófitas apenas.
32. (UERJ) O gráfico I adiante mostra a relação entre a velocidade de crescimento da célula e seu ciclo de divisão
celular, em um organismo de vida livre, como a levedura,
em condições favoráveis de nutrição.
Foi testada, experimentalmente, a mesma relação em
condições desfavoráveis de nutrição, obtendo-se o
resultado expresso no gráfico II:
a) metáfase mitótica.
b) metáfase I.
c) metáfase II.
d) anáfase mitótica.
e) anáfase II.
34. (PUC-Campinas) Assinale a alternativa que identifica
corretamente os cromossomos que migram para polos
opostos da célula durante as anáfases da meiose e da
mitose.
a) MEIOSE I - homólogos, MEIOSE II - irmãos, MITOSE - irmãos.
b) MEIOSE I - homólogos, MEIOSE II - irmãos, MITOSE - homólogos.
c) MEIOSE I - irmãos, MEIOSE II - irmãos, MITOSE
- homólogos.
d) MEIOSE I - irmãos, MEIOSE II - homólogos, MITOSE - irmãos.
e) MEIOSE I - irmãos, MEIOSE II - homólogos, MITOSE - homólogos.
35. (Fuvest) Os dois processos que ocorrem na meiose,
responsáveis pela variabilidade genética dos organismos
que se reproduzem sexuadamente, são:
Quanto à reação dessas leveduras a condições
desfavoráveis de nutrição, podem-se perceber as
seguintes consequências, respectivamente, em relação
à maior massa atingida pela célula e à duração do ciclo
de divisão celular:
a) diminui - diminui.
b) diminui - não se altera.
c) aumenta - não se altera.
d) não se altera – aumenta.
18
a) duplicação dos cromossomos e pareamento dos
cromossomos homólogos.
b) segregação independente dos pares de cromossomos homólogos e permutação entre os cromossomos homólogos.
c) separação da dupla-hélice da molécula de DNA e
replicação de cada umas das fitas.
d) duplicação dos cromossomos e segregação independente dos pares de cromossomos homólogos.
e) replicação da dupla-hélice da molécula de DNA e
permutação entre os cromossomos homólogos.
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EM_V_BIO_004
(ALBERTS, B. et al., Biologia Molecular da
Célula. Porto Alegre: ArtMed., 1997. Adaptado.)
d) se somente a afirmativa III estiver correta.
e) se somente a afirmativa II estiver correta.
1. (Fuvest) Quantos cromossomos existem em cada um
dos seguintes tipos de células humanas normais: muscular, nervosa, espermatozoide e zigoto? Justifique a
resposta.
2. (Fuvest) Um estudante escreveu o seguinte em uma
prova: “As bactérias não têm núcleo nem DNA.” Você
concorda com o estudante? Justifique.
3. (Fuvest) Por que a ausência de nucléolo compromete a
síntese de proteínas em uma célula eucarionte?
4. (Unicamp) Comente a frase: “Cromossomos e cromatina
são dois estados morfológicos dos mesmos componentes celulares de eucariotos”.
5. (Unicamp) Ribossomos são formados por RNA e proteínas, sintetizados pelos processos de transcrição e
tradução, respectivamente.
a) Onde esses processos ocorrem na célula eucariótica?
b) O que acontecerá com os processos de transcrição
e tradução, se ocorrer uma inativação na região organizadora do nucléolo? Justifique.
6. (Mackenzie)
7.
(UFF) Estabeleça uma diferença entre:
a) cromossomo metacêntrico e cromossomo acrocêntrico.
b) eritrograma e leucograma.
c) endomitose e amitose.
d) vírus e rickéttsia (quanto ao tipo de ácido nucleico).
e) eritropenia e anemia.
8. (UFSC) O núcleo é uma estrutura que coordena e comanda todas as funções celulares.
Assinale a(s) proposição(ões) que apresenta(m)
relações corretas entre as estruturas nucleares, sua
ocorrência e características químicas ou funcionais.
(( ) Ao observamos o núcleo interfásico em microscópio
óptico, verificamos a total compactação da cromatina, que passa a chamar-se cromossomo.
(( ) A carioteca corresponde ao fluido em que estão
mergulhados os cromossomos e as estruturas que
formam o nucléolo.
(( ) A membrana nuclear apresenta “poros” ou “annuli”, através dos quais ocorrem importantes trocas de
macromoléculas entre núcleo e citoplasma.
