NOME: TURMA: Lista de exercícios CITOESQUELETO. 1) Define-se citoesqueleto como:

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1 Lista de exercícios CITOESQUELETO 1) Define-se citoesqueleto como: a) conjunto de fibras e túbulos com diferentes diâmetros, formado por celulose e que dá suporte às várias estruturas celulares. b) conjunto de fibras e túbulos de proteínas que dá sustentação às células e permite sua movimentação. c) membrana externa formada por celulose e que dá suporte à membrana plasmática, permitindo movimentos ameboides. d) feixes de actina, miosina e queratina que promovem o estrangulamento da célula no processo de divisão celular. e) cílios fundidos e dispostos em lamelas as quais fazem o suporte de indivíduos unicelulares. 2) Assinale a alternativa que NÃO aponta características ou funções do citoesqueleto. a) Constitui-se de uma rede de filamentos de origem proteica, como os microtúbulos, os microfilamentos e os filamentos intermediários. b) Forma um arcabouço interno, que sustenta o volume citoplasmático e mantém suas organelas em locais apropriados, no interior da célula. c) Fornece maquinaria necessária para os movimentos intracelulares, tais como o transporte de organelas de um lugar para outro no citoplasma e a segregação dos cromossomos. d) Determina a capacidade das células eucariontes e procariontes em adotar uma variedade de formas e executar movimentos coordenados. e) Está envolvido, pela ação dos filamentos de actina e dos microtúbulos, em processos ativos, como a contração muscular e os batimentos dos cílios e flagelos. 3) Chama-se citoesqueleto à rede de proteínas filamentosas envolvidas em dar forma e movimento à célula. NÃO estão relacionados com o citoesqueleto: a) microtúbulos e microfilamentos b) cílios e flagelos c) ciclose e movimentos ameboides d) peroxissomos e mitocôndrias e) desmossomos e centríolos 4) Em algumas células vegetais, pode-se observar um movimento contínuo do citosol, impulsionado por proteínas presentes no citoplasma. Esse movimento é denominado e é importante para a nas células. O texto fica corretamente completo com: a) ciclose - distribuição de substâncias b) difusão - síntese de proteínas c) osmose - fotossíntese d) transporte ativo - respiração e) diálise - distribuição de íons 5) Diversas espécies de peixes modificam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente. As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espalham por toda a célula ou se agregam numa posição mais central da mesma, em resposta a estímulos hormonais ou nervosos. Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dos grânulos de pigmentos no citoplasma. a) desmossomos b) dictiossomos c) glioxissomos d) microtúbulos e) ribossomos 6) (PUCRS 2010) Além de difundir o conhecimento, o biólogo deve gerar novos conhecimentos. Isto é, deve investigar e descobrir como funciona a vida em todos os seus níveis de organização, para que essas informações venham a compor os conteúdos dos livros didáticos de biologia. 1 11

2 Na pesquisa 1, um biólogo introduziu no citoplasma de amebas certa droga capaz de despolimerizar as proteínas do citoesqueleto. Em suas observações, ele notou que amebas desprovidas de citoesqueleto íntegro ficavam impedidas de realizar muitas funções, EXCETO: a) locomoção. b) divisão. c) fagocitose. d) exocitose. e) osmose. 7) (UFJF) O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento das células. Sobre o citoesqueleto, é INCORRETO afirmar que ele: a) Está envolvido no movimento dos espermatozoides. b) Participa do processo de contração muscular. c) Apresenta centríolos como um dos seus componentes. d) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios. e) Participa da adesão entre células. 8) (UFBA-2012 mod.) A figura esquematiza aspectos da dinâmica de elementos do citoesqueleto, destacando a resposta a um estímulo ambiental. Com base na análise da figura e nos conhecimentos sobre funções dos elementos do citoesqueleto, julgue os itens: (1) A conversão de pequenas subunidades solúveis em grandes polímeros filamentosos é irreversível. (2) A figura exemplifica a formação de filamentos intermediários, caracterizados pela grande instabilidade estrutural. (3) A formação de elementos do citoesqueleto ocorre por automontagem, dispensando uma fonte exógena de energia. (4) O ciclo de polimerização e despolimerização de elementos do citoesqueleto tem grande significado biológico para organismos eucarióticos. (5) Sinais ambientais que podem desencadear o rearranjo de filamentos de actina incluem fontes de nutrientes e estímulos mecânicos. 