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Biologia e Geologia – Ano 2

Ano Lectivo 2009/2010

Ficha de trabalho – DNA e Síntese proteica

1. Observe a figura ao lado, que representa uma porção da dupla hélice da molécula de DNA, proposta por Watson e Crick.

1.1. A molécula de DNA é um polímero. Justifique a afirmação.

1.2. Indique o que representam as estruturas 1, 2 e 3.

1.3. Refira o tipo de ligações assinaladas na figura pela letra A.

1.4. As duas cadeias da dupla hélice do DNA são antiparalelas.

Explique a afirmação.

1.5. Indique, na figura, a direcção das cadeias representadas.

2. A figura ao lado representa, esquematicamente, os processos básicos da expressa genética.

2.1. Identifique as moléculas A, B e C.

2.2. Refira três características que permitem distinguir as moléculas A e B.

2.3. Identifique os processos 1 e 2.

2.4. Localize nas células eucarióticas a ocorrência dos processos 1 e 2.

2.5. Como se designam as sequências de três elementos da molécula B representada na figura.

2.6. Explique de que forma essas sequências determinam a estrutura primária da molécula C.

3. Considere um fragmento de uma cadeia de DNA com a seguinte sequência de nucleótidos: 3’ GAT

AAG CTT GAA ATA 5’.

3.1. Escreva a sequência de bases do mRNA a que o fragmento representado serve de molde.

3.2. Escreva a sequência de aminoácidos codificada por essa cadeia de mRNA. Para tal, consulte a tabela do código genético (manual, página 34).

3.3. Com base na sequência ilustrada, apresente uma prova de que o código genético é redundante.

3.4. O codão GAU é traduzido no mesmo aminoácido em praticamente todos os organismos, desde as bactérias até aos animais e plantas de maior complexidade.

3.4.1. Como se denomina essa característica do código genético?

3.4.2. Com base na característica referida na questão anterior, explique o que podemos concluir acerca do aparecimento do código genético na história da evolução da Vida.

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4. Observe a figura abaixo que representa o RNA e a síntese proteica.

4.1. Para ocorrer a síntese de RNA a

célula necessita de nucleótidos.

Explique este facto.

4.2. Para além da transcrição, que outro

processo necessita de nucleótidos?

4.3. Onde ocorre a síntese do RNA?

4.4. Quais as modificações sofridas pelo

mRNA?

4.5. Compare a função do mRNA, rRNA e tRNA.

4.6. Qual a importância da síntese proteica?

4.7. Um mRNA é lido sequencialmente por vários ribossomas. Qual a importância deste facto?

4.8. Explique a atribuição da designação de tradução.

5. Analise o segmento de DNA: 3’ AAA GTC CGG AAT 5’.

5.1. Transcreva o segmento de DNA.

5.2. Traduza o segmento de DNA.

5.3. Indique a sequência de anticodões implicadas na síntese.

6. Utilize a chave seguinte para classificar cada um dos pares de afirmações.

Chave Afirmações

A. I é verdadeira e II é falsa

B. I é falsa e II é verdadeira

C. I e II são verdadeiras

D. I e II são falsas

I – os nucleótidos de DNA são constituídos por ribose, fosfato e adenina.

II – Uracilo, adenina e guanina são bases orgânicas azotadas.

I – O uracilo substitui a adenina nos nucleótidos de RNA.

II – A guanina é complementar da citosina e o uracilo é complementar da adenina na formação de uma molécula de RNA.

I – Os nucleótidos de DNA contêm ribose.

II – Os nucleótidos de RNA contêm desoxirribose.

I – O uracilo está presente nos nucleótidos de RNA.

II – Os nucleótidos de RNA contêm desoxirribose.

I – O uracilo está presente nos nucleótidos de RNA.

II – O uracilo não está presente nas moléculas de DNA.

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Ficha de Trabalho DNA e Síntese Proteica - CORRECÇÃO

1.1. A molécula de DNA é um polímero, porque é constituído por uma cadeia dupla de unidades mais simples, os

monómeros, que se repetem ao longo da sua estrutura. Os monómeros do DNA são os nucleótidos.

1.2. 1 – Grupo fosfato; 2 – Pentose (Desoxirribose); 3 – base azotada.

1.3. As ligações assinaladas pela letra A são pontes de hidrogénio.

1.4. Os cinco átomos de carbono da pentose são, por convenção, numerados de 1’ a 5’. Numa cadeia simples de

DNA, uma das extremidades tem o carbono 3’ livre, na medida em que não está envolvido na ligação com um

nucleótido adjacente, e a outra extremidade tem o carbono 5’ livre. As duas cadeias da dupla hélice de DNA são

antiparalelas, porque se desenvolvem em direcções opostas, isto é, à extremidade 3’ de uma cadeia corresponde a

extremidade 5’ da outra cadeia.

