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52 B IO Q U ÍM IC A ÁCIDOS NUCLEICOS São moléculas formadas por unidades complexas chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é um grupamento molecular formado por três subunidades: uma base nitrogenada, uma pentose e um grupamento fosfato. Nos seres vivos há dois tipos de ácidos nucleicos: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). O DNA dirige a síntese de proteínas, controla as atividades metabólicas e a arquitetura das células e dos seres vivos como um todo. O RNA recebe as informações contidas nas moléculas de DNA e as transfere para os ribossomos, onde as enzimas e outras proteínas são produzidas. Em ambos os ácidos nucleicos, as ligações entre os nucleotídeos sempre acontecem da mesma 7 8 9 5 6 1 2 3 4 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 6 7 8 9 5 6 2 3 4 Citosina aTimina GuaninaAdenina R R RRR Purinas Pirimidinas maneira. O grupo fosfato de um nucleotídeo se liga à pentose de um outro nucleotídeo, com a saída de uma molécula de água. O grupo fosfato desse outro nucleotídeo pode se ligar à pentose de um terceiro nucleotídeo e assim sucessivamente. Os nucleotídeos vão se enfileirando e formando longos filamentos chamados polinucleotídeos. As bases nitrogenadas que integram os nucleotídeos são classificadas em dois grupos: purinas ou púricas (adenina e guanina) e pirimidinas ou pirimídicas (citosina, timina e uracila). Os açúcares que entram na formação dos ácidos nucleicos são pentoses (monossacarídeos com cinco carbonos): ribose (RNA) e desoxirribose (DNA). O grupamento fosfato origina-se do ácido fosfórico, e é o mesmo para os dois ácidos. Os nucleotídeos são os blocos formadores das moléculas de ácidos nucleicos. Uracilo B IO Q U ÍM IC A 53www.biologiatotal.com.br ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA) O DNA é o material genético das células. É grande e complexo e contém uma enorme quantidade informações. Pode se duplicar, gerando cópias perfeitas de si mesmo. Comandando a síntese de proteínas, controla o metabolismo e a arquitetura da célula. Nas moléculas de DNA, o número de nucleotídeos com adenina é igual ao número de nucleotídeos com timina, e os nucleotídeos com guanina existem na mesma quantidade que os nucleotídeos com citosina. O modelo de Watson e Crick mostra molécula de DNA como uma escada retorcida (ou dupla hélice), formada por dois filamentos paralelos de DNA. As bases complementares se mantêm próximas graças ao emparelhamento por meio de ligações de hidrogênio, que se formam sempre da mesma maneira: adenina com timina (2 ligações) e citosina com guanina (3 ligações). A = T e C ≡ G O DNA tem capacidade de autoduplicação, o que permite a geração de cópias idênticas de si mesmo. Durante a sua autoduplicação, ou replicação, os dois filamentos de DNA se separam. A enzima DNA polimerase usa cada filamento como molde para a montagem de um filamento novo. Quando o processo se completa, à frente de cada filamento antigo surge um filamento novo. A replicação do DNA é semiconservativa, ou seja, toda vez que uma molécula se duplica, metade da fita dupla é proveniente da molécula original e a outra metade é nova, assim como vemos na imagem. Em cada molécula nova de DNA, apenas um filamento é realmente recém-formado, enquanto o outro filamento foi preservado da molécula inicial. Por isso, dizemos que a replicação do DNA é semiconservativa. Piadinha biológica para os Jubialunos e Jubialunas! Durante a duplicação do DNA, fundamental para a divisão celular (Mitose e Meiose), a DNA polimerase - principal enzima envolvida - sitentiza as fitas de DNA no sentido 5’ - 3’, produzindo fitas complementares. 54 B IO Q U ÍM IC A A DESCOBERTA DO DNA A descoberta do DNA ocorreu em 1869, pelo bioquímico alemão Johann Friedrich Miescher (1844 - 1895). Miescher buscava determinar os componentes químicos do núcleo celular e usava os glóbulos brancos contidos no pus para as pesquisas, eles são células que apresentam núcleos grandes e fáceis de serem isolados do citoplasma. Analisando os núcleos, Miescher descobriu a presença de um composto de natureza ácida que era desconhecido até o momento. Esse composto foi denominado, por Miescher, nucleína. Em 1880, um outro pesquisador alemão, Albrecht Kossel (1883 - 1927), demonstrou que a nucleína continha bases nitrogenadas em sua estrutura, explicando o fato da nucleína ser rica em nitrogênio. Nove anos depois, Richard Altmann (1852 - 1900), que era aluno de Miescher, obteve a nucleína com alto grau de pureza, comprovando sua natureza ácida e dando-lhe, então, o nome de ácido nucleico. A partir daí, o material mais