9) (UPE mod.) A célula animal é desprovida de uma membrana celulósica rígida, como acontece com as células vegetais. Desse modo, no hialoplasma da célula animal, existem vários tipos de fibras proteicas em diversas direções, que lhe conferem consistência e firmeza, compondo o citoesqueleto. Sobre os elementos deste e os movimentos de que eles participam, assinale a alternativa CORRETA, justificando as incorretas. a) A associação de proteínas motoras aos microfilamentos constituídos por tubulina permite que organelas sejam deslocadas pelo interior das células. As proteínas motoras ligam-se, de um lado, aos microfilamentos e do outro, à organela, que será transportada, permitindo seu deslocamento. b) Os filamentos intermediários, mais delicados e menos duráveis, encontram-se no citoplasma de células eucarióticas animais, como, por exemplo, nas células que revestem a camada mais externa da pele, conhecidos como filamento intermediário de queratina, cuja função é impedir que essas células se rompam ou se separem, quando submetidas a um estiramento. c) Os microfilamentos são encontrados apenas no citoplasma periférico de células eucarióticas animais; são constituídos de proteína tubulina, são finos e flexíveis, envolvendo-se, por exemplo, na movimentação das células brancas do sangue e na fagocitose de corpos estranhos, que essas células executam. 2 11

3 d) Os microtúbulos, filamentos grossos, tubulares, rígidos e constituídos de moléculas da proteína contrátil, actina, estão envolvidos na formação do fuso durante a divisão celular. e) Nas células musculares, os microfilamentos de actina associam-se a filamentos mais grossos e também contráteis de miosina. A interação da actina com a miosina possibilita a contração suave, lenta e rítmica do intestino, denominada de peristaltismo, que possibilita o deslocamento do bolo alimentar nele contido. 10) (UFF 2000) Sabe-se que as membranas celulares podem possuir especializações que conferem propriedades importantes aos tecidos. Dentre essas especializações, algumas são estruturalmente mantidas por componentes do citoesqueleto. Ao se tratar células do epitélio intestinal com substâncias inibidoras da polimerização de actina, verificou-se a redução da taxa de absorção de nutrientes. Explique por que ocorreu a diminuição da absorção intestinal de nutrientes. NÚCLEO CELULAR 1) (UFSC) O núcleo é uma estrutura que coordena e comanda todas as funções celulares. Indique a(s) proposição(ões) que apresenta(m) relações corretas entre as estruturas nucleares, sua ocorrência e características químicas ou funcionais. 01. Ao observarmos o núcleo interfásico em microscópio óptico, verificamos a total compactação da cromatina, que passa a chamar-se cromossomo. 02. A membrana nuclear apresenta "poros" ou annuli, através dos quais ocorrem importantes trocas de macromoléculas entre núcleo e citoplasma. 04. A carioteca corresponde ao fluido onde estão mergulhados os cromossomos e as estruturas que formam o nucléolo. 08. O nucléolo, mergulhado no nucleoplasma, está sempre presente nas células eucarióticas, podendo haver mais de um por núcleo. 16. O nucléolo é uma região de intensa síntese de RNA ribossômico (RNAr). 32. A cromatina é formada por uma única e longa molécula de RNA, associada a várias moléculas de glicoproteínas. Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. SOMA = 2) (UEM 2013) O núcleo é considerado portador dos fatores hereditários e controlador das atividades metabólicas da célula animal. Sobre esse assunto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) Os nucléolos representam o material genético contido no núcleo, sendo resultantes da associação entre proteínas e moléculas de DNA. (02) Cromossomos homólogos são os dois representantes de cada par cromossômico presente em células diploides, provenientes originalmente do par de gametas. (04) Um trecho da molécula de DNA cromossômico que contém informações para sintetizar a cadeia de aminoácidos de uma proteína é definido como gene. (08) A