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Aula
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PRINCIPAIS ELEMENTOS
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BIOQUÍMICA CELULAR
Oxigênio
65,00%
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Carbono
18,00%
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Hidrogênio
10,00%
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Nitrogênio
3,00%
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INTRODUÇÃO
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Subtotal:
96,00%
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Cálcio
1,80%
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Fósforo
1,20%
O estudo da composição química da célula constitui o que
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Potássio
0,35%
chamamos de CITOQUÍMICA, BIOLOGIA MOLECULAR ou
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Enxofre
0,25%
BIOQUÍMICA CELULAR.
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Sódio
0,15%
Os mesmos elementos químicos encontrados nas rochas, na
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Cloro
0,15%
água do mar e na atmosfera aparecem na composição das células.
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Magnésio
0,05%
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Há, porém, uma diferença importante: enquanto na crosta
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Flúor
0,007%
terrestre há um predomínio de substâncias com estrutura molecular
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Ferro
0,005%
simples, nas células a freqüência de moléculas complexas é elevada.
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Subtotal:
99,962%
Por exemplo: proteínas e ácidos nucléicos, apesar de serem
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Outros (Zn, Br, Mn, Cu, I e Co)
0,038%
constituídos principalmente por átomos de carbono, hidrogênio,
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100,000%
TOTAL
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oxigênio e nitrogênio, são moléculas gigantes e de grande
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complexidade estrutural.
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PRINCIPAIS SUBSTÂNCIAS
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Água
65%
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Proteínas
15%
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Gorduras
8%
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ESTUDO DAS SUBSTÂNCIAS
Carboidratos
6%
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INORGÂNICAS DA CÉLULA
Sais minerais
5%
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Outros compostos
1%
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TOTAL:
100%
Água: Solvente por excelência
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Composição química elementar média
da célula
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É a substância mais abundante na constituição dos seres vivos (em média 70%). Certas propriedades
da água que
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serão estudadas em Química, como a bipolaridade de suas moléculas, as pontes de hidrogênio que se formam
entre elas, e
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seu alto calor específico, têm grande importância biológica. Assim sendo, a água é um excelente solvente
para um grande
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número de substâncias celulares, que são transformadas por ela; a evaporação da água em superfícies vegetais
e animais
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promove seu arrefecimento.
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Os principais papéis biológicos da água
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a) solvente universal;
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b) transporte de substância;
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c) regulação do equilíbrio térmico;
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d) lubrificante.
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Variação da taxa de água nos organismos
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Gordura
20%
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Sangue
80%
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A taxa de água no organismo varia de acordo com os seguintes fatores:
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Osso 25-30%
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Tecido conjuntivo
60%
a) com a atividade metabólica: sendo maior em tecidos de metabolismo
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Rim
80%
mais alto;
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Fígado
70%
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Músculo estriado
75%
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b) com a idade: o encéfalo do embrião tem 92% de água, enquanto o do
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Pele
70%
adulto, 78%.
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Tecido nervoso:
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Massa cinzenta
85%
c) com a espécie: 65% na espécie humana, 98% nas águas-vivas, etc.
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Massa branca
70%
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B 02
Biologia
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Volume 01
B 02 - Biologia
CLASSIFICAÇÃO DOS
CARBOIDRATOS
Os carboidratos podem ser classificados em três
grupos:
•
Monossacarídeos: açúcares simples; moléculas
pequenas.
•
Oligossacarídeos: açúcares formados pela
reunião de poucos monossacarídeos.
•
Polissacarídeos: açúcares complexos; moléculas
grandes.
B 02
Nos demais carbonos existem grupamentos hidroxilas
(- OH). Por essa razão, os carboidratos são definidos como
poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas.
A glicose e a ribose são exemplos de poliidroxialdeídos,
isto é, contém vários grupos hidroxilas e um grupo aldeído.
A frutose e a ribulose são exemplos de
poliidroxicetonas, isto é, contêm grupos hidroxilas e um grupo
cetona.
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Exemplos de pentoses
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Ribose
Desoxirribose
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H
H 12345678901
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H C OH
H C 12345678901
OH
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12345678901
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O
OH
O
OH
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C
C 12345678901
C
C
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H H
H 12345678901
H
H H
H H
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C
C
C
C
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OH
H
OH
OH
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A ribose e a desoxirribose participam
da constituição
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dos ácidos nucléicos, que comandam e coordenam
todas as
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funções dos seres vivos.
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Obs.: A fórmula da desoxirribose (C H 12345678901
O ) não segue a
fórmula geral dos monossacarídeos12345678901
(C (H O) ).
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Exemplos de hexoses
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Glicose
Frutose
Galactose
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C OH
H
H
O
H
O
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C
C
C H
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H C OH
H C OH
HO C H
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OH C H
HO C H
H C OH
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H C OH
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HO C H
H C OH
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H C OH
H C OH
H
C OH
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C OH
C OH
H
H
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Todas elas possuem função energética
e apresentam
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modo pelo qual
fórmula geral C H O , diferindo entre si no
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os átomos se ligam.
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MONOSSACARÍDEOS 12345678901
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Classificação
Exemplos
Ocorrências 12345678901
Papel Biológico
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Ribose
RNA
Matéria-prima
para
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Pentoses
síntese
de ácidos
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Desoxirribos
DNA
nucléicos
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Glicose
Sangue, mel papel
energético
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Hexoses
Frutose
Vegetais
papel
energético
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Galactose
leite
papel
energético
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MONOSSACARÍDEOS
Os nomes dados aos monossacarídeos dizem respeito
ao número de carbonos da molécula:
•
Trioses: monossacarídeos com três átomos de
carbono (C3H6O3).
•
Tetroses: monossacarídeos com quatro átomos
de carbono (C4H8O4).
•
Pentoses: monossacarídeos com cinco átomos
de carbono (C5H10O5).
•
Hexoses: monossacarídeos com seis átomos de
carbono (C6H12O6).
•
Heptoses: monossacarídeos com sete átomos
de carbono (C7H14O7).
