Biologia Módulo 10 OS LIPÍDEOS O Os lipídeos são compostos orgânicos caracterizados pela baixa solubilidade em água, porém solúveis em solventes orgânicos, como álcool, clorofórmio e éter. O motivo da insolubilidade deve-se a característica apolar da molécula, que não tem afinidade pelas moléculas polares da água. Os lipídeos podem exercer função energética e estrutural. Além de originar hormônios sexuais, são isolantes térmicos, impermeabilizam e conferem proteção aos órgãos internos contra impactos. Classificação dos lipídeos Os principais tipos de lipídeos são os glicerídeos, os fosfolipídeos, as ceras e os esteroides. Glicerídeos OD EL Os glicerídeos são formados por uma molécula de glicerol (álcool) unida a uma, duas ou três cadeias de ácido graxo, saturada ou insaturada. Os ácidos graxos saturados são formados por átomos de carbono unidos por ligações simples. Se a cadeia apresentar ligações duplas, entre um ou mais átomos de carbono, o ácido graxo é classificado como insaturado. Os glicerídeos mais famosos são os triglicerídeos, que em excesso, levam a aterosclerose (deposição de lipídeos na parede das artérias com perda de sua elasticidade), podendo resultar em problemas cardiovasculares e acidentes vasculares cerebrais - AVCs. Os triglicerídeos são representados por óleos e gorduras. M a) Gorduras São glicerídeos com ácidos graxos saturados, com consistência sólida à temperatura ambiente. São comuns nos vegetais; nos animais, acumulam-se em células adiposas e assumem as funções de reserva alimentar e isolante térmico, nesse caso, muito importante para os homeotermos (aves e mamíferos). b) Óleos São glicerídeos com ácidos graxos insaturados, com consistência líquida à temperatura ambiente. Constituem a reserva energética dos vegetais, sendo encontrados em sementes como amendoim, soja, girassol, etc. Alguns ácidos graxos são considerados essenciais, pois não são sintetizados pelo organismo humano, devendo provir diretamente da dieta. Como é o caso do ácido linoleico, pertencente à família ômega 6. Biologia Página 1 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 1 B 11 - BIOLOGIA SETOR B 11 Fosfolipídeos Do ponto de vista molecular, os esteroides diferem significativamente de glicerídeos e ceras, constituindo um grupo particular de lipídeos relativamente complexo. O esteroide mais abundante nos tecidos animais é o colesterol, cuja ingestão exagerada na forma de gordura, pode trazer diversos distúrbios à saúde. Entretanto, o organismo humano necessita de colesterol. Essas substâncias participam da composição da membrana de células animais e são precursores dos hormônios sexuais: masculino (testosterona) e feminino (progesterona e estrógeno). O colesterol transportado no sangue se dá pela associação às lipoproteínas (proteínas ligadas a lipídeos) plasmáticas. Essas lipoproteínas podem ser de baixa densidade, as LDL (do inglês, Low Density Lipoprotein), ou de alta densidade, as HDL (do inglês, High Density Lipoprotein). A LDL fornece colesterol aos tecidos, sendo por esse motivo, chamado de “mau colesterol”; contudo, a HDL, chamada “bom colesterol”, remove o excesso de colesterol das células, transportando-o para o fígado, onde é degradado e excretado sob forma de sais biliares. É possível reduzir a taxa de LDL, por meio de uma alimentação saudável; e aumentar a taxa de HDL por meio de atividades físicas. O colesterol não é encontrado em alimentos de origem vegetal. Porém, um importante esteroide vegetal é o ergosterol, que sob ação de raios ultravioletas, são convertidos em vitamina D, que combate o raquitismo. M Ceras OD EL Os fosfolipídeos têm função estrutural, pois compõem as membranas celulares. São constituídos por um glicerídeo combinado a um grupo fosfato. Suas moléculas possuem uma extremidade polar (hidrofílica) e a outra, apolar (hidrofóbica). O Esteroides LEITURA COMPLEMENTAR As ceras são formadas por uma molécula de álcool (diferente do glicerol), unida a cadeia de ácido graxo. Por serem extremamente insolúveis, as ceras são importantes para os vegetais e animais. As folhas de muitas plantas são impermeabilizadas por uma camada de cera que diminui a perda de água por transpiração. As abelhas produzem cera em grande quantidade, utilizando-a como objeto de construção das colmeias. GORDURAS TRANS: AS NOVAS VILÃS DA DIETA Além da gordura saturada, médicos e nutricionistas voltam-se a outro grande vilão das doenças cardiovasculares, cujos efeitos podem ser ainda piores, a gordura trans. Página 2 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 2 Exercícios de Aula (UTFPR) Os lipídios são substâncias insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos que desempenham diversas funções nos seres vivos. Um dos importantes papéis dos lipídios nos seres vivos é: OD 01. a) b) c) d) atuar como catalisadores biológicos. servir como fonte de reserva energética. formar proteínas celulares. garantir a solubilidade dos outros compostos em água. e) conter as informações genéticas dos seres vivos. Entre os componentes da gordura presentes nesses alimentos, o que oferece maior risco à saúde humana é aquele que contém os ácidos graxos saturados e gorduras trans. Segundo especialistas no assunto, as gorduras são necessárias ao corpo, pois fornecem energia e ácidos graxos essenciais ao organismo, porém a trans é considerada pior que a gordura saturada, pois está associada ao aumento do nível do colesterol LDL (indesejável) e à diminuição do HDL (desejável). A ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) determinou, em agosto de 2006 que, todas empresas devem especificar nos rótulos o teor de gordura trans de seus produtos. É válido afirmar que a finalidade dessa determinação é: a) esclarecer ou alertar sobre a quantidade de gorduras saturadas e de gordura trans. b) eliminar a adição de gorduras ou de ácidos graxos nos alimentos industrializados. c) substituir as gorduras ditas trans por gorduras saturadas desejáveis ao organismo humano. d) estimular o consumo de outros alimentos, em especial à base de carboidratos. e) alertar sobre a necessidade dos ácidos graxos essenciais ao organismo. M Biologia Página 3 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 3 B 11 - BIOLOGIA (CPS-FGV) Encontro em lanchonetes ou no intervalo das aulas é uma das atividades de lazer de crianças e de adolescentes, e a comida preferida é o lanche à base de hambúrguer com maionese e ketchup, batata frita, salgadinhos, refrigerantes, entre outros. Porém esses alimentos vêm sofrendo condenação pelos médicos e nutricionistas, em especial por conterem componentes não recomendados, que são considerados “vilões” para a saúde dessa população jovem como, por exemplo, as gorduras trans e o excesso de sódio. EL Texto retirado do site http://www.anvisa.gov.br da Agência Nacional de Vigilância Sanitária; [adaptado]. 02. O As gorduras trans são um tipo específico de gordura formada por um processo de hidrogenação in natura (no rúmen de animais) ou artificial, em produtos industrializados. As gorduras formadas durante o processo de hidrogenação industrial transformam óleos vegetais líquidos em gordura sólida à temperatura ambiente, que são utilizadas para melhorar a consistência dos alimentos e também aumentar a vida de prateleira de alguns produtos. Deste modo, a gordura hidrogenada é um tipo específico de gordura trans produzido na indústria de salgadinhos, fast food, margarinas, tortas e bolos industrializados e, nas bolachas recheadas. Assim como a gordura saturada, a trans aumenta os níveis de LDL, o mau colesterol, mas seu efeito nocivo vai mais além, porque ela também diminui os índices do HDL, o bom colesterol. É importante lembrar que não há informação disponível que mostre benefícios à saúde a partir do consumo de gordura trans. a) A quais das funções citadas no texto acima os esteroides estão relacionados? Cite um esteroide importante para uma dessas funções. b) Cite um local de estocagem de lipídios em animais e um em vegetais. OD EL 01) o colesterol é um importante lipídeo precursor dos hormônios sexuais e participa da síntese dos sais biliares. 02) as formas de colesterol HDL e LDL são determinadas pelo tipo de lipoproteína que transporta o colesterol. 04) os fosfolipídeos têm função energética no metabolismo celular. 08) os lipídeos compreendem um grupo de moléculas orgânicas tipicamente hidrofílicas. 16) o álcool é o principal produto da metabolização dos lipídeos. 04.(UNICAMP-mod.) Os lipídios têm papel importante na estocagem de energia, estrutura de membranas celulares, visão, controle hormonal, entre outros. São exemplos de lipídios: fosfolipídios, esteroides e carotenoides. O 03. Os lipídeos compreendem um grupo quimicamente variado de moléculas orgânicas. Em relação a estes compostos, dê a soma das corretas. Exercícios Obrigatórios M 01. (UFRS) Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) as seguintes considerações sobre o colesterol, um lipídio do grupo dos esteroides. a)( ) Ele participa da composição da membrana plasmática das células animais. b) ( ) Ele é degradado no fígado e excretado na forma de sais biliares. c) ( ) Ele é precursor dos hormônios sexuais masculino e feminino. d) ( ) Ele é precursor da vitamina B. e) ( ) As formas de colesterol HDL e LDL são determinadas pelo tipo de lipoproteína que transporta o colesterol. 02. Comente duas funções dos lipídeos nas células? 03. Qual a diferença entre óleo e gordura? 