principal função da carioteca é manter o conteúdo nuclear separado do meio citoplasmático, impedindo o intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. (16) A análise do cariótipo de um feto revela a forma, o número e o tamanho dos cromossomos, possibilitando detectar alterações cromossômicas antes do nascimento da criança. SOMA = 3) (UFU 2010) Em uma olimpíada, a ausência de corpúsculo de Barr (cromatina sexual) nas células interfásicas da mucosa bucal pode ser um critério utilizado para a exclusão de atletas de uma competição feminina. Sabendo-se que o corpúsculo de Barr corresponde a um cromossomo X inativo (heterocromatina), analise as seguintes afirmativas: I - Nas mulheres (assim como nas fêmeas dos mamíferos em geral), o cromossomo X inativo é, preferencialmente, o cromossomo X de origem paterna. II - A ausência de cromatina sexual, nas células interfásicas da mucosa bucal, permite detectar mulheres com cariótipo masculino (46, XY) que possuem mutação ou deleção no gene SRY. III - A inativação do cromossomo X faz com que a quantidade de genes ativos nas células das fêmeas dos mamíferos seja igual à quantidade de genes ativos nas células dos machos. A esse mecanismo dá-se o nome de compensação de dose. IV - O exame de corpúsculo de Barr permite detectar precocemente indivíduos aneuploides com cariótipos: 45, X; 47, XXY; e 47, XYY. 3 11

4 Assinale a alternativa correta. a) Apenas I e III são verdadeiras. b) Apenas I e IV são verdadeiras. c) Apenas II e III são verdadeiras. d) Apenas II e IV são verdadeiras. 4) (PUCMG 2007) O envelope nuclear encerra o DNA e define o compartimento nuclear. Assinale a afirmativa INCORRETA sobre o envelope nuclear. a) É formado por duas membranas concêntricas e contínuas, com composições proteicas diferentes, perfuradas por grandes aberturas denominadas poros nucleares. b) O surgimento da membrana nuclear determinou a separação dos processos de transcrição e tradução. c) Os fosfolípides das membranas nucleares externa e interna são produzidas no retículo endoplasmático liso. d) Os poros nucleares permitem o livre trânsito de moléculas entre o núcleo e o citoplasma, sem necessidade de seleção. 5) (UNICAMP) Comente a frase: "Cromossomos e cromatina são dois estados morfológicos dos mesmos componentes celulares de eucariotos". 6) (FUVEST) Por que a ausência de nucléolo compromete a síntese de proteínas em uma célula eucarionte? 7) (UFSCAR 2010) A edição n.º 76 da revista Scientific American Brasil, de 2008, noticiou que pesquisadores da Harvard Medical School, nos Estados Unidos, conseguiram construir um modelo da célula primitiva, que surgiu há, aproximadamente, 3,5 bilhões de anos e que deu início à jornada da vida na Terra. A partir dessa célula primitiva surgiram os dois tipos fundamentais de células: um, presente em bactérias e cianobactérias e o outro, presente em todos os demais seres vivos conhecidos atualmente, exceto vírus. Esse feito científico é de extrema importância, pois pode fornecer informações mais precisas de como esse processo de diversificação aconteceu. a) Quais são os dois tipos celulares a que o texto faz referência, e qual é a diferença mais marcante entre eles, visível com o auxílio do microscópio óptico? b) Em um organismo pluricelular, podemos observar células com um mesmo código genético desempenhando funções muito diferentes, por exemplo, um neurônio e uma célula muscular. Como isso é possível? 8) (UFF 2000) Um aluno em sua casa, estudando eletromicrografias de diferentes células, recortou o núcleo de duas células para posterior montagem em seu colégio. O núcleo de uma destas células apresentava muita eucromatina e nucléolo bem desenvolvido e, o da outra, muita heterocromatina. No dia seguinte, em sala de aula, o aluno percebeu que os citoplasmas destas duas células também eram diferentes: um apresentava grande quantidade de organelas e, o outro, poucas. O aluno, então, sentiu dificuldade em executar a montagem porque não foi capaz de associar, com precisão, cada núcleo ao respectivo citoplasma. Tendo em vista as informações dadas, explique como devem ser montadas estas duas células. Justifique sua resposta, levando em consideração a atividade metabólica destas células. 