1

EEstudo do

NNúcleo

I. INTRODUÇÃO

Depois de termos estudado os envoltórios celulares e o citoplasma, vamos discutir o núcleo. O núcleo é uma estrutura que coordena e comanda todas as funções celulares. Nas células dos

eucariontes, o núcleo é delimitado por uma membrana chamada carioteca; nas células dos procariontes, não há carioteca e, assim, o núcleo não é individualizado - o material nuclear encontra-se imerso no citoplasma, formando uma estrutura chamada nucleoide.

O núcleo sofre profundas modificações durante a divisão celular, mas vamos estudá-lo inicialmente quando não está em divisão, ou seja, na intérfase.

O núcleo interfásico dos eucariontes é constituído pela carioteca, pelo nucleoplasma, pela cromatina (cromossomos) e pelo nucléolo.

2

II. A IMPORTÂNCIA DO NÚCLEO

Um cientista chamado Balbiani fez uma experiência de merotomia com amebas, como ilustra a figura abaixo:

Observa-se que a porção do citoplasma sem núcleo não sobrevive, mas a porção com núcleo

cresce obedecendo ao ciclo celular normal. O núcleo, portanto, coordena, comanda as funções vitais da célula e é responsável pelo controle

da divisão celular. III. COMPONENTES DO NÚCLEO

1. CARIOTECA

Também denominada Membrana Nuclear ou Cariomembrana. É uma membrana dupla (lipoproteica), que delimita o núcleo, ausente nos procariontes, recoberta de poros e ribossomos na parte externa; é espessa, bem visível ao microscópio óptico e bastante elástica. Esta membrana se origina do retículo endoplasmático e sua função é regular ar trocas com o citoplasma. Uma propriedade importante da carioteca é a sua incapacidade de regenerar-se quando lesada.

2. SUCO NUCLEAR

Também denominado Cariolinfa: preenche o espaço interior do núcleo. É a parte líquida do núcleo. É a substância fundamental do núcleo. Nele estão os ácidos nucleicos juntamente com o material genético da célula.

3. NUCLÉOLOS

O nucléolo é um corpúsculo denso, não-delimitado por membrana, mergulhado no nucleoplasma. E uma estrutura sempre presente nas células eucarióticas, podendo haver mais de um nucléolo por núcleo.

O nucléolo é uma região de intensa síntese de ácido ribonucleico ribossômico (RNAr). Essa síntese ocorre em certas regiões de determinados cromossomos, denominadas regiões organizadoras do nucléolo. Nelas, os genes para a síntese de RNAr são intensamente transcritos. Logo após sua síntese, o RNAr associa-se a proteínas, formando grãos de ribonucleo-proteínas, que comporão os ribossomos. Esses grãos permanecem por algum tempo próximos ao local de sua síntese e depois saem do núcleo em direção ao citoplasma, passando através dos poros da carioteca. Enquanto isso, novos grãos vão sendo formados no nucléolo, repondo os que estão saindo do núcleo. O nucléolo corresponde, portanto, a uma região de grande concentração de ribonucleoproteínas, RNAr, ao redor de um trecho de um cromossomo.

3

4. CROMATINA

Assim chamada porque se cora bem fortemente pelos corantes. A cromatina só é observada quando a célula não está em divisão (intérfase), pois corresponde a um emaranhado de finos filamentos.

A cromatina é composta fundamentalmente de: proteínas simples (HISTONA) e ácidos nucleicos, principalmente DNA. A associação de proteínas simples com ácidos nucleicos caracteriza as Nucleoproteínas (= proteínas complexas ou conjugadas).

A cromatina corresponde aos cromossomos. Então, quando a célula está em intérfase, vemos a cromatina; quando está em divisão celular, a cromatina se condensa e origina os cromossomos.

Durante a divisão celular, vemos os cromossomos que foram originados da condensação ou espiralização da cromatina.

Já sabemos que a cromatina corresponde aos Cromossomos, que levam consigo os GENES (material hereditário), ricos em DNA.

A parte da cromatina espiralizada é dita heterocromatina. A parte desespiralizada é dita eucromatina, que é a parte geneticamente ativa.

4

5. CROMOSSOMOS

São elementos nucleares em forma de filamentos longos, condensados ou espiralizados e que

levam consigo os GENES, que são constituídos de DNA.

Como os cromossomos só são vistos durante a divisão celular, para estudá-los temos que fazer o seguinte: induzimos a célula a entrar em divisão celular (MITOSE); na metade da divisão celular (METÁFASE) introduzimos colchicina, que bloqueia a divisão em plena METÁFASE, impedindo a migração dos cromossomos; faz-se na METÁFASE porque nesta fase os cromossomos apresentam-se em condensação máxima. Os cromossomos estão lá no centro da célula, bem visíveis. Agora é só retirarmos e arrumarmos aos pares para estudo.

A esquerda, fotomicrografia ao microscópio óptico de células de raiz de cebola coradas com hematoxilina férrica.

Nos núcleos interfásicos os cromossomos se apresentam como filamentos finos e emaranhados, constituindo a cromatina. Nas células em divisão os cromossomos estão bastante condensados, formando bastões intensamente corados (aumentosα 400 x). À direita, fotomicrografia ao microscópio eletrônico de varredura mostrando cromossomos humanos condensados (aumento = 5.000 x).

IV - CARIOGRAMA OU CARIÓTIPO

Através do cariótipo, pode-se determinar o tamanho, a forma e o número de cromossomos de uma espécie.

Chama-se cariótipo a análise que se faz do conjunto de cromossomos de uma espécie. Chama-se idiograma o gráfico que ordena os cromossomos aos pares e estes, em grupos. É um

mapa contendo os cromossomos arrumados dois a dois. Os pares são representados por números. Os grupos, por letras (ou algarismos romanos). Repare que o par 23 é dos heterocromossomos ou cromossomos sexuais ou alossomos. É ele que determina o sexo do indivíduo. Na mulher, os dois cromossomos do par 23 são iguais, do tipo X. No homem, há um cromossomo X e um cromossomo Y. Os demais cromossomos não têm implicação com o sexo e são chamados autossomos.

V - NÚMERO DE CROMOSSOMOS

Cada espécie tem em cada célula somática um número constante de cromossomos.

Espécie No diploide Espécie No diploide Homem Boi Cachorro Sapo Drosófila Cavalo Jiboia

46 60 78 22 8

64 36

Camarão Pernilongo Arroz Tabaco Cebola Milho Café

254 6

12 24 16 20 44

5

Idiograma. O par 23 é dos heterocromossomos ou heterossomos.

Na nossa espécie este número quarenta e seis é dito diploide e representado por 2n, pois os

cromossomos estão aos pares (homólogos). Nos espermalozoides e óvulo (gametas), vamos encontrar apenas 23 cromossomos, e este número, chamado haplóide, representamos por n, pois tem apenas

1 cromossomo de cada tipo. Genoma: É um conjunto haplóide de cromossomos

VI - DIVISÃO DOS CROMOSSOMOS - EX. HOMO SAPIENS

Os 46 cromossomos estão assim divididos: 44 autossomos e 2 sexuais - que determinam o sexo do indivíduo. São eles o X e o Y.

Em uma mulher, encontramos 44 AUTOSSOMOS + XX. Em um homem, encontramos 44 AUTOSSOMOS + XY. Observe que a mulher não possui cromossomo Y. AUTOSSOMOS são os cromossomos não-sexuais e HETEROSSOMOS são os cromossomos

sexuais. Se alguém nascer com alterações na forma ou no número de cromossomos, sofrerá modificações

em toda a estrutura orgânica. Estas modificações iremos estudar em GENÉTICA, com detalhes.

VII - COMPONENTES DE UM CROMOSSOMO

a) Cromátide - Corresponde a cada um dos braços de um cromossomo. b) Telômero - Região localizada na extremidade do cromossomo. c) Centrômero ou Cinetócoro - E a estrutura que dá individualidade e locomoção ao cromossomo. É

o grânulo por onde o cromossomo se fixa as fibras do Fuso Mitótico durante a divisão celular.

DE ACORDO COM A LOCALIZAÇÃO DO CENTRÔMERO, OS CROMO SSOMOS PODEM SER: 1. Metacêntrico - mostra o centrômero no meio. 2. Submetacêntrico - mostra o centrômero um pouco deslocado do meio. 3. Acrocêntrico - mostra o centrômero quase na extremidade de um dos braços. 4. Telocêntrico - mostra o centrômero na extremidade de um dos braços.

Cromossomos Homólogos são aqueles que mais se assemelham aos pares. Na espécie humana temos 23 pares de homólogos, metade fornecida pelo pai e a outra metade

fornecida pela mãe.

6

DDivisão CCelular

7

I. INTRODUÇÃO

A célula é considerada a unidade vital básica de todos os seres vivos celulares. Assim, é necessário que ela seja capaz de se reproduzir, isto é, dar origem a células-filhas que perpetuem os mecanismos fisiológicos característicos da espécie. Nos organismos unicelulares, a reprodução celular é a própria reprodução dos indivíduos: é o que ocorre com bactérias, protozoários, algas microscópicas e alguns tipos de fungos. Nos organismos multicelulares, como as plantas e os animais, a reprodução celular está intimamente associada aos processos de crescimento e desenvolvimento. II. TIPOS DE DIVISÃO CELULAR

1ª) Divisão Direta (AMITOSE) - é a Cissiparidade ou Bipartição - ocorre em células mais simples como bactérias, certos protozoários, em que se dá um estrangulamento no citoplasma, surgindo duas células-filhas a partir de uma. (ver figura a seguir).

Divisão celular em bactérias

2ª) Divisão Indireta (MITOSE e MEIOSE) - neste caso,

teremos que distinguir as diferenças básicas entre Mitose e Meiose.

• Na mitose ocorre apenas uma divisão, surgindo no final duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe (Divisão Homeotípica ou Equacional).

• Na meiose ocorrem duas divisões, surgindo no final quatro células-filhas com o número de cromossomos reduzido à metade (Divisão Heterotípica ou Reducional).

Uma célula, dividindo-se por Mitose, dá origem a duas

novas células com o mesmo número de cromossomos da célula-inicial (Célula-mãe).

Como sabemos, cada espécie tem um número constante de cromossomos. Assim, na espécie humana, as células somáticas possuem 46 cromossomos (23 pares de cromossomos); logo, 2n = 46. Cada uma dessas células, ao sofrer Mitose, dá origem a duas outras células também com 46 cromossomos.

Já a meiose é um tipo de divisão em que uma célula-mãe dá origem a 4 células-filhas, com metade do número de cromossomos da célula inicial. Por exemplo, uma célula que apresenta 2n = 46 cromossomos, ao sofrer meiose, dá origem a 4 células com n = 23 cromossomos.

III. ESTUDO DA MITOSE

FASES: 1ª) PRÓFASE 2ª) PROMETAFASE 3ª) METÁFASE

8

4ª) ANÁFASE 5ª) TELÓFASE

!º) PRÓFASE:

Nesta fase, os cromossomos já duplicados começam a se espiralizar (condensar), tornando-se

bem visíveis (individualização dos cromossomos). Cada cromossomo duplicado apresenta-se formado por duas cromátides, unidas pelo centrômero. As cromátides de um mesmo cromossomo chamam-se de Cromátides-Irmãs.

Cromossomos e cromátides-irmãs

No citoplasma, os centríolos duplicam-se e ao redor deles aparecem fibras protéicas chamadas de Fibras do Áster.

Após a duplicação, os centríolos se afastam em direção aos pólos da célula; entre eles aparecem uns microtúbulos protéicos, formando o Fuso Acromático ou Fuso Mitótico.

No núcleo, além da individualização dos cromossomos, com a condensação dos mesmos, o nucléolo desaparece e a carioteca rompe-se e desaparece também.

2º) PRÓMETAFASE:

Os que defendem a existência dessa fase, assim a caracterizam: Os cromossomos, já individualizados desde a prófase, mostram-se desorganizados entre os

microtúbulos ou fibrilas do fuso mitótico. Sucede então uma fase dinâmica de arrumação desses cromossomos que começam a se dirigir

para a região mediana da célula. Este movimento é chamado de metacinese e caracteriza a prometáfase.