04. Qual a importância do ergosterol em relação ao raquitismo na espécie humana? Página 4 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 4 São aminoácidos sintetizados tanto por células animais quanto por células vegetais. OS AMINOÁCIDOS Os aminoácidos são moléculas orgânicas formadas por um carbono (α) no qual se ligam um ácido carboxílico (COOH), um grupo amina (NH2), um átomo de hidrogênio (H) e um radical (R). É a variação do radical R que diferencia os aminoácidos entre si – é a identidade dos aminoácidos. Os aminoácidos podem se reunir formando moléculas maiores, as proteínas. As propriedades químicas de cada aminoácido determinam as propriedades das proteínas. AS PROTEÍNAS O Ligação peptídica EL A ligação que ocorre entre aminoácidos para a formação de uma proteína (ou peptídeo), denominada ligação peptídica, resulta de uma síntese de desidratação. A ligação entre os aminoácidos ocorre entre o grupo carboxila de um, com o grupo amina de outro, resultando na saída de uma molécula de água. OD Na natureza existem 20 tipos de aminoácidos, embora já seja possível sintetizá-los em laboratórios (aminoácidos artificiais). M Estrutura e classificação das proteínas Classificação dos aminoácidos Cada proteína apresenta sua sequência específica de aminoácidos, constituindo-se na sua própria identidade. a) Aminoácidos essenciais São aminoácidos sintetizados apenas pelos vegetais. Deste modo, a obtenção destes aminoácidos pelos animais se dá através da alimentação. As proteínas são muito diversificadas e organizamse em diferentes níveis estruturais. A estrutura primária é a sequência linear dos aminoácidos de uma proteína; sendo responsável pelas propriedades da proteína, não pode, desta forma, ser alterada. A estrutura espacial é a forma tridimensional da proteína e engloba três níveis. A estrutura secundária ocorre quando a proteína filamentosa sofre uma conformação helicoidal (espiral); a terciária é uma forma espacial em que a condensação da proteína admite Biologia Página 5 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 5 B 11 - BIOLOGIA b) Aminoácidos naturais Módulo 11 Função das proteínas Dentre os compostos orgânicos, as proteínas são os mais abundantes no organismo. Sendo importantes componentes estruturais das células e fundamentais nos processos metabólicos. No quadro a seguir estão algumas proteínas importantes para o organismo humano. EL O um formato globoso; e a quaternária é uma forma espacial originada a partir da associação de proteínas terciárias. M OD Diversos fatores como calor, variação de pH e presença de algumas substâncias químicas podem romper as ligações e alterar a forma das proteínas; esse fenômeno denomina-se desnaturação. A proteína desnaturada perde suas propriedades. Isso explica o perigo das febres altas, que podem desnaturar as proteínas do organismo humano. As proteínas podem ser classificadas em dois grupos: simples e conjugada. As proteínas simples possuem apenas aminoácidos em sua composição, como por exemplo, a queratina, proteína encontrada na pele e no cabelo. Se além dos aminoácidos, existir um grupo prostético (grupo não proteico), a proteína é chamada conjugada, como as lipoproteínas (lipídeo + proteína) e glicoproteínas (glicídeo + proteína). Página 6 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 6 03. 04. (PUC-RJ) A Gota é um distúrbio fisiológico que causa dor e inchaço nas articulações, por acúmulo de ácido úrico, um resíduo metabólico nitrogenado. Considerando-se a composição química dos diferentes nutrientes, que tipo de alimento um indivíduo com Gota deve evitar? a) b) c) d) e) rico em gordura pobre em gordura pobre em proteína rico em sais de sódio rico em proteína EL 01) a produção destas moléculas se dá sem gasto de energia pelos organismos, já que os aminoácidos provêm da alimentação. 02) são biopolímeros constituídos de aminoácidos, os quais são unidos entre si por meio de ligações peptídicas. 04) o fenômeno da desnaturação não interfere em suas estruturas secundárias e terciárias. 08) durante a formação de uma proteína ocorre a ligação peptídica entre os grupos carboxílicos dos aminoácidos. 16) as hemácias contém importantes proteínas que realizam o transporte de gases respiratórios. O 01. Proteínas são moléculas essenciais à vida, atuando como enzimas, hormônios, anticorpos, antibióticos e agentes antitumorais, além de estarem presentes nos cabelos, na lã, na seda, em unhas, carapaças, chifres e penas dos seres vivos. Em relação às proteínas é CORRETO afirmar que: O que acontece quando uma proteína sofre desnaturação? B 11 - BIOLOGIA Exercícios de Aula Exercícios Obrigatórios Coluna 2 a) ( ) Proteína que gera movimento nas células. b) ( ) Proteína que controla os níveis de glicose no sangue. c) ( ) Proteína que transporta oxigênio nas células sanguíneas. d) ( ) P r o t e í n a q u e r e f o r ç a a s c é l u l a s epiteliais. 02. Esquematize uma ligação peptídica. 03. Diferencie e exemplifique proteínas simples de conjugada. 04. Qual o produto da digestão de uma proteína? OD (PUCRS) Associe as colunas relacionando as proteínas da coluna 1 com suas respectivas funções, apresentadas na coluna 2. Coluna 1 1. Queratina 2. Insulina 3. Miosina 4. Hemoglobina (UFF) Dos vinte aminoácidos constituintes das proteínas dos vertebrados, alguns são chamados essenciais porque: M 02. 01. a) b) c) d) e) participam da síntese de proteína são importantes enzimas são precursores de hormônios não são absorvidos pelo aparelho digestivo não são sintetizados por esses animais Biologia Página 7 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 7 Módulo 12 Após a reação, as enzimas permanecem quimicamente intactas, deste modo, sua vida útil se mantém por muitas reações. AS ENZIMAS Algumas enzimas são constituídas apenas por cadeias polipeptídicas, essas são denominadas enzimas simples. As enzimas conjugadas constituem as chamadas holoenzimas, pois se compõe de duas partes, uma proteica – a apoenzima, e uma não-proteica (grupo prostético) – o cofator. Diversas enzimas humanas são proteínas conjugadas, e tem como cofatores íons metálicos de cobre (Cu2+), de zinco (Zn2+) e de manganês (Mn2+). Se o cofator for uma substância orgânica, então passamos a denominá-lo coenzima. A maioria das vitaminas de que necessitamos na dieta atua como coenzima. EL O Enzimas são proteínas especializadas em catalisação, sendo por isso, chamadas de catalisadores biológicos. Um catalisador é uma substância capaz de modificar a velocidade de uma reação química, acelerando a reação, economizando a energia utilizada no processo. A energia mínima necessária para que ocorra uma reação química é chamada energia de ativação. Fatores que alteram a velocidade da reação Existem fatores que podem acelerar ou reduzir a velocidade da reação enzimática, tais como a temperatura, o pH e a concentração do substrato. Ação das enzimas TEMPERATURA M OD As enzimas atuam sobre substâncias denominadas substrato, formando o composto molecular enzima-substrato. As enzimas possuem sítios específicos (sítios ativos) para cada substrato, como por analogia, para cada fechadura há uma chave. É por isso que a ação de uma enzima sobre um substrato denomina-se mecanismo chave-fechadura. A nomenclatura das enzimas costuma conter o nome do substrato enzimático acrescido do sufixo ase. Por exemplo, as enzimas que atuam sobre proteínas são designadas proteases; enzimas que digerem lipídeos são lipases, e assim por diante. A temperatura é um fator importante na ação enzimática. O aumento na temperatura, dentro de certos limites, leva ao aumento na velocidade de uma reação catalisada enzimaticamente. A partir de certo ponto, porém, se a temperatura continuar aumentando, a reação enzimática diminui acentuadamente, em consequência da desnaturação da enzima. O ponto onde a enzima atua com a máxima velocidade é chamado temperatura ótima. A maioria das enzimas humanas, por exemplo, tem sua temperatura ótima na faixa de 37°C. As bactérias que habitam fontes termais possuem enzimas cuja temperatura ótima situa-se em torno de 80°C. Página 8 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 8 Algumas enzimas podem ter sua atividade inibida por determinadas substâncias, por meio de um processo chamado inibição competitiva. Essas substâncias possuem estrutura semelhante à do substrato e por isso competem com ele pelo sítio de ligação da enzima. No entanto, a ligação é permanente, fazendo com que a molécula enzimática associada ao inibidor deixe de funcionar. Um exemplo de inibidor competitivo é a ação de alguns antibióticos utilizados no combate às infecções bacterianas, que atuam inibindo irreversivelmente determinadas enzimas de bactérias. Como acontece com a penicilina, que inibe a enzima transpeptidase, essencial à produção da parede bacteriana. A inibição competitiva nesse caso impede a síntese da parede da bactéria, evitando sua reprodução. Exceto em casos alérgicos, a penicilina não causa danos ao organismo humano, pois, nossas células não utilizam no metabolismo, enzimas transpeptidase. Exercícios de Aula OD 01. Em relação às enzimas, considere as seguintes afirmações e dê a soma das corretas. Alterações no pH também podem provocar a desnaturação da enzima. CONCENTRAÇÃO DO SUBSTRATO M O substrato é o reagente de uma reação enzimática, deste modo, quanto maior a quantidade de substrato, maior será a velocidade da reação. Aumentando-se indefinidamente o substrato, pode-se estabilizar a velocidade do processo, caso não haja enzimas suficientes para participar da reação. 01) enzimas são proteínas que atuam como catalisadores de reações químicas. 02) cada reação química que ocorre em um ser vivo, geralmente, é catalisada por um tipo de enzima. 04) a velocidade de uma reação enzimática independe de fatores como temperatura e pH do meio. 08) as enzimas sofrem um enorme processo de desgaste durante a reação química da qual participam. 