utilizado para estudo e obtenção do ácido nucleico passou a ser o timo de bezerro, cujo tecido apresenta células com núcleos grandes. Foi descoberto que a degradação do ácido nucléico do timo, chamado de ácido timonucleico, liberava quatro tipos de bases nitrogenadas: - dois tipos de bases - purinas: adenina e guanina - dois tipos de bases pirimidinas: citosina e timina Em 1912, Phoebus Levine (1869 - 1940) e Walter Jacobs (1883 - 1967) concluíram que o componente básico dos ácidos nucleicos era uma estrutura composta por uma unidade que se constituía numa base nitrogenada ligada a uma pentose, que por sua vez, ligada a um fosfato. Esta unidade foi denominada de nucleotídeo. Um ácido nucleico seria então uma molécula composta por vários nucleotídeos unidos entre si, ou seja, um polinucleotídeo. Os estudos dos ácidos nucleicos continuaram por muitos anos sem que os cientistas soubessem de sua importância como material hereditário, descoberta que só foi realizada muitos anos depois. Francis Crick e James Watson foram os primeiros a resolver o problema e propor um modelo tridimensional do DNA, uma “estrutura com duas cadeias helicoidais que se enrolam em torno do mesmo eixo”, escreveram, imaginando, ao mesmo tempo, “um possível mecanismo de cópia do material genético”. Sendo teóricos, os dois pesquisadores se beneficiaram das experiências de alguns de seus colegas, que tentavam observar a estrutura graças à difração dos raios X através de cristais da DNA purificado, em particular Maurice Wilkins e Rosalind Franklin. É por isso que Crick e Watson compartilharam com Wilkins (Rosalind Franklin morreu nesse meio tempo) o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina de 1962. Francis Crick morreu em julho de 2004, poucos meses antes de Wilkins. James Watson acaba de celebrar seus 85 anos. EX ER CÍ CI O S 55www.biologiatotal.com.br QUAL A UTILIDADE E SUA FUNÇÃO? Uma vez que estamos falando em ácidos nucleicos, portanto, ácidos encontrados nos núcleos das células, convém saber que o núcleo representa justamente a central de informações de uma célula. É como uma torre de controle, de onde são distribuídas informações para cada célula executar sua tarefa. USOS E DESCOBERTAS SOBRE O DNA Os cientistas podem hoje manipular os genes diretamente, sob formas cada vez mais sofisticadas. É possível, por exemplo, extrair o DNA de uma célula, fragmentar esse DNA, separar as partes contendo alguns genes específicos e introduzir esses genes em outro organismo vivo. É o que faz a Biotecnologia, identificando um gene, isolando-o e multiplicando-o a partir de diversos organismos vivos. De uma gota de sangue, de um fio de cabelo ou de um osso se pode extrair o DNA. A identificação genética de um animal, por exemplo, pode ser feita hoje a partir de um simples segmento de DNA encontrado em um osso. Por outro lado, uma espécie pode receber genes de um ser vivo de A descoberta da utilidade e função do DNA levaram a novas conquistas em diversas áreas da Ciência, Economia e Medicina. LEITURA COMPLEMENTAR A-T-C-G-X-Y: O CÓDIGO GENÉTICO DE 6 LETRAS outra espécie – isso vem sendo feito há muito tempo com plantas – e, assim, essa espécie é instruída a produzir substâncias novas, a partir do gene recebido. Os estudos do DNA já levarama Engenharia Genética à técnica da clonagem, inclusive em bactérias e vírus. Um outro trabalho interessante é o Projeto Genoma. Este é um projeto internacional, em que cientistas de várias partes do mundo juntaram esforços com o objetivo de traçar o ‘mapa’ do organismo humano. O esperado é que se possa detectar, através da decifração dos códigos do DNA, todas as possíveis doenças que o homem possa ter e como eliminá-lo. Buscando produzir novas formas de vida, com novas funções, principalmente terapêuticas, pesquisadores desenvolveram mais duas letras em nosso código genético, capazes de serem lidas, transcritas em RNA, e codificarem mais aminoácidos do que aqueles já conhecidos. Se você se lembra das aulas de genética, deve saber que as formas de vida na Terra são armazenadas em um alfabeto que não tem 26 letras, como o latino. Ele tem 4! As letrinhas, biologicamente conhecidas como bases nitrogenadas, são a Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina (G). Se “encaixarmos” essas letras, somos capazes de formar dois pares: A-T e C-G, e 20 aminoácidos. Agora, pare e pense comigo: se você quisesse novas combinações de letras, o que você faria? Bom, para criar combinações diferentes, os pesquisadores resolveram inserir mais uma dupla de letras no nosso DNA: apresento-lhes o X e o Y. Jubilut, mas isso não é novidade. Em 2014 já haviam desenvolvido essa