Os principais monossacarídeos para os organismos
vivos são as pentoses e as hexoses.
Biologia
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- Apostila Semi Noturno 2003 -
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Os monossacarídeos são açúcares simples que não
sofrem hidrólise, ou seja, suas moléculas são pequenas e
não se dividem em presença de água.
A fórmula geral dos monossacarídeos é C n(H 2O) n,
sendo que o valor de n varia de 3 a 7. Essa fórmula,
entretanto, não é sempre aplicável a todos os
monossacarídeos, como é o caso da desoxirribose, que será
visto a seguir.
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Volume 01
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B 02 - Biologia
01 . (EVANGÉLICA-PR) Um organismo vivo necessita de
sais minerais para o seu metabolismo. Normalmente
esses sais não são encontrados em sua forma
cristalina, mas sim em solução. Dentre as alternativas
a seguir, assinale aquela em que não há correlação
adequada entre o cátion indicado e sua
característica:
a)
Na+: sua concentração é sempre menor no
interior da célula que no meio circulante.
Mg ++: presente na molécula de clorofila, é
importante para a fotossíntese.
K + : é bastante encontrado em regiões
extracelulares e em concentrações maiores
que no substrato.
Ca++: atua na ativação de certas enzimas e é
muito importante na coagulação.
Fe++: presente nos pigmentos respiratórios dos
eritrócitos.
b)
c)
d)
e)
02 . Pode-se dizer corretamente que o teor de água
nos tecidos dos animais superiores:
a)
é maior quanto maior for o seu metabolismo,
e que diminui com o aumento da idade.
é maior quanto maior for o seu metabolismo,
e que aumenta com o aumento da idade.
é maior quanto menor for o seu metabolismo,
e que diminui com o aumento da idade.
é maior quanto menor for o seu metabolismo,
e que aumenta com o aumento de idade
apresenta variações diferentes das citadas nas
alternativas anteriores.
b)
c)
d)
e)
03 . Indique as alternativas corretas, relativas à química
da célula:
01) dentre os constituintes celulares, a água é o
que se apresenta em maior percentual.
02) a ribose é uma das matérias-primas
fundamentais à produção do ácido ribonucléico
(RNA).
04) o fosfato (PO4- -) é um dos íons indispensáveis
à transferência de energia na célula.
08) um dos dissacarídeos mais encontrado na
célula vegetal é a sacarose.
16) o amido é um polissacarídeo que apresenta
na sua constituição 6 (seis) átomos de
carbono.
32) o glicogênio é a reserva energética vegetal.
64) o amido é a reserva energética vegetal.
Biologia
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B 02
EXERCÍCIOS DE AULA
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04 . Dos noventa e dois elementos 12345678901
químicos naturais,
vinte, aproximadamente, são12345678901
encontrados na
matéria viva. Sobre a química da12345678901
célula;
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01) a água é o principal solvente
protoplasmático,
12345678901
e sua quantidade está na 12345678901
relação inversa da
12345678901
idade celular.
12345678901
02) os íons K e Mg concentram-se
no interior
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das células, enquanto os íons
Na e Cl-, nos
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líquidos intersticiais.
12345678901
04) entre os monossacarídeos12345678901
mais importantes
dos seres vivos, podemos12345678901
citar as trioses e
12345678901
hexoses.
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08) os óleos, as ceras e as gorduras
pertencem
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ao grupo dos lipídios.
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16) os glicídios têm como principal
função no
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organismo dos animais produzir
energia.
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32) os carboidratos que funcionam
como
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substâncias de reserva nos 12345678901
animais e vegetais
12345678901
são, respectivamente, a glicose
e amido.
12345678901
64) o amido é encontrado, principalmente,
no
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fígado e nos músculos.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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01 . São constituintes inorgânicos das
células:
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a) água, sais de sódio e sais de
potássio.
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b) glicídios, lipídios e protídios.12345678901
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c) água. glicídios e sais de ferro.
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d) protídios, cloreto de sódio
e carbonato de
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sódio.
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e ) água, sais de sódio e protídios.
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02 . Das alternativas abaixo, referentes
à química da
12345678901
célula viva, escolha as que são 12345678901
corretas.
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01) das substâncias orgânicas 12345678901
que constituem a
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célula, podemos citar: carboidratos,
lipídios,
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aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos.
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02) dos componentes inorgânicos
presentes na
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célula, a água é o mais abundante,
tendo como
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função, entre outras, a de12345678901
solvente de íons
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minerais e de muitas substâncias
orgânicas.
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04) além de favorecer a ocorrência
de reações
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químicas, a água é indispensável
ao transporte
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de substâncias.
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08) os sais minerais existentes na
célula, estão sob
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duas formas: imobilizados como componentes
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de estrutura esqueléticas12345678901
e dissolvidos na
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água na forma de íons.
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12345678901
12345678901
a)
b)
c)
d)
e)
B 02
10 . (U. PASSO FUNDO-RS) A energia utilizada, pelo
organismo, na contração muscular e outros
processos biológicos, é resultante da glicose
(C 6 H 12O 6 ), proveniente da digestão. A glicose
quando armazenada no fígado, músculos e outros
órgãos, converte-se em:
amido
aminoácidos
fibrinogênio
glicogênio
sacarose
11 . (FEMPAR) Um nutricionista recomendou a um
paciente que aumentasse a quantidade de
substâncias inorgânica e de substâncias de função
estrutural em sua dieta. Provavelmente, o paciente
irá aumentar o consumo de:
a)
b)
c)
d)
e)
água e carboidratos
lipídios e carboidratos
proteínas e lipídeos
carboidratos e sais minerais
sais minerais e proteínas
GABARITO
01.
05.
09.
A
C
D
02.
06.
10.
15
07
5
03.
07.
11.
E
52
D
04.
08.
D
01
Biologia
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Volume 01
B 02 - Biologia
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
É a ligação que ocorre entre dois aminoácidos na
formação de uma proteína ou de um polipeptídio. A ligação
entre os aminoácidos se faz pela carboxila de um com o grupo
amina do outro e, com a saída de uma molécula de água.