16) uma enzima pode apresentar um sítio ativo que possibilita sua ligação com diferentes substratos. Biologia Página 9 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 9 B 11 - BIOLOGIA INIBIÇÃO COMPETITIVA DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA EL O pH é outro fator que interfere na atividade enzimática. O pH mede a concentração de íons H+ livres em uma solução; essa medida informa se o meio é básico ou ácido. Por convenção, em uma escala de 0 a 14, soluções neutras têm escala pH 7,0; as ácidas têm pH abaixo de 7; e as básicas, pH acima de 7. Cada enzima tem seu pH ótimo de atuação, no qual sua atividade é máxima. A maioria das enzimas atua em pH ótimo em torno de 7. Existem, entretanto, as que têm o ótimo de atuação com outros valores de pH, como acontece com a enzima pepsina, produzida no estômago, que atua mais eficientemente em meio ácido, próximo a 2,0. A tripsina, por sua vez, uma enzima digestiva que atua no meio alcalino do intestino, tem seu pH ótimo em torno de 8,0. LEITURA COMPLEMENTAR O pH – POTENCIAL HIDROGENIÔNICO Os organismos vivos possuem a capacidade de sintetizar milhares de moléculas de diferentes tipos em precisas proporções, a fim de manter o protoplasma funcional. Estas reações de síntese e degradação de biomoléculas, que compõem o metabolismo celular, são catalisadas por um grupo de moléculas denominadas de ENZIMAS. Estes importantes catalisadores biológicos podem possuir algumas das seguintes características: A seta indica o ponto: a) ótimo de temperatura para a atividade enzimática. b) de desnaturação da enzima. c) de desnaturação do produto. d) mínimo da temperatura para a reação enzimática. e) máximo de substrato obtido. EL 02. O gráfico a seguir representa a atividade enzimática de uma determinada reação em função da temperatura: O 03. OD I. Enzimas são a maior e mais especializada classe de lipídios. II. Enzimas possuem grande especificidade para seus substratos e frequentemente não atuam sobre moléculas com pequena diferença em sua configuração. III. Enzimas aceleram as reações químicas, sem ser modificadas durante o processo. IV. Substratos são substâncias sobre as quais as enzimas agem, convertendo-os em um ou mais produtos. Marque a alternativa correta: M a) Estão corretas apenas as características I, II e III. b) Estão corretas apenas as características II, III e IV. c) Estão corretas apenas as características I, III e IV. d) Todas as características estão corretas. e) Todas as características estão incorretas. Página 10 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 10 Exercícios Obrigatórios (UFPE-mod.) As enzimas são proteínas altamente especializadas que catalisam as mais diversas reações químicas. Em relação à atividade dessas moléculas, julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F). B 11 - BIOLOGIA 01. ANOTAÇÕES b) ( ) o aumento da temperatura provoca um aumento na velocidade da reação enzimática até uma temperatura crítica, quando ocorre uma queda na atividade da enzima em consequência de sua desnaturação. EL c) ( ) a velocidade de uma determinada reação enzimática está associada ao pH, sendo que cada enzima tem um pH ótimo de atuação. O a) ( ) um aumento da concentração do substrato causa uma diminuição da velocidade da reação, pois o substrato passa a inibir a ação da enzima. OD d) ( ) a atividade de uma determinada enzima é inibida irreversivelmente por um mecanismo chamado de inibição competitiva, na qual o inibidor tem a forma semelhante ao substrato. O que é holoenzima? 03. O que é energia de ativação? 04. O que significa dizer que a “enzima está para o substrato, assim como, a chave está para fechadura”? M 02. Biologia Página 11 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 11 Módulo 13 AS VITAMINAS EL O Vitaminas são substâncias orgânicas necessárias em pequenas quantidades. Elas desempenham importantes processos metabólicos e são obtidas através da dieta, já que nosso organismo é incapaz de sintetizá-las. A maioria das vitaminas atua como coenzimas, ou seja, agem como fator auxiliar em reações catalisadas por enzimas. Por esse motivo, a deficiência de vitaminas na dieta gera quadro de anormalidade, as avitaminoses. Por outro lado, o excesso de vitaminas pode levar a doenças, denominadas hipervitaminoses. Algumas vitaminas são encontradas na natureza sob forma precursora, ainda não ativa, as pró-vitaminas. Sob essa condição no organismo, a pro-vitamina se transforma em vitamina propriamente dita. Como é o caso da vitamina A, encontrada na natureza como betacaroteno e a vitamina D2, obtida sob forma de ergosterol através dos vegetais. OD Classificação das vitaminas M As vitaminas podem ser classificadas em hidrossolúveis (solúveis em água), como a vitamina C e as vitaminas do complexo B, e lipossolúveis (solúveis em lipídeos), como as vitaminas A, D, E e K. As vitaminas são micronutrientes essenciais ao funcionamento e desenvolvimento do organismo. Página 12 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 12 M OD EL O B 11 - BIOLOGIA A tabela a seguir traz algumas das principais vitaminas, indicando suas fontes e os tipos de avitaminoses decorrentes de sua carência. Biologia Página 13 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 13 c) E s t a v i t a m i n a é l i p o s s o l ú v e l o u hidrossolúvel? d) Por que lhe foi indicado tomar sol? LEITURA COMPLEMENTAR 02. (ENEM) A obesidade, que nos países desenvolvidos já é tratada como epidemia, começa a preocupar especialistas no Brasil. Os últimos dados da Pesquisa de Orçamentos Familiares, realizada entre 2002 e 2003 pelo IBGE, mostram que 40,6% da população brasileira estão acima do peso, ou seja, 38,8 milhões de adultos. Desse total, 10,5 milhões são considerados obesos. Várias são as dietas e os remédios que prometem um emagrecimento rápido e sem riscos. Há alguns anos foi lançado no mercado brasileiro um remédio de ação diferente dos demais, pois inibe a ação das lipases, enzimas que aceleram a reação de quebra de gorduras. Sem serem quebradas elas não são absorvidas pelo intestino, e parte das gorduras ingeridas é eliminada com as fezes. Como os lipídios são altamente energéticos, a pessoa tende a emagrecer. No entanto, esse remédio apresenta algumas contraindicações, pois a gordura não absorvida lubrifica o intestino, causando desagradáveis diarreias. Além do mais, podem ocorrer casos de baixa absorção de vitaminas lipossolúveis, como as A, D, E e K, pois: OD EL As vitaminas são importantes aliadas dos médicos durante o desenvolvimento infantil, pois nesse período a desnutrição costuma ter consequências mais graves. Porém, a suplementação vitamínica e medicamentosa só é necessária quando existe carência nutricional e deve ser prescrita pelo médico. A ingestão desnecessária de vitaminas oferece risco à saúde e o organismo fica sujeito aos efeitos colaterais da toxicidade de cada nutriente. As vitaminas lipossolúveis são as que oferecem maiores riscos à saúde, quando consumidas em grande quantidade, pois dependem de lipídeos para serem absorvidas. Já as hidrossolúveis geralmente são excretadas pelos rins, pois são solúveis em água; contudo, altas dosagens podem ocasionar formação de cálculos renais. Lembre-se, uma boa alimentação é condição fundamental à saúde. O COMPLEXOS VITAMÍNICOS PODEM OFERECER PERIGO À SAÚDE Exercícios de Aula (UFU) Uma criança foi levada ao médico devido ao desenvolvimento físico deficiente em relação a seus colegas da mesma idade. Depois de examiná-la e analisar alguns exames, o médico indicou banhos de sol e a utilização de óleo de peixe em sua alimentação. Com base nessas informações, responda: M 01. a) Para qual patologia, que tenha por característica o desenvolvimento físico deficiente, tomar sol auxilia no tratamento? b) Qual vitamina está carente no organismo desta criança? a) essas vitaminas, por serem mais energéticas que as demais, precisam de lipídios para sua absorção. b) a ausência dos lipídios torna a absorção dessas vitaminas desnecessária. c) essas vitaminas reagem com o remédio, transformando-se em outras vitaminas. d) as lipases também desdobram as vitaminas para que essas sejam absorvidas. e) essas vitaminas se dissolvem nos lipídios e só são absorvidas junto com eles. Página 14 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 14 O EL 01) é necessária em grandes quantidades, pois atua como enzimas. 02) a vitamina A foi introduzida no núcleo das células, por isso o grão transgênico é mais nutritivo. 04) uma importante fonte natural de vitamina A são os vegetais com pigmentos amarelos, como a cenoura. 08) a vitamina A combate doenças como o escorbuto. 16) a vitamina A é encontrada na natureza sob forma precursora. Exercícios Obrigatórios 04. (UEL) As vitaminas são usualmente classificadas em dois grupos, com base em sua solubilidade, o que, para alguns graus determina sua estabilidade, ocorrência em alimentos, distribuição nos fluídos corpóreos e sua capacidade de armazenamento nos tecidos. 02. (MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S. Alimentos, nutrição e dietoterapia. 9.ed. São Paulo: Roca, 1998. p.78.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, assinale a alternativa correta. M OD 01. a) A vitamina E é lipossolúvel, age como um antioxidante, protege as hemácias da hemólise, atua na reprodução animal e na manutenção do tecido epitelial. b) A vitamina A é hidrossolúvel, auxilia na produção de protrombina - um composto necessário para a coagulação do sangue - e apresenta baixa toxicidade quando consumida em grande quantidade. 