bactéria sintética! Sim, concordo com você! A novidade agora, publicada no final do mês de novembro na revista Nature, é que as bactérias que 56 EX ER CÍ CI O S ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA) O RNA é o ácido ribonucleico, constituído pela pentose ribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, uracila (esta ausente do DNA), adenina e guanina. O RNA pode se dobrar sobre si mesmo, mas não se encontra sempre emparelhado com outro filamento de RNA, ou seja, é formado por uma fita simples de nucleotídeos. Há três tipos de RNA, nas células: - RNA mensageiro (RNAm) – é um longo filamento de RNA, que se forma tendo um filamento de DNA como molde. A formação do RNAm chama-se transcrição. O processo é catalisado pela enzima RNA polimerase. continham o DNA tradicional, foram capazes de ler as bases não-naturais, e transcrevê- las em moléculas de RNA. No trabalho publicado em 2014, ela era capaz somente de ler as letrinhas. Agora, a bactéria utiliza o RNA transcrito para produzir uma variante de proteína, contendo aminoácidos não naturais, mas funcionais. Como consequência, em vez de codificarem 20 aminoácidos, como as bases nitrogenadas tradicionais fazem, o novo código genético é capaz de produzir até 152 aminoácidos. Mas... Pra que fazer novas combinações? Novos aminoácidos, podem produzir novas proteínas, que poderão ser utilizadas para fins terapêuticos. Esses novos organismos artificiais podem ser úteis para a fabricação de novos fármacos, vacinas, biocombustíveis, ou mesmo outro tipo de molécula. A meta dos pesquisadores é produzir novas formas de vida, e com elas novas funções. Eles acrescentam que as letras artificiais também podem ser combinadas com um sistema de edição genética, como o CRISPR, melhorando a eficácia na incorporação de novos aminoácidos. Ainda assim, o principal objetivo dos pesquisadores é demonstrar que o “sistema sintético” pode ser eficaz em outros organismos, além das bactérias. E para quem tem alguma suspeita ou desconfiança a respeito desse método, os pesquisadores explicam que não há o que temer: se acontecer de uma bactéria “escapar”, elas deixam de ser sintéticas pois sofrerão uma mutação natural, tornando-se uma bactéria normal. Acrescenta ainda que “artificial”, “sintético” e ”não natural” devem ser vistos como “melhorados”, e não como algo negativo. Fonte: Nature, Público, Science. - RNA transportador (RNAt) – também chamado RNA de transferência ou RNA solúvel. Suas moléculas têm o aspecto de “folhas de trevo”. A função do RNA transportador é colocar cada aminoácido em sua posição correta, sobre a molécula de RNA mensageiro. - RNA ribossômico (RNAr) – é formado a partir de regiões específicas de alguns cromossomos chamadas regiões organizadoras de nucléolo. Trata- se do tipo de RNA encontrado em maior quantidade nas células, e é um dos componentes estruturais dos ribossomos, juntamente com proteínas. EX ER CÍ CI O S 57www.biologiatotal.com.br Primeiro, temos que mudar a pergunta: “por que a Uracila é trocada por Timina no DNA?”. Mas por que mudar? Porque segundo as teorias mais consistentes sobre a história evolutiva das moléculas envolvidas nos processos biológicos, o DNA, que é mais complexo que o RNA, teria surgido a partir da molécula deste. Esta hipótese é reforçada quando observamos que existem vírus que possuem RNA e para completar seu ciclo passam por um processo onde RNA é transformado em DNA. Porém, este não é o assunto principal aqui. Apenas mantenha guardado em sua cabeça que Por que a Timina é trocada por Uracila no RNA? o DNA surgiu depois do RNA, isto vai ajudar na explicação! A Timina é praticamente igual à Uracila quanto à fórmula estrutural molecular. Além disso, Timina, Citosina e Uracila são bases nitrogenadas do tipo pirimidina, sendo assim muito parecidas. Portanto, se houvesse Uracila no DNA, poderiam ocorrer vários erros durante a replicação (duplicação) da molécula. A Timina é basicamente uma Uracila com um grupo metila, como podemos ver na figura abaixo. Esquema da síntese de proteínas por um ribossomo O DNA é o material genético das células Relacionando os dois tipos de ácidos nucleicos (DNA e RNA), eles são responsáveis pelo controle metabólico dentro da célula, numa complexa sequência de reações químicas conhecida como Síntese Proteica. Processo esse que será aprofundado em uma outra aula. Este grupo metila auxilia na proteção da molécula de DNA. Além disso, o mecanismo de desaminação (retirada de um radical amina) da Citosina forma a Uracila, e isto é um importante mecanismo de reparo para o DNA. Destas informações tiramos que o DNA é uma molécula que precisa ser mais