Núcleo. Biologia Turma 1 Professora Mariana Projeto Aprendendo a Aprender PET-BICE Aula 5 Exercícios:

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1 Biologia Turma 1 Professora Mariana Projeto Aprendendo a Aprender PET-BICE Aula 5 Exercícios: 1) O que é carioteca? Como se chama os organismos que tem carioteca? 2) O que é ciclo celular? 3) (UNIUBE-MG) Um núcleo eucarionte diferencia-se do procarionte: a) pelo número de cromossomos. b) pelo número de mitocôndrias. c) pela membrana nuclear. d) pela membrana celular. e) pelo número de núcleos. 4) (FCC-BA) Nas células em interfase, o material genético aparece na forma de: a) carioteca. b) fuso acromático. c) nucléolo. d) cromatina. e) cariolinfa. 5) (PUC-RJ) Entre as estruturas intracelulares enumeradas abaixo, marque a única que não é organela citoplasmática: a) retículo endoplasmático. b) aparelho de Golgi. c) nucléolo. d) lisossomo. e) mitocôndria. 6) O processo de regeneração dos tecidos lesionados é feito pelo processo mitótico. Então, podemos dividir a mitose em quatro fases: a) Prófase, Metáfase, Anáfase e Telofáse. b) Telófase, Prófase, Procariose e Meteorose c) Prófase, Metáfase, Prófase II, e Metáfase II d) Prófase, Simbiose, Metáfase e G2 Núcleo O núcleo é a região da célula que controla o transporte de informações genéticas. Coordena e comanda as funções celulares. No núcleo ocorre tanto a duplicação do DNA, imprescindível para a divisão celular, como a síntese do RNA, ligada a produção de proteínas nos ribossomos (O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da

2 proteína). O núcleo celular animal apresenta a carioteca, que contêm em seu interior os cromossomos. Carioteca ou envoltório nuclear: Ela permite a troca de material com o citoplasma. É formada por duas membranas lipoprotéicas, separa o núcleo do citoplasma, contém poros e ribossomos. Está presente em toda divisão celular, some no início da divisão e só aparece no final do processo. Cromatina: O material genético é formado por proteínas básicas (histonas) associadas à molécula de DNA. O termo cromatina refere-se ao material genético descondensado, encontrado no núcleo interfásico. Os filamentos de cromatina são os cromonemas e apresentam regiões que, durante a interfase, podem apresentar-se espiraladas e não-espiraladas, denominadas, respectivamente, heterocromatina e eucromatina. Cada cromonema, durante a divisão celular, sofre condensação e se transforma em cromossomo. Cromossomos: Cada tipo de organismo apresenta um número cromossômico comum a cada uma das células constituintes. Uma célula que apresenta duas séries completas de cromossomos é chamada diplóide (2n). Espermatozóides e óvulos, que têm somente uma série de cromossomos, são ditos haplóides (n). O número cromossômico haplóide presente nos gametas é fundamental para o restabelecimento da diploidia que ocorre na fecundação. Em uma célula somática, os cromossomos organizam-se aos pares, os chamados cromossomos homólogos. Esses cromossomos apresentam correspondência gênica, pois os genes alelos ocupam posições correspondentes. Cada posição ocupada por um gene é denominada locus. Estrutura do cromossomo (Fig. 1). Fig. 1: Estrutura do cromossomo Uma das grandes questões de manutenção da vida é como as células fazem para que suas informações não sejam perdidas, quando elas morrem? Bem, ao longo da vida de uma célula, ela gera novas células filhas, idênticas a ela, que carregam consigo todas as informações da célula mãe. Isso acontece através do processo de ciclo celular, o qual envolve a duplicação do material celular e a divisão da célula. Vamos, então, aprender sobre os mecanismos através dos quais as células podem se dividir e compreender a importância para a sobrevivência. Ciclo celular A função básica do ciclo celular das células somáticas é duplicar todo o conteúdo de DNA nos cromossomos e, com precisão, separar essas cópias dentro de

3 cada uma das duas células filhas idênticas. O ciclo celular é dividido em quatro fases: G1, S, G2 e M (Fig. 2). As três primeiras fases, consideradas em conjunto, são chamadas de interfase. Elas são essenciais para permitir o crescimento celular, pois a interfase dura um período grande de tempo, no qual as células crescem, duplicam a sua massa protéica e preparam-se para a divisão. Assim, a interfase pode ocupar 23 horas das 24 horas de um ciclo, enquanto a fase M dura uma hora restante. Fig. 2 Ciclo celular Interfase: Fase G1: G1 provém do inglês gap, que significa intervalo, é o período de produção de enzimas, proteínas e conseqüentemente, síntese de RNA. Nesse período a célula aumenta de tamanho. Fase S: A célula duplica todo o seu conteúdo celular, incluindo seu DNA. Fase G2: também constitui uma fase de controle do ciclo celular, pois é nesta fase que a célula verifica se a replicação do DNA ocorreu corretamente e pode interromper o ciclo e permitir que a célula volte para a fase S. Mitose: Envolve uma série de eventos que dão início a divisão nuclear (mitose) e terminam com a citocinese, um processo que implica na divisão do citoplasma, finalizando assim a divisão das duas células filhas. A mitose é composta por cinco etapas (Fig. 3):