03. (UFRRJ) Uma equipe de pesquisadores de vários países desenvolveu um tomate transgênico que contém três vezes mais betacaroteno que o fruto comum. O betacaroteno é uma substância que o corpo transforma em determinada vitamina. A falta dessa vitamina está associada a problemas do coração, da visão e de alguns tipos de câncer. Segundo a UNICEF, até 2 milhões de crianças com menos de quatro anos deixariam de morrer anualmente se ingerissem mais a referida vitamina. A qual vitamina o texto se refere? Classifique-a quanto a solubilidade. (UNESP-mod.) Um determinado medicamento, recentemente lançado no mercado, passou a ser a nova esperança de pessoas obesas, uma vez que impede a absorção de lipídios, facilitando sua eliminação pelo organismo. Como efeito colateral, os usuários deste medicamento poderão apresentar deficiência em vitaminas lipossolúveis, tais como A, D, E e K. Quais são os efeitos que a falta das vitaminas A, D, E e K pode causar ao organismo humano? Quais são os principais sinais que surgem no organismo humano como resultado da falta das seguintes vitaminas: B1, B9 e C respectivamente? Biologia Página 15 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 15 B 11 - BIOLOGIA c) A vitamina D é hidrossolúvel, auxilia no crescimento normal, melhora a visão noturna, auxilia o desenvolvimento ósseo e influencia a formação normal dos dentes. d) A vitamina B6 é lipossolúvel, auxilia na resposta imunológica, na cicatrização de feridas e reações alérgicas, além de estar envolvida na glicólise, na síntese de gordura e na respiração tecidual. e) A vitamina C é lipossolúvel, auxilia na resposta imunológica, na cicatrização de feridas e reações alérgicas, na síntese e quebra de aminoácidos e na síntese de ácidos graxos insaturados. 03. (UFSM-mod.) Foi transferido para plantas de arroz um gene que permite a produção e o acúmulo de vitamina A no grão das plantas transgênicas. Sobre a vitamina A, analise as afirmativas a seguir. c) base nitrogenada: que pode variar de nucleotídeo para nucleotídeo. Módulo 14 Os ácidos nucleicos são moléculas orgânicas que controlam os processos vitais básicos em todos os seres vivos. A partir de 1940, os ácidos nucleicos passaram a ser intensamente estudados, pois, se descobriu que eles formam os genes, estruturas responsáveis pela herança biológica. Existem dois tipos de ácido nucleicos: o ácido desoxirribonucleico, conhecido pela sigla DNA (do inglês, desoxirribonucleic acid), e o ácido ribonucleico, conhecido por RNA (do inglês, ribonucleic acid). Características químicas dos ácidos nucleicos • púricas: Adenina (A) e Guanina (G) • pirimídicas: Timina (T), Citosina (C) e Uracila (U) OD EL Os ácidos nucleicos são constituídos por unidades menores denominadas nucleotídeos. Por isso os ácidos nucleicos são chamados polinucleotídeos (do grego, poli: muitos). As bases nitrogenadas podem ser classificadas em dois grupos, baseado na sua organização molecular. O OS ÁCIDOS NUCLEICOS Cada nucleotídeo é constituído por três substâncias: M a) fosfato ou ácido fosfórico: HPO4 b) pentose (açúcar – C5): monossacarídeo que pode ser a desoxirribose no DNA ou a ribose no RNA. As bases nitrogenadas A, G e C são comuns às moléculas de DNA e RNA, entretanto, a T e a U ocorrem no DNA e RNA, respectivamente. Página 16 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 16 B 11 - BIOLOGIA ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO: DNA O O DNA é um polinucleotídeo que além de controlar todo o metabolismo celular participa do processo de hereditariedade. O modelo da estrutura molecular do DNA foi proposto por James Watson e Francis Crick, em 1953, e é aceito até hoje. ÁCIDO RIBONUCLEICO: RNA EL Tipos de RNA OD De acordo com o modelo, o DNA é formado por duas cadeias helicoidais (em forma de hélice). Os nucleotídeos das cadeias se unem através de ligações denominadas pontes de hidrogênio situadas entre uma base púrica e uma base pirimídica. As bases nitrogenadas de uma molécula de DNA são complementares, isso significa que sempre uma adenina se liga a uma timina; e a guanina se liga a uma citosina (A = T; G ≡ C). A exemplo do DNA, o RNA é um polímero de nucleotídeos. O RNA é formado por uma única cadeia e está envolvido diretamente com a síntese de proteínas a partir dos códigos do DNA (genes). A pentose do RNA é a ribose e as bases nitrogenadas são a adenina, a citosina, a guanina e a uracila. O RNA não apresenta timina em sua constituição. Todo RNA celular é produzido a partir de um molde de DNA, através de um processo denominado transcrição. Três tipos de RNA se destacam: o RNA mensageiro (RNAm), RNA transportador (RNAt) e RNA ribossômico (RNAr). M a) RNAr Formado a partir de genes que se encontram no nucléolo (um componente do núcleo). No citoplasma, nucleotídeos e proteínas formam subunidades, uma menor e uma maior, que integram um ribossomo. Deste modo, o número de nucleotídeos-adenina sempre será igual ao número de nucleotídeos-timina; da mesma forma que o número de nucleotídeo-guanina será igual ao número de nucleotídeo-citosina. b) RNAm Forma-se no núcleo a partir de uma das cadeias do DNA; é constituído por uma única cadeia que contém as informações genéticas (mensagens) do DNA que serão traduzidas em proteínas. O RNAm organiza-se em códons, trincas especiais de nucleotídeos capazes de determinar um aminoácido. c) RNAt Responsável pelo transporte dos aminoácidos até os ribossomos, onde irão integrar uma proteína. Cada RNAt contém um anticódon, trinca de nucleotídeos complementares aos códons do RNAm. Biologia Página 17 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 17 Exercícios de Aula 01. (PUCPR) Os ácidos nucleicos são moléculas formadas pelo encadeamento de um grande número de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada, uma pentose e um radical fosfato. Em relação às substâncias químicas que formam os nucleotídeos, considere as afirmações: EL O I. Existem cinco tipos principais de bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) e uracila (U). II. A adenina e a guanina são bases pirimídicas por possuírem em comum um anel da substância conhecida como pirimidina. III. O açúcar presente nos ácidos nucleicos pode ser a ribose ou desoxirribose. IV. O RNA aparece associado à proteína nos cromossomos, possuindo filamento de nucleotídeos duplo. Assinale a alternativa correta: a) b) c) d) e) Apenas I está correta. Apenas II e IV estão corretas. Apenas I e III estão corretas. Todas estão corretas. Todas estão incorretas. OD No quadro-resumo abaixo é possível observar algumas diferenças entre os ácidos nucleicos DNA e RNA. LEITURA COMPLEMENTAR A INFORMAÇÃO GENÉTICA M A informação genética contida no DNA está codificada em uma sequência de bases dos nucleotídeos. O número de nucleotídeos de uma molécula de DNA pode variar entre os organismos de diferentes espécies. Isso possibilita uma variação tão grande que justifica a grande diversidade de seres vivos no mundo. O gene constitui uma sequência especial de nucleotídeos do DNA capaz de sintetizar uma molécula de RNAm. Este, por sua vez, contém as informações para a produção de uma determinada proteína a partir de diferentes aminoácidos. 02. (UFPE-mod.) Considerando que na figura a seguir tem-se uma representação plana de um segmento da molécula de DNA, analise as proposições a seguir. 01) um nucleotídeo é formado por um grupo fosfato (I), uma molécula do açúcar desoxirribose (II) e uma molécula de base nitrogenada. Página 18 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 18 (UNIRIO) Censores do Genoma / RNA de Interferência (RNAi): “Quase todas as células animais e vegetais apresentam um mecanismo interno que utiliza formas distintas do RNA, a molécula mensageira genética, para naturalmente silenciar determinados genes. Esse mecanismo se desenvolveu tanto para proteger as células de genes hostis como para regular a atividade de genes normais durante o crescimento e desenvolvimento. Novos medicamentos poderão ser desenvolvidos para explorar o mecanismo do RNAi na prevenção e no tratamento de doenças.” EL (Scientific American-Brasil, 2003) Uma das formas distintas de RNA citada no texto, que participa do silenciamento dos genes é um tipo de RNA de filamento duplo, o RNAi, cujo emparelhamento das bases obedece ao critério padrão (base púrica - base pirimídica). Neste tipo de molécula, a relação entre suas bases nitrogenadas é: a) b) c) d) e) (U + C) / (G + A) = 1 (U + A) / (C + G) = 1 (T + C) / (A + G) > 1 (T + C) / (A + G) = 1 (U + C) / (A + G) · 1 (PUCSP) Nos últimos anos, a biologia molecular tem fornecido ferramentas úteis para a produção de plantas e animais transgênicos. As informações armazenadas nas moléculas de DNA são traduzidas em proteínas por meio de moléculas intermediárias denominadas: OD 03. a) b) c) d) e) 01. M Proteases. Plasmídeos. rRNA. tRNA. mRNA. Exercícios Obrigatórios Os ácidos nucleicos são macromoléculas definidas como polinucleotídeos. a) Represente um nucleotídeo apontando seus três constituintes moleculares. b) Quais são as diferenças observadas nos nucleotídeos que entram na composição do DNA em relação aos que entram na composição do RNA? 02. Mencione três diferenças de natureza molecular entre o DNA e o RNA. Biologia Página 19 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 19 B 11 - BIOLOGIA 04. O 02) um nucleotídeo com Timina (T) em uma cadeia pareia com um nucleotídeo com Adenina (A) em outra cadeia. 04) um nucleotídeo com Guanina (G) em uma cadeia pareia com um nucleotídeo com Citosina (C) em outra cadeia. 08) pontes de hidrogênio se estabelecem entre as bases nitrogenadas T e A e entre as bases nitrogenadas C e G. 16) a base T no esquema poderia ser substituída por uma base Uracila (U). 