O
NH2
R
C
+
C
OH
H
+
R
N
HO
R’
C
C
H
OH
Aminoácido 2
Aminoácido 1
H2O
H
NH2 H
H
H
C
N
C
C
R’
OH
H
C
O
Ligação peptídica
ESTUDO DAS PROTEÍNAS
As proteínas são os compostos orgânicos mais
abundantes da matéria viva. Quimicamente, são
macromoléculas complexas, de alto peso molecular e
constituídas de unidades menores denominadas aminoácidos.
As proteínas são os compostos mais importantes dos
seres vivos exercendo as seguintes funções:
•
•
•
•
•
função plástica: participa da construção da
matéria viva (membrana celular, tonofibrilas,
microtúbulos). Ex. Queratina, actina, miosina,
elastina, colágeno.
função catalisadora: facilita reação celular
(quando são enzimas).
função coordenadora e reguladora: ao
atuarem como hormônios.
função de defesa: quando atuam como
anticorpos.
função de transporte: realizada pela
hemoglobina, pigmento das hemácias que tem
a função de transportar O2 e CO2 no sangue.
Biologia
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B 02
As células vegetais conseguem sintetizar os 20 tipos
de aminoácidos, mas as células animais conseguem sintetizar
apenas alguns deles, sendo que os demais precisam ser
ingeridos através da alimentação.
Os aminoácidos produzidos pelas células animais são
chamados naturais ou dispensáveis, enquanto os que
necessitam ser ingeridos são chamados essenciais ou
indispensáveis.
Um aminoácido, entretanto, pode ser essencial para
uma espécie animal e não ser para a outra.
Energia
CLASSIFICAÇÃO DOS
AMINOÁCIDOS
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
ESTUDO DAS PROTEÍNAS
12345678901
12345678901
ESPECIAIS: AS ENZIMAS
12345678901
12345678901
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INTRODUÇÃO
12345678901
12345678901
As reações químicas que ocorrem
nas células
12345678901
12345678901
envolvem substâncias orgânicas. Estas substâncias
são, de
12345678901
modo geral, inertes, e para reagirem fora
das células
12345678901
necessitam de temperaturas elevadas, ou 12345678901
seja, necessitam
12345678901
de grande quantidade de Energia de Ativação.
12345678901
Estas reações ocorrem na presença12345678901
de catalisadores
12345678901
especiais chamados Enzimas, que dispensam
a energia de
12345678901
ativação.
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
ENERGIA DE ATIVAÇÃO
12345678901
12345678901
Corresponde à alta temperatura 12345678901
necessária para
12345678901
desencadear uma reação química. O papel12345678901
de toda enzima
12345678901
é muito específico; isto quer dizer que uma
determinada
12345678901
enzima facilita a ocorrência de uma determinada
reação.
12345678901
Ex.: a amilase salivar (ptialina) facilita a digestão
do amido
12345678901
12345678901
na boca; a maltase catalisa a transformação
da maltose
12345678901
em glicose.
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E sem
E com
12345678901
catalisador
catalisador 12345678901
12345678901
reagentes
variação total
12345678901
de energia
12345678901
da reação
12345678901
12345678901
produtos
12345678901
12345678901
Tempo
de reação
12345678901
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CARACTERÍSTICAS DAS
12345678901
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ENZIMAS
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12345678901
São biocatalisadores de natureza
protéica que
12345678901
diminuem a energia de ativação e aumentam
a velocidade
12345678901
das reações químicas celulares em temperatura
moderada
12345678901
12345678901
(abaixo de 50º C).
12345678901
Cada enzima age especificamente sobre
determinado
12345678901
12345678901
substrato, não tendo qualquer atividade
sobre outros,
12345678901
formando os produtos.
12345678901
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12345678901
SUBSTRATO
ENZIMA
PRODUTO
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12345678901
Sacarase
12345678901
Sacarose
Glicose
+ frutose
12345678901
¬ ¾ ¾
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12345678901
12345678901
Maltase
12345678901
Maltose
Glicose
+ glicose
¬ ¾ ¾
12345678901
12345678901
12345678901
Lactase
12345678901
Lactose
Glicose
+ galactose
12345678901
¬ ¾ ¾
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a
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a
B 02 - Biologia
01)
02)
04)
08)
16)
32)
64)
DNA
hemoglobina
enzimas
glicogênio
queratina
albumina
maltose
03 . Sobre as enzimas, responda:
a)
Como podemos defini-las?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
b) Quais são as suas principais características?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
c)
Quais são os fatores que influenciam a
atividade enzimática?
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
04 . (CESGRANRIO/97) Nos laboratórios químicos, a
maneira mais freqüente de ativar uma reação é
fornecendo calor, que funciona como energia de
ativação. Nos seres vivos, isso não é possível, pois
corre-se o risco de as proteínas serem
desnaturadas.
A estratégia desenvolvida pelos seres vivos para superar
a barreira inicial das reações foi a utilização de:
a)
b)
c)
d)
e)
ATP
hormônios
clorofila
enzimas
glicose
05 . Com relação às enzimas, assinale as afirmativas
corretas:
01) cada enzima possui um pH ótimo de
funcionamento, acima ou abaixo do qual ela
se torna inativa. Colocada porém, novamente,
em pH ótimo, ela readquire sua atividade
catalítica.
02) quando uma enzima é aquecida acima de
determinada temperatura e sofre desnaturação,
torna-se inativa. Colocada novamente em
temperatura ideal não adquire a configuração
primitiva nem sua capacidade catalítica.
Biologia
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02 . Dê a soma das alternativas abaixo que contém
substâncias formadas por aminoácidos.
12345678901
12345678901
12345678901
04) a holoenzima é formada
por um grupo
12345678901
prostético (coenzima), uma
parte protéica
12345678901
12345678901
(apoenzima) que não são ativas
isoladamente.