conservada, já que é ele que conserva a informação genética necessária para manter as funções vitais do organismo. O RNA é apenas uma molécula para construir os produtos destas informações contidas no DNA. São muitas moléculas de RNA produzidas a todo o momento e que são desintegradas rapidamente e recicladas pela célula. Esta é uma das funções mais importantes na troca de base nitrogenada que vai formar o nucleotídeo que compõe as duas moléculas. Outra coisa que podemos acrescentar é que a Uracila, por não ter um radical (metil ou amina), como as moléculas de Citosina e Timina, 58 EX ER CÍ CI O S pode acabar se ligando com diversas bases nitrogenadas sem seguir o pareamento clássico (A/T(U) e C/G). Isso só acontece na molécula de RNA e é isto que torna este ácido nucleico mais maleável na sua estrutura tridimensional, sendo possível encontrar diferentes tipos de RNA na célula. Por fim, podemos ter uma ideia de como o nucleotídeo que tem Timina pode ser formado. Todos os nucleotídeos de Timina são provenientes de nucleotídeos de Uracila, sem gasto de energia. Portanto, é muito econômico usar esta reação e de quebra a célula preserva a informação genética contida no DNA. LEITURA COMPLEMENTAR FORÇAS INTERMOLECULARES Você sabe o que são forças intermoleculares? O prefixo inter quer dizer entre, considerando as palavras ao “pé da letra”, seriam forças (entre) moléculas. Mas, o que fazem? Ondem vivem? O que comem? Confira em nosso Blog! Pensar em como uma molécula interage com a outra é explicar as propriedades físicas da matéria: temperatura de fusão e ebulição, e a densidade. Pra entender melhor, veja se você sabe responder essa: se colocarmos a mesma quantidade de água e álcool em copos diferentes, o recipiente com álcool “desaparece” mais rápido do que a água (considere a mesma temperatura e a mesma pressão para ambos). Por quê?É possível explicar isso através das forças entre as moléculas, já que as interações no álcool são menores (fracas) em relação às da água (fortes). Outro exemplo é o pouso de insetos sobre uma película de água, veja: Devido às interações entre as moléculas de água, uma tensão na superfície da água é estabelecida com o inseto. Malandro como ele é, consegue repousar sobre a película de H2O tranquilamente (sambando na cara das inimigas). Quais os tipos de forças entre essas moléculas de água? As principais são as forças de Van der Waals: dipolo induzido (forças de London), dipolo permanente e ligações de hidrogênio. Em termos de intensidade entre as forças, temos que: Legenda? Quando as forças intermoleculares são comparadas, as ligações de hidrogênio são consideradas as mais intensas devido às suas propriedades de temperatura de fusão e de ebulição. Por exemplo, as interações entre as moléculas nas ligações de hidrogênio, são maiores se comparadas aos outros tipos de forças. Mas... O que será que essa “danada” de ligação de hidrogênio tem? EX ER CÍ CI O S 59www.biologiatotal.com.br A linha tracejada em azul é uma representação fictícia entre as moléculas de água. Perceba que o hidrogênio de uma molécula interage com o oxigênio de outra molécula, ficando sempre esse “H” entre os átomos de “O”. É exatamente essa característica, hidrogênio entre elementos com alta eletronegatividade (F, O, N), que define as pontes de hidrogênio como ligações fortes (alta intensidade), para as forças intermoleculares. Na mesma figura, observe ainda que os elétrons da ligação entre o oxigênio (O) e o hidrogênio (H) estão mais próximos do O, conferindo um caráter parcialmente negativo (δ-). Logo, o H terá um caráter parcialmente positivo (δ+), e isso ocorre em todas as moléculas de água. As cargas opostas se atraem, uma molécula de água se aproxima da outra, originando as ligações de hidrogênio. Agora, quando queremos explicar como um átomo se liga com outro, em uma espécie química, precisamos falar sobre forças intramoleculares ou, num termo mais conhecido, por ligações químicas. Vem cá, precisamos conversar... Para que uma molécula de água exista, por exemplo, são necessários dois hidrogênios e um oxigênio ao menos. E o que mantém esses átomos unidos são as ligações químicas. As ligações químicas podem ser todo tipo: metálicas, covalentes ou iônicas. Nelas, um átomo interage com outro para formar novas espécies químicas. Em termos de força (energia), as ligações químicas são muito maiores em relação às energias entre as moléculas (forças intermoleculares). Muito cuidado aqui para não cair em pegadinhas, Jubileitor: as ligações de hidrogênio podem ser comparadas com forças intramoleculares! As ligações entre os aminoácidos, são chamadas de ligações peptídicas, e