03. (UFSM) Numere a coluna 1 de acordo com a coluna 2. Coluna 1 1. DNA 2. RNA Coluna 2 a) ( ) localiza-se no citoplasma b) ( ) localiza-se no núcleo d) ( ) síntese de proteínas e) ( ) dupla-hélice f) ( ) ribose EL g) ( ) cadeia única ou simples h) ( ) desoxirribose Uma importante característica do DNA é sua capacidade de duplicação (replicação), ou seja, de originar duas moléculas idênticas, cada uma delas contendo umas das cadeias de nucleotídeos da molécula original, por isso, o processo é denominado duplicação semiconservativa. Na duplicação do DNA, há a participação de uma enzima chamada DNA-polimerase, que sintetiza uma nova sequência de nucleotídeos, tendo como molde um dos filamentos do DNA original. Para que isso ocorra, as duas cadeias do DNA original que constitui a duplahélice se separam e cada uma delas orienta a produção da cadeia complementar. O c) ( ) transmissão de caracteres hereditários Duplicação semiconservativa do DNA i) ( ) bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina, timina. j) ( ) bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina, uracila Que papéis desempenham o RNA mensageiro e o RNA transportador no processo de síntese das proteínas? OD 04. Módulos 15 e 16 METABOLISMO DE CONTROLE - DNA O material genético dos organismos, o DNA, teve seu modelo estrutural proposto por Watson e Crick, em 1953. Sua estrutura de cadeia em dupla-hélice permite algumas considerações básicas para um material dessa natureza. O DNA satisfaz os seguintes requisitos: é capaz de conter inúmeras informações genéticas, e estas podem ser transmitidas de célula para célula e de geração para geração; M • • tem capacidade de se autoduplicar, ou seja, produzir cópias exatas de si mesmo; • pode sofrer alterações (mutações), sendo que essas alterações podem ser copiadas durante o processo de autoduplicação; • suas informações genéticas são traduzidas em ação gênica no organismo vivo. Ao final do processo, será obtido duas moléculas idênticas de DNA, cada uma constituída por uma cadeia proveniente do DNA original e por uma cadeia recémsintetizada a partir da união de nucleotídeos livres presentes na célula. Página 20 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 20 EL Transcrição gênica é um processo de produção de RNA que ocorre no interior do núcleo de uma célula a partir de um molde de DNA. Para a síntese de RNA, apenas uma das cadeias do DNA é usada como molde para nova molécula que será formada e são utilizados ribonucleotídeos (nucleotídeos contendo ribose como açúcar) para a formação da cadeia do RNA. Durante a transcrição, as cadeias complementares do DNA se separam (formando uma bolha) em trechos específicos que contém um gene a ser transcrito; este servirá de molde (cadeia ativa) para a formação do RNA. Durante o processo, há a participação de uma enzima denominada RNA-polimerase. As bases do RNA são complementares às do DNA, contudo, o RNA apresenta uracila no lugar de timina. Logo, se no trecho ativo do DNA a sequência de nucleotídeos for ACTAG, o RNA formado terá a sequência UGAUC. O TRANSCRIÇÃO GÊNICA OD O RNA é uma molécula formada por apenas uma cadeia de polinucleotídeos que pode assumir diferentes formas. Sendo que, são três os tipos de RNA que se destacam: o RNAm, o RNAt e o RNAr. LEITURA COMPLEMENTAR DNA MITOCONDRIAL: UMA HERANÇA MATERNA M O DNA mitocondrial (mtDNA) humano é circular e muito pequeno, apresenta cerca de 16.569 pares de bases nitrogenadas e situa-se no interior das mitocôndrias, organelas que funcionam como usinas energéticas para a célula. O mtDNA apresenta cerca de 37 genes, ou seja, regiões que servem de molde para síntese de RNAm, responsável pela produção das enzimas mitocondriais. O mtDNA apresenta propriedades únicas que o tornam especialmente útil para reconstruções genealógicas, pois, o mesmo é herdado exclusivamente do óvulo materno, tendo assim herança matrilínea. Assim, o DNA mitocondrial fornece informações que permitem traçar matrilinhagens que alcançam dezenas de gerações no passado. Biologia Página 21 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 21 B 11 - BIOLOGIA A transcrição representa uma transferência das informações gênicas contidas no DNA para um RNAm. Deste modo, a mensagem é levada até o citoplasma, onde ocorrerá a síntese de uma proteína. Exercícios de Aula Sequência 1: AAAGATCCCGAATCGGTCGGCGATTTATCG Sequência 2: TTTCTAGGGCTTAGCCAGCCGCTAAATAGC 01) As sequências 1 e 2 são complementares no DNA e, juntas, representam um segmento de molécula de DNA. 02) Se considerarmos 1 a sequência molde, o RNAm formado por esta sequência conterá as mesmas bases nitrogenadas da sequência 2, trocando-se a timina pela uracila. 04) Na sequência 1 estão representados 30 códons e 10 nucleotídeos. 08) A sequência 1 pode ser a representação de um DNA ou de um RNA, dependendo de como for lida. 16) O código genético é exclusivo de cada espécie. Prova disso é que determinados aminoácidos, como por exemplo, a fenilalanina, são encontrados apenas na espécie humana. EL 01. Dada a sequência de bases nitrogenadas de um segmento de DNA a seguir, responda aos itens adiante. ATT CTA CGC AAA GAT 02.(UFSC) Todas as formas de vida do nosso planeta têm suas informações genéticas codificadas nas sequências de bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S), considerando as informações a seguir: O As mitocôndrias maternas encontram-se no citoplasma do óvulo humano. Durante a fertilização, a mitocôndria paterna não penetra no óvulo. E, caso isso ocorra, as mesmas são destruídas pouco tempo depois da fertilização, após algumas clivagens (divisões), quando o zigoto atinge o número de oito células (blastômeros), já não é possível detectar mtDNA paterno. Assim, apenas o DNA mitocondrial materno será herdado pelos filhos e filhas, porém, só será transmitido para gerações posteriores pelas filhas. M OD a) Qual é a sequência de bases da hélice complementar a esse segmento? b) Qual é a sequência de bases do RNA mensageiro transcrito a partir desse segmento? c) Quais enzimas participam do processo da duplicação do DNA e da transcrição gênica, respectivamente? Página 22 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 22 04. Para funcionar como material genético o DNA apresenta duas propriedades fundamentais. São elas: I. AUTODUPLICAÇÃO II. TRANSCRIÇÃO Explique essas duas propriedades. EL Analisando-se o DNA de um animal, detectouse que 40% de suas bases nitrogenadas eram constituídas por Adenina. Relacionando esse valor com o emparelhamento específico das bases, os valores encontrados para as outras bases nitrogenadas foram: T = 40%; C = 20%; G = 40% T = 10%; C = 10%; G = 40% T = 10%; C = 40%; G = 10% T = 40%; C = 10%; G = 10% T = 40%; C = 60%; G = 60% 01. Por que o processo de replicação do DNA é chamado semiconservativo? 02. Dada a sequência de bases nitrogenadas de um segmento de DNA: OD a) b) c) d) e) Exercícios Obrigatórios TTT AAT GGG CTA AGC Responda, M 03. a) Qual é a sequência de bases da hélice complementar a esse segmento? b) Qual é a sequência de bases do RNA mensageiro transcrito a partir desse segmento? (UFPE) Na figura a seguir é ilustrado um processo muito importante para a vida. O processo acima representa: ( ( ) replicação do DNA ) transcrição gênica Justifique sua resposta. Biologia Página 23 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 23 B 11 - BIOLOGIA (ENEM) João ficou intrigado com a grande quantidade de notícias envolvendo DNA: clonagem da ovelha Dolly, terapia gênica, testes de paternidade, engenharia genética, etc. Para conseguir entender as notícias, estudou a estrutura da molécula de DNA e seu funcionamento e analisou os dados do quadro a seguir. O 03. Formação da cadeia polipeptídica TRADUÇÃO GÊNICA MECANISMO DE SÍNTESE DE PROTEÍNAS EL As proteínas são moléculas formadas por unidades menores – os aminoácidos, que se unem por ligações peptídicas. É o gene (DNA) que serve de molde ao RNAm, e que determina a sequência de aminoácidos durante a síntese de uma proteína, portanto, a síntese de proteínas representa a tradução da informação contida no gene, sendo por isso denominada tradução gênica. Os ribossomos são formados por duas subunidades; na subunidade maior existem dois sítios: o sítio A, local por onde um aminoácido é trazido pelo RNAt, e o sítio P, onde fica o polipeptídeo em formação. Durante a síntese de proteínas, o sítio P sempre estará ocupado por um RNAt que carrega a cadeia polipeptídica em formação. Ao lado, o sítio A irá permitir a entrada de novos RNAt que irão trazer o próximo aminoácido que irá compor a proteína. Para isso, o anticódon do RNAt deve ser complementar ao segundo códon do RNAm, que está sob o sítio A. Após a associação dos dois primeiros RNAt aos sítios P e A, o ribossomo catalisa a separação do aminoácido de seu RNAt permitindo a imediata união (ligação peptídica) ao aminoácido transportado pelo segundo RNAt, que ocupa o sítio A. Em seguida, ocorre um deslocamento do ribossomo sobre a molécula de RNAm, liberando o sítio A, que sobre um terceiro códon, permitirá a entrada de um novo RNAt, cujo anticódon seja complementar a trinca do RNAm, possibilitando a adição de mais um aminoácido na proteína em formação. Após a entrada do novo RNAt com o terceiro aminoácido, o ribossomo deslocará uma trinca sobre o RNAm e o processo se repetirá. O Módulos 17 e 18 OD O processo de tradução ocorre nos ribossomos localizados no citoplasma ou aderidos ao retículo endoplasmático rugoso (RER). Cada ribossomo é constituído por RNAr associado a proteínas, e são organizados em subunidades de tamanhos diferentes. O início da síntese de proteínas M O início da síntese de uma proteína acontece com a integração dos ribossomos a um RNAm e um RNAt. No RNAm existem sequências de códons (trincas de nucleotídeos) que definem a sequência de aminoácidos que irão constituir a proteína. Após a associação do ribossomo aos códons, as trincas de nucleotídeos do RNAt – os anticódons, emparelham-se aos códons específicos para incorporar os aminoácidos na formação de um polipeptídeo. Um códon especial do RNAm - o AUG, denominado códon de iniciação, determina o local da molécula em que deve ser iniciada a tradução. Para esse códon, existe um RNAt específico, cujo anticódon é UAC, que transporta um aminoácido chamado metionina. Término da síntese da cadeia polipeptídica O término da síntese de um polipeptídeo ocorre quando o ribossomo atinge um códon que não possui um anticódon correspondente, esse códon especial é chamado códon de terminação. Existem três códons Página 24 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 24 EL M OD Durante a duplicação de uma molécula de DNA, pode ocorrer uma mutação gênica por substituição, ou seja, uma modificação do material genético devido a uma substituição