4 Fig.3: Fases da mitose Prófase: a cromatina condensa-se ainda mais, originando cromossomos mais compactos, o que favorecerá a separação das cromátides irmãs; Pró-metáfase: o envoltório nuclear (carioteca) é rompido e os cromossomos vão fixarse nos microtúbulos do fuso mitótico (uma estrutura do citoesqueleto das células eucariotas, envolvida na mitose e na meiose). A sua função é a de separar os cromossomos, durante a divisão celular. Metáfase: os cromossomos são alinhados na região equatorial da célula, posicionandose para a separação; Anáfase: ocorre a separação das cromátides irmãs e movimentação dos cromossomos para os polos formados; Telófase: os cromossomos sofrem uma descondensação e organizam-se em dois núcleos intactos. Seguida da última etapa da mitose, ocorre citocinese, com a divisão da célula em duas, completando a divisão celular. Meiose: Meiose é o processo pelo qual células diplóides formam células haplóides, com recombinação gênica, o que ocorre, na maior parte das vezes, na formação de gametas, e, em casos menos comuns, na formação de esporos, e que consiste em duas divisões celulares sucessivas: primeiramente, uma divisão reducional, e, logo a seguir, uma divisão comum, ou equacional. Divisão Reducional: ocorre em células gaméticas (germinativas), produção de esporos. A meiose mantém constante o número de cromossomos das espécies de reprodução sexuada; ocorrem duas divisões nucleares com redução de 2n cromossomos para n cromossomos. Prófase I: é relativamente longa e bem mais complexa que a prófase da mitose. Ocupa cerca de 90% do tempo global da meiose. Os cromossomos, inicialmente finos e longos, condensam-se, tornando-se mais visíveis. Ela compreende diversas subfases: LEPTÓTENO - (do gr. Leptos, finos ; tainos, fita ): é o início do processo e, portanto, é aqui que ocorre o aparecimento dos cromossomos, em função da espiralização dos cromossomos (já duplicados durante a intérfase). ZIGÓTENO - (do gr. Zigos, par ): os cromossomos homólogos se juntam, formando pares. Esse fenômeno é conhecido como pareamento, ou sinapse cromossômica.

5 PAQUÍTENO - (do gr. Pakhis, grosso ): cada cromossomo torna-se mais espesso, pois as suas cromátides se dispõem paralelas, presas apenas pelo centrômero. Os cromossomos homólogos entrelaçam as suas cromátides em pontos bem definidos, porém totalmente aleatórios. E esse entrelaçamento, que é chamado crossingover (sobrecruzamento), só ocorre entre uma cromátide de um cromossomo homólogo. Nunca se faz entre as duas cromátides do mesmo cromossomo. Por isso, dizemos que o crossingover ocorre entre cromátides homólogas, porém, não irmãs. DIPLÓTENO - (do gr. Diplos, duplos ): os centrômeros dos cromossomos vão se afastando reciprocamente. E, então, os pontos de entrelaçamento das cromátides se tornam mais visíveis. Esses pontos constituem os quiasmas. Os quiasmas vão deslizando para as extremidades dos cromossomos à proporção que eles se afastam. Mas a essa altura, as cromátides já trocaram segmentos com genes. Houve uma permuta gênica entre elas. DIACINESE - (do gr. Dia, através de ; kinesis, movimento ): nessa fase, os cromossomos homólogos se separam completamente. Suas cromátides já contêm genes permutados. A cariomembrana desaparece. O material nuclear se mistura com o material citoplasmático e os cromossomos se dispõem desordenadamente entre as fibrilas do fuso mitótico. Cada cromossomo é constituído por duas cromátides, embora ainda não se distingam. Durante os acontecimentos descritos, os nucléolos desagregam-se, e vai-se formando o fuso acromático. No final da prófase I, o invólucro nuclear desaparece completamente. Metáfase I: os bivalentes ligam-se aos microtúbulos do fuso acromático por zonas específicas dos centrômeros, com os pontos de quiasma no plano equatorial e os centrômeros dos cromossomos homólogos voltados para pólos opostos. A orientação de cada par de homólogos, em relação aos pólos da célula, realiza-se ao acaso, independentemente da sua origem materna ou paterna. Anáfase I: verifica-se a segregação, ou seja, a separação dos cromossomos homólogos de cada bivalente e a migração de cada um dos cromossomos para pólos opostos migração polar. Cada um desses cromossomos é constituído por duas cromátides. O modo como se realiza a migração é puramente aleatório, podendo ocorrer vários tipos de recombinação de cromossomos maternos e paternos. Telófase I: Inicia-se quando os cromossomos atingem os pólos do fuso acromático. Nesta fase, verifica-se a descondensação dos cromossomos, o aparecimento do nucléolo