(( ) O nucléolo, mergulhado, no nucleoplasma, está
sempre presente nas células eucarióticas, podendo
haver mais de um por núcleo.
(( ) O nucléolo é uma região de intensa síntese de RNA
ribossômico (RNAr).
(( ) A cromatina é formada por uma única e longa molécula de RNA, associada a várias moléculas de glicoproteínas.
O esquema acima representa um experimento realizado
em amebas.
Considere as afirmativas abaixo:
I. A célula 4 apresentará as características genéticas
da célula 5.
9. (UFSC) O cariótipo consiste na montagem fotográfica,
em sequência, de cada um dos tipos cromossômicos.
Ele nos permite saber qual o número e qual a forma dos
cromossomos de uma espécie, bem como estabelece
o seu padrão cromossômico normal. A partir da análise
da figura a seguir, e em relação a esse estudo, assinale
V para verdadeiro e F para falso:
II. Pode-se concluir que, por serem anucleadas, as
hemácias são células que vivem pouco tempo.
EM_V_BIO_004
III. Entre outras funções, o núcleo é responsável pela
reprodução.
Assinale:
a) se todas as afirmativas estiverem corretas.
b) se somente as afirmativas I e II estiverem corretas.
c) se somente as afirmativas II e III estiverem corretas.
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19
(( ) o cariótipo é o “quadro cromossômico” das células
haploides de cada espécie.
(( ) na espécie humana, os cromossomos são classificados em 7 grupos, compreendendo 22 pares de
cromossomos autossômicos, e mais um par de
cromossomos sexuais que, no homem, é XY e, na
mulher, XX.
(( ) para a obtenção do cariótipo, são utilizadas células
de leucócitos em anáfase meiótica.
(( ) em fetos, normalmente a cariotipagem só deve ser
feita quando há real suspeita de algum tipo de alteração cromossômica, já que as técnicas de coleta de
material apresentam risco de aborto.
(( ) a partir da análise de cariótipos, informações valiosas podem ser obtidas, tais como a existência de
cromossomos extras ou de quebras cromossômicas, auxiliando no diagnóstico de certas anomalias
genéticas.
(( ) a Síndrome de Down, ou trissomia do cromossomo
16, e o daltonismo são exemplos de doenças de origem genética que podem ser diagnosticadas através do exame cariotípico.
10. (Fuvest) Uma espécie de lombriga de cavalo possui
apenas um par de cromossomos no zigoto (2n = 2).
Um macho dessa espécie, heterozigótico quanto a dois
pares de alelos (Aa Bb) formou, ao final da gametogênese, quatro tipos de espermatozoides normais com
diferentes genótipos quanto a esses genes.
a) Qual é o número de cromossomos e o número de
moléculas de DNA no núcleo de cada espermatozoide?
b) Quais são os genótipos dos espermatozoides
formados?
c) Por que, a partir das informações fornecidas, não é
possível estimar a proporção em que cada um dos
quatro tipos de espermatozoides aparece? Explique.
12. (UFF) Um aluno em sua casa, estudando eletromicrografias de diferentes células, recortou o núcleo de
duas células para posterior montagem em seu colégio.
O núcleo de uma destas células apresentava muita
eucromatina e nucléolo bem desenvolvido e, o da
outra, muita heterocromatina. No dia seguinte, em sala
de aula, o aluno percebeu que os citoplasmas dessas
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, com precisão, cada
núcleo ao respectivo citoplasma.
Tendo em vista as informações dadas, explique como
devem ser montadas estas duas células. Justifique
sua resposta, levando em consideração a atividade
metabólica dessas células.
13. (UFRJ) Para investigar a dinâmica de biossíntese de uma
proteína transportadora de glicose com relação às várias
organelas de uma célula, um pesquisador incubou as
células com um meio de cultura contendo um aminoácido marcado com carbono-14 (radioativo).
Após um período de incubação, o pesquisador tomou
amostras das células em cultura, isolou as várias
organelas e contou a radioatividade de cada uma.
As organelas analisadas foram: núcleo, ribossomas,
mitocôndrias e membrana plasmática.
a) Identifique a organela que, inicialmente, apresentou
radioatividade mais alta. Justifique sua resposta.
b) Ao final do período de incubação, qual organela
apresentou radioatividade mais alta? Justifique sua
resposta.
14. (UERJ) O gráfico a seguir demonstra a distribuição
citoplasmática do número de ribossomos isolados e
polirribossomas, em comparação com o número de
cadeias polipeptídicas em formação durante um certo
período de tempo.