9) (UEG 2010) Na década de 1930, o biólogo alemão Joachim Hammerling, com o objetivo de entender a importância do núcleo celular, realizou transplantes entre duas espécies de algas unicelulares marinhas: a Acetabularia mediterranea, cuja umbela tem forma lisa, e a Acetabularia crenulata, cuja umbela tem forma ondulada. A seguir, está a representação esquemática dos experimentos realizados. Sobre os resultados obtidos a partir dos experimentos, explique: a) o que ocorreu em A e B, com ambas espécies; b) o que ocorre em C quando há a enxertia do pedúnculo de A. mediterranea em uma base de A. crenulata. 10) (UFPR 2010) O complexo de poro nuclear é a estrutura que regula o trânsito de grandes moléculas (como RNA e proteínas) entre o núcleo celular e o citoplasma. O número de complexos de poro encontrados no envoltório nuclear pode variar entre diversos tipos celulares. 4 11

5 a) Coloque em ordem crescente de número de complexos de poro por núcleo os seguintes tipos celulares: neurônio, espermatozoide, adipócito. Número de complexos de poro por núcleo celular < < b) Justifique a ordem escolhida, com base nos conhecimentos de biologia e fisiologia celular. 11) As células animais possuem núcleo delimitado por um envoltório poroso que funciona como uma barreira entre o material nuclear e o citoplasma. a) Aponte o motivo pelo qual o envoltório nuclear deve apresentar poros. b) Explique os dois mecanismos diferentes que são utilizados no trânsito de moléculas através dos complexos de poro. 12) (UFF 2000) Um aluno em sua casa, estudando eletromicrografias de diferentes células, recortou o núcleo de duas células para posterior montagem em seu colégio. O núcleo de uma destas células apresentava muita eucromatina e nucléolo bem desenvolvido e, o da outra, muita heterocromatina. No dia seguinte, em sala de aula, o aluno percebeu que os citoplasmas destas duas células também eram diferentes: um apresentava grande quantidade de organelas e, o outro, poucas. O aluno, então, sentiu dificuldade em executar a montagem porque não foi capaz de associar, com precisão, cada núcleo ao respectivo citoplasma. Tendo em vista as informações dadas, explique como devem ser montadas estas duas células. Justifique sua resposta, levando em consideração a atividade metabólica destas células. 13) O que se entende por matriz nuclear? Qual é a importância da matriz nuclear para a o bom funcionamento não só do núcleo, mas também da célula como um todo? 14) O que se entende por nucleoesqueleto? Qual é a importância do nucleoesqueleto para a o bom funcionamento da célula como um todo? 15) Similarmente aos filamentos citoplasmáticos que compõem o citoesqueleto, o nucleoesqueleto desempenha um papel central na estrutura e estabilidade nuclear e para o bom funcionamento da célula. Assim, pode-se supor que os dois sistemas relacionados e conectados seriam semelhantes em organização. No entanto, o nucleoesqueleto compreende apenas um dos três sistemas principais de filamentos citoplasmáticos. a) Qual dos três sistemas principais de filamentos, definidos pelo diâmetro, participam do nucleoesqueleto? b) É comum ver o citoesqueleto como apenas os filamentos dos sistemas no citoplasma; entretanto ele se estende para o núcleo. Esta avaliação reflete principalmente no sub-complexo do citoesqueleto associado com o núcleo, que no contexto de sua extensão há interligação com o resto do núcleo e com os sistemas de filamentos citoplasmáticos. Quais são os componentes nucleares do nucleoesqueleto? Inclua também na sua resposta os componentes que justificam o trecho grifado. CICLO CELULAR E REGULAÇÃO 1) Um pesquisador determinou as variações nos números de cromossomos e de moléculas de DNA, ao longo do tempo, em células humanas somáticas e da linhagem germinativa. As variações na quantidade de moléculas em cada célula, nos dois casos, estão representadas nas figuras A e B. 5 11

