Biologia
Prof.:
Bienal – Caderno 2 – Código: 828174212
Índice-controle de Estudo
Aula 19 (pág. 162)
AD
TM
TC
Aula 20 (pág. 162)
AD
TM
TC
Aula 21 (pág. 167)
AD
TM
TC
Aula 22 (pág. 167)
AD
TM
TC
Aula 23 (pág. 167)
AD
TM
TC
Aula 24 (pág. 167)
AD
TM
TC
Aula 25 (pág. 174)
AD
TM
TC
Aula 26 (pág. 177)
AD
TM
TC
Aula 27 (pág. 177)
AD
TM
TC
Aula 28 (pág. 180)
AD
TM
TC
Aula 29 (pág. 180)
AD
TM
TC
Aula 30 (pág. 184)
AD
TM
TC
Aula 31 (pág. 188)
AD
TM
TC
Aula 32 (pág. 188)
AD
TM
TC
Aula 33 (pág. 188)
AD
TM
TC
Aula 34 (pág. 194)
AD
TM
TC
Aula 35 (pág. 194)
AD
TM
TC
Aula 36 (pág. 196)
AD
TM
TC
Aulas
19 e 20
6. A osmose é a difusão do solvente através de uma
membrana semipermeável. No caso da célula, o
solvente é a água.
7. Células animais em meio hipertônico se desidratam; já em meio hipotônico, ganham água em excesso, podendo sofrer lise. Em solução isotônica,
elas mantêm sua estrutura.
8. Por causa de sua membrana celulósica resistente, as células vegetais não se rompem em meio
hipotônico, tornando-se túrgidas. Em meio hipertônico se desidratam, sofrendo plasmólise.
9. No transporte ativo, as partículas atravessam a
membrana, indo do local de menor concentração para o de maior concentração; portanto, elas
se movimentam contra o gradiente de concentrações, o que implica consumo de energia. A
bomba de sódio e de potássio é um mecanismo
em que ocorre transporte ativo.
10. Fagocitose e pinocitose são dois tipos de endocitose. Na fagocitose, as partículas geralmente são
grandes e sólidas, e há formação de pseudópodes. Na pinocitose, a membrana engloba partículas menores, líquidas, por invaginação da membrana plasmática. Fala-se em exocitose, quando o
material da própria célula é englobado pela membrana e expulso.
A membrana e a permeabilidade
1. A membrana plasmática existe em todas as
células, tanto nas eucarióticas como nas procarióticas.
2. A membrana plasmática é constituída por duas
camadas de lipídios, entre os quais estão “embutidas” moléculas de proteínas (modelo do
mosaico fluido).
3. O material que entra na célula e o que sai dela
tanto podem atravessar a membrana (difusão, osmose e transporte ativo) como também
podem ser englobados por ela (endocitose e
exocitose).
4. Difusão e osmose são fenômenos físicos que
não dependem de consumo de energia pela célula; o transporte ativo, por sua vez, é um fenômeno biológico, que envolve gasto de energia.
5. Na difusão, as partículas migram do local de
sua maior concentração para o local de menor
concentração. Quanto menor o tamanho da
partícula, maior será a velocidade de difusão.
Lipídios
Proteína
Proteína
Lipídios
A organização molecular da membrana plasmática: duas camadas de lipídios, entre os
quais estão “embutidas” as moléculas de proteínas.
ensino médio – bienal
162
1ª- série
I
II
III
IV
O processo de difusão: há uma pequena
quantidade de corante no estágio I; suas moléculas se dissolvem e começam a se difundir
(II e III); em IV, a distribuição das moléculas
pela água ficou homogênea.
(a)
(b)
(c)
Esquema de célula animal em uma solução:
isotônica (a); hipertônica (b); e hipotônica (c).
Membrana celulósica
Vacúolo
Núcleo
Citoplasma
A estrutura da célula vegetal.
Célula flácida
Célula túrgida
Célula plasmolisada
Os três estados da célula vegetal.
a)
b)
Difusão
ensino médio – bienal
Transporte ativo
163
a) A bola desce o morro de modo espontâneo, da mesma forma que a substância sai da célula por difusão, do local de
maior concentração para o de menor
concentração.
b) Para a bola subir o morro, é preciso aplicar energia. No transporte ativo, as substâncias migram do local de menor concentração para o de maior concentração, exigindo consumo de energia pela
membrana.
1ª- série
Lisossomos
1
a
2
3
4
O esquema que representa o comportamento
da hemácia, ao ser colocada em um meio hipertônico, é o de número:
➜ a)1
b)2
c)3
d)4
b
Vacúolos
digestivos
c
Fagocitose: a ameba engloba o alimento (a); o vacúolo alimentar
formado funde-se aos lisossomos (b); ocorre, então, a digestão (c).
2. (CESCEM-SP) A figura a seguir representa um osH15 mômetro no momento em que foi preparado.
Tubo de vidro
Microvilosidades
Água destilada
Solução de
glicose a 50%
Espera-se que, com o tempo:
a)a solução de glicose fique mais concentrada,
pois perderá água para o meio exterior.
➜ b)a solução de glicose fique mais diluída e
suba pelo tubo de vidro.
c)a membrana se rompa, por causa da forte
pressão da solução de glicose.
d)a membrana se deforme, por causa da perda
de água para o meio externo.
e)a água atravesse a membrana e seu movimento cesse quando as concentrações forem iguais dentro e fora do osmômetro.
Vesículas de pinocitose
Na pinocitose ocorre invaginação da membrana plasmática, que
“engole” partículas líquidas. Formam-se vesículas de pinocitose,
que, posteriormente, se fundem aos lisossomos.
3. (UFPE) Assinale a alternativa incorreta.
a)A difusão simples é um tipo de transporte
passivo através da membrana plasmática,
que ocorre quando existem condições de
gradiente de concentração, sem haver gasto
de energia.
➜ b)A difusão facilitada utiliza proteínas carregadoras para o transporte de açúcares simples e aminoácidos através da membrana,
constituindo, por essa razão, um processo
de transporte ativo.
1. (UERJ) Colocando-se hemácias em diferentes
soluções com concentrações iônicas variáveis,
pode-se exemplificar a influência que o grau
de permeabilidade da membrana plasmática à
água exerce sobre a célula. As consequências
desse experimento estão demonstradas nos esquemas a seguir.
H15
ensino médio – bienal
Membrana
impermeável
à glicose
164
1ª- série
c)A membrana plasmática é formada por uma
camada bimolecular de fosfolipídios, onde
estão dispersas moléculas de proteínas globulares, dispostas como em um mosaico.
d)Qualquer processo de captura por meio do
envolvimento de partículas é chamado endocitose.
e)Na fagocitose, a célula engloba partículas
sólidas pela emissão de pseudópodes que as
englobam, formando um vacúolo alimentar
denominado fagossomo.
ramente avermelhada; no tubo III, o volume
celular dos paramécios permaneceu inalterado.
Pergunta-se:
a)Por que não houve alteração no volume celular dos paramécios?
Pelo fato de, no paramécio, o excesso de água que
entra por osmose ser bombeado para fora da célula
por uma estrutura chamada vacúolo pulsátil (ou
vacúolo contrátil).
4. (UFPE) As células, a fim de sobreviver, têm de
absorver substâncias, como proteínas, lipídios
etc., para serem metabolizadas. O processo de
incorporação de gotículas ao citoplasma, por
invaginação da membrana plasmática, formando vesículas, é chamado de:
a)fagocitose.
b)endocitose.
➜ c)pinocitose.
d)clasmocitose.
e)difusão.
b)Qual é a estrutura celular presente nas células da raiz de cebola (e ausente nas hemácias)
que evitou a ruptura dessas células? Por que
a água do tubo que continha hemácias ficou
ligeiramente avermelhada, após a ruptura das
membranas plasmáticas?
5. (UFPE – Adaptado) Nicholson e Singer foram dois
cientistas que estudaram em detalhe a estrutura celular e propuseram um modelo de membrana plasmática, chamado de modelo fluido,
constituído por:
➜ a)uma camada bimolecular de lipídios, com
proteínas variando de posição, de acordo
com o estado funcional da membrana.
b)dois folhetos ligados por pontes de hidrogênio, um de polissacarídeos e outro de ácidos
graxos de peso molecular elevado.
c) três folhetos lipídicos, sendo dois de triglicerídios e um de fosfatídios.
d)um folheto triplo, sendo dois de triglicerídios e um de fosfatídios.
e)duas camadas bimoleculares de lipídios e
duas de proteínas.
H14
A estrutura é a parede celular, chamada na célula
vegetal de membrana celulósica. A água que continha hemácias ficou avermelhada devido ao pigmento
hemoglobina, presente nas hemácias, que foi liberado
após a ruptura das células.
7. O esquema a seguir representa a passagem de
H17 uma substância por uma membrana.
6. (UNESP) Um pesquisador colocou células de raiz
H15 de cebola, hemácias humanas e alguns paramécios, separadamente, em três tubos de ensaio numerados e contendo água destilada.
Moléculas
ATP
Tubo I – células de raiz de cebola
Tubo II – hemácias humanas
Tubo III– paramécios
Membrana
plasmática
ADP
Algum tempo depois, foi observado que no tubo
I as células tiveram seus volumes aumentados;
no tubo II, as hemácias tiveram suas membranas plasmáticas rompidas e a água ficou ligeiensino médio – bienal
Meio externo
165
1ª- série
9.O que é clasmocitose?