são classificadas como forças intramoleculares (ligações covalentes). Responsáveis por manter unidas as estruturas secundárias de uma proteína, as ligações de hidrogênio são forças intermoleculares. Quando comparadas, a ligação de hidrogênio é mais fraca do que a ligação covalente. Agora você já sabe diferenciar quando que as “ligações de hidrogênio são fracas” e quando as “ligações de hidrogênio são fortes”. Isso depende do contexto em que a frase está inserida e da comparação entre forças intermoleculares ou intramoleculares. ANOTAÇÕES 60 EX ER CÍ CI O S novo linknovo link http://bit.ly/2PwBZ1j EX ER CÍ CI O S 61www.biologiatotal.com.br (UPF 2014) Celulose, esteroides, RNA e albumina são exemplos dos seguintes tipos de moléculas orgânicas, respectivamente: proteína, carboidratos, lipídio, ácido nucleico. carboidrato, lipídios, ácido nucleico, proteína. carboidrato, proteínas, ácido nucleico, lipídio. lipídio, carboidratos, proteína, ácido nucleico. proteína, carboidratos, ácido nucleico, lipídio (ULBRA 2012) Com relação ao DNA e ao RNA, é correto afirmar o seguinte: Ambos são dupla fita em todos os seres vivos. Ambos são constituídos de ribonucleotídeos. Ambos são polímeros de nucleotídeos. Ambos contêm a base U, uracila. Ambos contêm a base T, timina. (UPE 2013) Nos ácidos nucleicos, encontram-se bases nitrogenadas formando pares de relativas especificidades. Ao se analisar o DNA de uma determinada bactéria, encontram-se 38% de bases Citosina (C). Que percentuais de bases Adenina (A), Guanina (G) e Timina (T) são esperados, respectivamente? 62%, 38%, 62% 24%, 38%, 24% 38%, 12%, 12% 62%, 12%, 12% 12%, 38%, 12% a a a a a b b b b b c c c c c d d d e d e d e e EXERCÍCIOS (UECE 2015) A molécula de DNA armazena informação genômica que é transcrita e traduzida por mecanismos elegantes como os de transcrição e tradução. Entretanto, entre os distintos indivíduos biológicos construídos por mensagem contida no DNA, há uma singularidade biológica que se repete, mas se diferencia pelo modo como esta é organizada. Essa descrição corresponde à(s) molécula de RNAr. moléculas de RNAt. bases nitrogenadas. molécula de RNAm. (PUCRS 2015) Adenina, guanina e citosina são bases presentes tanto na estrutura de DNA como na de RNA. Qual das moléculas abaixo também está presente em ambas? Uracil. Timina. Ribose. Fosfato. Desoxirribose. 1 3 5 4 2 a b c d e Adenina: 20; Timina: 25; Guanina: 25; Citosina: 30. Adenina: 25; Timina: 20; Guanina: 45; Citosina: 45. Adenina: 45; Timina: 45; Guanina: 55; Citosina: 55. Adenina: 50; Timina: 50; Guanina: 50; Citosina: 50. Adenina: 55; Timina: 55; Guanina: 45; Citosina: 45. CAIU NO ENEM - 2016 Em 1950, Erwin Chargaff e colaboradores estudavam a composição química do DNA e observaram que a quantidade de adenina (A) é igual à de timina (T), e a quantidade de guanina (G) é igual à de citosina (C) na grande maioria das duplas fitas de DNA. Em outras palavras, esses cientistas descobriram que o total de purinas (A + G) e o total de pirimidinas (C + T) eram iguais. Um professor trabalhou esses conceitos em sala de aula e apresentou como exemplo uma fita simples de DNA com 20 adeninas, 25 timinas, 30 guaninas e 25 citosinas. Qual a quantidade de cada um dos nucleotídeos, quando considerada a dupla fita de DNA formada pela fita simples exemplificada pelo professor? (Unesp 2012) Em um laboratório, um pesquisador aqueceu um segmento de dupla fita de DNA de modo que obteve duas fitas simples complementares. Ao sequenciar uma dessas fitas, encontrou a relação (A + G)/(T + C) = 0,5, ou seja, o número de adeninas 6 62 EX ER CÍ CI O S somado ao número de guaninas, quando dividido pelo número de timinas somado ao número de citosinas, resultou em 0,5. Em função dessas informações, pode-se afirmar que o aquecimento foi necessário para romper as __________________ e que a relação (A + G)/(T + C) na fita complementar foi de _____. As lacunas são preenchidas correta e respectivamente por: pontes de hidrogênio e 0,5. pontes de hidrogênio e 1,0. pontes de hidrogênio e 2,0. ligações fosfodiéster e 1,0. ligações fosfodiéster e 2,0. (UEG 2006) As células são unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos. As quatro macromolélulas envolvidas no metabolismo celular são carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos, cujos exemplos são, respectivamente: (UEL 2011) Em 1953, James Watson e Francis Crick elucidaram a estrutura tridimensional da dupla hélice de DNA e postularam que o pareamento específico de bases nitrogenadas sugere um possível mecanismo de cópia para o material genético. Baseado neste postulado, o processo de duplicação do DNA é considerado