.

2ª) METÁFASE:

9

Nesta fase, os cromossomos, já duplicados desde a prófase, já se apresentam bem arrumados no equador da célula (região mediana da célula), onde se fixam pelo centrômero do fuso mitótico, formando, assim, a placa equatorial.

Nesta fase, os cromossomos adquirem o máximo de condensação (espiralização) o que os torna bem individualizados e bem visíveis.

No fim da metáfase temos a seguinte situação: cada cromossomo, estacionado na região equatorial tem suas cromátides voltadas para pólos opostos da célula.

3ª) ANÁFASE:

Na anáfase, as cromátides-irmãs, unidas pelo centrômero, separam-se, pois o centrômero sofre divisão. Essas cromátides, agora, uma vez separadas, são chamadas de cromossomos filhos, dirigindo-se assim para o pólo oposto da célula, orientadas pelas fibras do fuso acromático.

Assim, cada pólo da célula recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que os cromossomos filhos possuem a mesma informação genética.

4ª) TELÓFASE

É a fase final da mitose. Nela ocorre praticamente o oposto do que ocorre na prófase. Os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reaparecem, ou seja, são

novamente formados; desaparecem as fibras do fuso. Com o desaparecimento das fibras dos fusos, a reorganização da carioteca e do nucléolo e a desespiralização dos cromossomos termina a divisão do

10

núcleo, que é chamada de Cariocinese ou Cariodiérese. A medida que a cariocinese termina, tem início a divisão do citoplasma, que é chamada de Citocinese ou Citodiérese havendo uma distribuição eqüitativa dos organoides citoplasmáticos entre as células-filhas.

Praticamente todas as fases da mitose de uma célula vegetal são semelhantes; as diferenças

ocorrem nos seguintes aspectos: • A citocinese na célula animal é centrípeta, ou seja, a divisão do citoplasma ocorre de fora para

dentro, havendo invaginação do plasmalema; já na célula vegetal, é centrífuga, ou seja, ocorre de dentro para fora, pela formação da lamela média.

• Na mitose animal observa-se a presença de centríolos, daí chamarmos de mitose cêntrica: na mitose vegetal não há centríolos – a mitose é acêntrica.

• Na mitose animal há formação de fibras de áster; portanto a mitose animal é astral, enquanto que na mitose vegetal não há formação de fibras de áster, logo ela é anastral.

• Na citocinese vegetal não ocorre invaginação na membrana plasmática e sim formação, no centro da célula, de pequenas vesículas originadas do complexo golgiense, ricas em pectina; o conjunto dessas vesículas é denominado de Fragmoplasto; em seguida, essas vesículas se fundem e formam a Lamela Média, iniciando a formação da parede celular. (Figura a seguir)

Intérfase - É uma das etapas básicas do ciclo celular (é a etapa em que a célula não está em

divisão); a etapa do ciclo celular em que a célula está em divisão é a Mitose. A intérfase compreende três períodos ou fases: I. Período G1

II. Período S

III. Período G2

Na intérfase o núcleo das células apresenta-se com carioteca, cariolinfa, nucléolo e cromatina

bem característicos. É na interfase que ocorre a duplicação dos cromossomos, mais precisamente no período S (do

inglês Synthesis = síntese); neste período S ocorre autoduplicação do DNA, a quantidade de DNA dobra no interior do núcleo.

No período G1 (G vem do inglês Gap, que significa intervalo), os ribossomos aqui vão promover a síntese de proteína.

11

Nesta fase não ocorre duplicação do DNA. Entretanto as moléculas de DNA tratam de produzir moléculas de RNA que passam ao citoplasma e vão promover a síntese de proteínas (como já dissemos anteriormente).O patrimônio protéico da célula aumenta: ela cresce a evolui para a dimensão normal que deve atingir. A duração desta etapa varia muito de acordo com o tipo de célula mas, de um modo geral, é a etapa mais demorada da intérfase.

No período S é que ocorre, realmente, autoduplicação do DNA (já explicado). Nesse período, que dura em média de 6 a 8 horas, a quantidade de DNA dobra no interior do núcleo.

Concluída a fase S, tem início a fase G2. Outra vez não se observa a síntese de DNA, porém reinicia-se a produção de RNA. Isso gera um incremento na linha de montagem das proteínas no citoplasma. A célula volta a crescer atinge seu volume máximo e se torna apta a empreender a mitose. Após o período G2, inicia-se verdadeiramente a mitose. ESQUEMA DO CICLO CELULAR DA MITOSE:

O tempo de duração das fases de mitose varia em função do tipo de célula e de fatores externos, como temperatura, disponibilidade de nutriente etc. Há células que realizam uma mitose em uma hora, apenas, como é o caso, por exemplo, das células do epitélio intestinal do rato.

Citando outro exemplo, temos: O tempo total do ciclo mitótico numa célula da ponta da raiz é de aproximadamente 25 horas e

meia. Deste tempo, 22 horas e meia, aproximadamente, são gastas na intérfase; 2 horas na prófase; 24

minutos, na metáfase; 5 minutos, na anáfase; 22 minutos, na telófase.

A figura a seguir mostra o comportamento do DNA durante a intérfase e durante a mitose. A duplicação do DNA ocorre durante o período S (síntese). Então, em G1, os cromossomos ainda

estão como fios simples; em S, cada cromossomo fica com 2 cromátides, assim permanecendo durante o intervalo G2. No gráfico, X representa a quantidade de DNA de uma célula haplóide; 2X, de uma célula diploide antes da duplicação do DNA (no período G1, portanto) e 4X representa a quantidade de DNA numa célula em G2, após a síntese.

12

Observe que na anáfase a quantidade de DNA cai de novo para 2X; houve separação das

cromátides, que estão migrando para os pólos, para formar dois novos núcleos. IV - ESTUDO DA MEIOSE

É o processo de divisão celular que ocorre na formação dos gametas e também na formação de esporos, reduzindo o número de cromossomos a metade.

• Assim, a célula-mãe, diploide, dará células-filhas haploides.

• Redução do número de cromossomos a metade.

• A meiose permite a recombinação gênica.

• Variabilidade das espécies de reprodução sexuada.

- Estudo da divisão mitótica

Na meiose ocorrem duas divisões celulares e apenas uma divisão cromossomial, resultando

quatro células-filhas. Estudaremos agora a Meiose em seus maiores detalhes:

• 1ª Divisão Meiótica ou Meiose I (reducional)

• 2ª Divisão Meiótica ou Meiose II (equacional) A meiose l é chamada de reducional porque nela ocorre a redução do número de cromossomos à

metade.

13

A meiose II é chamada de equacionai porque o número de cromossomos das células que se dividem mantém-se o mesmo nas células que se formam (verdadeiramente é uma mitose).

As fases da Meiose I são: 1 - Prófase I - temos as seguintes subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, dipióteno e diacinese. a) Leptóteno - Como a duplicação dos cromossomos

ocorre na interfase, cada cromossomo, no leptóteno, é formado por duas cromátides. A disposição adotada pelos cromossomos no leptóteno é designada por alguns autores de bouquet.

No leptóleno, os cromossomos duplicados iniciam a

sua condensação, podendo-se notar a presença das regiões mais condensadas, chamadas cromômeros. Os cromômeros têm a mesma distribuição ao longo dos cromossomos homólogos e são encontrados em números iguais.

b) Zigóteno - A condensação dos cromossomos progride e os homólogos pareiam-se, num processo denominado sinapse. O início do pareamento ocorre no estado zigóteno e se completa no paquíteno. Na mitose não há pareamento de homólogos.

c) Paquíteno - Os cromossomos homólogos já estão

perfeitamente emparelhados, sendo possível agora visualizar melhor que cada par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides, constituindo uma tétrade ou bivalente. Duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma altura e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando, assim, uma permutação ou crossing-over. Como os cromossomos são portadores de genes ocorre em virtude do crossing-over, recombinação gênica, processo importante no aumento da variabilidade gênica da espécie.

14

d) Diplóteno - Os cromossomos começam a se afastar, mas permanecem ligados pelas regiões onde ocorre o crossing-over. Tais regiões constituem os quiasmas. O número de quiasmas fornece, então, o número de permutações ocorridas. Os cromossomos homólogos só se separam completamente quando os quiasmas desaparecem.

e) Diacinese - Continua a ocorrer condensação dos cromossomos e a

separação dos homólogos. Com isso, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado terminalização dos quiasmas.

As modificações descritas até agora referiam-se aos cromossomos.

Entretanto é também possível notar que, a medida que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem completamente.No citoplasma ocorre, no leptóteno, duplicação do centríolo e início da formação do fuso. Os centríolos atingem os pólos da célula na diacinese. 2 - Metáfase I - Com o desaparecimento da carioteca, as tétrades deslocam-se para a região equatorial da célula, formando a placa equatorial, que caracteriza a Metáfase I. Os centrômeros são ligados às fibras do fuso e os cromossomos atingem o máximo de condensação.

3 - Anáfase I - A anáfase I caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos. O par de

cromossomos homólogos separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par para um pólo da célula.

15

4 - Telófase 1 - Quando as díades chegam aos pólos termina a anáfase I e tem início a telófase I, que é bastante semelhante à telófase da mitose: os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a citocinese.

Cada uma das células formadas na meiose I possui n

cromossomos duplicados. Ao final da meiose II, cada uma delas da origem a duas células com n cromossomos não-duplicados. Isso só é possível porque durante a meiose II ocorre a separação das cromátides-irmãs que passam a se chamar cromossomos irmãos, indo um deles para cada pólo da célula.

16

Cada uma das células formadas na meiose I possui n cromossomos duplicados. Ao final da meiose II, cada uma delas da origem a duas células com n cromossomos não-duplicados. Isso só é possível porque durante a meiose II ocorre a separação das cromátides-irmãs que passam a se chamar cromossomos irmãos, indo um deles para cada pólo da célula. A meiose II assemelha-se à mitose, e suas fases (pr ófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II).

17

Resumo

Controle do ciclo celular

18

Leitura Os eventos do ciclo celular estão sujeitos a um sistema de controle e ocorrem em ordem

determinada. Como age o sistema de controle?

a) Envolve ativação e desativação, em tempo certo, de proteínas muitas das quais enzimáticas, responsáveis pelos eventos sequenciados.

b) Não se desencadeia uma etapa nova do Ciclo antes do estágio precedente completar-se. c) Governa a maquinaria do ciclo celular pela fosforização de proteínas - “chaves” que iniciam ou

regulam a replicação do DNA, a mitose e a citocinese; Fosforilação e desfosforilação constituem mecanismos muito usados pelas células para alterar a atividade de proteínas.

d) Na maioria das células o sistema de controle dispõe de pontos de CHECAGEM. Em G1, por exemplo, há checagem do tamanho; dá-se a suspensão do sistema e a célula pode crescer suficientemente antes da duplicação do DNA (período S). Uma segunda checagem de tamanho ocorre em G2, permitindo uma pausa antes da mitose (M).

e) Nos pontos de checagem, o sistema de controle está sujeito a regulação por meio de sinais emanados de outras células, como fatores de crescimento e moléculas outras, sinalizadoras, extracelulares, que podem pomover ou inibir a proliferação celular.

O sistema de controle consiste de um conjunto de complexos protéicos, cada qual composto por

uma subunidade reguladora chamada CICLINA e uma subunidade denominada QUINASE dependente de Ciclina (CdK).

As proteíno-quinases estão presentes ao longo de todo o ciclo celular e quando elas unem as ciclinas tornam-se enzimaticamente ativas.

As ciclinas tiveram essa nomenclatura pelo fato de sua concentração variar, ciclicamente, durante o ciclo celular, diferentes complexos de Cdks desencandeiam diferentes estágios do ciclo celular.

O MPF = Fator da Promoção da Mitose

Trata-se de um complexo Ciclina Cdk que controla a passagem da célula de G2 para a mitose. Foi identificado através de estudos da divisão celular em ovos de rã (xenopus). • Injetou-se extrato de Xenopus em fase M em ovócito de Xenopus, o extrato desencandeou no

ovócito o início da fase M, com todos os seus eventos característicos. • Se o extrato era feito com ovo em interfase não havia entrada do ovócito na fase M.