12345678901
08) as enzimas são específicas
em relação a
12345678901
substratos determinados, 12345678901
sendo de natureza
12345678901
protéica.
12345678901
12345678901
16) as enzimas aumentam a energia
de ativação
para que duas substâncias12345678901
reajam entre si.
12345678901
32) recuperam-se intactas, 12345678901
no final de cada
12345678901
reação, agindo influenciadas
pelo pH e sobre
12345678901
o substrato específico.
12345678901
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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01 . Considere as seguintes afirmativas:
12345678901
12345678901
12345678901
I. as proteínas são substâncias
de grande
12345678901
12345678901
importância para os seres
vivos: muitas
12345678901
participam da construção da
matéria viva.
12345678901
12345678901
II. as proteínas chamadas enzimas
facilitam
12345678901
reações químicas celulares.12345678901
12345678901
III. os anticorpos, que também
são proteínas,
12345678901
funcionam como substâncias
de defesa.
12345678901
12345678901
12345678901
Assinale:
12345678901
12345678901
12345678901
a) se somente I estiver correta.
12345678901
12345678901
b) se somente II estiver correta.
12345678901
c) se somente III estiver correta.
12345678901
d) se I e II estiverem corretas.
12345678901
12345678901
e ) se todas as alternativas estiverem
corretas.
12345678901
12345678901
12345678901
02 . (ACAFE-SC/98) O esquema abaixo
ilustra:
12345678901
NH2 O12345678901
H
NH2
12345678901
R C CO OH+H N
R C C12345678901
HN + H O
12345678901
R C COOH
R C COOH H 12345678901
H
12345678901
H
12345678901
H
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
a) uma ligação glicosídica.
12345678901
b) a formação do DNA.
12345678901
12345678901
c) uma ligação peptídica.
12345678901
d) uma cadeia lipídica.
12345678901
e ) a formação do ATP.
12345678901
12345678901
12345678901
03 . Sobre as proteínas, é lícito afirmar:
12345678901
12345678901
01) as proteínas, juntamente12345678901
com os lipídios,
12345678901
constituem a base estrutural
das paredes
12345678901
12345678901
citoplasmáticas.
12345678901
02) uma ligação peptídica se
faz através da
12345678901
combinação do hidrogênio12345678901
do grupo amino
com a hidroxila do grupo 12345678901
carboxila de dois
12345678901
ácidos aminados.
12345678901
12345678901
04) uma proteína, formada de
sessenta e dois
12345678901
aminoácidos, contém sessenta
e uma ligações
12345678901
12345678901
peptídicas.
12345678901
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12345678901
2
Volume 01
B 02 - Biologia
a)
são todas proteínas que podem ou não estar
associadas a moléculas de outra natureza.
agem acelerando reações químicas que
normalmente se processariam muito
lentamente.
independentemente da temperatura ou do
pH do meio, uma vez unidas ao substrato
sobre o qual agem, as enzimas exercem sua
função.
há enzimas que agem mais rapidamente do
que outras.
é possível anular ou diminuir a atividade de
uma enzima.
b)
c)
d)
e)
11 . (UFBA/BA) A respeito das enzimas, é incorreto
afirmar que:
a)
b)
resistem melhor ao frio que ao calor.
ao passarem de uma temperatura de 30ºC
para 20ºC, geralmente duplicam sua ação.
o calor impede a ação da enzima por
desnaturação molecular da mesma.
só atuam em determinado pH.
atuam reversivelmente (por exemplo: a
maltase hidrolisa a maltose em duas moléculas
de glicose e atua na síntese da maltose a partir
das duas moléculas de glicose).
c)
d)
e)
12 . As enzimas são:
a)
carboidratos que têm a função de regular o
nível de açúcar (glicose) no sangue dos animais
superiores.
proteínas que têm a função de catalisar
reações químicas nos seres vivos.
proteínas com função estrutural que entram
na composição da parede celular dos vegetais.
lipídios que têm a função de fornecer energia
para as reações celulares.
mucopolissacarídeos que têm função estrutural
nos exoesqueletos dos artrópodes.
b)
c)
d)
e)
13 . Como se poderia definir o termo enzima?
01) é um conjunto de substâncias químicas isoláveis
em todo ser vivo.
02) são catalisadores de ação específica,
produzidos pelas células, e que atuam nas
reações químicas que nelas se passam.
04) é a parte mais externa do citoplasma.
08) é o conjunto de compostos orgânicos que
determina o ciclo respiratório celular.
16) é uma substância química responsável pela
constituição orgânica dos vegetais.
32) é uma substância que diminui a energia de
ativação de uma reação química.
Biologia
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10 . (FCMSC-SP) Sobre as enzimas, está errado dizer
que:
12345678901
12345678901
12345678901
14 . (Unifor-CE) As afirmações abaixo
referem-se à
12345678901
atividade de enzimas. Assinale
as alternativas
12345678901
12345678901
corretas.
12345678901
12345678901
12345678901
01) As enzimas aceleram a velocidade
da reação
12345678901
sobre a qual elas atuam. 12345678901
12345678901
02) Cada enzima catalisa, normalmente,
apenas um
12345678901
12345678901
tipo de reação química. 12345678901
12345678901
04) Quanto maior a temperatura,
maior a
12345678901
velocidade de uma reação 12345678901
enzimática.
12345678901
08) Cada enzima tem seu ótimo
de atividade em
12345678901
12345678901
um determinado pH
12345678901
12345678901
16) A velocidade inicial da reação
é a mesma
12345678901
12345678901
qualquer que seja a concentração do
12345678901
substrato e da enzima específica.
12345678901
12345678901
32) No decorrer de uma reação
ocorre, via de
12345678901
12345678901
regra, a desnaturação da enzima
específica.
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
15 . Em certo fungo, ocorre a seqüência
de reações
12345678901
abaixo esquematiza que leva
à síntese do
12345678901
aminoácido arginina.