incorreta de uma base nitrogenada, o que ocasionaria a alteração do códon durante a transcrição de um RNAm. Porém, nem sempre isso levará a substituição do aminoácido, já que, um aminoácido pode ser codificado por um ou mais códons. O CÓDIGO GENÉTICO Os cientistas verificaram que a correspondência entre os códons do RNAm para a determinação dos aminoácidos constitui uma linguagem universal, o código genético. A organização em trincas das quatro bases nitrogenadas do RNAm (A, U, C e G) pode Diz-se que o código genético é universal, pois, todos os organismos apresentam, basicamente, o mesmo sistema de codificação genética. As exceções conhecidas restringem-se a alguns códons em RNAm transcritos por alguns mtDNA (DNA mitocondriais) de umas poucas espécies. Os três processos: duplicação, transcrição e tradução – ocorrem em todos os organismos e constituem o chamado dogma central da biologia. Biologia Página 25 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 25 B 11 - BIOLOGIA formar 64 códons distintos. Destes, 61 correspondem aos 20 aminoácidos existentes na natureza, e três são códons de parada, ou seja, participam do término da tradução. Cada trinca codifica apenas um aminoácido, porém, o código genético é considerado degenerado, pois, a maioria dos aminoácidos pode ser codificado por mais de um códon. O de terminação: UAA, UAG e UGA; esses códons permitem que o sítio A seja ocupado por uma proteína denominada fator de liberação, fazendo com que a cadeia polipeptídica recém-sintetizada seja liberada dos componentes do processo da tradução. 02. (USP) O esquema resume parcialmente as relações funcionais dos ácidos nucleicos que ocorrem na maioria das células vivas. EL Chama-se genoma o conjunto de todos os genes encontrados nas células de um organismo. Cientistas de todo o mundo, iniciaram um trabalho, em outubro de 1990, com a publicação de um plano de pesquisa cujo objetivo era sequenciar os nucleotídeos correspondentes a todos os cromossomos humanos, e identificar todos seus genes constituintes. O genoma humano é constituído por aproximadamente 3 bilhões de pares de nucleotídeos, mas apenas 3% dos bilhões de pares de bases correspondem a genes; 97% são sequências nãocodificantes, ou seja, não são transcritos em RNAm. O número de genes humanos corresponde a cerca de 30 mil, um número bem inferior ao que os cientistas imaginavam. Isso nos iguala aos camundongos e nos faz superar um pouco as moscas, que apresentam cerca de 13 mil genes. A partir dessa descoberta, pode-se concluir que a quantidade de genes não é o que define a diferença, mas sim o modo de funcionamento dos mesmos, bem como as relações que estes apresentam entre si e com o ambiente. O avanço na biotecnologia e os esforços para o sequenciamento do genoma humano têm levado a um grande desenvolvimento na engenharia genética, o que facilita o sequenciamento de genomas de outras espécies de interesse. O O PROJETO GENOMA HUMANO OD Exercícios de Aula 01. (PUC-mod.) Sobre o código genético e a síntese de proteínas, foram feitas algumas afirmações. Analise e julgue-as. a) b) c) d) e) I, II e III. I, III e II. II, I e III. III, I e II. II, III e I. M 01) a transferência de informações genéticas ocorre do DNA para o RNA, e deste para a proteína, constituindo um dogma central da biologia. 02) no mecanismo da tradução, há a interação de três tipos de RNAs. 04) o pareamento do códon com anticódon específico resulta na entrada do aminoácido correto, determinado pela sequência codificadora. 08) toda molécula de RNAm possui um códon de iniciação, que é sempre o mesmo - AUG. 16) a perda de um único nucleotídeo no gene que dá origem ao RNAm pode alterar a tradução a partir daquele ponto. Considerando-se apenas células eucariontes, as etapas que representam, respectivamente, transcrição, duplicação e tradução são: Página 26 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 26 04. a) Determine a sequência de bases do RNAm que foi utilizado para sintetizar o polipeptídeo esquematizado abaixo da tabela. EL b) Se ocorresse uma substituição, por uma purina, na 3 base do código correspondente ao 6º aminoácido do polipeptídeo, qual seria o aminoácido da tabela a ser incorporado? a) o número de cromossomos presentes nas células humanas. b) o número de proteínas que compõem os genes humanos. c) quantas moléculas de DNA estão presentes nos cromossomos humanos. d) o número de doenças que podem afligir a humanidade. e) o número total de genes humanos e quais as proteínas codificadas por esses genes. O (UFSM) Em junho de 2000, foi anunciada a conclusão da fase do Projeto Genoma Humano em que se determinou a sequência de, aproximadamente, 3 bilhões de nucleotídeos do genoma humano. O conhecimento dessa sequência permite determinar: M OD c) Qual é o anticódon correspondente ao novo aminoácido incorporado? Biologia Página 27 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 27 B 11 - BIOLOGIA 03. (UFV) Considere a tabela abaixo, contendo códigos de trincas de bases do DNA com os aminoácidos correspondentes, para resolver os itens seguintes: Exercícios Obrigatórios 04. A molécula de RNAm é sintetizada no núcleo, transcrevendo a sequência de bases de uma cadeia de DNA. O RNAm no citoplasma, se liga ao ribossomo, onde se dá a produção de cadeias peptídicas. Considerando esse tema, analise a figura e as proposições a seguir, colocando V para as verdadeiras e F para as falsas. 01. (UNESP) Considere o diagrama a seguir: Pergunta-se: a) Quais os nomes dos processos 1, 2 e 3, respectivamente? EL b) Onde esses processos ocorrem na célula eucariótica? O 02. O diagrama ilustra uma fase da síntese de proteínas. a) ( ) O aminoácido metionina (I) é trazido ao ribossomo pelo RNAt cujo anticódon é UAC (II), complementar ao códon AUG do RNAm. OD b) ( ) Na etapa seguinte da transcrição, um segundo RNAt (III), cujo anticódon é complementar ao segundo códon do RNAm, transporta um aminoácido. Os algarismos I, II, III e IV correspondem, respectivamente, a: a) ribossomo, códon, RNAm e RNAt. b) RNAt, RNAm, ribossomo e códon. c) RNAt, RNAm, ribossomo e anticódon. M d) RNAm, RNAt, ribossomo e códon. e) RNAm, RNAt, ribossomo e anticódon. 03. A substituição de uma única base na molécula de DNA leva necessariamente à substituição de um aminoácido na proteína a ser sintetizada pela célula. Certo ou errado? Justifique. c) ( ) Quando se estabelece uma ligação peptídica entre os dois primeiros aminoácidos, o RNAt do primeiro aminoácido é liberado (IV) no citoplasma. d) ( ) O final da tradução ocorre quando, na leitura da mensagem genética, se chega a um códon de parada (ou códon de terminação) para os quais não existe anticódon correspondente. e) ( ) 64 códons correspondem aos aminoácidos que compõem as proteínas. Sabe-se que um mesmo aminoácido pode ser codificado por diferentes códons, assim como, o mesmo códon pode codificar diferentes aminoácidos. Página 28 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 28 Exercícios Complementares a) colesterol, cera, glicogênio, glicídeos b) fosfolipídios, glicogênio, colesterol, celulose c) amido, glicogênio, ceras, triglicérides d) fosfolipídios, glicerídeos, ceras, colesterol e) glicogênio, colesterol, ceras, glicerídeos Os lipídeos apresentam importantes funções nos seres vivos, destacando-se, entre eles, os triglicerídeos. Apresenta uma molécula presente na formação de um triglicerídeo: a) b) c) d) e) 06. monossacarídeos bases nitrogenadas ácidos graxos aminoácidos dissacarídeos (UFRS) Considere as seguintes afirmativas: I. As proteínas são moléculas de grande importância para os organismos - atuam tanto estruturalmente como também metabolicamente. II. As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos. III. Existem proteínas que atuam como linhas de defesa do organismo e algumas delas são conhecidas como anticorpos. Quais estão corretas? (UFRN) Embora seja visto como um vilão, o colesterol é muito importante para o organismo humano porque ele é: a) precursor da síntese de testosterona e progesterona. b) agente oxidante dos carboidratos. c) responsável pela resistência de cartilagens e tendões. d) cofator das reações biológicas. e) catalisador de reações bioquímicas 07. O uso de óleos vegetais na preparação de alimentos é recomendado para ajudar a manter baixo o nível de colesterol no sangue. Isso ocorre porque esses óleos: 08. M 04. a) b) c) d) e) OD 03. monossacarídeo aminoácido glicerol dipeptídeo dissacarídeo (CFTCE) As proteínas são formadas por moléculas orgânicas denominadas: EL 02. 05. O (CFTCE) São substâncias do grupo dos lipídeos: a) b) c) d) têm pouca quantidade de glicerol. são pouco absorvidos no intestino. são pobres em ácidos graxos saturados. têm baixa solubilidade no líquido extracelular. e) são ricos em ácidos graxos saturados. a) b) c) d) e) Apenas I Apenas II Apenas III Apenas II e III I, II, III Marque a alternativa que indica o alimento mais rico em proteínas: a) b) c) d) e) feijão alface cenoura carne arroz (CFTMG) As enzimas, proteínas aceleradoras das reações químicas nas células, atuam nessas reações biológicas por serem pouco espontâneas e muito lentas. NÃO é característica de uma enzima: permanecer intacta após a reação. sofrer influência de pH e temperatura. ser específica em relação ao substrato. diminuir a energia de ativação das reações. e) estar presente em grande quantidade nos organismos. a) b) c) d) Biologia Página 29 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 29 B 11 - BIOLOGIA Módulos 11 e 12 Módulo 10 01. SETOR B 11 Sobre as enzimas, é ERRADO afirmar que: a) são catalisadores biológicos b) não interferem na velocidade das reações metabólicas c) são proteínas de elevada especificidade d) apresentam sítio ativo que possibilita sua ligação com o substrato e) algumas apresentam grupos prostéticos ligados 10. (PUC-PR) As enzimas são catalisadores orgânicos e atuam na ativação das reações biológicas. Em relação às enzimas, podemos afirmar que: As _______ são proteínas especiais que_________ reações químicas que ocorrem no_________ das células. Quando o organismo é aquecido demasiadamente, elas são__________. a) b) c) d) e) 14. Atua na coagulação do sangue, prevenindo hemorragias, a vitamina: a) b) c) d) e) 15. 