De tais experimentos deduziu-se que, no extrato do ovo em fase M devia existir algum fator que desencandeia a fase M em ovócito. Esse fator foi finalmente isolado e purificado, recebendo a sigla MPF, o MPF contém uma única proteíno-quinase.

Pela fosforilação de proteínas específicas, esta quinase provoca a condensação dos cromossomos, fragmentação da lâmina nuclear e carioteca e organização dos microtúbulos do citoesqueleto, formando o fuso, desencandeando a mitose.

A atividade do MPF varia durante o ciclo celular, caindo a zero no final da mitose. Paralelamente à descoberta do MPF, alguns geneticistas identificaram em levedura os gens

implicados no controle do ciclo celular. Muitos deles transcrevem para as ciclinas. As ciclinas são muito semelhantes nos diversos organismos, tanto na sequência de aminoácidos como na função. Tudo indica que os gens implicados no controle do ciclo celular foram muito pouco modificados ao longo da evolução, tanto que a versão do gene humano funciona perfeitamente na célula de levedura.

A regulação da concentração de ciclina tem papel importante na sequência de eventos do Ciclo celular.

A síntese de ciclina para o MPF tem início após a divisão da célula, prossegue durante a intérfase e, após o desencadeamento da mitose, sofre redução rápida, auxiliando o término do processo.

A destruição das ciclinas é devida à atividade de sistemas proteolíticos. Uma célula pode parar, em definitivo, de se dividir. As células nervosas e fibras musculares esqueléticas não devem sofrer divisão durante toda a

vida e entram em um estado modificado de G1 – o Go (G-zero), no qual, com o desaparecimento de

19

várias CdKs e ciclina, o Sistema de Controle fica parcialmente desmontado. Em mamíferos, tudo indica, as células só se multiplicam se houver estímulos causados por sinais provenientes de outras células.

Do contrário o ciclo permanece em G1 e chega a G0. A passagem de uma célula por G1, significa que ela tem capacidade de completar o ciclo. As células hepáticas sofrem divisão uma vez a cada um ou dois anos; as células do epitélio do

intestino, duas vezes por dia. A maioria de nossas células se insere no meio-termo: pode dividir-se caso haja necessidade. Em

condições normais, divide-se raramente. O início e a parada da proliferação celular têm importância relevante no controle do número de

células e no tamanho de um organismo pluricelular. CONTROLE DO NUMERO DE CÉLULAS NOS PLURICELULARES

Em ratos e humanos, os óvulos fecundados são mais ou menos do mesmo tamanho; os indivíduos adultos são de tamanhos bastante desiguais. A diferença nas dimensões corporais reflete a diferença em número de células.

Se considerarmos em organismo individual, existe o mesmo problema para cada órgão e tecido. O que muda no comportamento celular para explicar o comprimento do pescoço da girafa e o

tamanho de seu cérebro? “A proliferação, a sobrevivência e a morte celulares devem ser reguladas por meio de sinais

liberados por outras células do corpo, combinados com programas intrínsecos da célula, em particular”. Os sinais estimuladores que desativam os freios de proliferação celular são FATORES DE

RESCIMENTO, isto é, fatores protéicos ou PROTEÍNAS-SINAIS. As proteínas-sinais ligam-se à receptores da superfície celular ativando vias de sinalização

intracelular, que estimulam o crescimento e a divisão celular. O fator de crescimento derivado de plaquetas ou PDGF é um bom exemplo. Quando o sangue

coagula, após uma lesão, as plaquetas liberam o PDGF que se liga à receptores nas células sobreviventes no local da lesão, estimulando a proliferação e cicatrização. Do mesmo modo, se o fígado perde parte do seu parênquimas células hepáticas produzem o fator de crescimento hepático, que estimula a proliferação das células hepáticas sobreviventes.

Deve haver uma limitação própria nas células animais quanto ao número de vezes que podem dividir-se.

Quando em cultura (com fatores do crescimento e demais condições ideais) fibroblastos de feto humano fazem cerca de 80 divisões; fibroblastos de adultos de 40 anos, nas mesmas condições, fazem em torno de 40 divisões - É a senescência CELULAR.

Fibroblastos provenientes de embriões de camundongos quando em meio de cultura, cessa sua proliferação após 30 ciclos reprodutivos.

Tudo leva a crer que a senescência celular auxilia a determinação do tamanho do organismo. As células de camundongos perdem a sensibilidade a fatores do crescimento após um número menor de ciclos reprodutivos, daí o camundongo ser menor que o humano. Os mecanismos que suspendem o ciclo em células jovens ou velhas não são bem esclarecidos.

Entretanto devem envolver o acúmulo de proteínas inibidoras de CdK, APOPTOSE

Leitura “Quando a célula programa a própria morte” Idéias como a morte e autodestruição são sempre

sinistras e trágicas. Sempre? Se mudarmos o ponto de vista, veremos que não, pois na natureza tais conceitos podem muitas vezes significar a vida. Por mais cruel que pareça, o extermínio dos indivíduos mais fracos de uma espécie por predadores ou a morte espontânea daqueles que têm defeitos letais - ou seja, a sobrevivência dos mais aptos – ajuda essa espécie a se perpetuar forte e sadia. Esse mecanismo de seleção ocorre também em níveis menos visíveis, como o das células. Muitas células de um organismo morrem para que o conjunto sobreviva. Assim como é preciso gerar novas células para manter processos vitais, é imprescindível eliminar as supérfluas ou defeituosas. No indivíduo adulto, se a multiplicação das células não é compensada de modo preciso por perdas, os tecidos e órgãos crescem sem controle, o que pode levar ao câncer. O que estudos recentes revelaram, porém, é que

20

muitas células carregam instruções internas para “cometer suicídios” no momento em que não são mais úteis ao organismo. Tais instruções são executadas, como um programa, quando certos comandos são acionados. Essa morte “programada” só atraiu o interesse dos cientistas nos últimos anos, mas sua compreensão já avançou muito. A morte de células já era conhecida há muito tempo, mas acreditava-se que era sempre prejudicial ao organismo. Hoje, ao contrário, sabe-se que seres pluricelulares só atingem sua forma final porque eliminam de modo seletivo certo número de células. A rã e os insetos são exemplos bem familiares. A rã inicia a vida como girino, forma adaptada ao ambiente aquático. Depois, ganha outras estruturas para viver em terra e ao mesmo tempo perde nadadeiras, guelras e a cauda. Essas perdas decorrem da morte das células. Nos insetos, a mudança de larva para animal adulto (de lagarta para borboleta, por exemplo) exige a morte de milhões de células. Outros exemplos são menos visíveis. Durante a fase embrionária de todos os vertebrados, certos neurônios devem enviar projeções longas e finas (axônios) até um músculo, que irá controlar. Se um neurônio não faz essa ligação ou a faz de modo inadequado, está fadado a morrer. A formação da mão humana segue processo semelhante. No início, é um apêndice arredondado, sem dedos definidos.

Estes são formados pela multiplicação de algumas células, enquanto as que estão nos espaços entre eles recebem o comando para morrer. Se isso não ocorresse, os dedos de nossas mãos seriam ligados por uma membrana, como nos patos.

LEITURA

CROMOSSOMOS GIGANTES

Estrutura geralmente muito pequena, os cromossomos são difíceis de serem bem estruturados. No entanto, existem exceções: os chamados cromossomos gigantes, que permitem um estudo adequado do comportamento fisiológico e dos aspectos morfológicos dos cromossomos.

Existem dois tipos básicos de cromossomos gigantes: plumulados e politênicos. Cromossomos plumulados são constituídos por dois cromossomos homólogos pareados. Esses

cromossomos são dotados de porções mais coráveis, que correspondem a locais mais especializados, denominados cromômeros.

Em certos momentos, os cromômeros passam por um processo de desespiralização e emitem protuberâncias laterais em forma de alças. Essas alças (que lembram escovas de garrafa) são consideradas o material genético ativo do cromossomo, uma vez que, a partir das moléculas de DNA neles contidas, produzem-se moléculas de RNA em grandes quantidades.

Os cromossomos plumulados são encontrados em ovócitos de anfíbios, peixes, répteis e aves. A

elevada síntese de RNA nas alças determina uma elevada síntese de proteínas no citoplasma. Essas proteínas acumuladas no citoplasma constituem as reservas nutritivas do óvulo (vitelo).

Cromossomos politênicos Resultam do pareamento de cromossomos homólogos normais. Os cromossomos dividem-se de forma longitudinal, mas os filamentos resultantes não se separam. Dessa forma, são produzidos numerosos cromonemas, o que justifica o aumento da espessura do

21

cromossomo. Além disso, os cromonemas não se espiralizam; ao contrário, vão se distendendo, de maneira que o cromossomo, além de grosso (devido à duplicação dos cromonemas), torna-se mais comprido.

Como os cromossomos homólogos acham-se pareados ponto por ponto, os cromômeros correspondentes também se acham pareados, de modo a formar faixas (ou bandas) coráveis. O espaço entre duas bandas consecutivas é denominado interbanda.

Logicamente, o número de cromossomos politênicos é a metade do número 2n, uma vez que resultam do pareamento de dois homólogos. Na Drosophila melanogaster (mosca das frutas), por exemplo, onde 2n = 8, o número de cromossomos politênicos é quatro.

As bandas correspondem a cromômeros (regiões especializadas); porém, de acordo com a fase de vida do animal, passam por um processo de desespiralização e originam intumescimentos chamados de puffs. Os puffs são regiões geneticamente ativas, onde ocorre elevada síntese de RNA. Logo, os puffs estão para o cromossomo politênico assim como as alças estão para os cromossomos plumulados. Os puffs não são fixos ao longo do cromossomo.

Se um puff se forma agora pode regredir mais tarde, e um novo puff pode surgir em outro local. Isso, evidentemente, sugere que a atividade dos genes varia de acordo com as necessidades da célula.

Os cromossomos politênicos são encontrados, fundamentalmente, em larvas de dípteros (insetos), como a Drosophila melanogaster.

Questão 01.

Os seres vivos cujas células não possuem núcleo individualizado são chamados de: a) Procariontes. b) Fungos. c) Eucariontes. d) Protozoários. e) Fitozoários. Questão 02.

A região celular que encerra o material genético da célula é(são): a) O núcleo. b) Os plastos. c) O citoplasma. d) O nucléolo. e) A carioteca. Questão 03.

Nas experiências de merotomia da ameba e da Acetabularia (alga verde, unicelular e grande), podemos afirmar que:

22

a) Ambas as partes cortadas da ameba e da Acetabularia se desenvolvam normalmente. b) Só a parte da ameba que apresenta núcleo se desenvolva. c) Ambas as partes nucleadas da ameba e da Acetabularia se desenvolvam normalmente, enquanto

as anucleadas morram. d) A parte da ameba que possui núcleo se desenvolva normalmente e a da Acetabularia que possui

núcleo se desenvolva anormalmente. e) Cortando parte do citoplasma de ambos os organismos, nenhum dos fragmentos se desenvolva,

tanto na ameba quanto na Acetabularia. Questão 04.

Qual das seguintes estruturas celulares é responsável pela formação dos ribossomos? a) Retículo endoplasmático. b) Complexo Golgiense. c) Centríolo. d) Nucléolo. e) Lisossomo. Questão 05.

Mitocôndrias e carioteca não são encontradas em células a) de algas verdes. b) de protozoários. c) de plantas superiores. d) bacterianas. e) humanas. Questão 06.

Quais são as estruturas celulares relacionadas com a transmissão dos caracteres hereditários? a) Plastos. b) Mitocôndrias. c) Centríolos. d) Cromossomos. e) Vacúolos.

Questão 07.