1.5. A cadeia do lado esquerdo desenvolve-se, de cima para baixo, na direcção 5’ – 3’, e a cadeia do lado direito

desenvolve-se, de baixo para cima, na direcção de 5’ – 3’.

2.1. A – DNA; B – mRNA; C – Proteína.

2.2. O DNA possui uma estrutura em dupla hélice (cadeia dupla) e o RNA possui uma estrutura em cadeia simples. A

pentose dos nucleótidos do DNA é a desoxirribose e a pentose dos nucleótidos do RNA é a ribose. O DNA e o RNA

possuem em comum as bases azotadas adenina, citosina e guanina, mas diferem na quarta base, que é a timina,

no caso do DNA, e o uracilo, no caso do RNA.

2.3. 1 – Transcrição; 2 – Tradução.

2.4. A transcrição ocorre no núcleo e a tradução ocorre no citoplasma.

2.5. Designam-se codões.

2.6. Cada codão é uma sequência de nucleótidos da molécula de mRNA. Os nucleótidos diferem entre si nas bases

azotadas, pelo que se refere o codão como uma sequência de três bases. Para cada codão do mRNA existe um

anticodão, que é uma sequência de bases complementares, numa determinada região de uma molécula de tRNA.

Cada molécula de tRNA com um determinado anticodão liga-se, na sua extremidade 3’, a um aminoácido

específico. Assim, à medida que o mRNA vai passando nos ribossomas, as moléculas de tRNA reconhecem os

codões complementares aos anticodões que possuem e, ao estabelecerem a complementaridade codão/anticodão,

os aminoácidos que transportam são ligados pela ordem determinada na sequência de mRNA, dando origem à

estrutura principal de uma proteína.

3.1. Considerando a complementaridade das bases azotadas e substituindo, no RNA, da timina por uracilo, a

sequência de bases do mRNA será a seguinte: 5’ CUA UUC GAA CUU UAU 3’.

3.2. Aos codões do mRNA CUA UUG GAA CUU UAU correspondem, respectivamente, os seguintes aminoácidos:

leucina – fenilalanina – ácido glutâmico – leucina – tirosina.

3.3. O aminoácido leucina é codificada pelos codões CUA e CUU. Essa situação ilustra a existência de mais do que

um codão para cada aminoácido, razão pela qual o código genético é redundante.

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3.4.1. Essa característica é a universalidade do código genético.

3.4.2. A universalidade do código genético sugere que este apareceu muito cedo na história da Vida, isto é, nos

primeiros organismos, que se supõe terem sido procariontes. A evolução dos procariontes para eucariontes e a

diversificação de uns e de outros foram acompanhadas pela disseminação do código genético por todos os grupos

de seres vivos, que o herdaram dos seus ancestrais.

4.1. Os nucleótidos são as unidades básicas das quais se forma o RNA, por complementaridade a partir do DNA.

4.2. A replicação do DNA.

4.3. Nos organismos eucariontes a síntese de RNA ocorre no núcleo da célula.

4.4. O RNA sofre processamento, ou seja, partes do pré-RNA são removidas (intrões), antes do mRNA funcional

(apenas exões) migrar para o citoplasma.

4.5. O mRNA vai ser o responsável por levar a informação genética do DNA que existe no núcleo até ao citoplasma;

rRNA entra na constituição dos ribossomas e o tRNA transporta os aminoácidos até aos ribossomas onde são

sintetizadas as proteínas.

4.6. Na síntese proteica produzem-se proteínas que são responsáveis pelas nossas características (fenótipo) e

desempenham diversas funções no organismo (ex.: enzimática, transporte de gases, etc.).

4.7. A partir de uma única molécula de mRNA podem ser produzidas várias proteínas iguais.

4.8. A informação genética contida no mRNA está em código e necessita de ser decifrada para “linguagem de

proteínas”, daí a denominação tradução.

5.1. RNA: 5’ UUU CAG GCC UUA 3’.

5.2. Aminoácidos: Fenilalanina – Glutamina – Alanina – Leucina.

5.3. Os anticodões são tripletos complementares dos codões de mRNA. Assim, os anticodões que estiveram ligados

ao transporte daqueles aminoácidos foram:

DNA: 3’ AAA GTC CGG AAT 5’

mRNA: 5’ UUU CAG GCC UUA 3’

tRNA: 5’ AA GUC CGG AAU 3’

6. 1 – B; 2 – B; 3 – D; 4 – A; 5 – C.