Que tipo de transporte deve estar ocorrendo?
Justifique sua resposta.
É a expulsão de partículas por movimento de membrana.
Está ocorrendo transporte ativo. Dois indícios, no
esquema, permitem chegar a essa conclusão. Primeiro,
o fato de que a partícula se move do local de baixa
concentração para o de alta concentração, contrariando as leis da difusão. Em segundo lugar, há consumo
de ATP, que fornece energia para o processo.
Consulte
Livro 1 – Capítulo 8
Caderno de Exercícios 1 – Capítulo 8
8. Quais as diferenças entre a pinocitose e a fagocitose, no que diz respeito:
a)à direção do movimento da membrana?
b)ao tipo de material ingerido?
Tarefa Mínima
Aula 19
1. Leia os itens de 1 a 9.
2. Faça os exercícios de 1 a 5.
a) Na fagocitose, ocorre evaginação da membrana (formação de pseudópodes), enquanto na pinocitose
Aula 20
ocorre invaginação.
1. Leia os itens 10, 11, 13, 14 e 15.
2. Faça os exercícios 10, 11 e de 13 a 18.
b) Na fagocitose, o material ingerido é sólido, enquanto
na pinocitose são gotículas de líquido que são ab-
Tarefa Complementar
Aula 19
sorvidas.
Faça os exercícios de 6 a 9 e 12.
Aula 20
1. Leia os itens 12 e 16.
2. Faça os exercícios de 19 a 28.
ensino médio – bienal
166
1ª- série
Aulas
21 a 24
6. O sistema golgiense, constituído por pilhas
de membranas duplas e vesículas, está relacionado à função de secreção celular.
Orgânulos do citoplasma
7. Os lisossomos são vesículas provenientes do sistema golgiense, repletas de enzimas digestivas.
Destinam-se à digestão de material englobado
pela célula ou de estruturas de origem celular.
1. A partir da década de 1950, o microscópio
eletrônico revolucionou as noções sobre a organização celular.
2. Nas células eucarióticas, os orgânulos citoplasmáticos estão mergulhados num material gelatinoso rico em água e proteínas, o hialoplasma.
Seu movimento, a ciclose, permite a distribuição de materiais pela célula toda.
3. No hialoplasma, há uma rede de fibras finíssimas, denominadas, em conjunto, citoesqueleto, relacionada aos diversos movimentos no
interior da célula.
4. O retículo endoplasmático é uma rede de
membranas duplas, de natureza lipoproteica,
relacionada ao armazenamento, à distribuição
e à síntese de substâncias.
5. O retículo endoplasmático rugoso contém ribossomos aderidos às suas membranas e tem
a função de sintetizar proteínas. Conjuntos de
ribossomos ligados entre si por um RNA-m
são denominados polirribossomos.
8. Peroxissomos, vesículas semelhantes aos lisossomos, contêm enzimas do tipo peroxidases, que auxiliam na destruição de moléculas
tóxicas.
9. As mitocôndrias realizam grande parte do
processo de respiração celular, que resulta em
produção de ATP.
10. Cloroplastos, orgânulos clorofilados, têm capacidade de absorver luz e produzir açúcar, no
processo de fotossíntese.
11. Os centríolos participam da divisão celular,
principalmente em células animais. Cílios e flagelos, estruturas de locomoção, têm organização semelhante à dos centríolos.
12. Os vacúolos são bolsas citoplasmáticas envolvidas por membrana lipoproteica, com funções
diversificadas.
Olho nu
Microscópio óptico
Microscópio eletrônico
Átomo
Lipídios
Vírus
Ovo de peixe
Bactérias
Homem
Pequenas
moléculas
Proteínas
Células vegetais
e células animais
Beija-flor
Cloroplasto
Baleia-azul
Sequoia
Tamanho das estruturas: do átomo aos maiores seres vivos.
ensino médio – bienal
167
1ª- série
Mitocôndria
Lisossomo
Membrana
celular
Ribossomos
Sistema golgiense
Hialoplasma
Carioteca
Centríolo
Núcleo
Nucléolo
Cromatina
Vacúolo
Retículo
endoplasmático
rugoso
Retículo
endoplasmático
liso
Poros da carioteca
Retículo endoplasmático
rugoso
Esquema de célula animal vista ao microscópio eletrônico.
Sistema
golgiense
Esquema de parte de célula animal vista
ao microscópio eletrônico. Repare na
continuidade entre a carioteca e o retículo endoplasmático.
Vacúolo
Retículo
endoplasmático
liso
Lisossomo
Vesícula de
secreção
sendo
descarregada
Cloroplasto
Pseudópode
Ectoplasma
Vacúolo
Núcleo
Endoplasma
Citoplasma
Ciclose numa célula vegetal.
ensino médio – bienal
Núcleo
Movimento ameboide.
168
1ª- série
Vesículas com proteína recém-sintetizada
fundem-se aos sacos “superiores”
Vesículas
de secreção
Uma pilha de “sacos achatados”, característica do sistema golgiense.
as
Ácino
pancreático
cre
n
Pâ
Saída das enzimas
Luz do
ácino
Descarga
Região apical
Armazenamento
Grão de
zimógeno
Concentração e embalagem
Sistema golgiense
Retículo
endoplasmático
rugoso
Secreção e transporte
Núcleo
Síntese
Mitocôndria
Fonte de energia
Região basal
Entrada dos aminoácidos
O sistema golgiense e seu papel na secreção das enzimas do pâncreas.
ensino médio – bienal
169
1ª- série
Retículo
endoplasmático
rugoso
Alimento
englobado
Vacúolo
autofágico
Sistema
golgiense
Lisossomo
Vacúolo
Vacúolo
digestivo
alimentar
ou fagossomo
Vacúolo
residual
Clasmocitose
(defecação
celular)
Ciclo de atuação do lisossomo.
Cristas
mitocondriais
Matriz
mitocondrial
Centríolos
Membrana
interna
Cromossomos
Membrana
externa
Fibras
do
áster
Fibras do fuso
A organização interna da mitocôndria: corte esquemático.
Os centríolos e sua relação com as fibras do fuso de divisão.
Trincas de microtúbulos
Tilacoide
Estroma
Grana
Lamelas
Proteínas que ligam
os microtúbulos
Membrana
externa
Esquema de centríolo observado ao microscópio eletrônico.
ensino médio – bienal
Membrana
interna
Corte esquemático de cloroplasto mostrando sua organização
interna.
170
1ª- série
2.Que movimentos do hialoplasma ocorrem em
células vivas de eucariontes?
Em todas as células vivas de eucariontes ocorre a ciclose, movimento ordenado do citoplasma. Em algumas
células, como as amebas e os glóbulos brancos, podem
ocorrer deformação do citoplasma e formação de pseudópodes, que servem para locomoção e englobamento de
Microtúbulos
partículas, no processo de fagocitose.
3. Que funções tem o retículo endoplasmático liso? E o retículo endoplasmático rugoso?
O retículo endoplasmático liso tem o papel de armazenar substâncias, de distribuí-las pela célula e de sin-
Membrana
plasmática
tetizar certos tipos de lipídios. O retículo endoplasmático rugoso, por causa da presença de ribossomos, sintetiza proteínas.
Corpo basal
Esquema de flagelo. Repare na semelhança com a estrutura do
centríolo.
4. (UNESP – Adaptado) Um aluno, após ter estudado a
H17 organização celular de seres eucariontes e procariontes, elaborou um quadro indicando com
sinais (+) e (–), respectivamente, a presença ou a
ausência da estrutura em cada tipo de célula.
Estrutura
celular
1. O que é o hialoplasma, e quais são seus principais componentes químicos?
O hialoplasma é um material gelatinoso que preenche as
células e no qual estão mergulhados os orgânulos do
citoplasma e o núcleo celular. É composto, principalmente, por água e por proteínas; apresenta também sais
minerais, aminoácidos, açúcares, vitaminas etc.
ensino médio – bienal
171
Seres eucariontes
Seres
Vegetais
procariontes Animais
superiores
Membrana
plasmática
–
+
+
Parede
celular
+
–
+
Sistema
golgiense
–
–
+
Ribossomos
+
+
+
Cromatina
+
+
+
Plastos
–
–
+
Carioteca
–
+
+
Mitocôndrias
–
+
–
1ª- série
8.Qual é a estrutura do sistema golgiense? E qual
é a sua principal função?
a)Ao construir o quadro, o aluno cometeu três
erros. Quais foram os erros cometidos?
Os erros foram:
O sistema golgiense é constituído por pilhas de “sacos
1. ausência de membrana plasmática nos pro-
achatados” membranosos, de natureza lipoproteica,
cariontes;
entre os quais se destacam vesículas de secreção. O
2. ausência de sistema golgiense nas células animais
sistema golgiense armazena, “empacota” e, finalmente,
e
exporta as substâncias a serem secretadas pela célula
3.ausência de mitocôndrias nas células vegetais.
a partir da fusão das vesículas de secreção com a membrana plasmática.
b)A permeabilidade seletiva e a divisão celular
estão relacionadas, respectivamente, a quais
estruturas do quadro?