Associe a cada estrutura celular (coluna da esquerda) a função por ela desempenhada (coluna da direita). ( ) Cromossomos 1. Unidade hereditária ( ) Ribossomos 2. Respiração ( ) Gene 3. Motora ( ) Núcleo 4. Regente de toda a estrutura celular ( ) Cílios 5. Síntese de proteínas 6. Portador das unidades hereditárias 7. Fotossíntese A relação numérica, de cima para baixo, da coluna da esquerda, que estabelece a sequência das associações corretas é:

23

a) 4, 2, 6, 1, 3 b) 6, 5, 1, 4, 3 c) 3, 2, 6, 1, 4 d) 1, 2, 6, 5, 4 e) 1, 5, 6, 3, 4 Questão 08.

A carioteca: a) Apresenta ribossomos aderidos em sua superfície voltados para o interior do núcleo. b) É lipoproteica, da mesma forma que a membrana plasmática. c) É dotada de poros, cujo número e distribuição são sempre os mesmos em qualquer célula animal. d) Apresenta ribossomos aderidos em suas superfícies externa (citoplasmática) e interna (nuclear). e) Só é dotada de poros nas células de vegetais superiores e de vertebrados. Questão 09.

A medida que o RNA de uma célula diminui, podemos deduzir que ela: a) está prestes a se dividir. b) está prestes a morrer. c) acabou de se dividir. d) teve seu citoplasma reduzido em volume. e) teve seu núcleo reduzido em volume. Questão 10.

Os cromossomos de uma célula são formados a partir a) dos nucléolos. b) dos cromossomos que compõem a cromatina. c) dos cromômeros. d) da cariolinfa. e) da carioteca. Questão 11.

Podemos afirmar que o nucléolo é uma estrutura: a) Intranuclear, visível apenas ao microscópio eletrônico, em células em anáfase. b) Intranuclear, rica em RNA mensageiro, presente em alguns vírus. c) Intranuclear, rica em RNA ribossômico, presente em células eucariontes. d) Citoplasmática, presente em alguns protozoários. e) Citoplasmática, rica em RNA ribossômico, com função de sintetizar enzimas do ciclo respiratório. Questão 12.

Os nucléolos originam-se a partir a) de qualquer região de qualquer cromossomo. b) de nenhum cromossomo. c) de regiões especiais de qualquer cromossomo. d) de regiões especiais de certos cromossomos. e) do telômero de certos cromossomos. Questão 13.

A cromatina, sob o aspecto morfológico, é classificada em eucromatina e heterocromatina; elas se distinguem por que:

24

a) A eucromatina se apresenta condensada durante a mitose, e a heterocromatina já se encontra condensada na intérfase.

b) A eucromatina se apresenta condensada na intérfase, e a heterocromatina durante a mitose. c) Só a heterocromatina se condensa, a eucromatina não. d) A eucromatina é Feulgen positiva, e a heterocromatina é Feulgen negativa. e) A eucromatina é a que ocorre no núcleo, e a heterocromatina é a que ocorre no citoplasma. Questão 14.

A ilustração abaixo representa tipos de cromossomos indicados por a, b e c, denominados, respectivamente:

a) Metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico. b) Acrocêntrico, submetacêntrico, metacêntrico. c) Acrocêntrico, metacêntrico, submetacêntrico. d) Metacêntrico, acrocêntrico, submetacêntrico. e) Submetacêntrico, acrocêntrico, metacêntrico. Questão 15.

É característica de cromossomo telocêntrico: a) Ausência de centômero. b) Centrômero subterminal. c) Centrômero mediano. d) Centrômero terminal. e) Presença de dois centrômeros.

1 Questão 01.

Uma célula animal está sintetizando proteínas. Nesta situação, os locais indicados por l, II e III apresentam alto consumo de:

GABARITO

01) A 06) D 11) C 02) A 07) B 12) D 03) C 08) B 13) A 04) D 09) A 14) A 05) D 10) B 15) D

25

Questão 02.

Na genética os genes são constituídos de ácido desoxirribonucleico, o DNA. O DNA é formado por três classes de substâncias: um açúcar (a desoxirribose), o ácido fosfórico e as bases nitrogenadas que são de dois tipos: a) As purinas, adenina e guanina, e as pirimídicas, timina e citosina. b) As purinas, timina e citosina, e as pirimídicas, adenina e guanina. c) As purinas, adenina e timina, e as pirimídicas, citosina e guanina. d) As pirimídicas, adenina e guanina, e as purinas, timina e citosina. e) As pirimídicas, timina e guanina, e as purinas, adenina e citosina. Questão 03.

Um dos filamentos da dupla hélice de uma molécula de DNA tem a seguinte sequência: AACGATCGCTCA. Os seus produtos de duplicação e transcrição são, respectivamente: a) AACGATCGCTCA; TTGCTAGCGAGT. b) TTGCTAGCGAGT; UUGCUAGCGAGU. c) UUCGUACGCACU; TTGCTAGCGAGT d) TTGCTAGCGAGT; AACGATCGCTCA. e) TTCGTACGCACT; AACGATCGCTCA.

Questão 04.

Sobre os ácidos nucléicos, assinale a alternativa incorreta: a) Existem dois tipos de ácido: Desoxirribonucleico (DNA) e Ribonucleico (RNA). b) São compostos formados por polinucleotídeos, sendo que cada nucleotídeo é formado por uma

molécula de ácido fosfórico, uma pentose e uma base nitrogenada. c) O DNA é encontrado principalmente no núcleo das células, formando a base química dos

cromossomos.

26

d) O RNA é importante no processo de síntese de proteínas. e) O DNA é formado por duas cadeias de polinucleotídeo que estão ligadas entre si através dos

ácidos fosfóricos. Questão 05.

A tabela mostra a composição das bases nitrogenadas púricas, adenina e guanina, nos DNAs do homem e do boi.

As porcentagens que estão faltando para o homem e para o boi são, respectivamente:

a) 19,6 e 29,0. b) 21,0 e 30,4. c) 29,0 e 30,4. d) 19,6 e 21,0. e) 30,4 e 21,0. Questão 06.

Durante o ciclo de vida celular ocorrem os seguintes fenômenos:

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. Questão 07.

Os ácidos nucleicos são moléculas fundamentais para a vida, sendo encontrados em todas as células. Segundo o tipo de açúcar presente na sua estrutura, podem ser classificados em ácido desoxirribonucleico (DNA) ou ácido ribonucleico (RNA). Assinale a alternativa incorreta: É (São) verdadeira(s) a(s) proposição(ões): a) DNA e RNA são constituídos de nucleotídeos. b) A base nitrogenada uracila está presente no RNA, enquanto a timina está no DNA. c) Em células eucarióticas, o DNA é encontrado principalmente no núcleo celular; o RNA no citoplasma. d)O RNA é a principal molécula responsável pela informação genética de uma célula. e) A síntese de proteínas, no citoplasma, envolve a participação de três tipos de RNA.

Questão 08.

Um filamento duplo de DNA com 320 nucleotídeos formará, na transcrição, RNA-m com número de nucleotídeos igual a: a) 160. b) 319. c) 320. d) 321.

27

e) 159. Questão 09.

Modernamente, utiliza-se a técnica de hibridização molecular, para identificar sequências conhecidas de DNA virais, pela introdução de fragmentos específicos de DNA marcado com 32p radiativo (sonda molecular).

Se, no diagnóstico de determinada virose, for empregada uma sonda molecular com a seguinte sequência nucleotídica —AGT—TCA—GTT—ACA, a doença identificada será: a) hepatite A: UCA—AGU—CAA—UGU. b) hepatite B: TCA—AGT—CAA—TGT. c) hepatite C: TCU—UGT—CUU—TGT. d) hepatite D: UGA—AGU—GAA—UGU. e) hepatite E: TGA—ACT—GAA—TCA. Questão 10.

Dada uma lista de ácidos nucleicos e outra com suas funções, são corretas as associações: I. RNA-t (A) Comanda todo o funcionamento da célula; transmite a informação genética para as

outras células. II. RNA-m (B) Transporta os aminoácidos unindo o seu anticódon ao códon de um dos tipos de RNA. III. RNA-r (C) Através da sequência de suas bases, determina a posição dos aminoácidos nas

proteínas. IV. DNA (D) Combina-se com um dos tipos de RNA para formar os polirribossomas. a) I-B; II-C; III-A; IV-D. b) I-C; II-D; III-A; IV-B. c) I-D; II-B; III-A; IV-C. d) I-C; II-B; III-D; IV-A. e) I-B; II-C; III-D; IV-A. Questão 11.

Se corarmos uma célula animal com um corante específico para RNA, a estrutura mais corada será: a) o lisossomo. b) o complexo golgiense. c) a mitocôndria. d) o nucléolo. e) o centríolo.

Questão 12.

Considere que o esquema abaixo representa uma bactéria onde estão especificados componentes relacionados com a síntese proteica.

28

Assinale a opção em que as possibilidades estão corretas:

1. Está ocorrendo duplicação do DNA, pois este se encontra fechado. 2. Está ocorrendo transcrição, portanto há formação de RNA. 3. Está ocorrendo tradução, portanto há formação de proteína. a) apenas 1. b) 1 e 2. c) 1 e 3. d) 1, 2 e 3. e) 2 e 3. Questão 13.

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 AAG TTT GGT, qual seria a sequência de aminoácidos codificada? a) Asparagina, leucina, valina. b) Asparagina, lisina, prolina. c) Fenilalanina, lisina, prolina. d) Fenilalanina, valina, lisina. e) Valina, lisina, prolina.

Questão 14.

Se fosse possível sintetizar in vitro uma molécula proteica, nas mesmas condições em que essa síntese ocorre nas células, utilizando-se ribossomos obtidos de células de rato, RNA mensageiro de

29

células de sapo RNA transportador de células de coelho e aminoácidos ativados de célula bacteriana, a proteína produzida teria a estrutura primária (sequência de aminoácidos) idêntica à: a) da bactéria. b) do sapo. c) do rato. d) do coelho. e) Seria uma mistura de todas. Questão 15.

Uma molécula de RNA-mensageiro com 90 bases nitrogenadas apresenta: a) 90 códons e 90 nucleotídeos. b) 30 códons e 90 nucleotídeos. c) 30 códons e 30 nucleotídeos. d) 60 códons e 30 nucleotídeos. e) 30 códons e 60 nucleotídeos. Questão 16.

Duas espécies (A e B) apresentam a seguinte diferença na porção terminal de uma dada proteína, envolvendo três aminoácidos:

ESPÉCIE A - ARGININA-LEUCINA-PROLINA ESPÉCIE B - LEUCINA-LEUCINA-LEUCNA

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. Questão 17.

A análise química de uma molécula de ácido nucleico revelou a seguinte porcentagem de bases nitrogenadas: 30% de citosina, 20% de uracila, 20% de adenina e 30% de guanina. Baseado nesse resultado, concluiu-se que essa molécula era de DNA e não de RNA. A conclusão obtida está: a) Errada, pois as porcentagens de adenina e guanina deveriam ser iguais, já que se pareiam. b) Errada, pois na molécula de DNA a base uracila se liga sempre à citosina e não à adenina. c) Errada, pois a molécula de DNA não apresenta uracila como uma de suas bases nitrogenadas. d) Correta, pois o pareamento característico da molécula de DNA, C—G e A—U, está expresso na

porcentagem das bases. e) Correta, pois a molécula de DNA é dupla, apresentando, então, 50% das bases em cada fita.

Questão 18.

A figura a seguir representa parte da estrutura molecular do ácido desoxirribonucleico (DNA).

30

Assinale a frase correta:

a) A pentose pode ser a ribose ou a desoxirribose. b) As bases pirimídicas são idênticas às do ácido ribonucleico (RNA). c) As bases púricas são a citosina e a timina. d) Os locais assinalados com os números 1, 2, 3 e 4 podem ser substituídos por T, C, A e G. e) Os locais assinalados com os números 1, 2, 3 e 4 podem ser substituídos por G, A, C e T. Questão 19.

Escolha a alternativa que apresenta os termos 1, 2, 3, 4 e 5 na ordem necessária para completar e dar um sentido correto ao texto abaixo.

