BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 34 RIBOSSOMOS E SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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1 BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 34 RIBOSSOMOS E SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2 anticódon códon

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10 Como pode cair no enem (ENEM) Define-se genoma como o conjunto de todo o material genético de uma espécie, que, na maioria dos casos, são as moléculas de DNA. Durante muito tempo, especulou-se sobre a possível relação entre o tamanho do genoma medido pelo número de pares de bases (pb), o número de proteínas produzidas e a complexidade do organismo. As primeiras respostas começam a aparecer e já deixam claro que essa relação não existe, como mostra a tabela abaixo. espécie nome comum tamanho estimado do genoma (pb) nº de proteínas descritas Oryza saliva arroz Mus musculus camundongo Homo sapiens homem Rattus norvegicus rato Drosophila melanogaster mosca-da-fruta (Internet: e De acordo com as informações acima: a) o conjunto de genes de um organismo define o seu DNA; b) a produção de proteínas não está vinculada à molécula de DNA; c) o tamanho do genoma não é diretamente proporcional ao número de proteínas produzidas pelo organismo; d) quanto mais complexo o organismo, maior o tamanho de seu genoma; e) genomas com mais de um bilhão de pares de bases são encontrados apenas nos seres vertebrados.

11 Fixação 1) (UNIRIO) Um filamento de DNA apresenta-se ordenado com as seguintes bases nitrogenadas: AGT CAT CAG GAA TCC a) Qual será a sequência correspondente ao produto de transcrição do seu filamento complementar? b) Quantas ligações peptídicas deverá apresentar a proteína formada a partir do filamento de DNA em questão? Justifique.

12 ixação ) (UFF) Ao se pesquisar a função dos nucléolos realizaram-se experiências com uma linhagem utante do anfíbio Xenopus. Verificou-se que cruzamentos de indivíduos desta linhagem prouziam prole com alta incidência de morte os embriões se desenvolviam normalmente e, ouco depois da eclosão, os girinos morriam. Estudos citológicos mostraram que os núcleos dos embriões ou não apresentavam nucléolos, u apresentavam nucléolos anormais. Conclui-se que a primeira atividade celular afetada nestes embriões foi: ) o processamento do RNA mensageiro; ) a produção de RNA mensageiro; ) a produção de histonas; ) a produção de ribossomos; ) a produção de RNA polimerase.

13 Fixação 3) (PUC) Na genética, os genes são constituídos de ácido desoxirribonucleico, o DNA é formado por três classes de substâncias: um açúcar, a desoxirribose, ácido fosfórico e bases nitrogenadas que são de dois tipos: a) as purinas, a adenina, a guanina e as pirimídicas, a timina e a citosina; b) as purinas, a timina, a citosina e as pirimídicas, a adenina e a guanina; c) as purinas, a adenina, a timina e as pirimídicas, a citosina e a guanina; d) as pirimídicas, a adenina, a guanina e as purinas, a timina e a citosina; e) as principais, a timina, a guanina e as purinas, a adenina e a citosina.

14 Fixação F 4) (UFF) O dogma central da biologia molecular estabelece que a informação genética pode ser 5 transferida de macromolécula para macromolécula. No esquema abaixo, estão representadas as D transferências que ocorrem em todas as células, as que ocorrem apenas em alguns tipos especiais de microrganismos e as que nunca ocorrem. 1 DNA RNA Proteína 2 3 m De acordo com este esquema, as transferências que ocorrem nas células de todos os organismos superiores são indicadas por: a) 1, 2, 3, 5 e 6 b) 1, 2, 5 e 6 c) 1, 5 e 6 d) 2, 4, 5 e 6 e) 5, 6 e 3

15 ixação ) (UFRJ) Um cientista analisou o conteúdo de bases nitrogenadas de uma amostra pura de NA, correspondente a um determinado gene. Os valores encontrados estão na tabela abaixo: Tipos de base Adenina Citosina Timina Guanina Números de base O cientista interpretou esses resultados como sendo comparáveis com um DNA, cuja olécula é formada apenas por uma cadeia (um filamento). Justifique a conclusão do cientista.

16 Fixação F t 6) 7 Humano tem mais de 100 mil genes i Pesquisadores da Incyte Pharmaceuticals Inc., da Califórnia, revelaram que há em torno m de 140 mil genes dedicados à elaboração de proteínas que programam as células do corpo humano. (Jornal do Brasil, 25/09/99) A síntese das proteínas, de acordo com a informação contida nos genes, ocorre por intermédio de: a) polirribossomos com moléculas de RNA mensageiro; b) enzimas presentes nas membranas do complexo de Golgi; c) ribossomos isolados ligados à membrana do envoltório nuclear; d) mensagens nas enzimas da membrana do retículo endoplasmático granular.

