2009 volume3 c a d e r n o d o a l u n o b i o l o g i a ensino medio 2aserie gabarito

GABARITO Caderno do Aluno Biologia – 2a série – Volume 3

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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

A ESTRUTURA DO DNA

Para começo de conversa

Página 3

• Espera-se que os alunos abordem temas relacionados a exames de paternidade,

genética forense e material genético.

Leitura e Análise de Imagem

Página 3

1. A imagem é formada com várias fotografias de seres humanos.

2. Um significado possível é que todos os seres humanos compartilham um mesmo tipo

de DNA. O significado biológico será apresentado em outro momento, mas, para

uma primeira aproximação, essa interpretação é suficiente.

3. O formato da molécula de DNA, que é semelhante a uma “escada” retorcida.

Leitura e Análise de Texto

Página 5

1. A canção retrata a relação de um pai com sua filha, Daniela. Os versos a seguir

reforçam essa ideia: “Quando você nasceu ouvi seu grito”; “Não me sentir capaz de

ser seu pai”.

2. Esse elo é o DNA.

3. As palavras são: DANça ; oNDA; NADa; DNA; DANiela.

4. As letras se alternam, da mesma forma que os componentes do DNA se alternam ao

longo da molécula.


2

LIÇÃO DE CASA

Página 8

• Só são formados pares entre cores específicas, como ocorre entre as bases

nitrogenadas.

VOCÊ APRENDEU?

Página 8

1. Alternativa e.

2. Alternativa a.

3. Alternativa c.

4.

a) Os “corrimãos” correspondem a uma sucessão alternada de fosfato e

desoxirribose (açúcar). Os “degraus” são constituídos por pares de bases

nitrogenadas, unidas por ligações de hidrogênio, onde adenina pareia com timina, e

citosina com guanina.

b) A molécula de DNA contém genes que codificam as proteínas. Primeiramente, a

informação contida nos genes é transcrita para uma molécula de RNA mensageiro,

que será lido pelos ribossomos no citoplasma. Ao ler os RNAm, os ribossomos

sintetizam cadeias de aminoácidos (proteínas), cuja sequência é determinada pela

sequência de nucleotídeos do RNAm.

c) Duas proteínas podem ser diferenciadas por suas sequências de aminoácidos.

Outra diferença diz respeito às suas estruturas tridimensionais, que definirão suas

funções. A estrutura tridimensional de uma proteína depende da sequência de seus

aminoácidos.


3


A DUPLICAÇÃO DO DNA


Página 10

1. Durante a mitose, a quantidade de DNA da célula duplicada durante a interfase está

se dividindo para originar as duas células-filhas.

2. A quantidade de DNA duplicou, passou de C para 2 C.

3. Começa com C e acaba com o mesmo valor, C. Isso mostra que durante a mitose são

formadas novas células com a mesma quantidade de DNA da célula original.

A duplicação do DNA

Página 11

1. Não se espera que o aluno produza uma resposta elaborada sobre a replicação do

DNA. No entanto, seria muito salutar que ele pudesse estabelecer alguma relação

entre o pareamento de bases (pares A/T e C/G) e o processo de replicação.

2. Neste momento, não são esperadas respostas elaboradas e explicações corretas e

detalhadas às questões, pois os alunos ainda não têm elementos para construí-las.

Entretanto, as respostas dadas serão muito úteis para relacionar o conhecimento

prévio dos alunos e direcionar suas explicações.

Atividade coletiva: simulando a replicação do DNA

Página 12

Espera-se que os alunos descrevam os passos de formação de novas moléculas de

DNA de acordo com a formação das novas fileiras.


4

Espera-se que eles compreendam que o processo de replicação do DNA ocorre

pela adição de novos nucleotídeos (alunos) à cadeia em formação (fileira). Essa adição é

feita tendo como molde a fita antiga de DNA. O que realiza o processo de leitura da fita

antiga e construção da nova fita é a enzima DNA polimerase.

1. Espera-se que aqui os alunos possam relacionar o período “S” da mitose com a

dramatização que acabaram de realizar e que o aumento na quantidade de DNA (de

C para 2C) deve-se à duplicação do DNA.

2.