12345678901
12345678901
12345678901
gen e X
gen e Y 12345678901
gen e Z
12345678901
12345678901
12345678901
enz im a I
enz im a II12345678901
enz im a III
12345678901
12345678901
12345678901
s ubs tânc ia pre curs ora
ornitina
citrulina
arg inina
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12345678901
12345678901
Verificou-se que certos fungos
mutantes só
12345678901
conseguem sintetizar arginina quando
a ornitina é
12345678901
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acrescentada ao meio de cultura.
Esses fungos
devem ter sofrido mutação no 12345678901
gene.
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12345678901
a) X, somente.
12345678901
b) Y, somente.
12345678901
12345678901
c) Z, somente.
12345678901
d) X ou no gene Y
12345678901
e ) X ou no gene Z.
12345678901
12345678901
12345678901
16 . Assinale o que for correto:
12345678901
12345678901
12345678901
01) Os lisossomos apresentam12345678901
uma importante
12345678901
função na digestão intracelular,
tendo sua
12345678901
12345678901
origem no complexo de Golgi.
12345678901
02) Os aminoácidos essenciais 12345678901
são aqueles que o
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organismo consegue sintetizar,
a partir de
12345678901
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outras substâncias.
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04) Com relação às substâncias
que entram na
12345678901
composição química da célula,
o componente
12345678901
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orgânico predomina quantitativamente
sobre
12345678901
o componente inorgânico.12345678901
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B 02 - Biologia
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Setor B02
Aula
03
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ESTUDO DOS ÁCIDOS
AS PENTOSES
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NUCLÉICOS
A pentose, nos ácidos nucléicos, 12345678901
pode ser de dois
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tipos: ribose e desoxirribose. Veja a representação
abaixo:
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INTRODUÇÃO
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DNA
RNA
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Os ácidos nucléicos são as maiores moléculas
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encontradas no mundo vivo e são responsáveis pelo controle
CH OH O
OH
CH OH O
OH
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dos processos vitais básicos em todos os seres. Por isso, são
12345678901
considerados as “moléculas mestras” da vida.
C
C
H
H12345678901
12345678901
Conforme vimos, as enzimas regulam a atividade celular
12345678901
H H H
H H H H
H12345678901
mediante o controle que exercem sobre as reações químicas
pentoses
C
C
C
C
12345678901
que se processam no interior da célula. Acontece que todas
12345678901
as enzimas celulares são produzidas sob a “supervisão” de um
12345678901
OH
H
OH
OH
ácido nucléico. Em outras palavras: os ácidos nucléicos
12345678901
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comandam a síntese de enzimas, de acordo com o tipo de
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“programação” que apresentam. Assim, qualquer alteração
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AS
BASES
NITROGENADAS
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na estrutura química de um determinado ácido nucléico pode
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provocar uma alteração na síntese da enzima por ele
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As bases nitrogenadas são classificadas
em duas
“supervisionada”. Isso, evidentemente, pode acarretar
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categorias:
12345678901
modificações, por vezes profundas, no comportamento
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pela letra A
ì adenina - representada
bioquímico da enzima e, portanto, nas reações das quais
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Bases Púricas í
12345678901
participa, com comprometimento até da própria vida
pela letra G
î guanina - representada
12345678901
celular.
12345678901
12345678901
da pela letra C
ì Cito sin a - representa
12345678901
ï
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OS TIPOS DE ÁCIDOS
Bases Pirimídicas í Timina - representa
da pela letra T
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ï Uracila - representa12345678901
da pela letra U
î
NUCLÉICOS
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12345678901
O
NH
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Nos seres vivos existem dois grandes tipos de ácidos
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C
C
N
nucléicos: o ácido desoxirribonucléico (DNA ou ADN) e o ácido
N
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C
C
HN
N
ribonucléico (RNA ou ARN).
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12345678901
CH
CH
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HC
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C
NUCLEOTÍDEO
C
C
12345678901
H N
N
N
N
N
12345678901
H
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Os ácidos nucléicos são moléculas gigantes, constituídas
H
adenina (A)
guanina 12345678901
(G)
por unidades menores denominadas nucleotídeos. Cada
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nucleotídeo é constituído de uma molécula de ácido
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O
O
O
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fosfórico ligada a uma pentose (monossacarídeo com cinco
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átomos de carbono), que se acha ligada a uma base
C
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C
C
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nitrogenada, conforme indica o esquema.
N
CH
12345678901
HN
CH CH
HN
CH
12345678901
12345678901
CH
NH
C
CH
CH
C12345678901
C
12345678901
C
N
O
N
N
N
O 12345678901
O
H
O
N
C
12345678901
HC
12345678901
H
O P O C H
C
CH
H
H
12345678901
N
12345678901
OH
N
citosina(C)
uracil (U)
timina (T)
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12345678901
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No DNA, a pentose é sempre a desoxirribose
e
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as bases nitrogenadas que podem
ser
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encontradas são a adenina, a guanina,
a citosina
O
12345678901
CH
C
e
a
timina.
H
12345678901
HC
No RNA, a pentose é sempre a ribose12345678901
e as bases
CH
HO
H
nitrogenadas encontradas são a 12345678901
adenina, a
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guanina, a citosina e a uracila. Portanto,
no DNA
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não
existe
uracila
e
no
RNA
não
existe
a
timina.
Repr
epresentação
esentação de um nucleotídeo
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B 02
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desoxirribose = C5H10O4
5
ribose = C5H10O5
5
2
4
1
3
2
2
4
1
3
2
2
2
3
ADENINA
2
FOSFATO
DESOXIRRIBOSE
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Volume 01
B 02 - Biologia
B 02
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INDIVIDUALIDADE DO DNA
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Uma molécula de DNA pode diferir da outra pelo número total de nucleotídeos. O menor DNA
conhecido tem
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aproximadamente 5 500 nucleotídeos; no entanto, a maioria das moléculas de DNA deve ter algumas centenas
de milhares
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de nucleotídeos. Além do número, é evidente que duas moléculas de DNA podem diferir pela seqüência dos
“degraus”
(pares
12345678901
12345678901
de bases).