6 a) Que tipo de divisão celular está caracterizado na figura A? E na figura B? b) Qual tipo de divisão (A ou B) corresponde àquele apresentado pelas células somáticas? Justifique para validar o item. c) Que fases estão representadas pelas setas contínuas nas figuras A e B, respectivamente? Quais são as diferenças fundamentais entre estas fases no comportamento dos cromossomos? d) Que fases estão representadas pelas setas tracejadas nas figuras A e B, respectivamente? Quais são as diferenças fundamentais entre estas fases no comportamento dos cromossomos? 2) Descoberta de gene pode levar à pílula masculina Cientistas descobriram que um gene (Fkbp6) é crucial para a fertilidade masculina. A descoberta foi feita por acaso, quando estavam procurando pelas causas genéticas de doenças do coração. Eles criaram ratos geneticamente modificados para não ter o gene Fkbp6. Não há ligação entre o gene e as doenças do coração, mas descobriram que todas as células de espermatozoides nos ratos machos morreram, tornando-os completamente estéreis. Nas fêmeas, os ovócitos não foram afetados. Quando os cientistas estudaram células dos testículos dos ratos, descobriram que elas não tinham espermátides. A ausência do Fkbp6 foi identificada como a causa da infertilidade dos ratos. O Fkbp6 só atua em células de espermatozoide e não encontramos outros problemas em nossos ratos além da infertilidade masculina. Então é possível que o Fkbp6 seja o alvo perfeito para o desenvolvimento de uma pílula anticoncepcional masculina. afirmou Josef Penninger, professor de biópsia médica da Universidade de Toronto, no Canadá. A equipe canadense descobriu que o Fkbp6 é também crucial no processo de combinar cromossomos maternos e paternos. Essa combinação tem relação com a estrutura, posição e origem dos cromossomos. A ausência dessa combinação é uma das principais causas de abortos espontâneos em seres humanos. (Revista Science, 23/05/03, com adaptações). pede. Com base nas informações e conhecimentos sobre divisão celular e gametogênese, responda ao que se a) Quais são a fase e o tipo de divisão celular que estão implícitos no último parágrafo? Justifique sua resposta. b) Que período da espermatogênese deixa de ocorrer com a ausência do gene Fkbp6? Justifique sua resposta. 3) (UNICAMP 2008) A síndrome de Down, também chamada trissomia do cromossomo 21, afeta cerca de 0.2% dos recém nascidos. A síndrome é causada pela presença de um cromossomo 21 a mais nas células dos afetados, isto é, em vez de dois cromossomos 21, a pessoa tem três. A trissomia do cromossomo 21 é originária durante as anáfases I ou II da meiose. a) Quando ocorre a meiose? Cite um evento que só ocorre na meiose b) Explique os processos que ocorrem na anáfase I e na anáfase II que levam à formação de células com três cromossomos

7 4) Ao analisar o cariótipo de células obtidas de uma criança com síndrome de Down, observou-se que 70% das células apresentavam 47 cromossomos, por exibirem a trissomia do cromossomo 21, e que 30% das células apresentavam um cariótipo normal, ou seja, 46 cromossomos, sem trissomia do 21. Baseando-se no contexto e em conhecimentos sobre ciclo celular e sua regulação, responda ao que se pede. a) O fenômeno de não-disjunção do par de cromossomos 21 ocorreu antes ou depois da formação do zigoto. Justifique sua resposta para validar o item. b) Que ponto de checagem do ciclo celular falhou ao permitir a replicação de células com não-disjunção do par de cromossomos 21? Justifique sua resposta. c) Que eventos moleculares relacionados à regulação do ciclo celular estariam envolvidos na transição entre a etapa onde ocorreu a não-disjunção do par de cromossomos 21 e a etapa anterior da divisão celular em questão? 5) Atualmente, os biólogos estão apenas começando a entender os mecanismos que controlam o ciclo celular, em que a célula passa por vários estágios definidos. Sobre ciclo celular e assuntos correlatos, julgue os itens. (01) A duração do ciclo celular varia em função das condições fisiológicas da célula, entre os organismos e entre diferentes estágios do desenvolvimento de um mesmo indivíduo, mas em geral a interfase é o período mais demorado, em função da atividade metabólica intensa. (02) Células terminalmente diferenciadas, como as do fígado, permanecem indefinidamente no período G 0 mas no caso de perda celular por lesão, podem sair da fase de competência e entrar na fase de quiescência, reiniciando o ciclo. (03) A metilação do DNA e a modificação das histonas são exemplos de controle epigenético do ciclo celular, uma vez que não envolvem mudanças na sequência do DNA e podem persistir por uma ou mais gerações. (04) O controle genético do ciclo celular envolve a expressão de proto-oncogenes e de genes de supressão tumoral, e também a indução do