A permeabilidade seletiva se relaciona, no quadro,
9. O que são lisossomos? Qual é sua origem, e que
função desempenham?
com a membrana plasmática. A divisão celular se
relaciona, mais diretamente, com a cromatina.
Lisossomos são pequenas vesículas repletas de enzimas digestivas, originadas no sistema golgiense. Seu
papel está relacionado à digestão de material englobado pela célula, por fagocitose ou pinocitose, ou, ainda,
5. (FUCMT-MT) A corrente citoplasmática, orientada
num sentido, muito visível em pelos estaminais
de flores de Tradescantia, é conhecida como:
a)exosmose.
b)plasmólise.
c)deplasmólise.
d)osmose.
➜ e)ciclose.
de estruturas intracelulares fora de uso, permitindo,
6. (FUVEST) Alimento proteico marcado com raH15 dioatividade foi fagocitado por paramécios.
Poucos minutos depois, os paramécios foram
analisados e a maior concentração de radioatividade foi encontrada:
a)nos centríolos.
b)nas mitocôndrias.
c)na carioteca.
d)no nucléolo.
➜ e)no retículo endoplasmático.
10. Descreva brevemente a estrutura de um centríolo, quando observado ao microscópio eletrônico.
assim, sua reciclagem.
O centríolo é uma estrutura cilíndrica, constituída por 9
conjuntos de túbulos proteicos triplos.
11. Descreva brevemente as seguintes estruturas:
7. No interior das células, os fermentos ou as enzimas utilizados no processo de digestão são
fabricados:
a)nos centríolos.
➜ b)no retículo endoplasmático rugoso.
c)nos plastos.
d)nas mitocôndrias.
e)nos lisossomos.
ensino médio – bienal
a)Vacúolo alimentar
Trata-se de bolsa membranosa formada por um
processo de fagocitose ou pinocitose e que contém
um material que a célula englobou.
172
1ª- série
b)Vacúolo digestivo
14. (UFRGS-RS) Qual das estruturas a seguir está relacionada com o processo da divisão celular e
com os movimentos de cílios e flagelos?
a)Retículo endoplasmático.
b)Lisossoma.
c)Vacúolo.
➜ d)Centríolo.
e)Ribossoma.
É o próprio vacúolo alimentar que se fundiu ao lisossomo; ou, em outras palavras, trata-se do vacúolo
alimentar acrescido das enzimas digestivas presentes no lisossomo.
c)Vacúolo autofágico
É um vacúolo digestivo que contém material de origem celular (autofagia significa “comer a si próprio”).
Consulte
Livro 1 – Capítulo 9
Caderno de Exercícios 1 – Capítulo 9
Tarefa Mínima
Aula 21
d)Vacúolo residual
1. Leia os itens de 1 a 4 e 6.
2. Faça os exercícios de 1 a 5.
É o vacúolo que contém os resíduos da digestão e as
enzimas digestivas; é, portanto, o estágio final do
Aula 22
que chamamos de vacúolo digestivo.
1. Leia os itens 7 e 8.
2. Faça os exercícios de 6 a 9.
Aula 23
1. Leia os itens 10, 11 e 12 (Um exemplo de secreção).
2. Faça os exercícios de 12 a 20.
12. (PUCCamp-SP) Considere os seguintes eventos
em uma célula produtora de mucopolissacarídeos:
I.síntese de polipeptídeos
II.combinação de açúcares com polipeptídeos
III.formação dos grãos de secreção
Aula 24
H14
1. Leia os itens 14, 15, 16, 19, 20 e 21.
2. Faça os exercícios 26, 27, 28, 31, 32 e 33.
Tarefa Complementar
Aula 21
O sistema golgiense é responsável apenas por:
a)I
b)II
c)III
d)I e II
➜ e)II e III
1. Leia o item 5.
2. Faça os exercícios 10 e 11.
Aula 22
1. Leia o item 9.
2. Faça os exercícios 55, 56 e 60.
Aula 23
13. (PUCCamp-SP – Adaptado) Qual dos seguintes tipos
de células deve ser mais rico em lisossomos?
a)eritrócitos.
➜ b)fagócitos.
c)células musculares.
d)neurônios.
e)células ósseas.
ensino médio – bienal
1. Leia os itens 13, 17 e 18.
2. Faça os exercícios de 22 a 25, 47, 49, 50 e 53.
Aula 24
1. Leia os itens 22 e 23.
2. Faça os exercícios de 34 a 44.
173
1ª- série
Aula
25
O núcleo celular
1. A compreensão que temos hoje do funcionamento do núcleo dependeu da reunião de várias descobertas, ocorridas nos últimos 150 anos, nos campos da Citologia, da Genética e da Bioquímica.
2. O aspecto do núcleo, em eucariontes, depende da fase da vida em que é estudado: intérfase ou divisão
celular.
3. A carioteca é lipoproteica, dupla, porosa e está conectada às demais membranas do citoplasma.
4. Os nucléolos são ricos em RNA ribossômico e podem ser considerados “armazéns’’ de novos ribossomos. São sintetizados por um cromossomo especial, no final da divisão celular.
Nucléolo
Poros da carioteca
Retículo
endoplasmático
rugoso
Sistema
golgiense
Retículo
endoplasmático
liso
Vesícula de
secreção sendo
descarregada
Lisossomo
A relação entre a carioteca e as membranas do retículo endoplasmático.
5. Os filamentos de cromatina, muito finos, se duplicam na intérfase. Durante a divisão, eles se condensam
intensamente, assumindo cada um deles o aspecto de um cromossomo duplicado.
Cromátides-irmãs
Espiralação
Centrômero
Cromossomo
duplicado
Filamento de
cromatina
simples
Filamento de
cromatina
duplicado
Filamento de
cromatina
duplicado
Filamento cromatínico duplicado e cromossomo duplicado.
Filamento de cromatina simples e duplicado.
ensino médio – bienal
174
1ª- série
Filamento de
cromatina duplicado
Duplicação
do DNA
In
Pe
té
río
rfa
do
se
de
di
vi
sã
o
Filamento de
cromatina
Espiralação
Cromossomo
com duas
cromátides
Separação das
cromátides
Desespiralação
Dois
cromossomos
simples
Ciclo do cromossomo durante a vida da célula.
6. Em muitas células, há dois cromossomos de cada
tipo, que são chamados de cromossomos homólogos. Eles são iguais na forma, no tamanho, na
posição do centrômero e na sequência de genes
que condicionam as mesmas características. Os
homólogos não são necessariamente idênticos,
uma vez que cada um provém de um dos pais.
Cromátides
homólogas
B
B
b
b
a
a
Centrômero
7. Os genes colocados na mesma posição em dois
cromossomos homólogos são chamados de genes alelos.
Genes alelos
A
A
Cromátides-irmãs
Cromátides-irmãs
Pares de cromossomos homólogos e genes alelos.
ensino médio – bienal
175
1ª- série
células do intestino de um colega de classe, ou na célu-
8. Células diploides apresentam pares de cromossomos homólogos. Células haploides possuem
apenas um cromossomo de cada par.
la de qualquer tecido de qualquer indivíduo da espécie
humana. São, portanto, homólogos.
Observação para o professor: O fato de indivíduos de
3’
1
uma mesma espécie poderem se cruzar e terem des-
3
1
1’
2
3
cendentes férteis se prende ao fato de possuírem cro-
2
mossomos homólogos, que possam parear durante a
2’
Célula diploide
(2n = 6)
meiose.
Célula haploide
(n = 3)
3. Como você define genes alelos? Eles são idênticos quanto à definição de uma característica?
Onde se localizam? Os genes para cor de seus
olhos são alelos aos genes para cor dos olhos
de seu colega de classe? Pense nesse assunto.
1. (FUVEST – Adaptado) Quantos cromossomos existem no núcleo de cada um dos seguintes tipos
de células humanas normais: muscular, ner­
vosa, espermatozoide e zigoto? Justifique a
resposta.
Genes alelos são aqueles que ficam na mesma posição
em cromossomos homólogos, e que, portanto, condicionam as mesmas características. Está claro que os genes para a cor de meus olhos ficam num certo cromos-
Célula muscular e célula nervosa: 46 cromossomos, pelo
somo, homólogo ao cromossomo de meu colega de clas-
fato de serem células somáticas, e, portanto, diploides
se, que também tem, na mesma posição, genes para a
no nosso organismo. Espermatozoide: 23 cromossomos,
cor dos olhos.
pelo fato de se tratar de uma célula haploide, originada
por meiose. Zigoto: 46 cromossomos, por ser resultante da fecundação de um óvulo por um espermatozoide,
ambos haploides.
2.O que são cromossomos homólogos? Os cromossomos contidos numa célula de sua pele
são homólogos aos cromossomos da célula do
intestino de seu colega de classe? Discuta isso
com ele e, se necessário, peça ajuda a seu professor.
