VOLUME 3 | BIOLOGIA 1 Resoluções das Atividades Sumário Aula 13 – Biotecnologia e sua aplicação na produção de alimentos, fármacos e componentes biológicos........................................................................................... 1 Aula 14 – Introdução à citologia e origem e evolução da célula.............................................................................................................................................................. 3 3 Aula 13 Atividades Propostas Biotecnologia e sua aplicação na produção de alimentos, fármacos e componentes biológicos Atividades para Sala 01 A Transgênicos ou organismos geneticamente modificados são produtos que possuem materiais genéticos de outros organismos, essa modificação é possível mediante a engenharia genética. 02 E I. (V) Células-tronco são células indiferenciadas que preservam a capacidade de diferenciar-se em qualquer tipo celular. II. (V) Os transgênicos são formados a partir da introdução de um novo gene em seu DNA, que lhes garantam uma nova qualidade. III. (V) Ainda não existem estudos conclusivos quanto à segurança dos transgênicos. IV. (V) A utilização das células-tronco visa à recuperação de tecidos lesionados. 03 C A terapia gênica consiste em modificar o material genético das células de um indivíduo, introduzindo nelas um gene normal que lhes dá a capacidade de sintetizar uma substância que não produziam, devido à presença de um gene mutado. 04 C I. (V) As enzimas de restrição apresentam a capacidade de romper as ligações entre os nucleotídeos da fita de DNA em pontos específicos. II. (F) Endonucleases de restrição são enzimas capazes de vasculhar o DNA à procura de fragmentos, internamente na fita, específicos do DNA denominados sítios de restrição (uma sequência exata de DNA), realizando o corte nesses locais. III. (F) Exonucleases de restrição tem como finalidade catalisar a clivagem dos ácidos nucleicos nas suas extremidades. IV. (V) A engenharia genética ou tecnologia do DNA recombinante baseia-se na manipulação da molécula do DNA. 01 C a) (F) O que torna um indivíduo resistente a pragas não é a variabilidade genética, mas, na realidade, o gene específico (gerador de tal resistência) que foi inserido. b) (F) Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA circular e provenientes de bactérias. c) (V) Genes codificam sequências polipeptídicas que, nesse caso, exercem as ações de resistência a pragas. d) (F) Plantas que naturalmente apresentam resistência a pragas passam a seus descendentes tal característica. e) (F) Devido à clonagem gerar indivíduos geneticamente iguais entre si, isso diminui a variabilidade genética, o que é prejudicial em termos evolutivos, pois uma nova praga poderia dizimar todos os clones de plantas. 02 D I. (F) A toxina Bt age como pressão de seleção para insetos resistentes que já existam dentre os indivíduos da população, a toxina não causa o surgimento dessa resistência. II. (F) Insetos tolerantes e insetos sensíveis não habitam o mesmo local, logo não existe entre eles sobreposição de nicho ecológico ou mesmo benefício alimentar (comensalismo) entre os indivíduos. III. (V) Como a vegetação que constitui o refúgio é formada pela variedade não transgênica, não há produção da toxina Bt, que elimina o inseto praga. IV. (V) A presença de insetos praga sensíveis e tolerantes em uma mesma população, permite o cruzamento entre eles, o que origina uma variedade sensível à toxina. Pré-Universitário | 1 VOLUME 3 | BIOLOGIA 1 03 V, F, V, V, F (V) Em 24 de março de 2005, foi promulgada, no Brasil, a Lei da Biossegurança, que determina todas as normas e mecanismos de fiscalização para pesquisas com organismos geneticamente modificadas e questões relativas a pesquisas com células-tronco embrionárias. (F) No Brasil, o plantio comercial de organismos geneticamente modificados começou em 2004, por meio de medida provisória, que autorizou o cultivo de soja transgênica. Hoje, a maior expansão dos transgênicos no território nacional se dá justamente no cultivo da soja, já que o país é o segundo maior produtor do grão no mundo, estando assim entre os países que mais possuem áreas cultivadas com transgênicos. (V) Como não há nenhum estudo conclusivo sobre os possíveis impactos causados pelo cultivo de transgênicos, existem inúmeras dúvidas com relação a esse tipo de organismo. (V) O aumento da população humana exige o aumento da produtividade, o que torna os transgênicos uma opção para resolver esse problema. (F) Vários pesquisadores afirmam que as pesquisas sobre alimentos transgênicos são inconclusivas por não apresentarem dados empíricos que determinem sua real ação no organismo, dessa forma eles não descartam a possibilidade de o consumo dos organismos geneticamente modificados acarretarem prejuízos à saúde humana e animal. 