No esquema, a relação entre fita de DNA e fileira de carteiras é que cada

sequência de alunos corresponde a uma cadeia da molécula de DNA e o pareamento

entre os alunos corresponde ao pareamento de bases entre as duas cadeias

complementares do DNA. Uma molécula de DNA com duas cadeias abre-se e gera dois

moldes. Paralelamente, a cada molde irá se formar uma nova fita complementar (de

acordo com o pareamento AT e CG) e ao término haverá duas moléculas de DNA iguais


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entre si. Esse processo de replicação é denominado semiconservativo, pois as moléculas

novas apresentam uma fita nova e outra antiga.

LIÇÃO DE CASA

Página 14

O aluno deverá estruturar um texto que mostre o processo de replicação do DNA. É

importante que esse texto apresente a estrutura da molécula e ressalte o fenômeno da

complementaridade entre as bases nitrogenadas. A seguir, o texto deve mostrar como

esse fenômeno possibilita a replicação – cada uma das fitas da molécula de DNA

servindo de molde para a síntese de duas novas fitas.

PESQUISA INDIVIDUAL

Página 14

• O aluno deve compreender que o papel da enzima é utilizar nucleotídeos livres

obtidos, por exemplo, por meio da alimentação e incorporá-los às fitas de DNA que

estão sendo construídas. É importante que o aluno compreenda que a enzima DNA

polimerase é dependente de molde, ou seja, ela produz uma nova fita tendo outra por

molde. Além disso, o aluno deve construir a ideia de que a replicação deve começar

em vários pontos ao longo da molécula de DNA.

•

EEssppéécciiee NNúúmmeerroo ddee ddiiaass

JJiibbooiiaa 61

SSeerr hhuummaannoo 90

GGaaffaannhhoottoo 269

CCeebboollaa 521

SSaallaammaannddrraa 4 630

AAmmeebbaa 19 387


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• Hipótese: é esperado que os alunos consigam perceber que a velocidade apresentada

corresponde à de uma molécula de proteína, mas muitas moléculas de proteínas

podem atuar simultaneamente, diminuindo o tempo necessário para duplicar o DNA

de uma célula.


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DO DNA À PROTEÍNA

VOCÊ APRENDEU?

Página 16

1. Alternativa d.

2. Alternativa c.

3. Alternativa b.

4. Uma reta sem as fases S, G2 e M, pois, se a célula não se multiplica, ela não

duplicará seu DNA.

5.

a) No tubo B, a densidade é intermediária devido à presença do isótopo normal e

do isótopo pesado, dada a característica da duplicação do DNA ser semiconservativa,

ou seja, uma fita antiga servir de molde para a fita nova.

b) Na faixa superior também há X de DNA, com densidade menor (isótopo

normal).

Página 19

DDNNAA RRNNAA

1. Qual é o significado da sigla? Ácido

desoxirribonucleico Ácido ribonucleico

2. O nucleotídio deste ácido nucleico é formado por

qual tipo de açúcar? Desoxirribose Ribose

3. Quais são as bases nitrogenadas que podem

formar um nucleotídio deste ácido nucleico?

Adenina, timina,

guanina, citosina

Adenina, uracila,

guanina, citosina

4. A molécula deste ácido nucleico é formada por

fita simples ou dupla-fita? Dupla-fita Fita simples


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5. Quais podem ser as funções desempenhadas por

moléculas deste ácido nucleico?

“Armazenar” a

informação genética

Traduzir a informação

genética em proteína

6. Em uma célula humana, onde podemos encontrar

as moléculas deste ácido nucleico?

No núcleo (e

também na

mitocôndria)

No núcleo e no

citoplasma (e também na

mitocôndria)

• Pode ser que alguns alunos interpretem a ideia de que os RNAs mensageiros trazem

a informação do núcleo da célula para o citoplasma; porém, normalmente, o termo

“mensageiro” suscita várias interpretações dos alunos, alguns acham que deve ser o

próprio gene, outros acham que o RNA é quem copia a mensagem, e não que seja

uma cópia da mensagem (do gene).


Página 20

1. Lembranças de um RNA mensageiro é um texto narrado pelo próprio RNA

mensageiro. Nele, o narrador descreve um período de sua vida até o momento de sua

“morte”.

2. RNA mensageiro, RNA transportador e RNA ribossômico. O RNA mensageiro é um

molde do DNA que leva a informação do DNA até o ribossomo. O RNA

transportador identifica sequências do RNA mensageiro e libera o aminoácido

correspondente no ribossomo. O RNA ribossômico forma o ribosso, estrutura

responsável pela ligação entre o RNA mensageiro e o RNA transportador, além da

reunião dos aminoácidos.