sistema de reparo do DNA. (05) Apesar de estarem relacionados à indução de proliferação celular, os proto-oncogenes codificam proteínas que suprimem a proliferação em caso de anormalidades no ciclo celular. (06) Herdar uma cópia mutante de qualquer gene de supressão tumoral resultaria em proliferação celular descontrolada, uma vez que tais genes têm efeito genético dominante. (07) Em qualquer fase do ciclo celular, os pontos de checagem, necessários para a progressão do ciclo, requerem a ativação de proteínas conhecidas como fatores de crescimento. (08) Os fatores de crescimento estimulam as células que se encontram em G 0 a entrarem em G 1 e iniciarem o ciclo celular. Neste caso, o estímulo será igual para todas as células, pois tal estímulo não depende da presença de receptores específicos. (09) As ciclinas e as quinases dependentes de ciclina (Cdks) desempenham papel fundamental no controle positivo do ciclo celular, pois iniciam uma cascata de fosforilação em cadeia que irá culminar na ativação de fatores de transcrição nucleares e na síntese de DNA. (10) As proteínas inibidoras de Cdks (CdkIs) funcionam como supressores tumorais, uma vez que controlam a transição entre as fases do ciclo celular, bloqueando a progressão do ciclo celular quando em condições inadequadas ou excesso de estimulação. (11) Os erros de não-disjunção cromossômica, relacionados às aneuploidias, geralmente ocorrem quando a célula ultrapassa o ponto de checagem G 2 /M sem que mutações no DNA tenham sido reparadas. 6) Dê as diferenças entre mitose e meiose, salientando a estrutura e comportamento dos cromossomos ao longo destes processos. 7) Na figura abaixo, que células, dentre as numeradas de 1 a 5, correspondem à interfase, metáfase e anáfase do ciclo celular? Justifique sua resposta, considerando as informações fornecidas pela figura. 7 11

8 8) Geralmente, células de mamíferos são cultivadas em placas de cultura de tecido para o estudo de suas propriedades de crescimento. Considerando a regulação do ciclo celular, responda: a) Se uma população assíncrona de fibroblastos é colocada em uma placa com meio, mas sem soro, em qual fase(s) do ciclo celular os fibroblastos poderiam estar inicialmente? b) Em qual fase(s) do ciclo celular essas células estariam após 48 horas? c) Após 48 horas, você substitui o meio das células por outro contendo soro. Se o soro adicionado possui somente um fator de crescimento epidérmico (EGF), e as células possuem somente receptores de fator de crescimento derivado de plaquetas em sua superfície, o crescimento será estimulado? Explique sua resposta. 9) A proteína do retinoblastoma (prb) regula negativamente o fator de transcrição E2F. Quando a prb se liga ao E2F, este não pode mais iniciar a transcrição dos genes requeridos para a transição de G1 para a fase S. Isso ajuda a assegurar que a replicação do DNA ocorra no momento correto. Alguns indivíduos são propensos à doença familiar retinoblastoma, pois herdaram uma cópia mutante do gene, o que resulta em uma prb que não pode se ligar ao E2F. Sobre o tema, responda: a) Herdar uma cópia mutante do gene RB resultaria em que efeito sobre a progressão do ciclo celular? Justifique para validar o item. b) Qual seria o efeito dessa deficiência sobre o risco de desenvolvimento do câncer? c) A proteína prb é regulada pela modificação covalente. A fosforilação da proteína impede sua associação com o E2F. Durante qual fase do ciclo celular ocorre a primeira fosforilação da prb? Qual é o efeito da fosforilação da prb sobre a progressão do ciclo celular? d) Após a conclusão da fase S, a função do E2F não é mais necessária. A prb deve ser desfosforilada de modo que possa se ligar novamente ao E2F. Qual é o tipo de enzima responsável pela remoção dos grupos de fosfato das proteínas? 10) Um estudante elaborou as seguintes anotações sobre os processos de divisão celular mitose e meiose: Com o objetivo de melhorar as informações contidas no esquema acima, poder-se-ia acrescentar o(s) seguinte(s) item(s). Julgue os itens e coloque a soma dos itens corretos no espaço apropriado abaixo. 8 11