6 e do invólucro nuclear. Os dois núcleos formados têm, cada um deles, metade do número de cromossomos do núcleo inicial. A citocinese pode ocorrer ao longo dos dois últimos estágios, determinando a formação de duas células haplóides. Divisão equacional: Metáfase II: Os cromossomos, cada um com dois cromátides, dispõem-se na zona equatorial de cada fuso acromático, com os centrômeros nos respectivos planos equatoriais. Anáfase II: Os centrômeros dividem-se e cada cromossomo com uma só cromátide migra para o pólo respectivo. Estes cromossomos podem ser geneticamente diferentes, devido aos fenômenos de crossing-over verificados na prófase I. Telófase II: Inicia-se quando os cromossomos atingem os pólos dos fusos acromáticos. Ocorre então descondensação dos cromossomos, originando-se os núcleos resultantes, com constituição dos invólucros nucleares e dos nucléolos. A citocinese determina a formação de quatro células-filhas haplóides Exercícios 1 (ENEM 2015) Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito empregados para estudo e caracterização de células secretoras. Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora? a)

7 b) c) d) e)

8 2) (ENEM 2015) Um importante princípio da biologia, relacionado à transmissão de caracteres e à embriogênese humana, foi quebrado com a descoberta do microquimerismo fetal. Microquimerismo é o nome dado ao fenômeno biológico referente a uma pequena população de células ou DNA presente em um indivíduo, mas derivada de um organismo geneticamente distinto. Investigando-se a presença do cromossomo Y, foi revelado que diversos tecidos de mulheres continham células masculinas. A análise do histórico médico revelou uma correlação extremamente curiosa: apenas as mulheres que antes tiveram filhos homens apresentaram microquimerismo masculino. Essa correlação levou à interpretação de que existe uma troca natural entre células do feto e maternas durante a gravidez. MUOTRI, A. Você não é só você: carregamos células maternas na maioria de nossos órgãos. Disponível em: Acesso em: 4 dez (adaptado). O princípio contestado com essa descoberta, relacionado ao desenvolvimento do corpo humano, é o de que a) o fenótipo das nossas células pode mudar por influência do meio ambiente. b) a dominância genética determina a expressão de alguns genes. c) as mutações genéticas introduzem variabilidade no genoma. d) as mitocôndrias e o seu DNA provêm do gameta materno. e) as nossas células corporais provêm de um único zigoto. 3) (ENEM 2015) O formato das células de organismos pluricelulares é extremamente variado. Existem células discoides, como é o caso das hemácias, as que lembram uma estrela, como os neurônios, e ainda algumas alongadas, como as musculares. Em um mesmo organismo, a diferenciação dessas células ocorre por a) produzirem mutações específicas. b) possuírem DNA mitocondrial diferentes. c) apresentarem conjunto de genes distintos. d) expressarem porções distintas do genoma. e) terem um número distinto de cromossomos. 4) (UFla/ PAS-2001) Nos seres multicelulares, a mitose é um processo que tem como principal função a) o movimento celular. b) a produção de gametas. c) a produção de energia. d) a expressão gênica. e) o crescimento.

9 5) (Unicamp-2005) 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) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D? 6) (VUNESP-2007) O esquema representa a espermatogênese humana, processo no qual, a partir de divisões e diferenciações celulares, serão produzidos os espermatozóides que darão origem aos indivíduos da geração seguinte. Pode-se dizer que: a) a seta de número 1 indica mitose. b) a célula A é chamada de espermátide. c) nas células B, cada cromossomo tem duas cromátides. d) a partir da puberdade, ocorrem apenas os eventos representados pelas setas de números 2 e 3. e) as células A, B e C são haplóides. 7) (UNICAMP-2009) A figura abaixo mostra um corte histológico de um tecido vegetal em que estão assinaladas células em diferentes momentos do ciclo celular.

10 a) Em algumas das células mostradas na figura é esperado encontrar atividades de síntese de RNA mensageiro. Em qual das células, numeradas de 1 a 3, deve ocorrer maior atividade de síntese desse ácido nucléico? Justifique indicando a característica da célula que permitiu a identificação. b) O que faz com que, em mitose, ocorra a separação das cromátides-irmãs de forma equitativa para os pólos das células? Indique em qual das células numeradas na figura está ocorrendo essa separação.

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