Consulte
Livro 1 – Capítulos 10 e 11
Caderno de Exercícios 1 – Capítulos 10 e 11
Tarefa Mínima
1. Leia os itens 1, 2 e 3, cap. 10.
2. Leia o item 7, cap. 11.
3. Faça os exercícios de 6 a 10 e 12, cap. 10.
4. Faça os exercícios 6 e 8, cap. 11.
Cromossomos homólogos são idênticos no tamanho e
na posição do centrômero, e têm uma mesma sequência
de genes, para as mesmas características. Temos, na
Tarefa Complementar
espécie humana, 23 tipos de cromossomos, caracterís-
1. Leia os itens 8 e 9, cap. 11.
2. Faça os exercícios 19 e 21, cap. 10.
3. Faça os exercícios 1, 2, 5, 9 e 10, cap. 11.
ticos de nossa espécie. Assim, os 23 tipos de cromossomos de uma célula de minha pele também existem nas
ensino médio – bienal
176
1ª- série
Aulas
26 e 27
A célula está em intérfase, antes
da duplicação cromossômica.
Nesta espécie,
2n = 2 cromossomos.
A divisão celular: mitose
1. A mitose pode ocorrer tanto em células haploides
como em células diploides. Nela, há uma duplicação cromossômica para uma divisão celular,
originando-se duas células-filhas geneticamente
idênticas à célula-mãe.
Ainda na intérfase, cada cromossomo se duplica, ficando com duas cromátides.
2. Pela mitose, organismos pluricelulares crescem
e substituem as células que morrem.
3. Os cromossomos começam a mitose já duplicados, com duas cromátides-irmãs ligadas pelo centrômero.
4. Na anáfase da mitose, as cromátides-irmãs dos
cromossomos duplicados se separam e migram,
cada uma, para um dos polos.
Cada célula-filha recebe
uma cromátide de cada
cromossomo duplicado.
Assim, elas ficam com o
mesmo número e o mesmo
tipo de cromossomos que
a célula inicial.
As fases da mitose
Início
Fim
Nucléolos
Nucléolo
Prófase
Metáfase
1. Leia com atenção o texto a seguir, acompanhando a descrição no gráfico.
Ao longo do ciclo mitótico, a quantidade de
DNA que existe no núcleo de uma célula varia de
acordo com a fase do ciclo em que se encontra.
No gráfico a seguir, a intérfase (período em que
ensino médio – bienal
Telófase
a célula não está em divisão) é constituída por
três momentos diferentes: G1, S e G2. O período
G1 corresponde a uma fase em que o DNA ainda
não sofreu duplicação. Vamos considerar, nele,
a quantidade de DNA = 2C. No período S (de
síntese), o DNA se duplica, ficando a quantidade
de DNA = 4C. Em G2, logo antes da divisão, a
quantidade de DNA continua sendo 4C. Em seguida, ocorre a divisão celular, e, por fim, nova
intérfase, recomeçando o ciclo celular.
H17
H13
Anáfase
177
1ª- série
de DNA
Quantidade
a)Que região do gráfico, na sua opinião, corresponde à anáfase da mitose? Em função de sua resposta,
localize no gráfico a prófase, a metáfase e a telófase, escrevendo essas palavras nos locais correspondentes.
G2
4C
S
2C
G1
2
1
C
3
Prófase
4
Metáfase Anáfase
5
6
tempo
Telófase
Mitose
Intérfase
Intérfase
b)Observe o ciclo do cromossomo desenhado abaixo. Relacione cada passagem com a fase correspondente do ciclo celular, escrevendo o nome da fase nos locais correspondentes. Use, como informação,
o gráfico anterior e tudo o que aprendeu a respeito do processo de mitose.
Filamento de
cromatina duplicado
Prófase
Duplicação
do DNA
G2
Início da
espiralação
S
se
fa
Filamento de
cromatina
r
té
In
o
do
de
di
ã
is
v
Metáfase
Cromossomo
com duas
cromátides
ío
r
Pe
G1
Anáfase
Separação das
cromátides
Desespiralação
Telófase
2 Cromossomos
simples
2. Preencha as lacunas das frases a seguir.
a)A mitose é um tipo de divisão celular que resulta em duas células-filhas.
b)As células-filhas, numa mitose de célula diploide, continuam diploides , quanto ao número de crodois
mossomos; isto é, cada célula originada possui
cromossomos de cada tipo.
c)Na mitose, ocorre uma duplicação cromossômica e uma divisão
celular.
d)Na divisão mitótica, cada célula-filha recebe uma cromátide de cada cromossomo.
ensino médio – bienal
178
1ª- série
3.
(UNESP) Sabe-se que o alcaloide colchicina é um
H17
inibidor de divisão mitótica, cuja ação impede
a formação das fibras do fuso.
Com base nessas informações, responda:
a)Até que fase a mitose se processaria normalmente em uma célula diploide tratada com a
colchicina? Justifique sua resposta.
H13
c)Leucoplastos.
➜ d)Centríolos.
e)Sistema golgiense.
6. (CESCEM-SP – Adaptado) Uma célula haploide apresenta cromossomos constituídos por filamentos
duplos, unidos na região do centrômero. Nela
não se veem membrana nuclear nem nucléolos.
Ela possui dois centríolos, em polos opostos, dos
quais se irradiam fibras, formando o fuso. Por
essa descrição, a célula poderia estar:
a)na intérfase.
b)no início da prófase da mitose.
➜ c)no início da metáfase da mitose.
d)na anáfase da mitose.
e)na telófase da mitose.
A mitose se processaria normalmente até a metáfase. Isso porque a colchicina, quando adicionada,
impede a formação das fibras do fuso, mas não interfere nos fenômenos que ocorrem com os cromossomos.
b)Neste caso, qual seria o número cromossômico resultante do processo de divisão? Justifique sua resposta.
7. (FUVEST) Uma célula somática que tem quatro
cromossomos, ao se dividir, apresenta na metáfase:
a)4 cromossomos distintos, cada um com uma
cromátide.
➜ b)4 cromossomos distintos, cada um com
duas cromátides.
c)4 cromossomos pareados 2 a 2, cada um
com duas cromátides.
d)4 cromossomos pareados 2 a 2, cada um
com uma cromátide.
e)2 cromossomos, cada um com duas cromátides.
A célula resultante se tornaria tetraploide (4n). Isso
porque, não havendo fibras do fuso, não ocorre o processo de distribuição de cromossomos para cada um
dos polos, não havendo, portanto, divisão da célula
em duas. As cromátides de cada cromossomo duplicado acabam por se separar, o que faz com que haja
na célula, desse momento em diante, quatro exemplares de cada cromossomo.
4. (PUC-SP)
I.A mitose é um processo de divisão no qual
a célula se divide produzindo duas célulasfilhas geneticamente iguais.
II.A duplicação do DNA, nas células que irão
sofrer mitose, ocorre na intérfase.
III. Lócus gênico é o local ocupado por um gene no cromossomo.
Consulte
Livro 1 – Capítulos 12 e 13
Caderno de Exercícios 1 – Capítulos 12 e 13
Tarefa Mínima
Aula 26
1. Leia os itens 1, 2 e 3, cap. 12.
2. Faça os exercícios de 1 a 11, cap. 12.
a)Apenas a afirmação I está errada.
b)Todas as afirmações estão erradas.
➜ c)Todas as afirmações estão corretas.
d)Apenas uma afirmação está correta.
e)Apenas uma afirmação está errada.
Aula 27
1. Leia os itens 1, 2 e 3, cap. 13.
2. Faça os exercícios 3, 10, 20, 26 e 27, cap. 13.
Tarefa Complementar
Aula 26
5. (CESCEM-SP – Adaptado) Qual das estruturas a seguir participa diretamente da formação do fuso
nos processos de divisão celular, no caso de células animais?
a)Mitocôndrias.
b)Retículo endoplasmático.
ensino médio – bienal
Faça os exercícios de 12 a 21, cap. 12.
Aula 27
1. Leia o item 9, cap. 13.
2. Faça os exercícios de 22 a 25, cap. 13.
179
1ª- série
Aulas
28 e 29
4. Na primeira divisão meiótica, ocorre a separação
dos cromossomos homólogos, com a redução do
número cromossômico (de 2n para n).
A divisão celular: meiose
5. Pareamento de cromossomos homólogos, ocorrência de crossing-over e separação dos cromossomos homólogos são fenômenos exclusivos
da prófase da meiose I. A meiose II é muito semelhante a uma mitose.
1. A meiose é uma divisão reducional (R!), pois
reduz à metade o número de cromossomos das
células.
2. A meiose ocorre sempre em células diploides, e
está relacionada com a formação de células haploides, ligadas à reprodução. A fusão posterior
de células haploides restabelece o número de cromossomos característico da espécie.
6. No crossing-over podem ocorrer trocas de pedaços entre cromátides homólogas pareadas, o que
gera maior variabilidade genética nas células resultantes.
3. Na meiose, ocorre uma duplicação cromossômica
para duas divisões celulares, originando-se, ao
seu final, quatro células haploides.
7. A segunda divisão da meiose separa as cromátides, dividindo os cromossomos, em um processo idêntico ao da mitose.
A célula está em intérfase,
antes da duplicação
cromossômica.
Meiose I
Ainda na intérfase, cada
cromossomo se duplica,
ficando com duas cromátides.
No início da meiose,
ocorre pareamento dos
cromossomos homólogos.
Meiose II
As células-filhas da
primeira divisão
recebem, cada uma,
um cromossomo
de cada par de homólogos.
Agora, as cromátides
se separam: há quatro células
haploides, isto é, que possuem
um cromossomo de cada par.