Importantes fenômenos genéticos ocorrem nas células, no nível molecular; o DNA, servindo de l, pode, por meio de enzimas, da origem a um novo DNA, fenômeno este chamado 2, ou dar origem ao RNA, fenômeno este chamado 3. Entre os RNA formados, existe um tipo chamado RNA 4, que serve de modelo na síntese de proteínas, num fenômeno chamado 5: a) 1 2 3 4 5 modelo transcrição tradução mensageiro duplicação b) 1 2 3 4 5 modelo duplicação transcrição mensageiro tradução c) 1 2 3 4 5 modelo tradução duplicação ribossômico transcrição d) 1 2 3 4 5 mensageiro transcrição tradução modelo duplicação e) 1 2 3 4 5 mensageiro duplicação transcrição ribossômico tradução

Questão 20.

Uma das tramas da novela “Pátria minha” era a confirmação da paternidade de um personagem. Tal confirmação foi possível através do exame do DNA. Este exame é feito pela comparação do DNA do filho com o do pai. O DNA que permite tal exame compõe (...) e apresenta semelhança entre pais e filhos devido à propriedade de (...).

A opção que apresenta os termos que preenchem adequadamente as lacunas da frase é:

a) centríolo/tradução. b) R.E.R/autoduplicação. c) mitocôndrias/transcrição. d) cromossomos/transcrição. e) cromossomos/autoduplicação.

Questão 21.

Indique a alternativa correta relativa ao código genético e à síntese de proteínas:

31

a) A enzima RNA polimerase participa da quebra das pontes de hidrogênio na molécula de DNA. b) A sequência de bases nitrogenadas do RNA-mensageiro independe do DNA que o codifica. c) As bases nitrogenadas presentes em uma molécula de RNA mensageiro são: adenina, citosina,

timina e guanina. d) O número de aminoácidos presentes em um peptídeo depende do número de códons do RNA

mensageiro que o sintetiza. e) Todas as fases do processo de síntese proteica ocorrem no interior do nucleo Questão 22.

Mecanismo de ação de alguns antibióticos utilizados na prática médica:

Antibiótico Ação sobre as bactérias Estreptomicina Leitura errada de RNA-m Tetraciclina Liga-se à subunidade riobssômica menor e inibe a ligação do AA-RNAt Cloranfenicol Inibe a peptidiltransferase na subunidade ribossômica maior Rifampicina Inibe a RNA polimerase no sítio de iniciação

A análise do quadro acima permite concluir que esses antibióticos são substâncias cuja utilização

médica se baseia na inibição das células bacterianas atuando no mecanismo de: a) Fagocitose. b) Secreção de substâncias. c) Síntese protéica. d) Produção de energia. e) Reprodução celular. Questão 23.

Foram analisadas duas proteínas, X e Y, extraídas de órgãos diferentes de um macaco. Verificou-se que X apresenta 12 alaninas, 5 ácidos glutâmicos, 8 fenilalaninas, 2 lisinas e 10 glicinas, enquanto Y apresenta 12 alaninas, 5 ácidos glutâmicos, 8 fenilalaninas, 2 lisinas e 10 glicinas. Com relação a essa análise, podemos afirmar que: a) X e Y são iguais, pois ambas possuem 37 aminoácidos. b) X e Y são iguais, pois pertencem ao mesmo animal. c) X e Y são diferentes, pois pertencem a órgãos diferentes. d) X e Y são iguais, pois possuem os mesmos aminoácidos e nas mesmas proporções. e) Com esses dados, não podemos afirmar se X e Y são iguais ou diferentes. Questão 24.

Indique a alternativa incorreta, relativa ao código genético e a síntese de proteínas: a) O código GTA em uma molécula de DNA corresponderá a um códon CAT no RNA mensageiro. b) O RNA mensageiro age no transporte de aminoácidos até os ribossomos. c) O processo de transcrição antecede o processo de tradução na síntese proteica. d) Todas as fases do processo de síntese protéica ocorrem no citoplasma. e) A base nitrogenada uracila está presente em todos os códons de RNA mensageiro.

Questão 25.

Sobre a síntese de proteínas, são feitas as seguintes afirmações:

32

I. Um RNA-t (RNA transportador) transporta sempre um determinado aminoácido. Esse aminoácido, porém, pode ser transporta do por vários RNA-t.

II. A tradução do código químico do RNA-m (RNA mensageiro) ocorre nos ribossomos localizados no retículo endoplasmático rugoso.

III. As moléculas de RNA-t apresentam numa determinada região da sua molécula uma trinca de bases denominada anticódon. São corretas:

a) apenas II. b) apenas III. c) apenas I e II. d) apenas II e III. e) I, II e III. Questão 26.

Ao longo da molécula de DNA, existem quatro tipos de genes que atuam como está demonstrado no esquema abaixo:

São esses mecanismos que tornam possível a:

a) Diferenciação celular. b) Produção de energia. c) Duplicação de RNA. d) Mutação gênica. e) Lise celular.

Questão 27.

A diferenciação celular, que permite às células adquirir morfologia e função características para cada tecido, envolve basicamente:

33

a) A síntese de proteínas peculiares. b) A redução no número de genes no DNA. c) As sequências específicas de nucleotídeos no DNA. d) O número característico dos ácidos graxos poliinsaturados no citoplasma. e) Alterações nas freqüências genéticas presentes no RNA. Questão 28.

No esquema abaixo, sobre a estrutura do DNA, os números 1, 2 e 3 representam, respectivamente:

a) Base nitrogenada, desoxirribose e fosfato. b) Base nitrogenada, fosfato e desoxirribose. c) Fosfato, desoxirribose e base nitrogenada. d) Fosfato, base nitrogenada e desoxirribose. e) Desoxirribose, fosfato e base nitrogenada. Questão 29.

Considere a célula de um eucarioto pluricelular em que a relação das bases nitrogenadas de um de seus tipos de ácido nucleico seja: (A+T)/(C+G) = 0,46. (A = adenina, T = timina, C = citosina e G = guanina).

A partir desses dados, pode-se dizer que: a) A célula não tem uracila. b) A pentose do ácido nucleico é a ribose. c) A relação A/T é menor do que 1. d) O ácido nucleico da célula apresenta 460 x 10-3 nucleotídeos. e) O ácido nucleico da célula apresenta mais guanina do que adenina. Questão 30.

Suponha que uma molécula de DNA seja constituída de 1600 nucleotídeos e, destes, 15% são de citosina. Então as quantidades dos 4 tipos de nucleotídeos nessas moléculas são: a) 240 de citosina, 240 de timina, 560 de adenina e 560 de guanina. b) 240 de citosina, 240 de guanina, 560 de adenina e 560 de timina. c) 240 de citosina, 240 de adenina, 560 de guanina e 560 de timina. d) 560 de citosina, 560 de guanina, 240 de adenina e 240 de timina. e) 560 de citosina, 560 de timina, 240 de adenina e 240 de guanina.

Questão 31.

Considere as afirmações abaixo a respeito dos ácidos nucleicos. I. Nucleotídeos são unidades que os constituem. II. O RNA é formado por uma sequência simples de nucleotídeos.

34

III. Só o RNA apresenta a uracila-nucleotídeo na sua formação.

Então: a) todas são verdadeiras. b) somente l e II são verdadeiras. c) somente l e III são verdadeiras. d) somente II e III são verdadeiras. e) apenas uma das afirmações é verdadeira. Questão 32.

Um gene de bactéria com 600 pares de bases nitrogenadas produzirá uma cadeia polipeptídica com número de aminoácidos aproximadamente igual a: a) 200. b) 300. c) 600. d) 1200. e) 1800. Questão 33.

No desenho abaixo aparece uma das etapas da síntese de proteínas:

Assinale a alternativa que, corretamente, identifica as estruturas numeradas de 1 a 5:

Ribossomo Aminoácido Códon RNA-m Anticódon a) 1 2 3 4 5 b) 1 5 4 2 3 c) 1 5 3 2 4 d) 5 1 2 4 3 e) 2 1 3 5 4

Questão 34.

Em um experimento de engenharia genética, alguns pesquisadores introduziram em células bacterianas uma sequência de DNA, responsável pela produção de insulina humana. A síntese desse hormônio protéico no interior das bactérias é: a) Possível, pois excetuando-se a referida sequência de DNA, as bactérias apresentam os

componentes necessários à síntese de proteínas.

35

b) Possível, se além do referido gene foram introduzidos ribossomos, componentes celulares ausentes em bactérias.

c) Impossível, pois o RNA mensageiro correspondente à insulina não seria transcrito. d) Impossível, pois as bactérias não apresentam enzimas capazes de promover as ligações

peptídicas encontradas na insulina. e) Impossível, pois o DNA bacteriano seria destruído pelo DNA humano e as células perderiam a

atividade. Questão 35.

Estirpes de bactérias capazes de sintetizar hormônio do crescimento humano são obtidas por: a) Seleção de bactérias mutantes obtidas por irradiação. b) Introdução de ARNm no citoplasma da bactéria. c) Seleção de bactérias mutantes obtidas por choque térmico. d) Introdução do gene humano no genoma da bactéria. e) Clonagem de bactérias mutantes naturais.

2 Questão 01.

Sobre o esquema do ciclo celular representado abaixo são feitas 3 afirmativas:

I. A duplicação do ADN acontece no período S. II. A síntese de proteínas é mais intensa durante a mitose. III. As células resultantes da mitose diferem da célula-mãe,

devido ao fenômeno do crossing-over.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s): a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) I, II, e III. Questão 02.

Uma célula humana com cariótipo de 46 cromossomas e quantidade de DNA equivalente a 5,6 picogramas (pg) apresentará na fase inicial da metáfase da mitose, respectivamente, um cariótipo e uma quantidade de DNA correspondentes a: a) 23 e 5,6 pg.

GABARITO 01) A 02) A 03) B 04) E 05) A 06) A 07) D 08) A 09) B 10) E 11) D 12) E 13) C 14) B 15) B 16) A 17) C 18) D 19) B 20) E 21) D 22) C 23) E 24) C 25) E 26) A 27) A 28) C 29) E 30) B 31) A 32) A 33) C 34) A 35) D

36

b) 23 e11, 2 pg. c) 46 e 11, 2 pg. d) 92 e 5, 6 pg. e) 92 e 11, 2 pg. Questão 03.

Uma célula sofre meiose. No final do processo tem-se: a) Duas células com a mesma quantidade de DNA da célula-mãe. b) Duas células com a metade da quantidade de DNA da célula-mãe. c) Quatro células com a mesma quantidade de DNA da célula-mãe. d) Quatro células com a metade da quantidade de DNA da célula-mãe. e) Quatro células com o dobro da quantidade de DNA da célula-mãe. Questão 04.

O gráfico a seguir ilustra a evolução do teor de DNA no núcleo de uma célula, ao longo do ciclo celular. Pode-se concluir que: a) Durante os períodos G1 e G2 a célula possui a

mesma quantidade de DNA. b) O teor de DNA durante a intérfase assume

níveis quantitativamente diferentes. c) Durante a divisão celular os níveis de DNA

mantêm-se constantes. d) Nos estágios finais da intérfase e da divisão a

célula apresenta o mesmo teor de DNA. e) No período G1, além da duplicação do DNA,

também são sintetizadas algumas proteínas. Questão 05.

O gráfico a seguir ilustra a variação da quantidade de DNA de uma célula durante sua vida:

A fase responsável pela duplicação do DNA é:

a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. Questão 06.

Após a divisão do centrômero, as cromátides irmãs se separam e cada uma fica unida a um dos pólos da célula, através das fibras cromossômicas. As cromátides irmãs migram para pólos opostos. A frase acima refere-se à fase da mitose denominada: a) Intérfase. b) Prófase.

37

c) Metáfase. d) Anáfase. e) Telófase. Questão 07.

Uma célula somática que tem quatro cromossomos, ao se dividir, apresenta na metáfase: a) Quatro cromossomos distintos, cada um com uma cromátide. b) Quatro cromossomos distintos, cada um com duas cromátides. c) Quatro cromossomos pareados dois a dois, cada um com duas cromátides. d) Quatro cromossomos pareados dois a dois, cada um com uma cromátide. e) Dois cromossomos, cada um com duas cromátides. Questão 08.