04 D A polinização do milho pode ocorrer através de insetos, pássaros ou correntes de ventos, podendo um grão de pólen se propagar por até nove quilômetros. Dessa forma, a criação de um espaço entre as duas culturas, transgênica e não transgênica, tenta dificultar o transporte de grãos de pólen de uma para a outra. 05 E Como ocorreu neste caso uma reprodução sexuada convencional, ou seja, um macho forneceu seus espermatozoides e a fêmea seu óvulo, a fusão de gametas originou um indivíduo que herdou material genético (50% de cada) de seus parentais (pai e mãe). 06 D I. (V) A manipulação do DNA, com a introdução de novos genes oriundos de outras espécies, visa o aperfeiçoamento do organismo garantindo-lhe a capacidade de produzir novas substâncias. II. (V) Como a modificação realizada no organismo se dá no DNA, não haverá alterações na estrutura celular e sim no processo de síntese proteica, sendo esta alteração hereditária. 2 | Pré-Universitário III. (F) No melhoramento genético clássico, ocorre a mistura de todo o conjunto de genes dos organismos parentais, em combinações aleatórias por meio de cruzamentos. Já a engenharia genética realiza a transferência do material genético de um organismo para outro, permitindo que as alterações no genoma sejam previsíveis. IV. (V) A engenharia genética consiste na manipulação do DNA com o uso da técnica do DNA recombinante, que permite o isolamento e transferência de fragmento de DNA (genes) de uma espécie para outra. 07 E Através de manipulação genética, foi possível a obtenção de mosquitos machos de Aedes aegypti com um gene modificado que produz uma proteína que mata a prole do cruzamento com fêmeas selvagens. Dessa forma, ao liberar tais machos no ambiente, ocorrerá a fecundação de parte da população de fêmeas selvagens, proporcional à quantidade de machos liberados, resultando na diminuição da prole gerada desse cruzamento. Com isso a população de mosquitos será reduzida drasticamente a um ponto no qual a doença não se manisfestará. 08 C A bezerra Penta apresentará DNA nuclear do animal A, já que este forneceu o DNA nuclear de uma célula de sua cauda; enquanto todo o DNA mitocondrial pertencerá ao animal B, já que as mitocôndrias têm origem materna, sendo herdadas a partir das mitocôndrias presentes no citoplasma do óvulo utilizado. 09 C Para que a planta se torne capaz de produzir a enzima luciferase, ela necessita incorporar em seu material genético (incorporar em algum de seus cromossomos) o gene que codifica tal proteína, que na situação descrita foi obtida a partir do isolamento de um gene presente em vaga-lumes. 10 A Para que seja possível isolar um determinado gene de uma espécie, são utilizadas enzimas de alta especificidade a certos segmentos de DNA, a enzima de restrição (1). Depois disso, o segmento de gene de interesse é implantado no plasmídeo (2) de uma bactéria. Para tanto o mesmo sofre um corte para que o gene de interesse seja inserido nele, sendo utilizada a enzima ligase (3). VOLUME 3 | BIOLOGIA 1 Aula 14 Introdução à citologia e origem e evolução da célula Atividades para Sala 01 E A célula A representa uma célula de organismo procarionte (bactérias e arqueobactérias), já que nela não podemos observar um envelope nuclear ou carioteca e nem um sistema de organelas membranosas (retículo endoplasmático, complexo golgiense etc.). A célula B representa as células de organismos eucariontes (protozoários, fungos, animais e vegetais), fato observado pela presença de material genético protegido por uma carioteca e pela presença de um sistema de organelas. 