As duas divisões da meiose e a distribuição dos cromossomos.
ensino médio – bienal
180
1ª- série
A
A
A
a
2n = 2
A
A
A
a
a
a a
2n = 2
(4 cromátides)
a
a
2n = 2
2n = 2
n=1
A
A
A
A
n=1
a
n=1
A
n=1
A
A
a
A
n=1
A
n=1
a
a
a
a
a
n=1
a
n=1
As fases das duas divisões meióticas.
O fenômeno do crossing-over.
ensino médio – bienal
181
1ª- série
A
a
B
b
a
Conteúdo
de DNA
A Aa
1. (UNICAMP) Explique qual o processo de divisão
H17 no ciclo celular representado pelo gráfico a
seguir. Quais fases estão representadas pelas
H13
letras A, B, C, D, E, F e G? Qual o principal
evento que ocorre em cada uma das fases representadas pelas letras B, D e F?
B Bb b
A A
a
a
B B
b
b
C
4C
B
2C
A
C
A
A
a
a
B
B
b
b
D
E
F
G
tempo
O processo de divisão indicado pelo gráfico é a meiose.
Isso porque, na meiose, há uma duplicação do DNA para
duas divisões celulares, o que é coerente com o fato de
Meiose sem crossing-over.
a célula começar com 2C DNA, que vira 4C, que se reduz
a 2C e, finalmente, a 1C (em cada uma das quatro céluA
a
B
b
las resultantes).
Em A, G1. Em B, S. Em C, G2 e prófase I. Em D, anáfase
I. Em E, telófase I e prófase II. Em F, anáfase II. Em G,
telófase II.
Em B, o principal evento é a síntese de DNA.
A
B
Aa
Bb
Em D, ocorre separação dos cromossomos homólogos.
a
Em F, ocorre separação das cromátides.
b
A A
a
a
B b
B
b
A
A
a
a
B
b
B
b
Meiose com ocorrência de crossing-over.
ensino médio – bienal
182
1ª- série
2. (PUC-SP) O esquema a seguir representa uma
H17 célula com um par de cromossomos homólogos, 1 e 1’, e com dois pares de genes, A, a e B,
H13
b localizados naqueles cromossomos.
II.Em que tipo de células essa modalidade de
divisão celular ocorre?
Ocorre em células relacionadas à reprodução, como
aquelas que produzem gametas nos animais e esporos nos vegetais.
a
A
b
B
1
1‘
Suponha que 10 células iguais a esta entrem
em meiose e que não ocorra crossing-over, ou
permutação, durante o processo de divisão.
a)Quantas células serão esperadas no final da
meiose?
III.Qual a importância, em nível genético, do
fenômeno indicado em b?
Esperam-se, no final da meiose, 40 células como
mossomos “novos”, com combinações gênicas dife-
resultado.
rentes das originais.
É o aumento da variabilidade, já que se formam cro-
b)Qual é a composição genética das células
formadas?
20 células serão AB e 20 células, ab.
3. (UFMS) A sequência a seguir representa etapas
H17 da divisão celular (meiose):
4. (FUVEST) Os desenhos a seguir representam
H13 três células em anáfase da divisão celular, pertencentes a um organismo cujo número diploide
de cromossomos é igual a 6(2n = 6).
H13
b
a
c
1
I.Indique o fenômeno que está ocorrendo
em a, b e c.
Em a, ocorre o pareamento de cromossomos ho-
2
mólogos.
As células 1, 2 e 3 encontram-se, respectivamente, em:
a)mitose, meiose I e meiose II.
➜ b)meiose I, meiose II e mitose.
c)meiose II, mitose e meiose I.
d)meiose I, mitose e meiose II.
e)meiose II, meiose I e mitose.
Em b, ocorre o crossing-over.
Em c, a separação dos homólogos duplicados, na
anáfase I.
ensino médio – bienal
3
183
1ª- série
Aula 29
1. Leia os itens de 4 a 8, cap. 13.
2. Faça os exercícios de 4 a 7, cap. 13.
Consulte
Livro 1 – Capítulos 12 e 13
Caderno de Exercícios 1 – Capítulos 12 e 13
Tarefa Complementar
Aula 28
Tarefa Mínima
Aula 28
Faça os exercícios de 27 a 30, 32 e 33, cap. 12.
1. Leia os itens 4, 5 e 6, cap. 12.
2. Faça os exercícios de 23 a 26, cap. 12.
Faça os exercícios 9, 12 a 15, 19, 21 e 26, cap. 13.
Aula 29
Aula
das fitas da molécula-mãe. Dessa forma, duas novas fitas são formadas em volta das fitas “velhas”.
Como resultado final, temos duas moléculas,
idênticas ponto por ponto, cada uma delas contendo uma fita da molécula-mãe e uma fita nova,
que se formou sobre ela.
Os ácidos nucleicos e sua estrutura
1. Vimos que o DNA, constituinte químico do material genético, tem a capacidade de se autoduplicar e de controlar a síntese de proteínas por
meio do RNA que ele produz.
2. Tanto o DNA como o RNA são moléculas gigantes formadas por pequenas unidades, os nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por um
ácido fosfórico, uma pentose e uma base nitrogenada.
3. Nucleotídeos de DNA sempre apresentam, como
pentose, a desoxirribose. Os de RNA sempre
têm ribose. As quatro possíveis bases, no DNA,
são a adenina, a timina, a citosina e a guanina.
No RNA, as bases possíveis são a adenina, a uracila, a citosina e a guanina (a timina é exclusiva
do DNA; a uracila, do RNA).
4. A molécula de DNA é, na realidade, constituída
por duas longas fitas de polinucleotídeos, ligadas uma à outra pelas suas bases nitrogenadas
(A pareia com T, e C com G). Essas duas fitas
estão torcidas, formando, no espaço, uma duplahélice.
5. Durante a duplicação, chamada semiconservativa, as duas fitas de DNA se separam, e os nucleotídeos livres, preexistentes na célula, encaixamse um a um, complementando os nucleotídeos
ensino médio – bienal
30
D
C
G
D
D
A
T
D
D
T
A
D
D
G
C
D
As duas fitas do DNA, no plano.
184
1ª- série
“Corrimão”
com fosfatos
e pentoses
“Degrau”,
par de bases
nitrogenadas
A molécula de DNA pode ser comparada a uma escada retorcida.
Molécula original
A • •T
T••A
A • •T
G
G•••C
G•••C
T••A
C•••G
A
A • •T
G•••C
C•••G
A • •T
T
T••A
C
G
A
T
•G
C
•
C• G
•
••
C
••
C
T
••
A
T
••
G
A
••
T
T A•
••
••
••
•
A
•
A T
T C
T
C •A
•
T C
•
••
T
•C
T
Fita nova
G
••
C
C
••
A
••
•G
T
••
A
T
••
A
C
•G
G
•G ••
•
•G
C
••
C
A
••
C
A
••
G
••
T
T
A
Fita nova
Fita original
Fita original
Duplicação semiconservativa do DNA.
ensino médio – bienal
185
1ª- série
Fosfato
Base nitrogenada
Pentose
Representação esquemática de nucleotídeo.
Os quatro nucleotídeos do DNA
Os quatro nucleotídeos do RNA
D
A
R
A
D
G
R
G
D
C
R
C
D
T
R
U
D
Desoxirribose
Ácido fosfórico
R
Ribose
Algumas características do DNA e do RNA
Ácido desoxirribonucleico
Ácido ribonucleico
Localização
Principalmente no núcleo
No núcleo e no citoplasma
Elemento virtual
Citosina
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Uracila
Adenina
Guanina
Pentose (açúcar)
Desoxirribose
Ribose
Papel na célula
Informação genética
Síntese de proteínas (e, em alguns
vírus, informação genética)
Hidrolisado pela enzima
Desoxirribonuclease
Ribonuclease
Enzima que catalisa a síntese
DNA-polimerase
RNA-polimerase
ensino médio – bienal
186
1ª- série
pertencia à molécula-mãe) e uma fita nova (que se formou sobre a velha, por encaixe de nucleotídeos livres).
1. O que é um nucleotídeo? Como é constituído?
O nucleotídeo é a unidade constituinte das moléculas de
ácidos nucleicos (DNA e RNA). E é formado por uma pen-
5. (PUC-RJ) Um cientista analisou quimicamente três
amostras de moléculas inteiras de ácidos nucleicos, encontrando os seguintes resultados:
Amostra 1: revelou presença de ribose.
Amostra 2: revelou presença de dupla-hélice.
Amostra 3: revelou presença de 30% de cito
sina e 20% de guanina.
Esses resultados mostram que as moléculas
analisadas foram, respectivamente:
a)ADN, ARN e ARN.
➜ b)ARN, ADN e ARN.
c)ARN, ADN e ADN ou ARN.
d)ADN, ADN e ARN.
e)ARN, ARN e ADN ou ARN.
tose, um fosfato e uma base nitrogenada.
2.Por que motivo as duas cadeias que formam
uma molécula de DNA não são iguais?
As duas cadeias não são iguais porque, se o fossem,
não poderiam se ligar uma à outra através de suas
bases (adenina com timina e citosina com guanina).
3.Quais são as diferenças possíveis entre nucleotídeos de DNA e nucleotídeos de RNA?
Enquanto no DNA a pentose é a desoxirribose, no RNA
é a ribose. No DNA, a timina é exclusiva, enquanto no
RNA a uracila é exclusiva.