Se considerarmos que cada molécula possua 101000
pares de bases e que possuímos 46 moléculas de
DNA, quantas bases devemos possuir?
20
(ALBERTS, Bruce et. al. Molecular Biology of the Cell.
New York: Garland Publishing, 1994, p. 239. Adaptado.)
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EM_V_BIO_004
11. Sabemos que os cromossomos são formados por
moléculas de DNA e que cada molécula é formada
pela paridade de 4 bases ( A – T ; C – G ).
a) Defina a relação existente entre os ribossomas isolados e a formação das cadeias polipeptídicas. Justifique sua resposta.
b) Descreva a estrutura das cadeias polipeptídicas e a
dos polirribossomas.
15. (Fuvest) O esquema representa uma célula secretora de
enzimas em que duas estruturas citoplasmáticas estão
indicadas por letras (A e B). Aminoácidos radioativos
incorporados por essa célula concentram-se inicialmente
na região A. Após algum tempo, a radioatividade passa
a se concentrar na região B e, pouco mais tarde, pode
ser detectada fora da célula.
O atleta Muhammad Ali ou Cassius Clay foi escolhido
para a abertura dos Jogos Olímpicos de 1996, nos
Estados Unidos, em Atlanta. Naquele momento, o mundo
viu um indivíduo com dificuldade de movimentação,
tremor das extremidades, face inexpressiva entre outros
sintomas, caracterizando uma doença chamada Mal de
Parkinson. Nessa doença, há degeneração de células
do cérebro que sintetizam dopamina. Pela medida da
atividade das enzimas da síntese de catecolaminas da
tabela anterior, a que contém material de pacientes com
Mal de Parkinson é:
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
17. “Cerca de 27 milhões de brasileiros têm intolerância
ao leite por deficiência na produção de uma enzima do
intestino.”
A
(Folha de São Paulo, 09 ago. 1998.)
a) Explique, em termos funcionais, a concentração
inicial de aminoácidos radioativos na estrutura
celular A.
b) Como se explica a detecção da radioatividade na
estrutura B e, em seguida, fora da célula?
16. (Cesgranrio) Catecolaminas são substâncias sintetizadas
por células de eucariotos. As reações químicas que
ocorrem para a síntese dessas substâncias ocorrem
em diferentes células do nosso organismo como, por
exemplo, células da medula adrenal e neurônios.
Reações:
Fenilalanina (1) Tirosina (2) Dopa (3)
(4) Noradrenalina (5) Adrenalina
DOPA-
hidroxilase
descarbo-
(2)
xilase (3)
A
+
+
-
-
B
+
+
+
++
C
+
+
+
-
D
++
++
++
+++
E
-
-
-
-
Legenda:
- ausente
++ intenso
- hidro-
b) atuam de forma inversamente proporcional ao aumento da temperatura.
c) são altamente específicas em função de seu perfil
característico.
d) são estimuladas pela variação do grau de acidez
do meio.
e) são consumidas durante o processo, não podendo
realizar nova reação do mesmo tipo.
feniletanolami-
Tirosina
Material
EM_V_BIO_004
Dopamina
Dopamina
Sobre a enzima citada no artigo, e as enzimas em geral,
podemos afirmar que:
a) aumentam a energia de ativação necessária para
as reações.
na N - metil-
xilase
transferase
(4)
(5)
+ significativo
+++ muito intenso
18. (UFES) Um cientista pretende determinar o local da
síntese e o caminho percorrido por uma macromolécula
produzida por uma célula eucarionte. Para esse propósito, ele marcou alguns dos componentes químicos dessa
molécula com enxofre radioativo (S35). Suas observações
no experimento foram as seguintes:
•• trinta minutos após o início do experimento, a marcação por (S35), na estrutura A indicada na figura
acima, era intensa.
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21
•• uma hora após o início da síntese da macromolécula, a intensidade máxima de marcação ocorreu
na estrutura B.
•• uma hora e meia após o início da experiência, a marcação mais intensa foi registrada na estrutura C.
Com base nessas informações, determine o nome:
a) da organela responsável pela síntese dessa macromolécula.
b) das organelas indicadas em B e C.
c) do processo D, indicado na figura.
d) da substância (macromolécula) que está sendo
produzida pela célula. Justifique sua resposta.
Dependendo da enzima produtora, a G6P pode tanto ser
degradada na via da glicólise para gerar energia quanto
ser usada para síntese de glicogênio.