12345678901
Já foi dito anteriormente que o DNA é o equivalente molecular do gene. Sabemos no entanto que,
num organismo
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vivo, existem milhares de genes, diferentes uns dos outros. É óbvio também que, ao compararmos organismos
e espécies
12345678901
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diferentes entre si, encontraremos um número infinitamente grande de genes diferentes. De que maneira
as moléculas de
12345678901
DNA, que afinal são constituídas por apenas quatro tipos de nucleotídeos, podem variar tanto entre si?12345678901
Pela ordem dos
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pares de nucleotídeos.
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AUTODUPLICAÇÃO DO DNA
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Para o DNA se duplicar, (fala-se também “replicar”), há necessidade de uma enzima especial, a DNA
polimerase. A
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enzima estando presente, ocorrem as seguintes etapas:
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a) as pontes de hidrogênio
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que ligam as bases
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nitrogenadas
se
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rompem; as duas fitas se
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afastam.
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b) nucleotídeos livres de
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DNA, que já existem na
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célula, se encaixam nas
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duas fitas que se
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afastaram. O encaixe só
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ocorre se as bases forem
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complementares
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(adenina com timina,
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citosina com guanina).
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c) quando as duas fitas
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originais tiverem sido
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complementadas por
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nucleotídeos novos,
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estaremos em presença
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de duas moléculas de
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DNA, idênticas entre si.
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Em cada molécula, há
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um filamento antigo,
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que pertencia à molécula
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velha, e um novo, que
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se formou sobre o
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antigo.
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Cada filamento velho atuou
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então como molde, já que a sua
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seqüência de bases funcionou como
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um “guia” para a produção da fita
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nova. Chamamos também ao
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processo
de
“duplicação
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semiconservativa”, já que cada
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molécula nova conserva metade da
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molécula velha.
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Figuras esquemáticas ilustrando o processo completo da autoduplicação
do DNA.
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- Apostila Semi Noturno 2003 -
P R E TO
Volume 01
B 02 - Biologia
I.
A molécula de DNA, segundo o modelo de
James Watson e Francis Crick (1953), é uma
dupla hélice, constituída por duas cadeias
polinucleotídicas que se unem como se fossem
as metades complementares de um zíper.
II. As duas cadeias mantêm-se juntas porque as
bases nitrogenadas de uma delas formam ligações
químicas com as bases da outra. Essas ligações
são chamadas de pontes de hidrogênio.
III. Os nucleotídeos que formam o DNA diferem
entre si pela base nitrogenada, que pode ser
de quatro tipos diferentes: adenina (A),
guanina (G), citosina (C) e timina (T)
IV. Se uma das cadeias de DNA tem a seqüência
de base ATTACGATACG, sua metade
complementar terá a seqüência TAATGCTATGC.
Assinale a opção correta:
a)
b)
c)
d)
e)
Estão corretas I, II, III e IV
Estão corretas apenas I, II e III
Estão corretas apenas I, III e IV
Estão corretas apenas I e IV
Todas estão incorretas.
03 . Com relação à figura acima, que representa um
pequeno segmento de DNA, assinale as afirmativas
corretas:
01) É formado por dois filamentos de nucleotídeos,
enquanto que o RNA é formado apenas por
um filamento.
02) Os nucleotídeos do mesmo filamento unemse por meio do fosfato de um com ao pentose
do outro.
04) Os dois filamentos unem-se por meio das bases
nitrogenadas através de pontes de hidrogênio.
08) Os pares obrigatórios são: adenina com
timina e guanina com citosina.
16) Entre adenina e timina existem duas pontes
de hidrogênio e entre guanina e citosina
existem três pontes de hidrogênio.
32) 1, 2, 3, 4, 5 e 6 representam,
respectivamente, timina, desoxirribose,
fosfato, guanina, adenina e citosina.
Biologia
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B 02
02 . Analise as informações relacionadas às moléculas de
DNA - ácido desoxirribonucléico - existentes nas células.
12345678901
12345678901
12345678901
04 . Com relação às diferenças entre
DNA e RNA,
12345678901
assinale as afirmativas corretas. 12345678901
12345678901
12345678901
01) Quanto à função, o DNA tem
função genética
12345678901
12345678901
e o RNA atua na síntese de
proteína.
12345678901
02) Quanto ao peso molecular,
o DNA é mais
12345678901
12345678901
elevado e o RNA mais baixo.
04) Quanto à capacidade de 12345678901
autoduplicação, o
12345678901
DNA possui e o RNA também
possui.
12345678901
12345678901
08) Quanto à estrutura, o DNA
é formado por
12345678901
dois filamentos e o RNA somente
por um.
12345678901
12345678901
16) Quanto à reação Feulgen,
para o DNA é
12345678901
positiva e para o RNA é negativa.
12345678901
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12345678901
05 . Assinale a alternativa correta: 12345678901
12345678901
O processo de duplicação de DNA
é chamado de
12345678901
12345678901
semiconservativo porque:
12345678901
12345678901
a) o DNA é formado 12345678901
por moléculas
12345678901
complementares.
12345678901
b) em cada dupla hélice que 12345678901
se forma, uma faz
12345678901
parte da molécula mãe e outra
é totalmente
12345678901
sintetizada;
12345678901
c) as bases nitrogenadas se ligam
duas a duas.
12345678901
12345678901
d) uma molécula de DNA origina
duas de RNA.
12345678901
e ) as duas hélices da nova12345678901
molécula terão,
12345678901
alternadamente, pedaços da
molécula mãe.
12345678901
12345678901
12345678901
12345678901
06. (UEM-2003/2) Em um experimento
com vacas,
12345678901
foram obtidos“embriões”, pela12345678901
transferência do
12345678901
núcleo de uma célula somática de
uma vaca adulta
12345678901
A para um óvulo anucleado de uma
vaca B, sendo
12345678901
o embrião resultante implantado12345678901
no útero de uma
12345678901
vaca C, onde se originou um novo
indivíduo, a vaca
12345678901
D. A “impressão digital genética”12345678901
do DNA nuclear e
12345678901
do DNA mitocondrial dos indivíduos
A, B, C e D
12345678901
deve mostrar que
12345678901
12345678901
12345678901
01) D é clone de A.