Consulte
Livro 1 – Capítulo 7
Caderno de Exercícios 1 – Capítulo 7
Tarefa Mínima
4.Por que a duplicação do DNA é chamada semiconservativa?
1. Leia os itens de 2 a 7.
2. Faça os exercícios de 1 a 10.
H15
Ela é chamada semiconservativa pelo fato de cada mo-
Tarefa Complementar
lécula nova ser constituída por uma fita “velha” (que
ensino médio – bienal
Faça os exercícios de 11 a 19.
187
1ª- série
31 a 33
Aulas
liga-se o RNA-t correspondente, por suas três
bases específicas (anticódon), trazendo o aminoácido que carrega. À medida que o ribossomo se desloca sobre o RNA-m, novos códons
são “lidos”, e, portanto, novos aminoácidos são
acrescentados. Quando o ribossomo tiver chegado ao fim do RNA-m, a mensagem toda terá
sido lida, e a proteína estará pronta. Esse é o
processo chamado de tradução.
Ácidos nucleicos: síntese de proteínas
1. O DNA é capaz de produzir RNA, pelo processo de transcrição. Esse RNA migra para o citoplasma e comanda a síntese de proteínas, no
processo chamado de tradução.
2. Qualquer molécula de RNA é constituída por
uma fita simples. O DNA, sob a ação do RNApolimerase, tem suas fitas afastadas; uma das
fitas é complementada por nucleotídeos livres
de RNA, preexistentes na célula. Assim, uma
fita de RNA se forma em volta de seu molde de
DNA. Uma vez formado, o RNA se destaca e migra para o citoplasma.
8. Polirribossomos são conjuntos de vários ribossomos “lendo” uma molécula de RNA-m, cada
qual com a proteína num estágio de construção
diferente.
9. Mutações são modificações na molécula de
DNA, que podem levar a alterações na produção da proteína.
3. Há três tipos de RNA, todos eles transcritos a
partir de DNA. O RNA-m (mensageiro) leva ao
citoplasma a “receita” sobre o tipo de proteína
a ser sintetizada. O RNA-t (transportador) tem
molécula menor e assume o papel de transportar aminoácidos. Os RNA-t são específicos, isto
é, cada um deles transporta somente um tipo
de aminoácido. Sua especificidade é dada por
uma série de três bases nitrogenadas, cuja sequência muda de um transportador para outro.
Por sua vez, o RNA-r (ribossômico) faz parte da
estrutura do ribossomo.
A T
T
G
C
C
T A
G
C
T
A
C
T
A
U A
G C
G
5. Uma sequência de três bases no DNA (códon)
corresponde a uma sequência de três bases no
RNA-m (também chamada códon). O códon do
RNA-m, por sua vez, corresponde à instrução
para se colocar determinado aminoácido na
proteína. Ao conjunto de correspondências entre DNA, RNA e proteínas chamamos de código genético.
RNA-polimerase
G
T
4. Por conter a informação sobre a proteína a
ser fabricada, o segmento de DNA que produz
RNA-m é considerado um gene.
C
C
G
G
G
C
G
G
C
A
A T
T
U A
G
G
C
G
G
A T
DNA
C
G
C
C
A
U
C
G
C
A
G
A
A T
T A
6. Os 64 códons do código genético (combinação
das quatro bases existentes, três a três) foram
decifrados e conhece-se, hoje, seu significado;
em outras palavras, a qual aminoácido ou a que
instrução cada códon corresponde.
C G
G
RNA
A T
G
C
Sob a ação de RNA-polimerase, uma das fitas da molécula de
DNA sintetiza uma molécula de RNA, de fita simples. Essa síntese é chamada transcrição.
7. O RNA-m associa-se a um ribossomo, que
abrange um ou mais códons. Em cada códon,
ensino médio – bienal
A
188
1ª- série
As diferenças entre a duplicação e a transcrição
Duplicação do DNA (ou replicação)
+
A •• T
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
Enzima:
DNApolimerase
A
G
C
C
T
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
T
C
G
G
A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
A •• T
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
A •• T
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
+
DNA
DNA
Síntese de RNA (ou transcrição)
Gene para a
proteína X
A •• T
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
Enzima:
RNApolimerase
+
A •• U
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• U
A •• U
T •• A
G•••C
C•••G
T
C
G
G
A
T
T
A
C
G
A •• T
G•••C
C•••G
C•••G
T •• A
A •• T
A •• T
T •• A
G•••C
C•••G
DNA
ensino médio – bienal
189
+
U
C
G
G
A
U
U
A
C
G
RNA
1ª- série
Exemplos do código genético
Código DNA
Aminoácido
Abreviação do
aminoácido
AAA
Fenilalanina
(Phe)
AAC, GAC, GAG
Leucina
(Leu)
CAA
Valina
(Val)
CCG, CCT
Glicina
(Gly)
CTT, CTC
Ácido glutâmico
(Glu)
GTA
Histidina
(His)
TGT
Treonina
(Thr)
AGG
Serina
(Ser)
GGG
Prolina
(Pro)
RNA mensageiro
RNA
ribossômico
RNA
transportador
Aminoácido +
Enzima
ativante
+
Proteínas
RNA transportador,
carregado com
aminoácido
RNA mensageiro
Ribossomo
(a)
(b)
(c)
Todos os tipos de RNA são produzidos pelo DNA.
ensino médio – bienal
190
1ª- série
5.Cada vez que um
RNA-t se destaca, a
cadeia polipeptídica
em crescimento é transferida
4. O RNA-t,
com seu anticódon, ao RNA-t recém-chegado.
1. O DNA nuclear
traz um aminoácido
contém a informação
até o RNA-m.
genética e
fabrica RNA-m.
DNA
RNA-t
Cadeia
polipeptídica
RNA-m
2. O RNA-m produzido
tem uma sequência
de códons.
Os ribossomos
ligam-se
ao RNA-m
Códon
Anticódon
Ribossomo
3. O RNA-m
se associa
a ribossomos.
Os eventos principais
na síntese de proteínas.
Movimento dos ribossomos
l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l ll l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l
RNA-t
Ribossomo
Polipeptídeo
em crescimento
A proteína está pronta,
e é libertada no citoplasma
Os polirribossomos: linhas de montagem.
ensino médio – bienal
191
1ª- série
4. (UNICAMP) Determine a sequência de bases do
H14 DNA que transcreve o RNA mensageiro do
seguinte peptídeo:
metionina–glicina–alanina–arginina.
1. Cite as diferenças entre a molécula de DNA e a
molécula de RNA.
Utilize os seguintes anticódons dos aminoácidos:
alanina = CGA
arginina = GCG
glicina = CCU
metionina = UAC
serina = AGA
a) Quanto aos nucleotídeos: presença de ribose no
RNA, e de desoxirribose, no DNA; presença de
timina no DNA, e de uracila no RNA.
b) Quanto à molécula propriamente dita: o DNA tem
DNA: TAC
dupla-hélice, enquanto o RNA tem fita simples.
CCT
CGA
GCG
Observação: anticódon é a sequência de três bases do
c) Quanto ao papel na célula: o DNA é o material
RNA transportador.
genético constituinte do cromossomo; já o RNA,
no citoplasma, comanda a síntese de proteínas.
5.Um gene tem a seguinte sequência de bases:
H14
2.Uma fita de DNA possui a seguinte sequência
H14 de bases:
A A A G G G C
T
T
C C G A G G
a)Determine a sequência de bases do RNA-m
que o DNA acima fabrica.
A A A A A T G A A C T T G T A C C G
UUU CCC GAA GGC UCC
T T
T
T
T A C T
T G A A C A T G G C
b)Quantos códons existem no DNA acima?
Existem 5 códons.
a)Complete a segunda fita.
b)Imagine que a fita superior do DNA acima
fabrique um RNA-m. Qual será sua sequência de bases?
c)Determine os anticódons que poderão se ligar ao RNA-m.
AAA, GGG, CUU, CCG e AGG
U U U U U A C U U G A A C A U G G C
d)Quais são os aminoácidos codificados pelo
gene dado? (Use a tabela do código genético.)
c)A enzima necessária para a fabricação do
RNA-polimerase
RNA-m é chamada
,
e a enzima que permite a duplicação do DNA
DNA-polimerase
se chama
.
Phe – Pro – Glu – Gly – Ser
e)Ocorre uma mutação, que troca a terceira
adenina do DNA (lido da esquerda para a direita) por uma citosina.
I.Como fica a sequência no RNA-m?
3. (FUVEST) Qual a função do RNA mensageiro e
qual a do RNA transportador na síntese de
proteínas?
UUG CCC GAA GGC UCC
O RNA mensageiro irá determinar a sequência de ami-
II.Como fica a sequência no RNA-t?
noácidos que farão parte da proteína. Os RNAs trans-
Somente muda o primeiro códon, que fica sendo
portadores terão o papel de trazer os aminoácidos ao
AAC.
ribossomo, local da síntese.
III.Como fica a sequência no polipeptídeo?
Leu – Pro – Glu – Gly – Ser
ensino médio – bienal
192
1ª- série
6. (FATEC-SP) Durante o ciclo de vida celular ocorH14 rem os seguintes fenômenos:
H17
1
DNA
Analisando o RNA mensageiro codificador
dessa proteína, pode-se supor que a espécie A
se diferencie da B em relação a:
➜ a)2 códons.
b)3 códons.
c)9 códons.
d)3 bases nitrogenadas.
e)9 bases nitrogenadas.