A glicólise ocorre nos tecidos em geral e a síntese de
glicogênio ocorre principalmente no fígado. A síntese
do glicogênio somente acontece quando existe excesso
de glicose no sangue. Essa é uma forma de armazenar
esse açúcar.
Observe a figura a seguir, que apresenta as velocidades
de reação dessas duas enzimas em função da
concentração da glicose. Níveis normais de glicose no
sangue estão ao redor de 4mM.
19. (UFF) O esquema a seguir representa a participação
de organelas no transporte de proteínas de uma célula
eucariótica.
Qual das duas enzimas gera G6P para síntese de glicogênio hepático? Justifique sua resposta.
b) Cite uma função de cada uma das estruturas 1, 2 e 5.
20. (Unicamp) Os ribossomos são encontrados livres no
citoplasma, associados à superfície do retículo endoplasmático e dentro de mitocôndrias e cloroplastos,
desempenhando sempre a mesma função básica.
a) Que função é essa?
b) Por que alguns dos ribossomos se encontram associados ao retículo endoplasmático?
c) Por que as mitocôndrias e cloroplastos também têm
ribossomos em seu interior?
21. A glicoquinase e a hexoquinase são duas enzimas que
reagem com o mesmo substrato, a glicose. Ambas são
enzimas intracelulares que fosforilam a glicose formando
glicose 6-fosfato (G6P).
22
22. Uma proteína é formada por uma sequência de
100 aminoácidos. Essa proteína é formada por 10
aminoácidos distintos entre si que são sintetizados
por 4 bases nitrogenadas que formam combinações
de 3 a 3.
Sabendo-se que as bases podem ser repetidas,
quantas combinações são possíveis de serem
formadas?
23. Em diversas circunstâncias, ocorre produção de água
oxigenada (H2O2) em nosso organismo. Na presença
de íons Fe, a água oxigenada dá origem a um radical
livre que ocasiona mutações no DNA. Nesse processo,
a enzima catalase é importante, pois catalisa a produção de H2O e O2 a partir de H2O2 Para a verificação
desse fato, realizou-se um experimento constituído de
vários testes, nos quais, em tubos de ensaio contendo
H2O2,,acrescentaram-se diferentes materiais, conforme
especificado na tabela adiante medindo-se a quantidade
de O2 liberada.
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EM_V_BIO_004
a) Nomeie as estruturas indicadas, respectivamente,
pelos números 1, 2, 3, 4, e 5, identificando as organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais.
N.º do
teste
I
Material
acrescentado
_____________
Quantidade de
O2 liberado (+)
_____________
II
solução de catalase
+++
III
1g de fígado bovíno
triturado
++
IV
2g de fígado bovíno
triturado
+++++
V
3g de fígado bovíno
triturado
+++++
VI
um pedaço de fígado
bovíno cozido
_____________
a) uma célula em B e nas quatro em C.
b) uma célula em B e em duas em C.
c) uma célula em B e em uma em C.
d) duas células em B e em duas em C.
e) duas células em B e nas quatro em C.
25. (Fuvest) As algas apresentam os três tipos básicos de
ciclo de vida que ocorrem na natureza. Esses ciclos
diferem quanto ao momento em que ocorre a meiose e
quanto à ploidia dos indivíduos adultos. No esquema a
seguir está representado um desses ciclos.
Com base no experimento apresentado, julgue os
seguintes itens.
(( ) O experimento evidencia a existência da catálise do
fígado.
(( ) Os testes mostraram que a liberação de O2 é diretamente proporcional à concentração de enzima.
(( ) No teste VI, não ocorre liberação de O2 porque o
calor desnatura e, consequentemente, inativa as
enzimas.
a) Identifique as células tipo I, II e III.
(( ) Testes de III e VI podem ser considerados como
sendo os testes realizados para o controle do experimento.
b) Considerando que o número haploide de cromossomos dessa alga é 12 (n = 12), quantos cromossomos os indivíduos X, Y e Z possuem em cada
uma de suas células?
(( ) A liberação de O2 cessa após um curto período de
tempo por ocorrer consumo de enzima durante a
reação.
26. (Unicamp) Considere as duas fases da meiose, de um
organismo com 2n = 6 cromossomos, esquematizadas
a seguir e responda:
24. (Fuvest) A figura mostra etapas da segregação de um
par de cromossomos homólogos em uma meiose em
que não ocorreu permuta.