3. AUG.

4. No núcleo.

5. No citoplasma.

6. Ao RNA mensageiro e ao ribossomo.

7. Na sequência UAG.

8. Podemos substituí-lo por “polipeptídio” ou por “proteína”.


9

9. O texto deve conter todas as etapas descritas que ocorrem no citoplasma, tendo como

narrador o ribossomo.

Decifrando o código genético

Página 22

1. Espera-se que o aluno relacione código a uma linguagem cifrada com símbolos que

permitem escrever ou representar algum tipo de informação.

2. Há um equívoco muito comum entre os alunos, e também na mídia, de considerar

código genético como sinônimo de DNA ou de genoma. Por isso, caso isso ocorra,

não é preciso conceituar precisamente neste momento; porém, é bom chamar a

atenção dos alunos para o fato.

3. Da bactéria Xylella, causadora do amarelinho em plantas cítricas, laranja.

4. É uma doença que acomete as plantas de laranja e que é causada por uma bactéria.

5. Projeto científico com o objetivo de mapear o DNA, genoma, da bactéria Xylella.

6. No caso, o genoma da Xylella é o conjunto de informações genéticas contido no

DNA da bactéria e que define suas características biológicas.

Aprendendo a Aprender

Página 23

• Códon: trinca de nucleotídeos presente no RNA mensageiro que codifica um

aminoácido na proteína.


Página 24

1. A sequência de bases nitrogenadas do DNA humano, chamada de genoma humano, é

confundida com a expressão “código genético” da espécie. Esse sequenciamento do

genoma humano foi finalizado por volta do ano 2000. Dessa forma, a manchete


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apresentada contém um erro conceitual muito comum em alguns noticiários sobre

Ciência.

2.

a) AUG.

b) Metionina, lisina, glicina.

3. Esse é um códon de parada e define quando a síntese da proteína, adição de novos

aminoácidos, se encerra.

4. UGA, UAA.

5. Arginina – CGU, CGC, CGA, CGG; triptofano – UGG.

6. Que o código genético é degenerado, ou seja, existe mais de um códon para codificar

o mesmo aminoácido.

7. Dizer que o código genético é universal significa dizer que essa relação entre códons

e aminoácidos é encontrada em todos os seres vivos. Ou seja, tanto em seres

humanos como em insetos ou plantas, a tradução de uma informação genética em

proteína obedece ao mesmo código.

8.

DDee DDNNAA aa PPrrootteeíínnaa

Fita do DNA a ser transcrita TAC GGA GTA GCT ATA ATT

RNA mensageiro AUG CCU CAU CGA UAU UAA

Proteína met – pro – his – arg – tyr

VOCÊ APRENDEU?

Página 25

1. Alternativa c.

2. Alternativa c.

3. Não. De acordo com o código genético, diferentes trincas de nucleotídeos podem

especificar o mesmo aminoácido.


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4.

a) AUG AGU UGG CCU G

b) Serina – triptofano – prolina

c) Metionina – serina – glicina


Página 28

1. Resposta esperada: valina – histidina – leucina – treonina – prolina – ácido glutâmico

– ácido glutâmico – lisina.

2. Resposta esperada: apesar da mutação, não haverá alteração na proteína, porque tanto

o códon CAC como o CTC codificam para o mesmo aminoácido – valina.

3. Resposta esperada: nesse caso, a mutação produz um códon que codifica um

aminoácido diferente – metionina. Por isso, haverá mudança na proteína.

4.

a) Resposta esperada: nesse caso, a primeira mutação causará a produção de um

códon de parada e, portanto, os aminoácidos subsequentes não serão adicionados na

proteína.

b) A segunda mutação acarretará a reorganização de todos os códons a partir da

mutação (…CAC – GTG – ACT – GAG – GAC – TCC – TCT – TC…), sendo que a

terceira trinca (ACT) codifica um códon de parada.

5. É esperado que os alunos encontrem alguns exemplos de mutações relacionadas à

anemia falciforme. O exemplo mais comum é a mutação pontual no gene beta-

globina. Esse tipo de hemoglobina é chamado de hemoglobina S.