02 C Apesar de os vírus apresentarem material genético protegido por uma cápsula proteica (II-verdadeiro) e de sofrerem modificações ao longo do tempo devido a alterações em seu material genético (III- verdadeiro), eles são entidades biológicas acelulares (I-falso). 03 E A descoberta da célula é creditada ao pesquisador inglês Robert Hooke. Mathias Jacob Schleiden postulou que: “Todos os vegetais são formados por células” e Theodor Schwann estendeu essa afirmação ao postular que "todos os animais são formados por células”, que o levou à premissa básica da teoria celular: “Todos os seres vivos são formados por células”. 04 A Com o aumento do volume celular, a relação entre superfíce e volume fica muito pequena, o que leva a célula a se dividir e voltar a ter uma relação que favoreça uma nutrição adequada. Atividades Propostas 01 C Mesmo com o microscópio óptico, não é possível a visualização de estruturas em nível molecular como a molécula de ATP ou mesmo vírus, que só foram observados com a criação da microscopia eletrônica. Com relação ao olho humano, ele não pode observar a mitocôndria ou o padrão estriado presente nas células dos músculos estriados. Entretanto, ele é capaz de ver um diminuto ponto correspondente ao óvulo humano. Como os olhos humanos têm resolução em torno de 100µm e o óvulo humano tem aproximadamente 0,2 milímetros, ou seja, 200µm de diâmetro, é possível enxergá-lo sem uso de nenhum equipamento. 02 A • Ocitoplasmavariadevolume. • O mesossomo e o nucléolo não dispensam outras organelas, pois têm uma produtividade inferior quando comparadas a estas. • Háoaumentodasuperfícieinternadascélulaseucarióticas com a compartimentalização. 03 F, V, V, F, F (F) Se considerarmos a teoria celular que estabelece “que todo e qualquer organismo vivo é constituído por células”, estaríamos descartando os vírus dessa classificação, tornando a alternativa falsa, pois para a maior parte dos cientistas, os vírus correspondem a organismos vivos constituídos por DNA ou RNA como material genético e destituído de organização celular. (V) As características de todo e qualquer ser vivo são determinadas pelo DNA. (V) As transformações ocorridas no decorrer do processo evolutivo acarretam na formação de novas espécies. (F) Existem organismos procariotos que são anaeróbios restritos e, portanto, promovem a oxidação parcial de compostos orgânicos por fermentação. (F) O autotrofismo corresponde à capacidade de síntese de matéria orgânica a partir de uma fonte de energia, seja ela luminosa (fotossíntese) ou a partir da oxidação de substâncias inorgânicas (quimiossíntese). 04 B São partes fundamentais de uma célula: membrana plasmática, citoplasma e núcleo (organizado ou não, chamado de nucleoide). 05 F, V, V, F (F) Os vírus são organismos acelulares, portanto, destituídos de organização celular. (V) A estrutura viral é constituída pelo material genético, que pode ser DNA ou RNA, envolvido por uma cápsula proteica. (V) O material genético viral é formado por uma molécula de ácido nucleico, que poderá ser de DNA ou RNA, nunca os dois tipos juntos. (F) Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, pois necessitam da maquinaria celular para realização de sua reprodução por montagem. 06 E Os vírus, em especial os bacteriófagos, podem desempenhar funções semelhantes aos antibióticos, dentre elas, ocasionar a lise da célula hospedeira e impedir sua multiplicação. Pré-Universitário | 3 VOLUME 3 | BIOLOGIA 1 07 C Todas as células apresentam membrana celular, DNA e ribossomos, entretanto as células animais não têm parede celular, que está presente em células vegetais, bacterianas, na maioria das algas e nos fungos. 08 B Os vírus apresentam estrutura acelular. Bactérias e cianofíceas são procariontes. Os demais seres são eucariontes. 09 A Células procarióticas: (nenhum) Células eucarióticas: mitocôndrias, centríolos e peroxissomos. Células procarióticas e eucarióticas: DNA, RNA, ribossomos e proteínas. 10 D Os vírus são organismos desprovidos de organização celular, apresentando organização molecular constituída de uma cápsula de proteínas (capsídeo) envolvendo um tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA). Alguns podem possuir um envelope formado por uma membrana lipoproteica, envolvendo o capsídeo. São parasitas intracelulares obrigatórios. 4 | Pré-Universitário