Em relação ao processo de divisão celular, podemos afirmar que: a) A mitose consiste em duas divisões celulares sucessivas. b) Os óvulos e os espermatozoides são produzidos por divisões mitóticas. c) Durante a meiose não ocorre a permutação ou “crossing- over”. d) A meiose é um processo que dá origem a quatro células haploides. e) Durante a mitose as cromátides irmãs não se separam. Questão 09.

Observe com atenção a representação de certas fases da meiose.

É correto afirmar que:

a) O processo representa divisão reducional. b) O processo representa formação de gametas com célula inicial 2n = 2. c) O processo pode ser representação da divisão II com célula inicial 2n = 4. d) Há, nas figuras dadas, ocorrência de “crossing-over”. e) O processo representa a separação de cromossomos homólogos.

Questão 10.

A figura abaixo é característica da meiose porque só nesse tipo de divisão celular acontece:

38

a) Separação dos centríolos. b) Formação do fuso acromático. c) Manutenção da carioteca. d) Pareamento dos cromossomos homólogos. e) Duplicação das cromátides. Questão 11.

Cromossomos homólogos aparecem em todas as células citadas, exceto: a) Gametas de traíra. b) Meristemáticas de plantas. c) Musculares de peixes. d) Epidérmicas de folhas. e) Ganglionares de minhoca. Questão 12.

Nos processos de divisão celular o posicionamento dos cromossomas na metáfase e anáfase é importante porque garante: a) Distribuição equitativa dos cromossomas pelas células-filhas. b) Pareamento cromossômico para a ocorrência do crossing-over. c) Duplicação de DNA indispensável à continuidade do processo. d) Formação de cromossomas homólogos e independentes. e) Alinhamento de cromossomas necessário à formação de sinapses. Questão 13.

Considerando-se dois cromossomos homólogos durante uma determinada fase da meiose, a afirmação que melhor caracteriza a ilustração abaixo é:

a) Ainda não se iniciou o pareamento entre os dois homólogos. b) Logo após essa fase ocorrerá replicação de DNA. c) Ainda não ocorreu a formação de cromátides irmãs. d) Cromátides não-irmãs estão formando um quiasma. e) Permutações ainda não são evidentes.

Questão 14.

O esquema representa uma célula em metáfase mitótica, com 2n = 4 cromossomas.

39

Indique a alternativa que contém a representação do aspecto dessa célula durante a anáfase II da

meiose.

Questão 15.

Associe os eventos da coluna numerada às fases da meiose correspondentes e assinale a alternativa correta.

I. Divisão de centrômero. 1. prófase I II. Desaparecimento do fuso. 2. metáfase I III. Emparelhamento dos cromossomos. 3. anáfase I IV. Separação dos cromossomos homólogos. 4. prófase II

5. anáfase II 6. telófase II

a) I-3, II-5, III-1, IV-3. b) I-5, II-6, III-1. IV-3. c) I-3, II-5. III-4. IV-6. d) I-5. II-3. III-4, IV-2. e) I-2, II-6, III-1. IV-5. Questão 16.

A maior atividade bioquímica da célula ocorre na:

40

a) Prófase. b) Metáfase. c) Anáfase. d) Telófase. e) Interfase. Questão 17.

A sequência das subfases da prófase I é: a) Leptóteno, diplóteno, paquíteno, zigóteno, diacinese. b) Leptóteno, diplóteno, paquíteno, diacinese, zigóteno. c) Leptóteno, zigóteno, paquíteno, diacinese, diplóteno. d) Leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno, diacinese. e) Leptóteno, paquíteno, zigóteno, diplóteno, diacinese. Questão 18.

O crossing-over ocorre na: a) Metáfase II da meiose. b) Prófase II da meiose. c) Metáfase I da mitose. d) Prófase I da meiose. e) Anáfase I da mitose. Questão 19.

(UFMG) Suponha um ser vivo que contenha quatro cromossomos em suas células diploides. Suponha, ainda, que esse indivíduo tenha células em divisão, umas por mitose e outras por meiose. Os esquemas 1, 2 e 3 representam, respectivamente:

a) Anáfase da mitose; anáfase da divisão II da meiose; anáfase da divisão I da meiose. b) Anáfase da divisão I da meiose; anáfase da divisão II da meiose; anáfase da mitose. c) Anáfase da mitose; anáfase da divisão I da meiose; anáfase da divisão II da meiose. d) Anáfase da divisão II da meiose; anáfase da mitose; anáfase da divisão I da meiose. e) Anáfase da divisão I da meiose; anáfase da mitose; anáfase da divisão II da meiose. Questão 20.

No esquema abaixo, está representada uma célula em anáfase mitótica.

41

Com base nesse esquema, pode-se dizer que o organismo do qual proveio tal célula apresenta

um cariótipo com: a) 8 cromossomos acrocêntricos. b) 8 cromossomos metacêntricos. c) 4 cromossomos acrocêntricos. d) 4 cromossomos metacêntricos. e) todos os cromossomos acrocêntricos. Questão 21.

A figura abaixo é representativa da divisão celular do tipo meiose, porque apenas nesse processo ocorre:

a) Pareamento de homólogos no plano equatorial da célula. b) Duplicação de centrômeros no equador celular. c) Migração de cromátides-irmãs para pólos opostos. d) Formação de fuso acromático onde se prendem os cromossomos. e) Grau máximo de espiralização cromossômica. Questão 22.

Sabemos que as regiões cromossômicas organizadoras dos nucléolos são as responsáveis pela produção de RNA ribossômico. Por outro lado, sabemos que os nucléolos são ricos em RNA ribossômico e que eles gradualmente desaparecem durante o processo de divisão celular. A explicação para este fato poderia ser: a) Durante a divisão a célula gasta RNA. b) Como novas células serão originadas, é preciso mais RNA-r, que o nucléolo, armazenador,

distribuirá, desaparecendo. c) O RNA-r iria para as mitocôndrias e, juntamente com os cloroplastos, refaria novos nucléolos. d) Os nucléolos são orgânulos indispensáveis para a condensação cromossômica e, por isso, devem

desaparecer na divisão. e) O nucléolo só desaparece na mitose, permanecendo como estrutura bem diferenciada durante a

meiose.

Questão 23.

A divisão celular compreende uma série de fases. Qual é a sequência correta das fases? a) Intérfase, prófase, anáfase, metáfase, telófase, duplicação do DNA.

42

b) Prófase, metáfase, telófase, anáfase, intérfase, duplicação do DNA. c) Intérfase, prófase, metáfase, anáfase, telófase, duplicação do DNA. d) Intérfase, duplicação do DNA, prófase, anáfase, metáfase, telófase. e) Intérfase, duplicação do DNA, prófase, metáfase, anáfase, telófase. Questão 24.

Na figura abaixo está representada uma das fases da mitose. A fase logo a seguir é a:

a) Intérfase. b) Prófase. c) Metáfase. d) Anáfase. e) Telófase. Questão 25.

Em relação à mitose, são feitas as seguintes afirmativas: I. A espiralização gradual da cromatina que culmina com a formação dos cromossomos caracteriza

a prófase; II. A disposição dos cromossomos numa placa na zona equatorial da célula caracteriza a metáfase; III. Após a divisão longitudinal dos cromossomos e a migração dos cromossomos-filhos para os pólos

da célula, haverá reconstrução dos envoltórios nucleares durante a anáfase.

Assinale: a) Se somente I e II estiverem corretas. b) Se somente II e III estiverem corretas. c) Se somente I e III estiverem corretas. d) Se somente II estiver correia. e) Se I, II e III estiverem corretas. Questão 26.

Os desenhos representam três células em anáfase da divisão celular, pertencentes a um organismo cujo número diploide de cromossomos é igual a 6 (2n = 6). As células 1, 2 e 3 encontram-se, respectivamente, em:

a) Mitose, meiose l e meiose II. b) Meiose l, meiose II e mitose. c) Meiose II, mitose e meiose l. d) Meiose l, mitose e meiose II. e) Meiose II, meiose l e mitose.

Questões tipo FEDERAL

Instruções: Assinale a soma das proposições verdadeiras.

GABARITO 1) A 2) C 3) D 4) B 5) B 6) D 7) B 8) D 9) C 10) D 11) A 12) A 13) D 14) C 15) B 16) E 17) D 18) D 19) A 20) D 21) A 22) B 23) E 24) D 25) A 26) B

43

Questão 01

A ilustração abaixo representa, a partir de micrografia eletrônica, trecho de uma molécula de DNA de célula eucariótica em que são evidenciados sítios de replicação (I) e detalhes esquemáticos de um desses sítios (II e III).

Os dados apresentados na ilustração permitem concluir:

(01) A ocorrência de múltiplos sítios de replicação torna mais rápida a duplicação da molécula. (02) O antiparalelismo dos dois filamentos da molécula de DNA é mantido pelo modo de ação da DNA

polimerase. (04) O pareamento específico de nucleotídeos é o mecanismo básico que assegura a alta fideliddae na

replicação do DNA. (08) No processo de replicação do DNA ocorre a formação de uma molécula-filha, contendo dois

filamentos novos. (16) A separação das fitas da molécula de DNA ocorre com a quebra das pontes de hidrogênio. (32) A finalidade imediata do processo de replicação é assegurar a produção das proteínas celulares. (64) A replicação é o mecanismo que garante a preservação da informação genética através das

gerações. Questão 02

O SHOW DA VIDA

Os genes são os depositários e os transmissores de todas as características gerais e individuais da espécie humana. E, aí, agem para o bem ou para o mal. São os genes que determinam que no corpo humano se formem, por exemplo, cabeça, tronco e membros. É também à transmissão genética que a atriz Michelle Pfeiffer deve o esplendor de seus olhos azuis e PC Farias a sua devastadora calvície...

O homem está então condenado de forma inarredável por seus genes? Num futuro próximo, não mais. Ter ou não ter olhos azuis não é uma questão que atormenta os cientistas do Projeto Genoma. Mas, diagnosticar, prevenir ou curar as quase seis mil doenças genéticas já classificadas, esse, sim, será o maior triunfo da humanidade na Idade da Genética que se avizinha...

A partir da segunda metade da década passada e, sobretudo agora com o desenvolvimento do Projeto Genoma, a ciência está conseguindo cada vez mais estudar o próprio gene. O novo método

44

consiste em localizar o gene responsável por uma determinada doença e isolá-lo, e tem uma valiosa aplicação prática: o diagnóstico pré-natal...

(ISTO É - A CHAVE DA VIDA, pág. 45/6, nº 1240)

Sobre o Projeto Genoma Humano, é correto afirmar:

(01) A identidade genética definida pelo mapeamento dos genes no homem tem implicações sociais que poderão resultar num novo tipo de segregação.

(02) O diagnóstico precoce de doenças hereditárias é possível devido à condição indiferenciada das células embrionárias.

(04) A informação genética evidencia-se em sequências de aminoácidos de cadeias polipeptídicas. (08) Alterações numéricas no genoma humano revelam-se na forma de síndromes. (16) O emparelhamento específico entre unidades do material em estudo, garante a manutenção do

padrão genético da espécie. (32) A variabilidade de caracteres no homem evidencia a diversidade de linguagens do código

genético. (64) O número de palavras escritas a partir das quatro unidades que constituem o cromossomo, em

relação à sua tradução, revelam o caráter degenerado do código genético. Questão 03

Os segredos da vida se inserem numa prosaica combinação de quatro substâncias chamadas adenina, citosina, guanina e timina, abreviadas pelas letras A, C, G e T. Com elas se constroem os genes, que, por sua vez, organizam a montagem de milhões de outras substâncias, para dar forma aos organismos – qualquer tipo de animal, planta ou micróbio existentes no planeta. Conhecer o genoma humano é o mais emocionante empreendimento científico do século, cujas consequências vão de desejáveis a imprevisíveis.