como sendo semiconservativo porque: A dupla-hélice original permanece intacta e uma nova dupla-hélice é formada. Os dois filamentos da dupla-hélice original se separam e cada um serve como molde para uma nova fita. Ambos os filamentos da dupla-hélice original se fragmentam e servem como moldes para síntesede novos fragmentos. Um dos filamentos da dupla-hélice original serve de cópia para as duas fitas de DNA. Os filamentos da dupla-hélice original permutam as suas fitas para servirem de cópias de DNA. (UPE-SSA 1 2016) (PUCRS 2005) A sequência de nucleotídeos ATGCACCT forma um segmento de DNA dupla hélice ao se ligar à fita complementar AUGCACCU. UACGUGGA. TACGTGGA. TCCACGTA. ATGCACCT. Cynthia é mãe e bióloga; liberou alguns doces de festas de aniversário para apresentar às crianças, de uma forma bem simples, o conceito de molécula. Vejamos: – Usamos tubinhos gelatinosos para demonstrar a pentose e o fosfato. No meio, as jujubas retratam as bases nitrogenadas. O pareamento entre adenina- timina e citosina-guanina foi feito sempre com as mesmas cores. O palito de dente foi utilizado para as pontes de hidrogênio. Claro que as representações foram rudimentares, porque elas vão aprender na escola, quando for o momento. Disponível em: http://www.falamae.com/2015/03/moleculas-com- doces.html O que deve ser feito para adequar melhor o pareamento? Colocar dois pedaços de palito de dente para representar a ligação de pontes de hidrogênio entre guanina e citosina. (UFLA 2010) Na tabela a seguir são apresentadas as quantidades de bases nitrogenadas de quatro espécies. a a a a a a b b b b b c c c c c d e d d e d d e 9 7 11 10 8 Considerando essas informações, o tipo de ácido nucleico de cada espécie é, respectivamente: DNA, RNA, DNA, DNA DNA, RNA, DNA, RNA RNA, RNA, DNA, DNA DNA, RNA, RNA, DNA Lactose, ácido graxo, lactase e ácido ribonucléico. Ribose, cerídeos, tripsina e RNA. Glicose, glicerídeos, anticorpos e DNA. Todos os itens anteriores. ESPÉCIE A C G T U 1 20 30 30 20 - 2 10 40 30 - 20 3 15 35 35 15 - 4 30 20 20 - 30 EX ER CÍ CI O S 63www.biologiatotal.com.br a b (IFBA 2014) “Apesar da diversidade incrível de vida neste planeta, de uma minúscula bactéria às majestosas baleias azuis, de plantas que se alimentam do Sol a espécies que digerem minerais a quilômetros no subsolo, só existe uma forma de vida como a conhecemos. Todos esses organismos têm como base os ácidos nucleicos – DNA e RNA – e as proteínas, que trabalham em conjunto, como descreve o chamado dogma da biologia molecular: o DNA armazena informações que são transcritas no RNA, que então serve de modelo para a produção de proteína. As proteínas atuam como importante elemento estrutural dos tecidos, e as enzimas são os burros de carga das células”. Nielsen. Scientific American, 2009 p.48. De acordo com o fragmento citado e com os conhecimentos na área da Biologia, é possível afirmar que a alternativa INCORRETA é: O ácido desoxirribonucléico é um polímero universal entre os seres vivos. Os processos regulatórios que ocorrem na sinalização celular envolvem a ação enzimática. 13 a a b b c c d d e e (UPE 2014) Há 60 anos, Watson e Crick publicaram um artigo sobre a estrutura do ácido desoxirribonucleico (DNA). Leia, a seguir, trechos traduzidos e adaptados da publicação original. (Fonte: Watson, J. D. e Crick, FHC – 1953. Molecular Structure of Nucleia Acid. Nature v. 171, n. 4356, p.737-738). Uma estrutura para o ácido nucleico foi proposta anteriormente por Pauling e Corey (1953), na qual o modelo consiste de três cadeias entrelaçadas com os fosfatos próximos do eixo do filamento e as bases localizadas na parte externa....Fraser também apresenta um modelo de estrutura com três cadeias. Nesse modelo, os fosfatos estão na parte externa, e as bases, na interna, unidas por ligações de hidrogênio (...) Propomos uma estrutura radicalmente diferente para o sal de ácido desoxirribonucleico. Essa estrutura tem duas cadeias helicoidais, cada uma delas enrolada em torno do mesmo eixo (...) Foi observado experimentalmente, por Chargaff e Wyatt (1952), que a razão entre as quantidades de adenina e timina e a razão entre guanina e citosina são sempre muito próximas da unidade para o DNA (...) Os dados de raios-X sobre o DNA, publicados por Atsbury (1974), Wilkins e Randal (1953), são insuficientes, mas compatíveis com os dados experimentais de helicoidização da molécula (...) Não escapou à nossa observação que o emparelhamento específico que postulamos sugere imediatamente um possível mecanismo de cópia para o material genético. (...) Sobre a estrutura do DNA e com base no texto, assinale a alternativa CORRETA. A