16. Nos laboratórios químicos, a maneira mais frequente 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: M gorduras; catalisam; interior; desnaturadas moléculas; aceleram; exterior; recriadas enzimas; retardam; exterior; derretidas gorduras; alteram; limite; destruídas enzimas; catalisam; interior; desnaturadas Módulo 13 Para inibir a ação de uma enzima, pode-se fornecer à célula uma substância que ocupe o sítio ativo dessa enzima. Para isso, essa substância deve: a) estar na mesma concentração da enzima. b) ter a mesma estrutura espacial do substrato da enzima. c) recobrir toda a molécula da enzima. d) ter a mesma função biológica do substrato da enzima. e) promover a desnaturação dessa enzima. 12. OD 11. (UDESC) Assinale a alternativa que completa CORRETAMENTE as afirmativas a seguir: EL a) seu poder catalítico resulta da capacidade de aumentar a energia de ativação das reações. b) são catalisadores eficientes a qualquer substrato. c) atuam em qualquer temperatura, pois sua ação catalítica independe de sua estrutura espacial. d) sendo proteínas, por mudanças de pH, podem perder seu poder catalítico ao se desnaturarem. e) não podem ser reutilizadas, pois reagem como substrato, tornando-se parte do produto. 13. O 09. a) b) c) d) e) K B6 C E A Ao tomar suco de laranja com cenoura frequentemente, o indivíduo poderá estar evitando a cegueira noturna, bem como o escorbuto, que são efeitos resultantes da carência de duas vitaminas: a) b) c) d) e) BeC AeC AeB AeD BeD (UFRN) Embora o excesso de radiação UV possa provocar câncer, uma certa quantidade dessa radiação é necessária para a saúde, porque ela está relacionada com a: a) transformação de um derivado do colesterol em calciferol. b) absorção do ácido fólico encontrado nos alimentos. c) síntese da vitamina K, que atua na coagulação sanguínea. d) ativação da vitamina E, que inibe as reações de oxidação. e) oxidação enzimática dos carboidratos. ATP. enzimas. hormônios. glicose. clorofila. Página 30 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 30 a) b) c) d) e) (UFG) Um grupo de pesquisadores constatou os seguintes sintomas de avitaminose em diferentes populações da América do Sul: escorbuto, raquitismo e cegueira noturna. Para solucionar esses problemas propuseram fornecer as seguintes vitaminas, respectivamente: a) b) c) d) e) (UFSCAR) Em nosso intestino delgado, as moléculas de DNA (ácido desoxirribonucleico) presentes no alimento são digeridas e originam: a) apenas aminoácidos. b) g l i c í d i o , b a s e s n i t r o g e n a d a s e aminoácidos. c) fosfato, açúcares e bases nitrogenadas. d) RNA transportador, RNA mensageiro e RNA ribossômico. e) átomos livres, de carbono, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio e fósforo. C, D, E C, D, A E, B, A A, B, E C, B, A 22. (PUC) Entre as substâncias que protegem as membranas lipoproteicas da ação do oxigênio está a vitamina E. Pode-se, portanto, concluir que essa vitamina atua como: a) b) c) d) e) oxidante. antioxidante. antiredutor. catalisador. autoregulador. (UFV) Recentemente a engenharia genética possibilitou a transferência de genes controladores da rota de biossíntese da provitamina A para o genoma do arroz. Deste modo foi produzido o chamado Golden Rice, ou arroz dourado. De acordo com os autores do projeto, o consumo desse tipo de arroz poderia amenizar os problemas de carência dessa vitamina em populações de países subdesenvolvidos. Em relação à provitamina A, é INCORRETO afirmar que: M 20. 21. OD 19. Módulo 14 EL 18. A / córnea A / retina C / córnea E / íris E / retina d) s u a d e f i c i ê n c i a e s t á a s s o c i a d a à xeroftalmia. e) não é biossintetizada pelo organismo humano. O (PUCRS) No homem, a carência da vitamina ________ provoca a chamada cegueira noturna, um problema visual caracterizado por dificuldade para enxergar em situações de luz fraca. Essa vitamina é necessária, pois associa-se a proteínas dos bastonetes, os quais são células fotorreceptoras da _________ que permitem a visão da luminosidade. Preenchem de forma correta as lacunas do texto, os termos contidos na alternativa: 23. a) está associada ao betacaroteno. b) sua deficiência está normalmente associada ao escorbuto. c) pode ser encontrada como provitamina na cenoura e abóbora. (UFV-mod.) Francis Crick e James Watson estabeleceram o modelo da estrutura da molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA). Dentre as afirmativas abaixo, assinale a alternativa CORRETA: a) Uma cadeia simples de DNA é constituída de nucleotídeos, compostos por uma desoxirribose ligada a um fosfato e a um aminoácido. b) O DNA é constituído por um único filamento que contém bases complementares: A-U, C-G. c) Os nucleotídeos são polimerizados por meio de ligações entre o fosfato e duas base nitrogenada. d) Duas cadeias simples de DNA formam uma dupla-hélice, por meio da formação de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. e) As duas cadeias de uma dupla-hélice possuem a mesma orientação, e suas sequências de bases são complementares, sendo U com A e C com G. O DNA e o RNA são biopolímeros constituídos de unidades menores denominadas nucleotídeos. Essas unidades são compostas de um grupo fosfato, um açúcar pentose e uma base nitrogenada. Os açúcares presentes no DNA e no RNA são, respectivamente: a) b) c) d) e) glucose e ribose desoxirribose e ribose ribose e desoxirribose desoxirribose e glucose glicose e rafinose Biologia Página 31 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 31 B 11 - BIOLOGIA 17. (UFRS) Cinco amostras com ácidos nucleicos foram analisadas quimicamente e apresentaram os seguintes resultados: I. II. III. IV. V. Apenas I e II. Apenas I e III. Apenas II e III. Apenas II e IV. Apenas II e V. (PUCSP) “Captura aminoácidos que se encontram dissolvidos no citoplasma e carrega-os ao local da síntese de proteínas”. a) b) c) d) e) RNA mensageiro. RNA transportador. RNA ribossômico. ribossomo. DNA. ligações covalentes. ligações iônicas. pontes de hidrogênio. pontes de nitrogênio. ligação metálica. Se um segmento de DNA possui a sequência de bases nitrogenadas: TTA CCG ATT ATG OD (FUVEST) Um pesquisador que pretende estudar comparativamente a síntese de DNA e RNA em uma célula deve usar nucleotídeos radiativos contendo: 30. (PUCRS) Responda com base na representação gráfica da formação do nucleotídeo e nas informações a seguir. M Moléculas de DNA constituídas por duplo filamento helicoidal mantêm as cadeias unidas entre si por: a) b) c) d) e) 29. a) timina e uracila. b) guanina e timina. c) citosina e guanina. d) adenina e timina. e) citosina e uracila. 27. pirimídica - ribose - fosfato nitrogenada - desoxirribose - nitrato púrica - ribose - fosfato pirimídica - desoxirribose - nitrato nitrogenada - pentose - fosfato Módulos 15 e 16 28. Essa função é desempenhada pelo: 26. a) b) c) d) e) amostra: ribose amostra: timina amostra: dupla hélice amostra: uracila amostra: 20% de guanina e 30% de citosina Entre estas amostras, quais se referem a DNA? a) b) c) d) e) 25. As formas geométricas citadas no texto anterior representam, respectivamente, base ......., açúcar ....... e grupo ........ . O EL 24. 31. pode-se afirmar que a cadeia complementar a esse segmento terá a sequência: a) b) c) d) e) AAT GGC TAA TAC. UUT GGC TUU UAC. TTA CCG ATT ATG. AAT GGC TAA UAC. AAU GGC UAA UAC. Na molécula de DNA, a quantidade de: a) b) c) d) e) adenina é igual a de citosina. citosina é igual a de timina. guanina é igual a de adenina. citosina é igual a de adenina. adenina é igual a de timina. Os itens abaixo se referem aos ácidos nucleicos: Estrutura I. Cadeia simples II. Dupla hélice Os ácidos nucleicos (DNA e RNA) são compostos de monômeros chamados nucleotídeos, os quais são formados por subunidades representadas por um retângulo, um pentágono e um círculo. Composição 1. Com Timina 2. Com Uracila Página 32 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 32 São características do ácido desoxirribonucleico (DNA): a) b) c) d) e) II - 1 - b I-1-a II - 1 - a II - 2 - a I-2–b (UFRN) “Vejam quantas folhas novas, quantos filhotes de animais! O que deve estar ocorrendo no interior das células desses seres, que lhes permite crescer?!” Para facilitar a resposta a essa pergunta, observe a figura abaixo, que ilustra um dos eventos imprescindíveis ao processo de crescimento dos organismos. a) Citosina representa 35% da quantidade total de bases nitrogenadas. b) Adenina representa 30% da quantidade total de bases nitrogenadas. c) Timina representa 35% da quantidade total de bases nitrogenadas. d) Guanina representa 30% da quantidade total de bases nitrogenadas. e) Uracila representa 35% da quantidade total de bases nitrogenadas 35. (FUVEST) A tabela mostra a composição das bases nitrogenadas púricas, adenina e guanina, nos DNAs do homem e do boi. EL 32. (UFU) Após a análise de DNA de uma célula de mamífero, verifica-se que 15% das bases nitrogenadas são representadas por uma base que tem como característica a formação de três pontes de hidrogênio com a base complementar. Considerando essas informações, é correto afirmar que a quantidade de: OD Assinale a opção correspondente ao evento representado na figura. a) b) c) d) e) 36. Em um segmento de cadeia ativa de DNA há 20 adeninas e 15 guaninas; no segmento correspondente da cadeia complementar há 10 adeninas e 30 guaninas. Com base nesses dados, conclui-se que nos segmentos de RNA originários desse DNA haverá: M 33. replicação do DNA transcrição de RNA transportador tradução de RNA mensageiro síntese das proteínas desnaturação do DNA a) b) c) d) e) 30 citosinas. 