A
B
a) Que fases estão representadas na figura A e na B?
Justifique.
EM_V_BIO_004
b) Que tipo de alteração aparece em uma das figuras? Em relação ao cromossomos, como serão as
células resultantes de um processo de divisão com
essa alteração?
No início da intérfase, antes da duplicação cromossômica
que precede a meiose, um dos representantes de um
par de alelos mutou por perda de uma sequência de
pares de nucleotídeos.
Considerando as células que se formam no final da
primeira divisão (B) e no final da segunda divisão (C),
encontraremos o alelo mutante em:
c) Dê um exemplo de anomalia que seja causada por
esse tipo de alteração na espécie humana, cujo número normal de cromossomos é 2n = 46.
27. (Fuvest) Um grupo de células de mesmo tecido está
em processo de divisão. Algumas fases desse processo
estão representadas a seguir.
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23
riações na quantidade de ADN em cada célula nos dois
casos estão registradas nas figuras 1 e 2.
a) Que tipo de divisão celular está ocorrendo? Justifique sua resposta.
b) Qual sequência de números indica a ordem em que
acontecem as etapas sucessivas no processo da
divisão?
c) Em que etapa(s) está(ão) ocorrendo evento(s) que
promove(m) variabilidade genética? Justifique sua
resposta.
28. (Fuvest)
a) A célula de um animal, esquematizada a seguir, encontra-se na anáfase da primeira divisão da meiose.
O que permite essa conclusão?
Qual das figuras (1 ou 2) corresponde às células
do ovário e qual corresponde ao epitélio intestinal.
Justifique.
31. (Unesp) Criadores e sitiantes sabem que a mula (exemplar fêmea) e o burro (exemplar macho) são híbridos
estéreis que apresentam grande força e resistência. São
o produto do acasalamento do jumento (Equus asinus,
2n = 62 cromossomos) com a égua (Equus caballus,
2n = 64 cromossomos).
a) Quantos cromossomos têm o burro ou a mula? Justifique sua resposta.
b) Considerando os eventos da meiose I para a produção de gametas, explique por que o burro e a mula
são estéreis.
b) Utilize os contornos das figuras anteriores para representar duas células desse animal: uma, em anáfase II da meiose e a outra, em anáfase da mitose.
29. (Unicamp) Analise a seguinte figura de cromossomos:
32. (Fuvest) Uma certa substância interrompe a divisão celular porque impede a formação do fuso. Se adicionarmos
essa substância a uma cultura de células que iniciam a
mitose, em que fase a divisão será interrompida? Por
que a interrupção ocorrerá nessa fase?
33. (Unesp) A figura a seguir representa o esquema de um
corte longitudinal da região de crescimento de uma raiz.
As células dessa região sofrem mitoses sucessivas que
garantem o crescimento do órgão.
a) Que fenômeno celular está sendo mostrado na figura?
c) Qual é a importância desse fenômeno para os seres
vivos?
24
30. (UFRJ) Um pesquisador determinou as variações nas
concentrações de ADN ao longo do tempo, em células
do ovário e do epitélio intestinal de um animal. As va-
Baseando-se na figura, responda às seguintes questões:
a) Quais são as células que estão em interfase?
b) Qual a célula que representa a fase seguinte àquela
esquematizada na célula número 5?
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EM_V_BIO_004
b) Em que tipo de divisão celular ocorre esse fenômeno?
Por quê?
c) Que célula encontra-se em fase mais adiantada da
divisão: a número 1 ou a número 6?
d) Em qual célula a mitose está terminando?
34. (UFRJ) O tecido hepático do esquema a seguir possui
uma célula binucleada. Isso decorre de um processo
mitótico incompleto.
37. (Fuvest) Em certa linhagem celular, o intervalo de tempo
entre o fim de uma mitose e o fim da mitose seguinte
é de 24 horas. Uma célula dessa linhagem gasta cerca
de 12 horas, desde o início do processo de duplicação
dos cromossomos até o início da prófase. Do fim da fase
de duplicação dos cromossomos até o fim da telófase, a
célula gasta 3 horas e, do início da prófase até o fim da
telófase, ela gasta 1 hora. Com base nessas informações,
determine a duração de cada uma das etapas do ciclo
celular (G1, S, G2 e mitose) dessas células.
38. (Unicamp) A colchicina é uma substância de origem vegetal, muito utilizada em preparações citogenéticas para
interromper as divisões celulares. Sua atuação consiste
em impedir a organização dos microtúbulos.