2
RNA
Proteína
3
9. (PUC-RS) Imagine-se uma proteína cuja molécula seja formada por 150 aminoácidos. O RNA
mensageiro envolvido na síntese dessa molécula deverá apresentar o seguinte número de
nucleotídeos:
a)850
d)300
b)600
e) 150
➜ c)450
H14
DNA
Transcrição e tradução estão representadas,
respectivamente, pelos números:
➜ a)1 e 2.
b)1 e 3.
c)3 e 2.
d)3 e 1.
e)2 e 1.
7. (PUC-SP) “No citoplasma, um conjunto de códons (I), ligado a ribossomos, complementa-se
com anticódons (II), possibilitando a síntese de
uma enzima.”
No trecho acima, o processo sucintamente
descrito e os componentes I e II são denominados, respectivamente:
➜ a)tradução, RNA mensageiro e RNA transportador.
b)transcrição, RNA transportador e RNA
mensageiro.
c)transcrição, RNA mensageiro e RNA transportador.
d)tradução, RNA ribossômico e RNA mensageiro.
e)replicação, RNA ribossômico e RNA transportador.
H14
Consulte
Livro 1 – Capítulo 7
Caderno de Exercícios 1 – Capítulo 7
Tarefa Mínima
Aula 31
1. Leia o item 8.
2. Faça os exercícios de 24 a 27.
Aula 32
1. Leia os itens 9, 10 e 11.
2. Faça os exercícios de 28 a 31.
Aula 33
1. Leia os itens de 12 a 16.
2. Faça os exercícios de 36 a 40.
Tarefa Complementar
Aula 31
8. (PUC-SP) Duas espécies (A e B) apresentam a seH14 guinte diferença na porção terminal de uma
dada proteína, envolvendo três aminoácidos:
Espécie A
arginina–leucina–prolina
Faça os exercícios de 20 a 23, 32 e 33.
Aula 32
Faça os exercícios de 41 a 50.
Espécie B
leucina–leucina–leucina
ensino médio – bienal
Aula 33
Faça os exercícios 34, 35, 51, 54, 56, 60 a 62.
193
1ª- série
Aulas
34 e 35
13. Os processos de reprodução assexuada permitem a clonagem (formação de cópias idênticas) de organismos.
Noções de Biotecnologia
14. A clonagem de embriões, usada na pecuária,
é feita pela separação das primeiras células
embrionárias, formando gêmeos idênticos.
1. A Biotecnologia é o conjunto de técnicas que
utilizam seres vivos para a produção de substâncias úteis para o homem.
2. Na Biotecnologia moderna, uma das técnicas
mais importantes é a Engenharia Genética.
3. A Engenharia Genética, ou Tecnologia do DNA
recombinante, é o conjunto de técnicas que
trabalham com o material genético, pelo corte
e pela recombinação da molécula de DNA.
4. O corte do DNA é feito pelas enzimas de restrição (ou endonucleases de restrição), que seccionam a molécula do ácido nucleico em regiões
determinadas e específicas de cada enzima.
5. Os fragmentos são separados pela eletroforese, que é a migração de substâncias submetidas a um campo elétrico.
6. Pela ação das enzimas ligases, os fragmentos
isolados podem ser unidos, permitindo a formação do DNA recombinante.
7. A quantidade de um segmento isolado de DNA
pode ser ampliada pela clonagem molecular.
8. As bactérias possuem pequenos segmentos
circulares de DNA, os plasmídios, independentes do cromossomo bacteriano.
9. Plasmídios isolados são abertos e recebem o
segmento de DNA que se deseja amplificar.
Recolocados nas bactérias, duplicam-se com
elas, formando milhares de novas cópias, que
podem ser isoladas e estudadas.
10. A técnica da PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) permite copiar pequenos segmentos
de DNA rapidamente.
11. A PCR utiliza a enzima DNA-polimerase em
um processo cíclico e automático, que abre o
DNA, forma cópias, abre novamente e forma
novas cópias.
12. Usando a enzima transcritase reversa, DNAs
complementares (DNAc) são formados a partir de RNA mensageiros moldes, servindo para
identificar genes e verificar seu funcionamento.
ensino médio – bienal
15. A primeira clonagem experimental de vertebrados foi realizada com sapos, a partir de núcleos
de células somáticas implantados em óvulos
anucleados, que se desenvolveram, originando
sapos idênticos ao doador dos núcleos.
16. A clonagem de mamíferos foi obtida com a
ovelha Dolly, em um processo similar ao realizado com sapos.
17. Organismos transgênicos incorporam genes
recebidos de outras espécies.
18. Bactérias transgênicas são utilizadas para a
produção de substâncias úteis para a Humanidade (insulina, somatropina).
19. Animais transgênicos permitem o estudo da
ação de genes e a produção de proteínas de
aplicação médica.
20. A obtenção de vegetais transgênicos é mais
simples, graças à existência de uma bactéria
que faz a transferência de genes naturalmente.
21. Vegetais transgênicos têm maior produtividade e mais resistência contra as pragas, o frio e
a seca e sua utilização vem aumentando progressivamente.
22. Não existem evidências de ações tóxicas ou
mutagênicas pelo consumo dos transgênicos,
mas podem ocorrer problemas nos ecossistemas e consequências de ordem econômica.
23. Pela utilização de marcadores de DNA, produzidos por Engenharia Genética, pode-se realizar testes precisos de paternidade e a identificação de suspeitos de crimes.
24. A terapia gênica introduz genes para corrigir
doenças genéticas e para combater o câncer
(usando genes para interromper o crescimento
do tumor ou para estimular sua destruição).
25. O uso de vírus para transportar genes de antígenos de agentes infecciosos permite produzir
vacinas sintéticas contra inúmeras doenças.
194
1ª- série
c) Têm a capacidade de reconhecer e cortar regiões específicas do DNA.
d)Funcionam como tesouras, dividindo o DNA
em pequenos segmentos.
➜ e)Servem para estabelecer a ligação entre segmentos de DNA diferentes.
Análises
evolutivas
Criminalística
Paternidade
4.Sobre o processo de clonagem molecular, podemos afirmar que:
a)permite a cópia de bactérias causadoras de
doenças.
b)utiliza vírus para a produção de cópias do
DNA bacteriano.
c)produz bactérias que fabricam clones de
proteínas.
➜ d)possibilita a amplificação de material genético.
e)forma clones de células humanas a partir de
moléculas de DNA.
Produção de
medicamentos
Vacina
sintética
DNA
recombinante
Animais
transgênicos
5.No processo de clonagem molecular, o componente mais importante é o plasmídio, que:
➜ a)pode entrar (ou sair) da bactéria, levando
informação genética.
b)constitui todo o material genético da célula
bacteriana.
c)é o único responsável pelo controle do funcionamento da bactéria.
d)é um organismo que parasita o DNA bacteriano.
e)é um segmento de RNA mensageiro utilizado na síntese de proteínas.
Terapia
gênica
Plantas
transgênicas
Aplicações da Engenharia Genética.
1. O objetivo da Biotecnologia é:
a) produzir produtos biológicos a partir de substâncias inorgânicas.
b)desenvolver sistemas tecnológicos que substituam os animais.
c) criar seres vivos a partir de componentes orgânicos simples.
d)obter substâncias inorgânicas produzidas por
seres vivos.
➜ e) utilizar organismos para a produção de substâncias úteis para os seres humanos.
6.Sobre a tecnologia da PCR, não é correto afirmar que:
a)ela permite copiar segmentos de DNA.
➜ b)ela pode copiar moléculas gigantes de DNA.
c)ela depende da ação da enzima DNA-polimerase.
d)ela permite a amplificação do DNA de pequenas amostras.
e)é um método mais rápido e simples que a
clonagem molecular.
2.Podemos associar a Engenharia Genética:
a)à construção de aparelhos médicos.
b)ao mecanismo de origem da vida.
➜ c)ao DNA recombinante.
d)à reprodução assexuada.
e)ao controle da atividade celular.
7. Podemos associar à formação do DNA complementar:
a)DNA-polimerase.
b)RNA-polimerase.
➜ c)transcritase reversa.
d)formação de plasmídios.
e)DNA sintetase.
3. Assinale a alternativa incorreta, em relação às
enzimas de restrição.
a)As bactérias são responsáveis pela sua produção.
b)Podem também ser denominadas endonucleases de restrição.
ensino médio – bienal
8.No processo de clonagem da ovelha Dolly, o
principal problema, que dificultava o sucesso
da experiência, era:
a)a obtenção de núcleos de células germinativas do ovário da ovelha.
195
1ª- série
b)o desenvolvimento do embrião no útero de
uma “mãe de aluguel”.
➜ c)a reativação dos genes bloqueados no núcleo transplantado.
d)a fecundação das células fora do organismo
feminino.
e)a retirada do citoplasma das células somáticas doadoras de núcleos.
Consulte
Livro 1 – Capítulo 20
Caderno de Exercícios 1 – Capítulo 20
Tarefa Mínima
Aula 34
9.O gene responsável pela enzima luciferase, atiH13 vadora da bioluminescência (produção de luz)
em vaga-lumes, foi transferido para uma planta
H15
de tabaco. Regada com a substância (luciferina)
que é estimulada pela enzima, a planta brilha
no escuro. A planta produzida nessa experiência real é denominada:
a)clone.
b)mutante.
c)biogênica.
d)criogênica.