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DO DNA À CARACTERÍSTICA


Página 29

• Espera-se que os alunos retomem e relacionem os conceitos anteriormente

trabalhados relacionados aos genes como instruções hereditárias das células. Solicite

que os alunos prestem especial atenção na relação entre os genes e a manifestação

das características.


Página 31

1. É uma proteína com função metabólica, controla determinada reação química. No

caso da enzima SBE-1, ela controla a adição de novas moléculas de glicose nas

ramificações do amido.

2. As células dos cotilédones podem armazenar mais ou menos água ao longo de seu

desenvolvimento, dependendo do teor de amido ramificado. Cotilédones com muito

amido não ramificado acumulam mais água e, quando secam, ficam com aspecto

enrugado. Já os cotilédones com muito amido ramificado acumulam pouca água ao

longo do desenvolvimento e, quando secam, perdem pouca água e permanecem com

o volume praticamente inalterado, mantendo-se lisos.

3. Fita complementar de DNA:

semente lisa: atgagatacttggagcaatttcatgatttgtga;

semente rugosa: atgagatacttggagcaatttcatgatttatctttttgaaa.

4. RNA mensageiro:

semente lisa: augagauacuuggagcaauuucaugauuuguga;

semente rugosa: augagauacuuggagcaauuucaugauuuaucuuuuugaaa.


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5.

SSeeqquuêênncciiaa ddee aammiinnooáácciiddooss PPrrootteeíínnaa RReessppoossttaa

met-arg-tyr-leu-glu-gln-phe-his-asp-leu I Semente lisa

met-arg-tyr-leu-glu-gln-phe-his-asp-his II

met-arg-tyr-leu-glu-gln-phe-his-asp-leu-his III

met-arg-tyr-leu-glu-gln-phe-his-asp-leu-ser IV

met-arg-tyr-leu-glu-gln-phe-his-asp-leu-ser-phe V Semente rugosa

6.

a)

• É a sequência de aminoácidos que compõe uma proteína.

• Representa a existência de diferentes domínios, regiões, na estrutura de

uma proteína, com formatos importantes para a função que a proteína

desempenha.

• É o formato final de uma proteína e está diretamente associado à função

que a proteína executa.

b) tactctatgaacctcgttaaagtactaaatagaaaaacttt.

c) tactctatgaacctcgttaaagtactaaacact.

7. O alelo R (codifica a proteína I) e o alelo r (codifica a proteína V).

8. Não, pois um tipo possui uma cópia do alelo R, e o outro, duas. Além disso, a ervilha

heterozigota deve produzir cerca de metade de suas moléculas de amido com

ramificações e a outra metade sem ramificações, enquanto a ervilha homozigota

(RR) deve produzir apenas amido com ramificações.

VOCÊ APRENDEU?

Página 37

1. Alternativa b.


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2. Alternativa a.

3. Alternativa a.

4.

a) Gene é um segmento do DNA localizado nos cromossomos. Possui um código

químico representado por sequências de bases nitrogenadas (adenina, guanina,

citosina e timina). Cada trinca de bases é capaz de codificar um aminoácido de uma

proteína. A sequência de trincas determinará a sequência dos aminoácidos de um

polipeptídeo.

b) Mutações são modificações na sequência ou na composição das bases do DNA

(gene), que podem causar a produção de uma proteína alterada ou mesmo a não

produção da proteína.

c) A substituição de uma base nitrogenada no DNA pode não causar nenhuma

alteração na proteína produzida pela célula porque o código genético é degenerado,

ou seja, um mesmo aminoácido pode ser codificado por diferentes trincas de bases.

5.

a)

• Proteína normal: Val – Leu – Tre – Pro – Tir – Val – Lis

• Indivíduo A: Val – Leu – Tre – Pro

• Indivíduo B: Val – Leu – Tre – Pro – Tir – Val – Lis

• Indivíduo C: Val – Met – Tre – Pro – Tir – Val – Lis

b) A é afetado porque produz uma proteína menor. B é normal, apesar da

substituição de uma base nitrogenada em seu DNA, porque o código genético é

degenerado. C é afetado porque possui um aminoácido diferente em sua proteína.


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Espera-se que os alunos possam relacionar o papel fundamental das proteínas na

organização e no funcionamento das células e dos seres vivos com os processos

moleculares envolvendo as informações genéticas: replicação, transcrição e tradução.

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