9 (01) G1, S e G2 referem-se à duplicação do DNA, estando esse evento restrito ao período G2, que antecede a divisão propriamente dita. (02) as cromátides-irmãs de cada cromossomo são levadas para polos opostos da célula durante a anáfase da mitose e a anáfase I da meiose. (04) na anáfase I da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, sem que haja duplicação dos centrômeros. (08) na meiose, as cromátides-irmãs de cada cromossomo são mantidas unidas até a anáfase I. SOMA = 11) Geralmente, o número diploide de cromossomos de qualquer organismo é indicado como 2n. Os gametas humanos, que são haploides, possuem um número de cromossomos n. Muitas vezes, os cientistas podem determinar em que fase do ciclo celular está uma determinada célula, com base no número de cromossomos. Considerando uma célula somática, para cada fase do ciclo celular, determine o número de cromossomos (ou a faixa de possíveis números de cromossomos) que você espera encontrar. a) G0: b) G1: c) Início de S: d) final de S: e) G2: f) Início de M: g) Final de M: 12) Os esquemas A, B e C abaixo representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4 cromossomos. a) A que fases correspondem as figuras A, B e C? Justifique. b) Que eventos moleculares relacionados à regulação do ciclo celular estariam envolvidos na transição entre a etapa representada na figura A e a próxima etapa da divisão celular? c) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta da figura D nas fases indicadas em A, B e C? 13) Existem vários meios pelos quais um vírus pode transformar uma célula normal em uma célula cancerosa. Em 1911, um fazendeiro de Nova York trouxe seu frango premiado para um cientista chamado Peyton Rous, pois o animal havia desenvolvido um tumor. Rous foi capaz de determinar que um vírus era a causa do tumor. Em sua homenagem, esse vírus ficou conhecido como vírus do sarcoma de Rous (RSV). O RSV é idêntico a um retrovírus não-tumorigênico chamado vírus da leucose aviária, exceto pelo fato de que o RSV possui um gene adicional, o src viral ou v-src, que codifica uma proteína quinase potente e hiperativa, capaz de fosforilar (adicionar um grupo fosfato) qualquer proteína a sua volta. Ligando outras quinases, que por sua vez ligam outras quinases e assim por diante, a série de proteínas ativadas pelo src acaba incidindo sobre proteínas que controlam a divisão celular. O sinal é amplificado a cada fase da reação em cadeia, até que muitos interruptores moleculares sejam ativados. A confluência de tantos interruptores ativados produz um poderoso sinal interno para que a célula mude de estado, passando de célula que não se divide a célula que se divide. Isto provoca, em última instância, uma mitose acelerada, marca distintiva do câncer. Mediante conhecimentos sobre a regulação do ciclo celular e sabendo-se que as células normais (inclusive as humanas) possuem em seu genoma uma versão homóloga quase idêntica à do gene scr viral, onde a única diferença é a presença de uma mutação no scr viral que afeta drasticamente a função da proteína quinase celular, que se torna hiperativa, responda: a) O scr celular (normal) atua como um proto-oncogene ou um gene supressor de tumor? Explique. b) O trecho grifado no texto se refere principalmente a uma proteína de supressão tumoral que funciona como reguladora-chave do ciclo celular, por controlar os pontos de checagem G1/S e G2/M; ao ser fosforilada, permite a progressão do ciclo. Qual o nome desta proteína? c) Na frase A confluência de tantos interruptores ativados produz um poderoso sinal interno para que a célula mude de estado, passando de célula que não se divide a célula que se divide, está implícito que a célula saiu de um estágio de quiescência e passou por um ponto crítico do ciclo celular, a partir do qual está comprometida a prosseguir até o final da divisão, mesmo na ausência de estímulos adicionais. c.1) Qual é o estágio do ciclo celular denominado de quiescência? O que caracteriza uma célula mantida neste estágio? 9 11