(LINHARES, S.; GEWANDSNADJER, F. Biologia Hoje.
São Paulo: Ática, 1998. p. 36. Adaptado.)
Identifique o evento da divisão celular que não ocorreu.
Justifique.
35. (UFRJ) Certos produtos químicos podem bloquear a
divisão celular, destruindo o fuso acromático e danificando
os cromossomos. Esses produtos são usados como quimioterápicos no tratamento de pacientes com câncer. Em
geral as células cancerosas estão em constante divisão.
Apesar da quimioterapia exibir uma grande eficiência
terapêutica, pessoas submetidas a ela podem sofrer
efeitos colaterais, devido ao efeito dos quimioterápicos
sobre as células normais.
Que tecidos humanos são mais sensíveis aos efeitos
colaterais dos quimioterápicos: os tecidos epitelial e
hematopoético ou os tecidos muscular e nervoso?
Justifique sua resposta.
36. (UnB)
a) Em que fase a divisão celular é interrompida com a
colchicina? Explique.
b) Se, em lugar de colchicina, fosse aplicado um inibidor de síntese de DNA, em que fase ocorreria a
interrupção?
39. Durante a meiose sabemos que as cromátides migram para polos opostos, permitindo a redução no
número cromossomial. Se uma célula tiver 4 pares
homólogos, qual a probabilidade da cromátide direita
do 1.º par migrar para o mesmo pólo da cromátide
esquerda do 4.º par (considere que os cromossomos
ainda estão em prófase)?
40. (Unicamp) A figura abaixo mostra uma preparação
histológica corada de ponta de raiz de cebola. Que
células, dentre as numeradas de 1 a 5, correspondem a
intérfase, metáfase e anáfase do ciclo celular? Justifique
sua resposta, considerando apenas as informações
fornecidas pela figura.
Com o auxílio do diagrama e do gráfico acima, relativos
ao ciclo celular, julgue os itens a seguir.
(( ) O gráfico representa um processo importante para o
aumento da variabilidade genética.
EM_V_BIO_004
(( ) Na fase I, ocorre síntese de RNA.
(( ) Na fase III, a célula tem o dobro dos cromossomos
que tem na fase I.
(( ) Nas células em A, está ausente o envoltório nuclear.
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25
16. E, E, E, C
17. A
2. A
3. B
4. C
5. D
6. E
7.
E
8. D
9. A
10. E
11. B
12. B
13. C
14. A
15. A
26
18. C
19. B
20. A
21. A
22. B
23. E
24. C
25. D
26. C
27. D
28. D
29. C
30. C
31. B
32. D
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EM_V_BIO_004
1. A
33. D
c) Endomitose: duplicação cromossômica sem divisão
celular citoplasmática. Ocorre na formação dos cromossomos politênicos observados nas células das
glândulas salivares de drosófilas.
34. D
35. B
Amitose: duplicação celular assexuada em bactérias. Não há centríolos fuso ou aster e o material
genético não sofre espiralização.
d) Vírus: são seres acelulares que possuem apenas
um tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA.
1. Células muscular, nervosa e ovo ou zigoto são somáticas, portanto possuem 2n = 46 cromossomos.
Espermatozoides são gametas, portanto possuem n =
23 cromossomos.
Rickéttsia: são seres celulares e possuem os dois
tipos de ácido nucleicos DNA e RNA.
2. Não, bactérias são seres procariontes, desprovidos de
núcleo organizado, porém possuem cromatina (DNA).
e) Eritropenia: diminuição na produção de glóbulos
vermelhos (hemácias ou eritrócitos).
3. O nucléolo é um reservatório de RNA ribossômico,
matéria prima para a síntese dos ribossomos. Esses
organoides são os responsáveis pela produção das
proteínas celulares. Sem o nucléolo não há ribossomos
disponíveis para a síntese proteica.
Anemia: diminuição na produção de hemoglobina,
pigmento vermelho contido nos glóbulos vermelhos.
4. Os termos cromossomo e cromatina referem-se ao
material genético, ou seja, os filamentos formados por
DNA e proteínas que ocorrem no núcleo. Designa-se
como cromossomo o filamento duplicado e condensado que pode ser observado durante o processo de
divisão celular. Cromatina é o conjunto de filamentos
descondensados no núcleo da célula que não está se
dividindo em intérfase.