12345678901
12345678901
02) D possui DNA nuclear idêntico
ao de A e DNA
12345678901
mitocondrial idêntico ao de12345678901
B.
12345678901
12345678901
04) D possui DNA nuclear idêntico
ao de A e DNA
12345678901
mitocondrial idêntico ao de12345678901
C.
12345678901
12345678901
08) D possui DNA nuclear idêntico
ao de B e DNA
12345678901
12345678901
mitocondrial idêntico ao de A.
12345678901
16) D é clone de B.
12345678901
12345678901
32) D é clone de C.
12345678901
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64) D possui DNA nuclear e mitocondrial
idênticos
12345678901
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ao de A.
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Volume 01
B 02 - Biologia
a)
b)
c)
d)
e)
30,
30,
30,
20,
20,
30,
30,
20,
30,
20,
30
20
30
30
20
07 . (FUVEST-SP/98) Uma maneira de se obter um clone
de ovelha é transferir o núcleo de uma célula
somática de uma ovelha adulta A para um óvulo
de uma outra ovelha B do qual foi previamente
eliminado o núcleo. O embrião resultante é
implantado no útero de uma terceira ovelha C,
onde origina um novo indivíduo. Acerca do material
genético desse novo indivíduo, pode-se afirmar que:
a)
o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos
da ovelha A.
o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos
da ovelha B.
o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos
da ovelha C.
o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o
DNA mitocondrial é igual ao da ovelha B.
o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o
DNA mitocondrial é igual ao da ovelha C.
b)
c)
d)
e)
08 . Relativo ao material genético celular, pode-se afirmar
que:
01) no DNA cada base púrica de uma cadeia se
liga por pontes de hidrogênio a uma base
pirimídica da outra cadeia
02) os ácidos nucléicos são moléculas longas
formadas pela associação de nucleotídeos
04) o RNA não apresenta, em seus códons, a base
nitrogenada timina.
08) a variação da seqüência de bases nitrogenadas,
ao longo das cadeias de DNA, caracteriza o
código genético
16) o RNA é sintetizado e modelado a partir de
uma cadeia única de DNA.
32) na molécula de DNA, um aminoácido codificado
por ACA terá como códon, no RNA
mensageiro, TGT
64) a base nitrogenada uracil está presente em
códons dos RNAs mensageiros.
09 . Com relação ao DNA e RNA, assinale as afirmativas
corretas:
01) o DNA tem dois filamentos enrolados em
hélice. Cada adenina de uma cadeia se liga a
uma timina da outra. Cada citosina de uma
cadeia se liga a uma guanina da outra. Essas
ligações se fazem por meio de “pontes de
hidrogênio”.
Biologia
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P R E TO
B 02
06 . (FCMSC/SP) Suponha que, no DNA de certas
células, haja 20% de guanina e 30% de outra base.
Nessas células, as porcentagens de citosina, timina
e adenina devem ser, respectivamente:
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02) uma molécula de DNA pode12345678901
duplicar-se por um
processo
semiconservativo
chamado
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replicação. As duas cadeias
se desenrolam e
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cada uma delas encaixa nucleotídeos,
formando
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uma cadeia complementar. Surgem,
dois novos
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DNA idênticos a partir da molécula-mãe.
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04) o DNA é responsável pela 12345678901
formação do RNA.
Sendo o RNA constituído de12345678901
uma única cadeia
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de nucleotídeos, ele é “modelado”
por apenas
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uma das cadeias do DNA. 12345678901
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08) na síntese do RNA, o DNA
desenrola suas
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cadeias, e apenas uma delas
vai encaixando
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nucleotídeos de RNA, modelando
a cadeia
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única do RNA. Esta transcreve
o código
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genético do DNA - fenômeno
chamado
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transcrição. Consecutivamente,
as duas
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cadeias do DNA voltam a se
juntar.
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16) o DNA comanda todo o funcionamento
da
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célula, sendo encontrado no12345678901
núcleo de células
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eucariontes, nucleóide dos
procariontes,
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mitocôndrias, cloroplastos e12345678901
alguns vírus
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10 . Em um segmento de cadeia ativa
de DNA há 20
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adeninas e 15 guaninas:12345678901
no segmento
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correspondente da cadeia complementar
há 10
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adeninas e 30 guaninas. Com base
nesses dados,
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conclui-se que nos segmentos de
RNA originários
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desse DNA haverá.
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a) 30 citosinas
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b) 20 timinas
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c) 15 guaninas
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d) 10 uracilas
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e ) 10 adeninas
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11 . Um pesquisador, ao analisar
o DNA de um
determinado animal, verificou 12345678901
que
20% do total
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de nucleotídeos era constituído12345678901
pelo nucleotídeo
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que continha a base nitrogenada
adenina. Com
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base nesse resultado, em relação
à proporção de
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nucleotídeos que carregam as bases
nitrogenadas
adenina (A), timina (T), citosina 12345678901
(C)
e
guanina (G),
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é correto afirmar que:
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01) G corresponde a 60%
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02) C corresponde a 30%
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04) T corresponde a 10%
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08) G + C corresponde a 45% 12345678901
16) A + T corresponde a 40%12345678901
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32) a relação (A + G)/(T + C) 12345678901
é igual a 1.
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GABARITO
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01.
63
02.
61
03.
23
04.
29
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05.
46
06.
D
07.
D
08.
95
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09.
31
10.
E
11.
50
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS: TRADUÇÃO GÊNICA
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Os ribossomos, estruturas formadas por RNAr e proteína, possuem aspecto
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de um oito, apresentando, na parte maior, dois sítios: sítio A e sítio P. O sítio A
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refere-se à entrada de aminoácido trazido pelo RNAt e o sítio P, à existência de
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polipeptídio.
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A parte menor do ribossomo possui uma região a qual o RNAm vai se unir.