exemplo do modelo de Pauling e Corey, o modelo de Watson e Crick também apresenta fosfatos próximos do eixo do filamento e as bases localizadas na parte externa. No modelo de Fraser, as bases estão ligadas por hidrogênio, enquanto no de Watson e Crick, isso é feito por meio de pontes de sulfeto. Utilizando a informação de Chargaff e Wyatt, Watson e Crick concluíram: a sequência de bases em uma única cadeia sofre restrições, ou seja, uma cadeia será rica em purinas, e a complementar, rica em pirimidinas. O emparelhamento específico dos nucleotídeos foi a grande novidade na proposta de Watson e Crick, os quais se utilizaram dos dados de Atsbury, Wilkins e Randal para elaborar essa informação. Quando pares específicos de bases são formados, a sequência de bases de uma cadeia determina a sequência da cadeia complementar, servindo de molde para a cópia do material genético. 14 (UCS 2015) Alguns anos atrás, o Brasil foi notificado por exportar alimentos processados que não continham no rótulo a informação do tipo de carne componente do alimento. A análise realizada foi obtida por testes de DNA que identificaram os diferentes tipos de amostras. 12 b c d e Colocar três pedaços de palito de dente para representar a ligação de pontes de hidrogênio entre adenina e timina. Juntar duas jujubas laranjas para representar uma timina com dois anéis e uma vermelha para representar uma adenina com um anel. Juntar duas jujubas verdes para representar uma guanina com dois anéis e uma amarela para representar uma citosina com um anel. Usar, respectivamente, uma e duas jujubas de cores iguais para representar as bases púricas e pirimídicas e seus anéis. AMOSTRAS BASES NITROGENADAS RELAÇÕES MOLARES A G C T A/T G/C 1 28,9 17,9 17,8 27,4 1,05 1,00 2 24 33 33 24 1,00 1,00 3 12,4 14 14 12,4 1,00 1,00 4 45,8 2,9 2,9 43,6 1,05 1,00 Com base nas informações da Tabela 1, pode-se afirmar que todas as amostras são provenientes de diferentes espécies. a amostra 3 possui o mais alto conteúdo de pares A e T. a amostra 2 apresenta DNA de fita simples. as amostras 2 e 3 apresentam alta homologia entre seus DNAs. a amostra 4 apresenta diferenças em suas bases, pois há presença de Uracil (U). c d e A molécula de DNA é inorgânica, com união das pentoses, bases nitrogenadas e dos grupos fosfatos. a transcrição representa uma das etapas do processo de expressão gênica. A expressão dos genes pode ocorrer na formação de proteínas ou de um RNA ativo a partir de uma sequência nucleotídica. 64 EX ER CÍ CI O S a a a a b b b b c c c d d d e e e (UNIOESTE 2012) Em uma das fitas de DNA de uma espécie de vírus encontram-se 90 Adeninas e 130 Citosinas. Sabendo-se ainda que nesta fita ocorre um total de 200 bases púricas e 200 bases pirimídicas, assinale a alternativa correta. Na dupla fita de DNA ocorrem 180 Adeninas. Na dupla fita de DNA ocorrem 140 Guaninas. Na fita complementar ocorrem 300 bases púricas e 100 bases pirimídicas. Na fita complementar ocorrem 70 Adeninas e 110 Citosinas. Não é possível determinar a composição de bases nitrogenadas da fita complementar. (UFF 2011) “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 biotecnologiapara 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 nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Adenina; DNA e RNA polimerase. nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Uracila; e DNA polimerase. nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Adenina; e DNA polimerase. (UESPI 2012) Sobre o processo de replicação do DNA nos organismos, é correto afirmar o que segue. A enzima DNA polimerase utiliza as fitas do DNA como molde para a replicação e a transcrição, respectivamente. É semiconservativa, pois as novas duplas fitas são formadas a partir do DNA mãe. É semelhante em organismos procariotos e eucariotos. É mais rápida nos príons que em células eucariontes. Ocorre na prófase I do ciclo celular. (UFG 2013) Os nucleotídeos são constituídos por uma molécula de desoxirribose (D), uma molécula de ácido fosfórico (P) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, timina ou citosina). A ligação entre os nucleotídeos ocorre pela interação entre as bases nitrogenadas específicas, resultando em uma molécula ordenada e bem definida, o DNA. De acordo com essas informações, a estrutura plana que representa um fragmento de DNA e o tipo de ligação química responsável pela interação entre as bases nitrogenadas são, respectivamente, 16 19 1715 a b c d e (UDESC 2012) ANALISE O QUADRO ABAIXO:18 ÁCIDO NUCLEICO Nº DE FITAS BASES NITROGENADAS C DNA (1) (3) (5) RNA (2) (4) (6) Assinale a alternativa correta em relação à correspondência entre o número