(SUPERINTERESSANTE, p. 51 - adaptação)

A propósito dos conhecimentos relacionados ao projeto Genoma Humano, pode-se dizer:

(01) As sequências de nucleotídeos que constituem os diferentes genes têm tamanhos similares. (02) A função de um gene, no organismo, é determinada pela sua localização no cromossomo. (04) A comparação de um dado segmento de DNA de espécies diferentes contribui para o estudo da

origem da variação genética. (08) O conhecimento das sequências de nucleotídeos dos genes humanos pode ter aplicação no

diagnóstico precoce de doenças hereditárias. (16) O homem biológico é inteiramente resultante do que está determinado no seu genoma. (32) No homem, a identidade genética definida pelo sequenciamento do DNA, tem implicações sociais.

Questão 04

Indivíduos portadores da doença xeroderma pigmentosum, condição genética autossômica recessiva, apresentam, em células epidérmicas, extrema sensibilidade à luz solar, resultando em alta frequência de câncer de pele, principalmente na face. Alguns desses pacientes também desenvolvem anormalidades neurológicas, que parecem resultar da morte prematura de células nervosas. Estudos genéticos, em células de organismos afetados, revelam a existência de defeitos no sistema enzimático responsável pelo reparo de moléculas de DNA danificados pela exposição a agentes mutagênicos.

(GARDNER, p. 307-8 - adaptação)

Uma análise da situação apresentada acima permite afirmar: (01) Agentes mutagênicos incluem fatores físicos que alteram a estrutura da molécula de DNA. (02) A falha em mecanismos celulares que preservam a fidelidade da mensagem genética predispõe

ao câncer. (04) A condição genética dos indivíduos com xeroderma pigmentosum é determinada pela exposição à

radiação ultravioleta.

45

(08) A morte prematura de células nervosas resulta dos efeitos do acúmulo de lesões na molécula de DNA.

(16) Os genes que condicionam o xeroderma pigmentosum são característicos de células epidérmicas. (32) A ocorrência de alterações em células nervosas e em células epidérmicas pode estar relacionada

à sua origem embriológica comum. (64) A precisão dos sistemas de reparo do DNA inviabiliza o processo evolutivo. Questão 05

A ilustração esquematiza o processo de transcrição da informação genética.

A interpretação do esquema permite concluir:

(01) A produção de uma molécula de RNA ocorre a partir de um molde de DNA. (02) A RNA polimerase sintetiza transcritos de RNA em direções opostas, a partir de uma mesma fita

ativa. (04) As diferenças estruturais entre DNA e RNA se restringem às bases pirimídicas. (08) Os diferentes tipos de RNA são sintetizados seguindo a mesma sequência de eventos. (16) A organização estrutural da molécula de RNA repete a do DNA. (32) Em sua essência, o processo da transcrição é universalmente distribuído entre os seres vivos. Questão 06

O diagrama I evidencia relações evolutivas entre homem, gorila e orangotango e o II apresenta a sequência inicial de um gene para uma mesma enzima mitocondrial dessas três espécies, discriminando os aminoácidos diferentes na sequência polipeptídica do gorila e do orangotango em relação à do homem.

46

A partir do estudo comparativo dos dados apresentados, depreende-se:

(01) Estão representadas, em II sequências polinucleotídicas. (02) As relações evolutivas, entre espécies, estão expressas no material genético. (04) Há mais similaridade entre a expressão gênica do homem e a do gorila do que entre a do gorila e

a do orangotango, para o gene em questão. (08) O estabelecimento das três espécies resultou de um mecanismo de seleção natural. (16) Orangotango e gorila pertencem a filos diferentes. (32) Homem e macacos atuais descendem de um ancestral comum. Questão 07

A figura a seguir apresenta sequências peptídicas características da insulina humana. Das insulinas bovina e suína apenas se destacam as regiões em que elas se diferenciam da humana.

47

Com base em sua análise e em conhecimentos biológicos relacionados ao diagrama, pode-se

concluir: (01) Cada tipo de insulina é caracterizado por uma sequência de aminoácidos. (02) Há maior concordância de informações genéticas para a síntese de insulina entre o DNA humano

e o do porco do que entre o DNA do porco e o do boi. (04) É mais simples a obtenção, por processo industrial, da insulina humana, a partir da insulina suína,

do que da bovina. (08) A produção da insulina no homem depende de determinadas células da tireóide. (16) As diferenças entre as insulinas nas espécies referidas podem ser explicadas por mutações

gênicas. (32) As células produtoras de insulina são especializadas para a síntese de proteínas para exportação. (64) A insulina controla a taxa de glicose no sangue, promovendo a saída desse carboidrato das

células musculares.

Questão 08

48

O diagrama abaixo esquematiza o ciclo vital de uma célula.

De sua análise, conclui-se:

(01) A organização do núcleo mantém-se inalterada durante o ciclo da divisão da célula. (02) Na prófase, torna-se mais evidente o material genético duplicado na fase S. (04) Células nucleadas não apresentam esse ciclo. (08) O aspecto do fuso da divisão e a formação da placa celular indicam tratar-se de uma mitose em

célula vegetal. (16) Na metáfase, os cromossomos apresentam duas cromátides unidas pelo centrômero. (32) Na telófase, o nucléolo é reconstituído. Questão 09

Com relação à divisão celular, podemos afirmar: (01) A mitose animal é sempre astral, cêntrica e centrífuga. (02) Ao final da meiose 1, a telófase dá origem a duas células com 2n de cromossomos. Na segunda

divisão meiótica é que se verificará a formação de quatro células n. (04) A troca de segmentos entre as cromátides homólogas, implicando variabilidade genética, é um

fenômeno da meiose, que ocorre durante a prófase I. (08) Na meiose final, após a fecundação. Ocorre o processo de redução cromossômica, que forma um

zigoto haplóide, o qual originará um indivíduo adulto haplóide. (16) A manutenção das características de uma espécie é primariamente assegurada durante a

intérfase, quando se dá a duplicação do DNA, no período S. (32) A observação dos cromossomos individualizados se deve à compactação da cromatina e a melhor

fase para se proceder o estudo é a metáfase.

Questão 10

49

O diagrama ao abaixo ilustra experimentos em que são aplicadas técnicas de Engenharia Genética, para a obtenção de plantas com resistência de plantas a pragas.

(GRASSER & FRALEY, p. 34-9 - tradução e adaptação)

Com base nos dados apresentados, pode-se afirmar:

(01) O processo de divisão mitótica assegura que os genes incorporados sejam preservados em todas as células.

(02) No método I, há transferência do núcleo da célula bacteriana para a célula vegetal. (04) Em ambas as técnicas, ocorre a incorporação de sequências nucleotídicas. (08) A resistência à praga se expressa através da síntese de uma cadeia polipeptídica determinada. (16) A incorporação da sequência de DNA no genoma da célula vegetal provoca alterações no seu

código genético. (32) A duplicação semiconservativa do material genético vai assegurar a permanência desse gene na

população. (64) A reprodução sexuada garante, em todos os descendentes, a expressão da característica

fenotípica adquirida. Questão 11

A meiose caracteriza-se pela ocorrência de apenas uma duplicação do material genético para cada duas divisões nucleares, e é responsável pela formação de células haploides a partir de células diploides.

Em relação a esse tipo de divisão celular é correto afirmar que: (01) O crossing-over ocorre na prófase da meiose I e caracteriza-se pela permuta entre os segmentos

das cromátides-irmãs do mesmo cromossomo. (02) A redução, pela metade, do número cromossômico confere à meiose uma importância fundamental

na manutenção do número constante de cromossomos da espécie. (04) A meiose ocorre durante o processo de produção das células reprodutivas e possibilita o aumento

da variabilidade genética dos seres vivos que a realizam. (08) A primeira divisão meiótica é reducional, enquanto a segunda é equacional, já que a partir delas

são formadas duas células diplóides e quatro células haploides, respectivamente. (16) Na anáfase I ocorre a separação dos pares de homólogos, havendo a migração polar dos

cromossomos duplicados.

50

(32) As anáfases I e II são semelhantes entre si, à medida que os centrômeros se dividem e as cromátides de cada cromossomo migram para os pólos da célula.

(64) Na metáfase I, os pares de cromossomos homólogos duplicados encontram-se na placa equatorial da célula.

Questão 12

As principais etapas de uma técnica utilizada rotineiramente em laboratórios de pesquisas genéticas estão esquematizadas na ilustração abaixo.

Sobre os conhecimentos teóricos aplicados no procedimento ilustrado e sua utilização em

diagnósticos de doenças genéticas, é correto afirmar: (01) As células do sangue, de importância na técnica utilizada, são as hemácias. (02) O bloqueio da divisão celular na metáfase garante a visualização dos cromossomos no momento

de sua compactação máxima. (04) A presença de duas cromátides nos cromossomos metafásicos reflete a replicação prévia da

molécula de DNA. (08) O cariótipo humano se caracteriza pela uniformidade em estrutura e tamanho dos cromossomos. (16) O cariótipo feminino e o masculino se diferenciam por um único par de cromossomos, entre os 23

pares característicos da espécie. (32) A técnica ilustrada permite a detecção de alterações numéricas no conjunto cromossômico. (64) A condição genética de homozigose ou heterozigose pode ser definida pelo exame do cariótipo.

Questões com uma única proposição:

Questões 13 e 14

51

A figura ilustra parte de um experimento em que moléculas de DNA, que contêm um gene do vírus da gripe comum – influenza A – foram injetadas em camundongo, por via muscular.

A análise dos resultados apresentados na célula em destaque é uma evidência da (01) universalidade do mecanismo básico de expressão gênica. (02) inviabilidade de terapias à base de DNA viral. (03) inespecificidade das sequências nucleotídicas do DNA viral. (04) instabilidade das moléculas de DNA. (05) inatividade de sequências de DNA isoladas do genoma original.

Questão 14

Sobre a síntese da proteína viral, em destaque na ilustração, pode-se afirmar: (01) Independe da presença de ribossomos ativos. (02) É exclusiva de vírus de DNA. (03) É intermediada por uma molécula de RNA mensageiro. (04) A sequência polipeptídica está codificada nos RNAs ribossomais. (05) Utiliza um pool de aminoácidos contido no vírus. Questão 15

“Em populações de mamoeiros, ocorrem indivíduos que produzem flores masculinas, indivíduos que produzem flores femininas e os que produzem flores hermafroditas.

Existe no mercado uma preferência pela fruta originada de flores hermafroditas. Por isso, vêm sendo desenvolvidas pesquisas com o objetivo de detectar, o mais precocemente possível, o sexo do mamoeiro para selecionar indivíduos que produzem flores hermafroditas. Essas pesquisas procuram identificar e localizar a sequência de DNA que é responsável pelas características do sexo e identificar as diferenças que determinam os três tipos de indivíduos.”

(UNESP, p. 16-7)

Esses trechos de DNA devem se diferenciar entre si, porque: (01) apresentam sequências específicas dos seus nucleotídeos. (02) mantêm os nucleotídeos ligados com interações características a cada trecho. (03) formam pares de bases de natureza própria aos diferentes segmentos. (04) estão constituídos por monômeros exclusivos a cada sequência. (05) contêm ou não nucleotídeos de uracila na sua organização.

Questão 16

O quadro apresenta a interpretação de parte do código genético, como resultado de uma série de experimentos iniciados por Niremberg, em 1963.

52

A partir da análise das informações apresentadas, pode-se afirmar:

(01) A síntese de RNA, a partir de um molde de DNA, corresponde ao processo de tradução. (02) As diferenças genéticas entre os indivíduos correspondem a diferentes significados para um

mesmo códon. (03) A informação genética CCTGTAAAAGGG será expressa em um polipeptídeo de sequência Gly-

His-Phe-Pro. (04) Ribonucleotídeos e desoxirribonucleotídeos apresentam, como única diferença, a substituição de

uracila por timina. (05) A expressão gênica se efetiva na dependência exclusiva de DNA, RNAm e ribossomos. Questão 17

A figura sumariza o fluxo de informação genéticanos seres vivos.