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Havendo necessidade de uma determinada proteína, será formado um RNAm por
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transcrição de um gene específico do DNA, sendo que este RNAm conterá a “mensagem” para aquela proteína.
Produzido
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no núcleo, o RNAm dirige-se para o citoplasma, ligando-se ao ribossomo.
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O RNAt carrega os aminoácidos até o ribossomo, onde penetra através do sítio A. O aminoácido
que chega ao
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ribossomo deve ser reconhecido pelo códon do RNAm e só será incorporado à proteína que está se formando
se existir, no
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RNAm, um código para ele na seqüência correta.
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Observe, agora, como se realizaria a síntese de uma proteína hipotética que possuísse os aminoácidos
lisina, arginina,
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fenilalanina e leucina, em seqüência.
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Essa capacidade, que o RNA possui, de reconhecer o aminoácido e, assim, sintetizar proteínas, é chamada
TRADUÇÃO.
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Podem ocorrer, entretanto, erros na codificação de uma proteína.
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Durante a duplicação de uma molécula de DNA, pode ocorrer uma substituição incorreta de uma 12345678901
base nitrogenada.
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Neste caso, o códon produzido será outro, o que pode provocar alteração na proteína em virtude da
substituição do
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aminoácido.
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A alteração de uma base, no entanto, nem sempre provoca a substituição do aminoácido, pois um12345678901
aminoácido pode
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apresentar um ou mais códons. Essas modificações acidentais do material genético são chamadas mutações
gênicas e
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podem provocar alteração nas características do organismo. Elas são, entretanto, raras.
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Estes três processos - duplicação, transcrição e tradução - ocorrem em todos os organismos e constituem
o chamado
12345678901
Dogma Central da Biologia.
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Biologia
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Volume 01
B 02 - Biologia
01 . (UNESP/97) O diagrama ilustra uma fase da síntese
de proteínas. Os algarismos I, II, III e IV
correspondem, respectivamente, a:
I
II
GUC
III
IV
a)
b)
c)
d)
e)
ribossomo, códon, RNAm e RNAt.
RNAt, RNAm, ribossomo e códon.
RNAt, RNAm, ribossomo e anticódon.
RNAm, RNAt, ribossomo e códon.
RNAm, RNAt, ribossomo e anticódon.
02 . (UFPR) Das alternativas a seguir, referentes à síntese
protéica celular, escolha as que são corretas.
01) A síntese protéica celular acontece com
material que provém do núcleo e é processada
no interior do citoplasma.
02) As proteínas são produtos elaborados pelo
complexo de Golgi a partir de polissacarídeos
citoplasmáticos.
04) O RNA mensageiro obtém do DNA o código
genético referente à cadeia de aminoácidos
que irá compor a molécula da proteína em
sua síntese.
08) A síntese protéica é comandada por atividade
mitocondrial, acontecendo na matriz e por
atividade dos corpúsculos elementares de
Fernandez-Moran.
16) Os aminoácidos são colocados em seqüência
certa na molécula protéica por atividade do
RNA de transferência, que os capta no
citoplasma celular e completa a síntese que
se dá em nível ribossômico.
03 . Com relação ao código genético, assinale as
alternativas corretas.
01) Códon é a seqüência de três nucleotídeos em
um filamento do RNAm que codifica um certo
tipo de aminoácido na síntese de proteínas
na célula.
02) Cada códon do RNAm codifica sempre o
mesmo tipo de aminoácido.
04) Um certo tipo de aminoácido pode ser
codificado por mais de um tipo de códon.
08) Se o triplet do DNA for ATG, o códon do RNAm
deverá ser UAC e o anticódon do RNAt deverá
ser AUG.
Biologia
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B 02
EXERCÍCIOS DE AULA
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16) Se uma molécula de proteína
tiver 300
12345678901
aminoácidos, o filamento
do RNAm que
12345678901
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codificou essa proteína deve
possuir 300
12345678901
códons e 900 nucleotídeos.
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32) Cada vez que o mesmo RNAm
é percorrido
12345678901
por um ribossoma, formam-se
tipos
diferentes
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de proteínas.
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64) O código genético é igual para
todos os seres
12345678901
vivos.
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04 . (UEM-2003/2) Sobre um mamífero,
assinale o que
12345678901
for correto.
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01) Células de tecidos diferentes
possuem forma
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e composição interna 12345678901
diferentes, por
possuírem DNA diferentes.12345678901
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02) Células de tecidos diferentes
possuem forma
12345678901
12345678901
e composição interna diferentes,
embora
possuam DNA idênticos. 12345678901
12345678901
04) Para a formação de um12345678901
sistema em um
12345678901
indivíduo, é necessária a ocorrência
de mitoses.
12345678901
08) Para a formação do referido12345678901
organismo, ocorre
12345678901
a diferenciação celular, processo
que envolve
alterações morfológicas e 12345678901
fisiológicas,
entre
12345678901
outras.
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16) Quase todas as suas células somáticas
possuem
12345678901
núcleos com DNA idênticos.
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32) Suas células diferenciadas são
diferentes entre
si por serem originadas por12345678901
meiose.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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01 . (UFCE) Indique as alternativas corretas
relativas a
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código genético e à síntese de 12345678901
proteínas:
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01) A enzima RNA-polimerase participa
da quebra
das pontes de hidrogênio na12345678901
molécula de DNA.
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02) A seqüência de bases nitrogenadas
do RNA12345678901
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mensageiro independe do DNA
que o codifica.
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04) As bases nitrogenadas presentes
em uma
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molécula de RNA-mensageiro
são: adenina,
citosina, timina e guanina. 12345678901
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08) O número de aminoácidos12345678901
presentes em um
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peptídeo depende do número
de códons do
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RNA-mensageiro que o sintetiza.
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16) Todas as fases do processo 12345678901
de síntese protéica
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ocorrem no interior do nucleoplasma.
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32) Os ribossomos são essenciais
ao processo de
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síntese protéica.
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Qual a soma dos números das alternativas
corretas?
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