8. F, F, V, V, V, F
9. F, V, F, V, V, F
10.
a) No núcleo dos espermatozoides produzidos pelo
verme seriam observados um cromossomo e, portanto, uma molécula de DNA.
b) AB, Ab, aB e ab.
c) Os genes estão em ligação fatorial e, não dispondo
da frequência de permutação ou da distância entre os citados genes, torna-se impossível prever a
proporção de cada tipo de gameta formado pelo
animal.
5.
a) Transcrição no núcleo ao nível dos cromossomos e
tradução no citoplasma ao nível dos ribossomos.
b) Sem a região organizadora do nucléolo não haverá
RNA ribossômico, matéria-prima para a produção
desses organoides e, consequentemente, cessará
a síntese de proteínas na célula.
6. A
7.
a) Metacêntrico: cromossomos que possuem braços
de mesmo tamanho. Possui centrômero em posição
mediana.
Acrocêntrico: cromossomo que possui o centrômero em posição subterminal ficando com um braço
curto e um longo.
b) Eritrograma: contagem de glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos).
EM_V_BIO_004
Leucograma: contagem de glóbulos brancos (leucócitos).
11. Se uma molécula tem 101000, 46 moléculas terão:
46 . 101000 4,6 . 101001
12. Uma das células será montada utilizando-se o núcleo
com nucléolo bem desenvolvido e o citoplasma com
grande quantidade de organelas. Essa célula tem uma
intensa atividade metabólica com elevada síntese de
proteínas, uma vez que o nucléolo desenvolve-se quando
sintetiza grande quantidade de ribossomos.
A outra célula será montada utilizando-se o núcleo
com muita heterocromatina e o citoplasma com poucas
organelas. Nesse caso, a célula tem baixa atividade
metabólica devido ao fato de a heterocromatina ser
inativa no que diz respeito à expressão gênica.
13.
a) Ribossoma. É nessa organela que ocorre a síntese
de proteínas.
b) A membrana plasmática, pois é nela que acontece
o transporte de glicose.
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27
14.
20.
a) Ribossomos são responsáveis pela síntese das proteínas celulares.
a) Em ribossomos isolados não há síntese de cadeias
polipeptídicas. O RNA mensageiro é necessário,
pois transmite a mensagem genética para a síntese
dos polipeptídeos.
b) Os ribossomos aderidos às membranas do retículo endoplasmático são especializados em produzir
proteínas para exportação. Após a síntese, os polipeptídeos serão transferidas ao complexo golgiense.
Esse organoide se encarrega de promover a eliminação destas substâncias em grânulos de secreção.
b) Polipeptídeos são formados a partir do encadeamento de aminoácidos. Polirribossomos são constituídos de ribossomos ligados ao RNA mensageiro.
c) Mitocôndrias e cloroplastos são organoides citoplasmáticos capazes de produzir suas próprias
proteínas, já que possuem também DNA (genes)
em seu interior.
15.
a) A estrutura A é o retículo endoplasmático rugoso,
responsável pela síntese de proteínas na célula.
Para a síntese, são utilizados aminoácidos como
matéria-prima, o que explica sua alta concentração
inicial nessa região.
b) As proteínas sintetizadas são transferidas para a
estrutura B, o Complexo de Golgi, onde são processadas e concentradas em vesículas de secreção.
16. E
17. C
18.
21. A hexoquinase possui uma grande afinidade pela glicose, ou seja, ela atinge a velocidade máxima com uma
concentração muito pequena de glicose. A glicoquinase
exibe uma afinidade bem menor, pois somente atinge
sua velocidade máxima em concentrações bem mais
altas do substrato. Logo, a enzima que contribui para a
formação de glicogênio hepático é a glicoquinase, pois
esta somente produz G6P com máxima eficiência quando
há excesso de glicose no sangue.
22. Combinação de quatro bases três a três com repetição
irá gerar 64 combinações possíveis:
a) Ribossomos.
b) Complexo de Golgi e vesícula de secreção.
c) Secreção celular.
d) A célula está sintetizando proteínas através da ação
dos ribossomos localizados no retículo endoplasmático rugoso (A). Os polipeptídeos são transportados, armazenados, processados e concentrados
no Complexo de Golgi (B). Desse organoide brotam
as vesículas (C) que promovem a secreção celular.
4 x 4 x 4 = 64
23. C, E, C, E, E
24. B
25.
a) I = zigoto
II = esporos
III = gametas
19.
b) X (esporófito): 2n = 24
a) 1 - Retículo endoplasmático rugoso.
Y e Z (gametófitos): n = 12
26.