20 timinas. 15 guaninas. 10 uracilas. 10 adeninas. Adenina Guanina Homem 30,4% ? Boi ? 21,0% As porcentagens que estão faltando para o homem e para o boi são, respectivamente: a) b) c) d) e) 19,6 e 29,0 21,0 e 30,4 29,0 e 30,4 19,6 e 21,0 30,4 e 21,0 Módulos 17 e 18 Em se tratando do processo de síntese de proteínas, é certo afirmar: a) os aminoácidos que estão no citoplasma são selecionados pelo RNAm b) os aminoácidos que estão no citoplasma são selecionados pelo RNAr c) todo o processo da síntese de uma proteína ocorre exclusivamente no núcleo da célula d) o RNAm controla a síntese de uma proteína, mas a síntese dele próprio é controle do DNA e) o RNAt é responsável pela etapa de transcrição no processo de síntese de uma proteína Biologia Página 33 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 33 B 11 - BIOLOGIA 34. O Função a. Transcrição b. Síntese de proteínas 37. (CFTMG) A figura a seguir representa o processo de síntese de proteínas denominado tradução, do qual participam três tipos de RNA com a possibilidade de serem: 40. 1. associados às proteínas, compondo os ribossomos. (FUVEST) Considere a seguinte tabela que indica sequências de bases do RNA mensageiro e os aminoácidos por elas codificados. Com base na tabela fornecida e considerando um segmento hipotético de DNA, cuja sequência de bases é AAGTTTGGT, qual seria a sequência de aminoácidos codificada? 2. estruturados em filamentos simples, contendo o códon. O 3. ligados aos aminoácidos, constituindo o anticódon. Esses tipos de RNA são, respectivamente: a) b) c) d) e) ribossômico, mensageiro, transportador. transportador, mensageiro, ribossômico. mensageiro, ribossômico, transportador. ribossômico, transportador, mensageiro. mensageiro, transportador, ribossômico. (PUCPR) O DNA apresenta importantes funções celulares. Uma delas é a síntese de proteína. Numa síntese de proteína com 185 ligações peptídicas, o filamento de DNA que proporcionou essa síntese deverá ter o seguinte número total de nucleotídeos: 62 93 186 279 558 M a) b) c) d) e) 39. 41. OD 38. Aspargina, leucina, valina. Aspargina, lisina, prolina. Fenilalanina, lisina, prolina. Fenilalanina, valina, lisina. Valina, lisina, prolina. EL a) b) c) d) e) A sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pela sequência de: 42. (PUCPR) O quadro a seguir contém um segmento de DNA, os códons e os anticódons correspondentes. Para preenchê-lo corretamente, os algarismos I, II, III e IV devem ser substituídos, respectivamente, por: a) b) c) d) e) GAC, TAA, AGT e CTG GTC, AUU, UCA e GUC GTC, ATT, TCA e GUC CTG, ATT, TCA e CUG CTG, AUU, UCA e CUG (FEI) O estudo do mecanismo da síntese de proteínas no interior das células confirma que: a) a transcrição gênica caracteriza-se pela autoduplicação do DNA b) três tipos de RNA participam do processo c) os anticódons localizam-se no RNA-m d) os códons são trincas de bases nitrogenadas do RNA-t e) não há evidências que permitam aceitar que o código genético seja considerado degenerado a) pentoses da molécula de DNA. b) p e n t o s e s d a m o l é c u l a d e R N A mensageiro. c) bases da molécula de DNA. d) bases da molécula de RNA - transportador. e) bases da molécula de RNA - ribossômico Página 34 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 34 a) b) c) d) e) repressão gênica, transcrição, replicação replicação, tradução, transcrição amplificação gênica, repressão, tradução replicação, transcrição, tradução transcrição, replicação, tradução 44.(UEL) Os processos de transcrição e tradução gênicas resultam na síntese, respectivamente, de: a) b) c) d) e) CONSÓRCIO DECIFRA GENOMA DO CHIMPANZÉ As diferenças no DNA de humanos e chimpanzés são de apenas 4% dos quase 3 bilhões de bases (letras químicas A, T, C e G) que compõem ambos os genomas. E boa parte dessas modificações se deu de maneira trivial ao longo dos cerca de 6 milhões de anos transcorridos desde o ancestral comum de ambos, com a mera troca de uma letra num gene, a duplicação de um conjunto de letras qualquer ou a deleção de outro. Quando se olha para os genes em si - isto é, os trechos de DNA que se traduzem em alguma função, como a síntese de proteínas -, nós e esses grandes macacos africanos somos 99% iguais. M A despeito da similaridade genética, continuase considerando que homens e chimpanzés são espécies diferentes, que apresentam características diferentes. Desse modo, em função das informações do texto, pode-se dizer que a maior contribuição para a diferença física entre essas espécies seja devida à: a) sequência de bases nitrogenadas no DNA. b) quantidade de DNA presente no núcleo das células desses organismos. c) quantidade de lócus gênicos. d) expressão diferenciada dos genes. e) sequência de aminoácidos das proteínas. 200 300 600 1200 1800 48. (Unifesp) Com a finalidade de bloquear certas funções celulares, um pesquisador utilizou alguns antibióticos em uma cultura de células de camundongo. Entre os antibióticos usados, a tetraciclina atua diretamente na síntese de proteína, a mitomicina inibe a ação das polimerases do DNA e a estreptomicina introduz erros na leitura dos códons do RNA mensageiro. Esses antibióticos atuam, respectivamente, no: (Folha de S.Paulo, 2005) rato. sapo. coelho. macaco. macaco e do rato. 47. (Fuvest) Um gene de bactéria com 600 pares de bases nitrogenadas produzirá uma cadeia polipeptídica com número de aminoácidos aproximadamente igual a: OD 45. proteínas e de RNA. RNA e de proteínas. DNA e de proteínas. RNA e de DNA. DNA e de RNA. a) b) c) d) e) EL a) b) c) d) e) 46. (Ufscar) Um pesquisador, interessado em produzir em tubo de ensaio uma proteína nas mesmas condições em que essa síntese ocorre nas células, utilizou ribossomos de células de rato, RNA mensageiro de células de macaco, RNA transportador de células de coelho e aminoácidos ativos de células de sapo. A proteína produzida teria uma sequência de aminoácidos idêntica à do: a) b) c) d) e) ribossomo, ribossomo, núcleo. ribossomo, núcleo, ribossomo. núcleo, ribossomo, ribossomo. ribossomo, núcleo, núcleo. núcleo, núcleo, ribossomo. 49. (Unifesp) Os códons AGA, CUG e ACU do RNA mensageiro codificam, respectivamente, os aminoácidos arginina, leucina e treonina. A sequência desses aminoácidos na proteína correspondente ao segmento do DNA que apresenta a sequência de nucleotídeos GAC TGA TCT será, respectivamente: a) b) c) d) e) treonina, arginina, leucina. arginina, leucina, treonina. leucina, arginina, treonina. treonina, leucina, arginina. leucina, treonina, arginina. Biologia Página 35 CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 35 B 11 - BIOLOGIA No esquema, os números 1, 2 e 3 substituem, respectivamente: O 43. d) as mutações atuam diretamente sobre as proteínas, provocando a desnaturação dessas moléculas e, consequentemente, a inativação delas. e) quando algumas proteínas são alteradas por mutações, suas funções no metabolismo celular passam a ser realizadas pelos aminoácidos. 50. (FGV) A Rifampicina é um dos antibióticos utilizados para o tratamento da tuberculose. Seu mecanismo de ação consiste na inibição da transcrição nas células de Mycobacterium tuberculosis. Sob ação do antibiótico, nas células bacterianas haverá comprometimento: exclusivamente da produção de proteínas. exclusivamente da produção de DNA. exclusivamente da produção de RNA. da produção de RNA e de proteínas. da produção de DNA e RNA. 51. O esquema a seguir é um processo celular vital, que ocorre também em você. 53. (PUC) Um mutante perdeu um segmento de DNA contendo todas as cópias dos genes que codificam RNA transportador. A função celular drasticamente afetada por essa mutação será: a) b) c) d) e) a replicação do DNA. a síntese de RNA mensageiros. a síntese de proteínas. o transporte de proteínas. o transporte de RNA. O a) b) c) d) e) 54. (Ufal) Considere os seguintes códons: EL UAC - GAU - UGC - AUG Nesse processo ocorre produção de, EXCETO: a) macromoléculas de reserva energética. b) enzimas usadas, por exemplo, no processo digestivo. c) moléculas de defesa do corpo. d) moléculas utilizadas nos processos de cicatrização. e) moléculas utilizadas no transporte de gases respiratórios. Os anticódons correspondentes são: a) AUG - CUA - ACG - UAC b) ATG - CTA - ACG - TAC c) TUG - CUT - TCG - UTC d) AGT - CGA - ACT - GAC e) GCA - UCG - GUA – CGU 55. OD 52. (Fatec) O metabolismo celular depende de uma série de reações químicas controladas por enzimas, isto é, proteínas que atuam como catalisadores e que podem sofrer mutações genéticas sendo modificadas ou eliminadas. Assinale a alternativa correta, levando em conta os ácidos nucleicos, a ocorrência de mutações e as consequentes mudanças do ciclo de vida da célula. M a) o DNA é constituído por códons, que determinam a sequência de bases do RNA mensageiro, necessária à formação dos anticódons, responsáveis pela produção das proteínas. b) no caso de uma mutação acarretar a transformação de um códon em outro relacionado ao mesmo aminoácido, não haverá alteração na molécula proteica formada, nem no metabolismo celular. c) a mutação altera a sequência de aminoácidos do DNA, acarretando alterações na sequência de bases do RNA mensageiro e, consequentemente, na produção das proteínas. (Ufpi) Se uma proteína possui 100 aminoácidos, quantos códons, que especificam esses aminoácidos, devem estar presentes no seu mRNA? a) b) c) d) e) 100 33 99 300 500 Gabarito 01. d 02. c 03. a 04. c 05. d 06. e 07. d 08. e 09. b 10. d 11. b 12. b 13. e 14. a 15. b 16. a 17. b 18. b 19. b 20. b 21. c 22. d 23. b 24. c 25. b 26. a 27. e 28. c 29. a 30. e 31. c 32. a 33. e 34. c 35. a 36. d 37. a 38. e 39. c 40. c 41. e 42. b 43. d 44. b 45. a 46. d 47. a 48. b 49. e 50. d 51. a 52. b 53. c 54. a 55. a Página 36 Biologia CIANO MAGENTA AMARELO PRETO B 11 - Biologia - AULAS - PRIMEIRA SÉRIE - Vol 02 - 2011 - Página 36