17 ixação ) (UERJ) O gráfico abaixo demonstra a distribuição citoplasmática do número de ribossomos solados e polirribossomos, em comparação com o número de cadeias polipeptídicas em foração durante um certo período de tempo. número de cadeias polipeptídicas em formação polirrobossomos ribossomos isolados (Adaptação de ALBERTS, Bruce & outros. Molecular biology of the cell. New York, Garland Publishing, 1994, p. 239) Defina a relação existente entre os ribossomos isolados e a formação das cadeias polipepídicas. Justifique sua resposta.

18 Fixação Explique as porcentagens obtidas em todos os extratos das diferentes culturas no experimento. Justifique sua resposta. 8) (UFRRJ) Considerando as propriedades de duplicação do DNA, observe o resultado do experimento a seguir. 15 N 14 N 14 N Crescimento em 15 N 1 a Geração 14 N 2 a Geração 14 N (Figura: SOLOMON et. al. Biology, p. 279.) 1 a etapa: Em uma cultura com 14 N, obtém-se o crescimento de colônias de bactérias. Após esse crescimento, promove-se o desenvolvimento de mais duas gerações em cultura com 15 N. 2 a etapa: Extrai-se o DNA de todas as bactérias e obtém--se o seguinte resultado: Cultura de crescimento com 14 N: 300 moléculas de DNA todas com 14 N. Cultura de 1 a geração com 15 N: 600 moléculas de DNA todas com 14 N e 15 N. Cultura de 2 a geração com 15 N: 1200 moléculas de DNA nas quais 600 com 15 N e 600 com 14 N e 15 N.

19 Proposto 1) (PUC) As tetraciclinas constituem uma classe de antibióticos produzidos por bactérias do gênero Streptomyces. Elas atuam impedindo que o RNA transportador se fixe ao ribossomo nas células bacterianas. Em qual processo biológico este antibiótico atua? a) Transcrição. d) Divisão celular. b) Síntese Proteica. e) Recombinação. c) Replicação do DNA.

20 Proposto 2) (ENEM) Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não codificante. Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região não codificante do DNA. (S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: Scientific American Brasil, jun./2008. Com adaptações). A região não codificante do DNA pode ser responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contém: a) as sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo; b) uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequência de aminoácidos que formam o gene; c) centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas; d) informações que, apesar de não serem traduzidas em sequências de proteínas, interferem no fenótipo; e) os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies.

21 Proposto 3) (UNIFICADO) Partindo-se do conhecimento do RNAm (CCU GAG), indique, nas opções abaixo, qual a sequência correta do DNA e do RNA transportador: a) GCA CUC C CCA GUG b) CCA GAG C GGT CTC c) GGA CTC G GGA CUC d) GGU CTC A GGA TCT e) GGT TAG U G TTA AGC

22 Proposto 4) (UFF) O fumo está relacionado ao aumento de risco para o câncer de pulmão. O hábito de fumar expõe os fumantes a substâncias com atividade carcinogênica. O Benzo(a)pireno, um dos principais agentes carcinogênicos presentes na fumaça do cigarro, tem a capacidade de promover mutações no DNA levando a mudança da base guanina para timina. Suponha que um trecho da fita molde de DNA do gene X representado a seguir possa ser alterado em presença do benzo[a]pireno, em um dos dois sítios indicados. Sítios de mutação: 1 2 Trecho da fita Molde do gene X normal 3 ACC - ATG - CCG - GCA 5 Considere que o RNA mensageiro seja formado a partir das trincas mostradas no esquema acima. Indique as alterações que ocorrerão na síntese da proteína X quando a mutação for localizada nos diferentes sítios, justificando cada resposta com a utilização do código genético a seguir: Primeira Letra U C Código Genético* Segunda Letra A G A G UUU UUC UUA UUG UUU UUC UUA UUG Fenilalanina Leucina Leucina UUU UCC UCA UCG CCU CCC CCA CCG Serina Prolina UAU UAC UAA UAG CAU CAC CAA CAG Tirosina Parada UAU UAC UAA UAG Cisterina Parada Triptofano UAU Hisidina UAC Arginina Giulamina UAA UAG

23 Proposto 5) (UFF) Após o anúncio histórico da criação de vida artificial no laboratório do geneticista Craig Venter o mesmo responsável pela decodificação do genoma humano em 2001, o presidente dos EUA, Barack Obama, pediu a seus conselheiros especializados em biotecnologia para analisarem as consequências e as implicações da nova técnica. (O Globo on-line, 22/05/2010) A experiência de Venter ainda não explica como a vida começou, mas reforça novamente que, sob determinadas condições, fragmentos químicos são unidos para formar a principal molécula responsável pelo código genético da vida. Para a síntese de uma molécula de DNA em laboratório, a partir de uma fita molde de DNA, além do primer, deve-se utilizar: a) nucleotídeos de timina, citosina, guanina e adenina; DNA e RNA polimerase; b) nucleotídeos de timina, citosina, guanina e uracila; e DNA polimerase; c) nucleotídeos de timina, citosina, guanina e adenina; e DNA polimerase; d) nucleotídeos de timina, citosina, guanina e uracila; e RNA polimerase; e) nucleotídeos de timina, citosina, guanina, uracila e adenina; e DNA polimerase.