➜ e)transgênica.
1. Leia os itens 1, 2 e 3.
2. Faça os exercícios de 1 a 6.
Aula 35
1. Leia os itens 4, 5 e 6.
2. Faça os exercícios de 14 a 17.
Tarefa Complementar
Aula 34
Faça os exercícios de 7 a 13.
Aula 35
1. Leia os itens 7, 8 e 9.
2. Faça os exercícios de 18 a 22.
Aula
36
Exercícios de revisão
1. (UFRJ) Medindo-se as concentrações de Na+ e etanol (álcool etílico) no interior e no exterior de certas
H15 células, em função do tempo, foi possível construir os dois gráficos a seguir. Nestes gráficos, a linha
cheia representa a concentração extracelular, e a linha pontilhada, a concentração intracelular.
H17
Nas duas experiências, o metabolismo celular foi inibido num determinado momento, que está assinalado pela seta.
etanol mM
[Na+]
mM
6
5
4
3
2
1
300
250
200
150
100
50
0
ensino médio – bienal
1
2
Tempo (min)
0
196
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 Tempo (min)
1ª- série
3. (UNIFOR-CE) Considere as seguintes estruturas
de uma célula pancreática:
I.grãos de zimógeno
II.sistema golgiense
III.retículo endoplasmático rugoso
A partir da leitura dos gráficos, responda:
O transporte de Na+ e etanol através da membrana celular, em condições normais, é ativo
ou passivo? Justifique sua resposta.
O transporte de sódio é ativo, em condições normais.
O caminho percorrido pelas enzimas digestivas que são secretadas por essa célula é:
a)I → II → III
b)I → III → II
c)II → I → III
d)III → I → II
➜ e)III → II → I
Isso se justifica pela observação do gráfico, que mostra
que a taxa de sódio no interior da célula é mantida mais
alta do que no exterior, pelo menos enquanto o metabolismo celular continua existindo de forma normal. A
inibição da respiração, por exemplo (por falta de ATP),
faz com que as concentrações se igualem, já que a difu-
4. (UNIFOR-CE) O esquema a seguir representa a
digestão intracelular.
são toma conta do processo. O transporte de etanol é
H14
passivo, obedecendo às leis da difusão, com ou sem pa-
as
Erg
ralisia do metabolismo.
top
a
lasm
Sistema golgiense
I
II
III
I, II e III indicam, respectivamente:
➜ a)lisossomo, fagossomo e vacúolo digestivo.
b)lisossomo, vacúolo digestivo e fagossomo.
c)vacúolo digestivo, fagossomo e lisossomo.
d)fagossomo, lisossomo e vacúolo digestivo.
e)fagossomo, vacúolo digestivo e lisossomo.
2. (UNIFOR-CE) A sequência de figuras a seguir representa o processo de plasmólise e deplasmólise em uma célula vegetal.
H14
Célula
túrgida
Célula
plasmolisada
Célula
túrgida
5. (UFRGS-RS) As figuras a seguir representam a
citocinese de dois tipos de células.
Núcleo
Figura A
Plasmólise
Vacúolo
Figura B
Deplasmólise
Citoplasma
I
II
III
As situações I, II e III podem ocorrer quando a
célula é colocada, respectivamente, em:
a)solução hipertônica, solução hipotônica e
água pura.
b)solução hipertônica, água pura e solução hipotônica.
c)solução hipotônica, água pura e solução hipertônica.
➜ d)solução hipotônica, solução hipertônica e
água pura.
e)água pura, solução hipotônica e solução hipertônica.
ensino médio – bienal
Os exemplos de organismos cujas células representam de maneira correta essas figuras
são, respectivamente:
a)alface e minhoca.
b)homem e lesma.
c)peixe e rato.
➜ d)macaco e trigo.
e)grama e tomate.
197
1ª- série
8. (UFPE) Uma evidente diferença existente entre a
H13 anáfase da mitose e as anáfases I e II da meiose é que os cromossomos em migração para os
polos celulares são:
a)irmãos nas anáfases I e II, e homólogos na
anáfase da mitose.
b)homólogos nas anáfases I e II, e irmãos na
anáfase da mitose.
➜ c)homólogos na anáfase I, e irmãos na anáfase II e na anáfase da mitose.
d)irmãos na anáfase I e na anáfase da mitose,
e homólogos na anáfase II.
e)irmãos nas anáfases I e II e na anáfase da
mitose.
6. (UFRGS-RS) Considerando que a ilustração a seH13 guir, referente à divisão de uma célula somática hipotética, apresenta um erro, assinale a alternativa que apresenta a situação que tornaria
a ilustração correta.
Célula-mãe
Núcleo
Cromossomos
9. A produção de vegetais transgênicos é um dos
H15 campos mais ativos da Biotecnologia moderna.
Sobre eles, não podemos dizer que:
a)o processo de obtenção de plantas transgênicas envolve a ação de uma bactéria que
transporta os genes que são transferidos.
b)podem ser transplantados genes de animais
e vegetais para os vegetais transgênicos.
c)plantas transgênicas têm mais resistência
contra pragas e apresentam maior produtividade do que as plantas originais.
d)já são utilizadas variedades transgênicas de
tomates, soja, milho e batatas.
➜ e)o uso dos vegetais transgênicos não oferece
nenhum risco para o ambiente e para os seres humanos.
Células-filhas
a)A célula-mãe deveria ter apenas 2 cromossomos e as células-filhas deveriam ter 4 cromossomos, pois têm origem após a duplicação dos cromossomos.
b)A célula-mãe deveria ter 4 cromossomos e
as células-filhas deveriam ter 2 cromossomos, pois foram originadas por mitose.
c)A célula-mãe deveria ter 4 cromossomos e
as células-filhas deveriam ser 4 e ter cada
uma 2 cromossomos, pois seriam o resultado de uma meiose.
➜ d)A célula-mãe deveria ter 4 cromossomos e
cada célula-filha 4 cromossomos, pois seriam o resultado de uma mitose.
e)A célula-mãe deveria ter 2 cromossomos e
as células-filhas 2 cromossomos, pois seriam o resultado de uma meiose.
10. Podemos identificar um indivíduo por meio do
DNA-fingerprint (impressão digital do DNA),
um processo que utiliza sondas para analisar
a distribuição, no genoma, de:
a)genes marcadores.
➜ b)minissatélites.
c)plasmídios.
d)genes recessivos.
e)DNA recombinante.
11. Explique por que há infinitos tipos de molécuH13 las de DNA, apesar de existir um número limitado de nucleotídeos.
7. (UEL-PR) Considere os seguintes eventos:
H13
I.Recombinação genética.
II.Segregação de cromossomos homólogos.
III.Segregação de cromátides-irmãs.
IV.Alinhamento dos cromossomos na placa
equatorial.
Desses, os que ocorrem tanto na mitose quanto na meiose são apenas:
a)I e II
d)II e IV
b)I e III
➜e) III e IV
c)II e III
ensino médio – bienal
O que faz a diferença entre uma molécula de DNA e outra é o tamanho (o número de nucleotídeos total) e a
sequência de nucleotídeos. Esses dois parâmetros podem variar de forma praticamente infinita. Por isso, há
uma imensa variedade possível de moléculas de DNA.
198
1ª- série
14. (FUVEST)
12.Como você definiria a expressão “código genético”?
H17
O código genético é o conjunto de correspondências en-
H13
tre as trincas de bases no DNA e as trincas do RNA, e
l l l l
DNA
l l l l l l l l l l l ll
l l l l l l l l l
l l l l l l l l l l l ll
l l l l l l l l l
l l l l
dessas com o aminoácido correspondente codificado na
RNA-m
proteína a ser produzida.
Polipeptídeo
Ribossomo
O desenho mostra a síntese de um polipeptídeo, a partir da molécula de DNA, num certo
organismo. Esse organismo é um procarioto
ou um eucarioto? Por quê?
13. (UFRJ) “Está chovendo DNA lá fora. Estão chovendo instruções lá fora; estão chovendo programas para a formação de novas árvores.”
Essa é uma citação de Richard Dawkins que
descreve (poética e realisticamente) a liberação de milhares de sementes de uma árvore.
A primeira frase refere-se ao fato de que as
sementes, que contêm DNA em seu interior,
espalham-se como a chuva. Relacione as duas
últimas frases da citação com as propriedades
e funções do DNA.
H17
Esse organismo é um procarioto (por exemplo, uma bactéria). Nos procariotos, o DNA, material genético, não
se encontra separado do citoplasma por uma membrana; ao contrário, nos eucariotos, a membrana nuclear
separa os cromossomos do citoplasma.
A chuva de instruções, no caso, refere-se ao fato de que
o DNA contém a “programação” completa para a produção de novos seres vivos, no caso, as árvores da se-
Consulte
gunda frase.
Livro 1 – Capítulos de 8 a 13 e 20.
Tarefas Mínima e Complementar
Consulte a teoria nos capítulos acima, cada vez que
tenha tido dificuldade na resolução de algum exercício da aula.
ensino médio – bienal
199
1ª- série