10 c.2) Qual o nome dado a este ponto crítico do ciclo celular, o qual ao ser ultrapassado pela célula, esta estará comprometida a prosseguir até o final da divisão, mesmo na ausência de estímulos adicionais? Em que ponto de checagem do ciclo celular ele se encontra? 14) As partículas de retrovírus possuem genomas (+)ssrna, mas após o retrovírus infectar uma célula, seu genoma é convertido para DNA, podendo se integrar a um dos cromossomos da célula hospedeira. A localização desse ponto de inserção é aleatória, mas pode ter efeitos importantes sobre a célula hospedeira. a) Se o retrovírus se integrar no meio do quadro de leitura de um proto-oncogene, inativando-o, devemos esperar um aumento ou uma diminuição do risco de desenvolvimento de tumor? Justifique. b) Se o retrovírus se integrar no meio do quadro de leitura de um gene supressor de tumor, inativando-o, devemos esperar um aumento ou uma diminuição do risco de desenvolvimento de tumor? Justifique. 15) Os cânceres são doenças do material genético de nossas células e decorrem do acúmulo progressivo de mutações. Estas fazem com que células que antes executavam um programa bem definido, associado às suas funções em seu tecido de origem, cresçam de maneira descontrolada. Esse crescimento alterado é consequência não só da duplicação celular desordenada, mas também da progressiva resistência à morte celular (como se as células tivessem bebido o elixir da vida eterna ). Sobre o ciclo celular, sua regulação e o câncer, julgue os itens a seguir marcando V para os verdadeiros e F para os falsos. Justifique os itens falsos. (1) Pode-se inferir do texto que todo câncer é hereditário. (2) O crescimento celular desordenado é favorecido pela expressão dos genes de supressão tumoral. (3) A duplicação celular desordenada e a progressiva resistência à morte celular são pertinentes, respectivamente, com a expressão de protooncogenes e a ativação da telomerase. (4) O controle da proliferação celular em detrimento da diferenciação é uma característica do fenótipo maligno. (5) Os oncogenes codificam proteínas capazes de induzir a transformação celular. 16) (UFF 2005) Células eucarióticas que possuem um ciclo de divisão em torno de 24 horas estão sendo cultivadas em meio adequado. Em um determinado momento, coletam-se, aleatoriamente, 100 células dessa cultura e determina-se a quantidade de DNA em cada uma delas. Os resultados estão mostrados abaixo, no gráfico I. O restante da cultura foi, então, dividido em duas porções. Em uma delas, adicionou-se afidicolina e, na outra, colchicina. Após algumas horas, foram retiradas, da mesma forma, 100 células de cada porção, sendo também determinada a quantidade de DNA por célula. Esses resultados estão mostrados nos dois outros gráficos abaixo. Sabendo-se que: - a afidicolina inibe a enzima DNA polimerase - a colchicina inibe a polimerização das subunidades que formam os microtúbulos a) analise o resultado do experimento mostrado no gráfico I e calcule a porcentagem das células que se encontram nas fases do ciclo celular G1, S e G2 + M; 10 11

11 b) identifique os gráficos que representam, respectivamente, os resultados dos experimentos onde houve adição de afidicolina e de colchicina ao meio de cultura. Justifique sua resposta. 17) (UERJ 2011) Normalmente não se encontram neurônios no cérebro em plena divisão celular. Entretanto, no Mal de Alzheimer, grandes quantidades dessas células iniciam anormalmente o ciclo de divisão. Estudos mostram que até 10% dos neurônios nas regiões atingidas por tal degeneração tentaram iniciar a divisão celular. Contudo, nenhum deles conseguiu terminá-la, pois não foi observado o sinal mais característico da consumação da divisão de uma célula: cromossomos alinhados no meio dos neurônios. (S. Herculano-Houzel Adaptado de O cérebro nosso de cada dia. Rio de Janeiro: Vieira e Lent, 2002). Nomeie o tipo de divisão celular ao qual o texto faz referência e a fase dessa divisão correspondente ao alinhamento dos cromossomos. 18) (FUVEST 2005) Uma célula somática, em início de intérfase, com quantidade de DNA nuclear igual a X, foi colocada em cultura para multiplicar-se. Considere que todas as células resultantes se duplicaram sincronicamente e que não houve morte celular. a) Indique a quantidade total de DNA nuclear ao final da 1ª, da 2ª e da 3ª divisões mitóticas. b) Indique a quantidade de DNA por célula na fase inicial de cada mitose. 19) Considerando que a informação genética é igualmente carregada pelo óvulo e pelo espermatozoide, responda: a) Por que o óvulo é geralmente muito maior do que o espermatozoide? b) Quantos espermatócitos I se formam a partir de 150 espermatogônias? Justifique. c) Quantos ovócitos II poderiam ser produzidos a partir de 346 ovócitos I? E quantos óvulos? Justifique