24 Proposto 6) (UFRJ) A sequência de DNA de um gene dos procariotos pode ser deduzida a partir da sequência de seu RNA mensageiro (mrna). Já no caso dos eucariotos, frequentemente essa técnica não é adequada para determinar a sequência completa dos nucleotídeos do gene. Explique por que, no caso dos eucariotos, nem sempre é possível obter a sequência de um gene a partir do mrna.

25 Proposto 7) (UERJ) Uma mutação em uma célula dá origem a um códon de terminação UAG na porção central de um RNA mensageiro que codifica uma determinada proteína. Uma mutação em outro gene dessa mesma célula leva à alteração de uma base nitrogenada no anticódon do RNA transportador (RNA t ) da tirosina. Essa alteração faz o RNA t reconhecer o códon UAG como sendo da tirosina e a continuar a transportá-la normalmente. Identifique a trinca de bases do DNA que originou o anticódon mutado e indique como a presença desse RNA t alterado pode interferir nas estruturas primárias das proteínas sintetizadas a partir de genes normais.

26 Proposto 8) (UFF) Para estudar a ação de certo medicamento, dividiu-se uma cultura de células em crescimento exponencial em quatro amostras idênticas que foram rotuladas como X, Y, W e Z. A seguir, adicionou-se uridina marcada radioativamente com 3 H à amostra X, uridina marcada radioativamente com 3 H e medicamento à amostra Y, o aminoácido metionina marcado radioativamente com 32 S à amostra W e o aminoácido metionina marcado radioativamente com 32 S e medicamento à amostra Z. Após algum tempo, preparou-se as frações nuclear e citosólica de cada uma das quatro amostras. Mediu-se a seguir, o nível de radioatividade ( 3 H e 32 S) incorporada nessas frações. Os resultados estão representados nos gráficos abaixo: a) Identifique as macromoléculas que incorporam, respectivamente, o 3 H e o 32 S. b) A partir das análises dos gráficos, descreva o efeito do medicamento na biossíntese de macromoléculas. c) Informe que fração nuclear ou citosólica se apresentaria marcada caso o nucleosídeo utilizado, na amostra X, fosse a timidina marcada radioativamente com 3 H. Explique sua resposta.

27 Proposto 9) (UERJ) Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto, a síntese de proteínas. Considere um experimento em que a actinomicina D foi adicionada a uma cultura de células eucariotas, medindo-se, em função do tempo de cultivo, a concentração de três diferentes proteínas, A, B e C, no citosol dessas células. Em experimento similar, esse antibiótico foi substituído pela puromicina, sendo medidas as concentrações das mesmas proteínas. A tabela a seguir mostra os resultados dos dois experimentos. Antibiótico Actinomicina D Puromicina Tempo de cultivo (min.) Concentração das proteínas no citosol (µm) A B C 0 2x10-2 2x10-2 2x x x x x10-5 7x x x10-6 3x x x10-2 2x10-2 2x x x x x10-5 8x10-5 8x x10-5 1x10-5 1x10-5 Considere que a meia-vida de uma molécula na célula é igual ao tempo necessário para que a concentração dessa molécula se reduza à metade. Estabeleça a ordem decrescente dos tempos de meia-vida dos RNA mensageiros das proteínas A, B e C. Compare, também, o tempo de meia-vida dessas proteínas e estabeleça a relação entre esses tempos.

28 Proposto 10) (UERJ) A mutação no DNA de uma célula eucariota acarretou a substituição, no RNA mensageiro de uma proteína, da 15 a base nitrogenada por uma base C. A disposição de bases da porção inicial do RNA mensageiro da célula, antes de sua mutação, é apresentada a seguir: início da tradução AUGCUUCUCAUCUUUUUAGCU... Observe os códons correspondentes a alguns aminoácidos: Aminoácido codificado fenilalanina fenilalanina leucina leucina leucina metionina valina valina Códon UUU UUC UUA UUG CUC AUG GUU GUA Sabe-se que o códon de iniciação de leitura é AUG. A probabilidade de que a proteína a ser traduzida pelo RNA mensageiro da célula que sofreu mutação não apresente alterações na disposição de seus aminoácidos é de: a) 0 b) 0,25 c) 0,50 d) 1,00

29 Proposto 11) (UFRJ) No ADN, a transcrição dos genes não está restrita a somente uma das suas cadeias. Para alguns genes, a sequência de nucleotídeos transcrita pode estar em uma cadeia, ao passo que a sequência do outro gene pode estar localizada na cadeia oposta. No entanto, sabe-se que no mesmo trecho nunca ocorre a transcrição simultânea das duas cadeias de uma molécula de ADN. Tal evento inibiria o processo da tradução. Explique por que ocorreria a inibição da tradução, se a transcrição de uma cadeia do ADN ocorresse ao mesmo tempo que a transcrição da sua cadeia complementar no mesmo trecho.