3 - Vesícula de secreção.
a) Fig. A - Anáfase I de meiose onde se observa a
disjução dos cromossomos homólogos.
4 - Vesícula endocítica.
Fig. B - Anáfase II com disjunção de cromátides.
5 - Lisossoma.
b) Na fig. B não ocorreu a separação das cromátides-irmãs em um dos cromossomos indicados. Esse
fato leva a formação de aneuploidias, ou seja, células haploides com um cromossomo a mais (n + 1)
e com um cromossomo a menos (n - 1).
As organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais são: retículo endoplasmático rugoso e
Complexo de Golgi.
b) Retículo endoplasmático rugoso – síntese de proteínas ou glicosilação de proteínas ou endereçamento de proteínas.
Complexo de Golgi – glicosilação de proteínas ou
síntese de polissacarídeos ou produção de grânulos de secreção;
28
Lisossoma – digestão intracelular.
c) Síndrome de Down (2A, XX + 21 ou 2A, XY + 21)
e Síndrome de Turner (2A, X 0)
27.
a) Meiose porque há disjunção de cromossomos homólogos e crossing-over.
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EM_V_BIO_004
2 - Complexo de Golgi.
33.
b) 3/ 4 / 1/ 2/ 5
c) Na etapa 3 observa-se o crossing-over, em que cromossomos homólogos trocam segmentos entre si,
produzindo recombinações gênicas.
a) 3 e 4
b) 8
c) 6
28.
a) O que permite concluir que se trata de anáfase I da
meiose é o fato de observarmos a disjunção dos
cromossomos homólogos.
b) Observe as figuras a seguir:
d) 8
34. A telófase da mitose não se processou, já que não houve
a divisão citoplasmática verificada como consequência
da citocinese.
35. Os tecidos epitelial e hematopoético. Esses tecidos têm,
normalmente, alta taxa de mitose, ao contrário dos tecidos nervoso e muscular, cujas células não se dividem
ou dividem-se com menos frequência.
36. E, C, E, C
37. G1 - 11 horas
S - 10 horas
G2 - 2 horas
mitose - 1 hora
Essa figura representa uma árvore filogenética hipotética
da evolução dos animais.
29.
a) O fenômeno mostrado na figura são os quiasmas
resultantes da permutação ou crossing-over entre
cromossomos homólogos.
b) Meiose. Nesse tipo de divisão que acontece o pareamento entre cromossomos homólogos, permitindo a troca de segmentos entre eles.
c) Recombinação entre cromossomos homólogos,
gerando novas combinações gênicas. A variabilidade decorrente, submetida à seleção natural, resulta
na adaptação dos seres vivos ao meio.
30. A figura 1 corresponde ao epitélio intestinal, pois a
quantidade de ADN inicialmente é duplicada e volta
ao valor inicial, caracterizando uma divisão celular por
mitose. A figura 2 corresponde às células do ovário,
pois a quantidade final de ADN é igual à metade da
quantidade inicial, indicando a ocorrência da divisão
celular por meiose.
31.
38.
a) A divisão celular será interrompida na metáfase,
pois a colchicina impede a formação das fibras do
fuso acromático e, consequentemente, não ocorrerá a separação das cromátides típica da anáfase.
b) A interrupção ocorreria no período G1 da intérfase,
não ocorrendo o período S em que efetua a duplicação do DNA.
39. A probabilidade de cada cromátide migrar para uma
célula é de ½. Como existem duas cromátides que deverão estar juntas ao mesmo tempo, temos o produto
das probabilidades. Assim, teremos ¼ ou 25%.
40. Intérfase (n.º 5) – não se verifica diferenciação da cromatina. Metáfase (n.º 2) – cromossomos condensados
ocupando a região equatorial da célula.
Anáfase (n.º 4) – verifica-se a migração dos cromossomos
para os polos das células.
a) Os animais têm 2n = 63 cromossomos, porque são
resultantes da união de espermatozoide, com n = 31
cromossomos, e óvulo, com n = 32 cromossomos.
EM_V_BIO_004
b) Os cromossomos são de 2 espécies diferentes e,
portanto, não ocorre pareamento dos chamados
cromossomos homólogos, impossibilitando a meiose e a gametogênese.
32. A interrupção acontece na metáfase, pois mesmo sem
os microtúbulos do fuso a cromatina atige o mais alto
grau de espiralização. Não ocorreriam os períodos correspondentes à anáfase e telófase.
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