Em relação às moléculas indicadas, é

correto afirmar: (01) A molécula II se replica, originando cópias idênticas de si mesma. (02) A formação da molécula II prescinde do pareamento entre as bases dos filamentos de ribo e desoxirribonucleotídeos. (03) A molécula IV é constituída por aminoácidos cuja sequência está primariamente codificada em I. (04) A fita-molde da molécula I contém sequência de nucleotídeos idêntica à da molécula II. (05) A síntese da molécula IV ocorre ao nível nuclear.

Questão 18

Uma decisão da Justiça Federal de Brasília suspendeu a comercialização e plantio da soja transgênica resistente ao herbicida Round Ready produzido pela Monsanto. Essa decisão responde ao questionamento que vem sendo feito em várias instâncias da sociedade em relação à introdução de um

53

produto agrícola, geneticamente modificado, sem que tenham sido feitos os estudos preliminares dos seus impactos sobre a natureza e sobre a saúde humana.

O princípio ativo desse herbicida é o glifosato, substância que inibe uma enzima essencial à biossíntese dos aminoácidos aromáticos.

Desse modo, esse herbicida, extremamente danoso para a Biosfera, é letal para as plantas, em geral, porque: (01) compromete a etapa da tradução da informação genética. (02) tem ação imediata no processo de fixação de carbono pela planta. (03) intensifica, estressando as plantas, a síntese das moléculas proteicas. (04) possibilita a seleção de linhagens resistentes ao herbicida. (05) torna as espécies mais dependentes dos antibióticos. Questão 19

“Todos sabem e dizem que a história genética da nos sa vida está escrita no DNA, mas poucos lembram que os direitos autorais são do ambi ente.”

(Azevedo & Cirqueira, p. 46)

O texto manifesta o pressuposto de que

(01) o código genético, reconhecido pela célula, determina as características de um organismo. (02) os seres vivos modificam o material genético a fim de garantir a sua sobrevivência em qualquer

ambiente. (03) as múltiplas interações ocorridas durante a embriogênese impossibilitam afirmações sobre a

presença de um determinado gene no genoma. (04) a interdependência continuada entre genótipo e meio constitui a essência dos “caminhos

evolutivos” que permitiram a diversificação da vida. (05) a decisão de produzir organismos distintos, como uma planta ou um peixe, é assumida em função

do ambiente celular. Questão 20

“Na última década, a engenharia genética já criou c erca de 50 espécies vegetais com qualidades particulares (algodão, milho, trigo, arr oz, batata, etc).

A engenharia genética, lidando com o DNA, pode diri gir o movimento de segmentos de material genético úteis entre organismos não relaci onados.”

(Folha de S. Paulo, p. 27)

A essência da engenharia genética consiste em

(01) clonar células de uma espécie, a partir do transplante de núcleos em diferentes estágios estágios do desenvolvimento.

(02) substituir o genoma de uma espécie por múltiplas cópias dos genes, cuja expressão origina um fenótipo modificado.

(03) transferir genes de um ser vivo para células do organismo, em que certas qualidades são desejáveis.

(04) transportar produtos gênicos úteis, para serem incorporados ao genoma de uma outra espécie. (05) induzir mutações gênicas, para conseguir o melhoramento de produtos vegetais.

Questão 21

O consórcio público internacional, juntamente com a empresa privada Celera Genomics, anunciou, no mês de junho do ano 2000, a “leitura” quase completa, 97% do genoma humano com cerca de três bilhões de pares de bases e, aproximadamente, 100 mil genes.

54

Ao anunciar esse evento, o presidente da empresa privada fez a importante observação:

O conceito de raça não tem fundamento genético ou científico. Essa conclusão pode ser baseada, entre outras, na constatação de que: (01) as características reconhecidas como aspectos raciais são expressas em função do ambiente e

não estão vinculadas aos genes. (02) as sequências gênicas dos DNAs estudados, referentes a diferentes populações humanas, são

exatamente as mesmas. (03) a base da variabilidade genética das populações é encontrada nas múltiplas possibilidades

alélicas de um locus. (04) o isolamento reprodutivo na espécie humana é uma característica perdida com a evolução da

humanidade. (05) a seleção natural atuou fortemente sobre as populações humanas, mantendo a uniformidade da

espécie. Questão 22

A molécula de DNA é um duplo polímero, cuja unidade básica é o nucleotídeo. Um aspecto estrutural do DNA, relacionado a propriedades dessa molécula, é (01) a informação genética estar contida no nucleotídeo. (02) o pareamento das bases estabelecer-se de forma aleatória. (03) o nucleotídeo ser constituído pela associação de uma base nitrogenada com um grupo fosfato. (04) a ligação entre os dois filamentos da molécula se estabelecer por pontes de hidrogênio. (05) a construção do polímero ser feita por ligações peptídicas internucleotídicas. Questão 23

Num estudo genético realizado no povoado de Matinha dos Pretos – Feira de Santana/BA, foram analisadas 299 amostras sanguíneas em relação à anemia falciforme, com os seguintes resultados: 271 indivíduos normais, 19 indivíduos portadores do gene e 2 indivíduos falcêmicos. Esse povoado se originou a partir do assentamento de escravos fugitivos de fazendas já existentes, tem-se mantido em isolamento e conta atualmente com 1005 habitantes.

Considerando-se a história da população, a ocorrência de indivíduos falcêmicos está associada. (01) às precárias condições socioeconômicas do povoado. (02) à entrada de indivíduos de origem não-africana. (03) à maior probabilidade de casamentos consanguíneos. (04) ao crescimento da população no decorrer do tempo. (05) ao surgimento de novas mutações no loco da hemoglobina.

Questões 24 e 25.

A figura ilustra o fluxo de informações genéticas em uma célula.

55

Questão 24

O diagrama esquematiza o fluxo da informação genética, em que em I se reconhece (01) um filamento dobrado de desoxorribonucleotídeos. (02) uma molécula exclusiva de células eucarióticas. (03) um material que atua sem depender de enzimas. (04) uma molécula que se replica apenas uma vez, em cada ciclo celular completo. (05) uma estrutura que coordena atividades restritas ao núcleo. Questão 25

A expressão da informação genética em uma célula decorre de uma sequência de eventos que envolvem componentes celulares específicos.

Sobre esses componentes e os eventos a eles associados, é correto dizer: (01) A transcrição, nessa célula, realiza-se no citoplasma. (02) A síntese protéica ocorre, preferencialmente, no núcleo. (03) O programa genético para a síntese polipeptídica é transferido de I para II. (04) A transcrição e a tradução do gene, em células eucarióticas, ocorrem simultaneamente. (05) Cada monômero de IV dispõe, apenas, de um códon. Questão 26

A figura ilustra, de modo esquemático, a organização estrutural de uma molécula, que tem como característica singular:

(01) associar-se a aminoácidos específicos durante a síntese proteica. (02) constituir-se de u n i d a d e s nucleotídicas em uma sequência invariável. (03) funcionar como molde durante os processos de replicação e transcrição. (04) exibir duas cadeias orientadas no mesmo sentido. (05) apresentar ciclos contínuos de degradação e ressíntese durante a vida de uma célula.

Questão 27

O material genético das células eucarióticas apresenta uma organização própria, em que as moléculas de DNA (01) se ligam entre si, formando um único e longo cromossomo. (02) se associam às histonas, formando estruturas regulares que possibilitam a sua compactação.

56

(03) mantêm um aspecto uniforme em todas as etapas de uma célula em divisão. (04) se duplicam logo no início da interfase. (05) podem realizar a transcrição em qualquer fase do ciclo celular. Questão 28

“É o DNA que ordena à célula do fígado que abasteça o sangue com proteínas frescas e que armazene açúcar, que diz à célula nervosa para se estirar em longos filamentos...”

(Pollack, p. 23)

A molécula de DNA é capaz de ordenar “à célula do fígado que abasteça o sangue com proteínas frescas...”, porque:

(01) contém informações genéticas. (02) é constituída de nucleotídeos. (03) apresenta pontes de hidrogênio unindo bases nitrogenadas. (04) exibe estrutura tridimensional. (05) é passível de sofrer mutações. Questão 29

O DNA é a molécula que subsidia o provérbio: “Vida procria vida”.

O processo mostrado na ilustração

(01) ocorre durante qualquer etapa do ciclo celular. (02) é realizado, exclusivamente, por seres eucariontes. (03) depende de enzimas com ação restrita ao citoplasma celular. (04) possibilita que, no processo mitótico, células-mãe e células-filhas tenham igual material genético. (05) baseia-se na associação códon/anticódon, durante as sínteses biológicas. Questão 30

A figura mostra, parcialmente, a tabela do código genético.

U C

UUU

UUC Phe

UCU

UCC Ser

U

C

A

G

U

C

A

G

UUA

UUG Leu

UCA

UCG

CUU

CUC

CUA

CUG

Leu

CCU

CCC

CCA

CCA

Pro

Considerando-se os dados e os conhecimentos relativos à linguagem da informação genética, é correto afirmar: (01) A codificação de mensagens no RNA mensageiro é representada através de seis símbolos. (02) Cada aminoácido é codificado por somente uma trinca de nucleotídeos do RNA mensageiro. (03) A trinca nucleotídica AAG, na molécula de DNA, codifica o aminoácido fenilalanina. (04) O códon UUA codifica a leucina, apenas, ente os vertebrados. (05) A substituição da uracila por citosina, no códon CCU, implica alteração na informação.

57

Questões 31 e 32

Instrução – A ilustração esquematiza um mecanismo biológico envolvido no fluxo da informação genética.

Questão 31

Um aspecto no processo representado que assegura a fidelidade na Etapa I, é: (01) a complementariedade específica entre as bases do filamento de DNA e de seu transcrito. (02) o estabelecimento de ligações “fosfodiéster” específicas realizadas pela RNA polimerase. (03) o arranjo variável dos nucleotídeos do filamento modelo. (04) a utilização exclusiva de ribonucleotídeos para a síntese de RNA. (05) a estabilização do filamento híbrido, DNA-RNA, por ligações covalentes. Questão 32

É um evento decisivo na decodificação da informação genética (01) o emparelhamento entre sequências complementares do RNAr. (02) a ligação do RNAt ao aminoácido correto. (03) a interação do aminoácido com o RNAm através de ligação peptídica. (04) o reconhecimento do sítio de tradução no ribossomo pelo aminoácido específico. (05) a complementaridade entre o anticódon do RNAm e o códon do RNAt.

Questão 33

O modelo de Watson e Crick para o DNA está esquematizado na ilustração

A análise da figura permite concluir que, em uma

molécula de DNA.

58

(01) as duas hélices apresentam sequências nucleotídicas idênticas. (02) os nucleotídeos de uma cadeia são ligados entre si através de suas bases nitrogenadas. (03) a ligação entre os filamentos impede a sua dissociação durante o ciclo celular. (04) em cada uma das fitas, ribose e desoxirribose se dispõem de modo alternado. (05) o número de bases nitrogenadas púricas é igual ao de bases pirimídicas. Questões 34 e 35

A figura esquematiza processos que estão envolvidos no fluxo da informação genética.

Questão 34

A ilustração esquematiza, entre outros processos, (01) o funcionamento de mRNA como molécula hereditária. (02) a montagem de uma cadeia polissacarídica. (03) a transcrição do RNA em DNA. (04) a biossíntese de uma molécula de DNA. (05) a tradução da informação genética. Questão 35

A formação da ligação peptídica, evento fundamental para a síntese da proteína, ocorre (01) nos ribossomos (02) na superfície do retículo endoplasmático liso. (03) no compartimento nuclear. (04) na face interna da membrana celular. (05) nos compartimentos lisossômicos. GABARITO 01. 01/02/04/16/64 02. 01/02/04/08/16/64 03. 04/08/32 04. 01/02/08/32 05. 01/32 06. 01/02/04/08/32 07. 01/02/04/16/32 08. 02/08/16/32 09. 04/16/32 10. 01/04/08/32 11. 02/04/16/64 12. 02/04/16/32

59

13. 01 14. 03 15. 01 16. 03 17. 03 18. 01 19. 04 20. 03 21. 03 22. 04 23. 03 24. 04 25. 03 26. 03 27. 02 28. 01 29. 04 30. 03 31. 01 32. 04 33. 05 34. 05 35. 01