indicado no quadro acima e a característica correspondente do ácido nucleico DNA ou RNA, respectivamente: 1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose (1) duas, (2) uma, (3) Uracila, (4) Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) ribose, (6) desoxirribose (1) uma, (2) duas, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose c EX ER CÍ CI O S 65www.biologiatotal.com.br a a a a b b b b c c c c d d d d e e e (PUCRJ 2010) Com o advento da Biologia Molecular, o ser humano conseguiu realizar inúmeras façanhas como identificar pessoas que estiveram em determinados locais, realizar testes de paternidade e determinar a relação filogenética entre diferentes seres vivos, através do sequenciamento e homologia dos ácidos desoxirribonucléicos de cada indivíduo. Esse ácido tem como característica ser uma molécula polimérica de fita simples, composta por pentoses, bases nitrogenadas e fosfato. dupla, composta de pentoses, bases nitrogenadas e fosfato. dupla, composta por hexoses, aminoácidos e nitrogênio. dupla, composta por nucleotídeos ligados por pontes de enxofre. simples, composta por nucleotídeos ligados por pontes de hidrogênio (UDESC 2016) Analise as proposições, em relação aos ácidos nucleicos, e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa. ( ) Os ácidos nucleicos são moléculas gigantes formadas por unidades chamadas de nucleotídeos. ( ) O RNA transportador é formado a partir de regiões específicas do DNA. ( ) O RNA ribossômico associado com proteínas forma os ribossomos. ( ) O DNA apresenta-se altamente condensado nas células procarióticas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. F – V – V – F F – F – V – V V – V – V – F V – F – V – V V – F – F – V (UDESC 2015) Dezenas de milhões de átomos de elementos químicos unem-se e formam os diferentes compostos orgânicos que constituem os seres vivos. Proteínas, glicídios e ácidos nucleicos são exemplos destes compostos orgânicos. Em relação a estes compostos, analise as proposições. I. Proteínas são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio. II. O nitrogênio é um elemento comum tanto às proteínas quanto aos ácidos nucleicos. III. Um elemento fundamental na composição de glicídios, como a glicose e a frutose, é o nitrogênio. IV. Algumas proteínas podem apresentar em sua composição metais, a exemplo, o ferro ou o magnésio. Assinale a alternativa correta. Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. (ACAFE 2016) Cientistas identificam nova mutação genética relacionada à obesidade. Um estudo realizado por pesquisadores do departamento de medicina da Imperial College London, na Inglaterra, revelou a existência de uma mutação genética que pode estar associada à obesidade e ao diabetes. Para chegar à descoberta, 20 21 23 22 d e nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Uracila; e RNA polimerase. nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina, Uracila e Adenina; e DNA polimerase. os cientistas sequenciaram o genoma de uma mulher com diabetes tipo 2, e considerada extremamente obesa - o mesmo processo foi realizado com alguns de seus familiares. A análise do DNA encontrou duas cópias de uma mutação genética que impediam que seu organismo produzisse a proteína carboxypeptidase (CPE) - importante no processo de regular o apetite e os níveis de insulina no sangue. Fonte: Veja, 06/07/2015. Disponível em: http://veja.abril.com.br/noticia/saude Acerca do tema é correto afirmar, exceto: A obesidade pode ser conceituada como o acúmulo de gordura no corpo, sendo essa um termo genérico para uma classe de lipídios. Dentre os lipídios, podemos destacar os fosfolipídios, os glicerídeos, os esteroides e os cerídeos. Como exemplo de esteroide pode-se citar a testosterona. O termo fenótipo é empregado para designar as características apresentadas por um indivíduo, sejam elas, morfológicas, fisiológicas e comportamentais. O fenótipo resulta da interação do genótipo com o ambiente. Assim, pode-se dizer que a obesidade é resultado da interação entre o patrimônio genético do indivíduo e do seu ambiente socioeconômico, cultural e educativo. Pacientes obesos apresentam riscos para várias doenças e distúrbios, o que faz com que possam ter uma diminuição da sua expectativa de vida, principalmente quando são portadores de obesidade mórbida. Entre as doenças em que a obesidade é fator de risco, pode-se citar: hipertensão arterial, doenças cardiovasculares, câncer e osteoartrite. O DNA é a sigla do termo ácido desoxirribonucleico, sendo formado a partir da união de compostos químicos chamados de nucleotídeos. As bases nitrogenadas que compõem os nucleotídeos estão unidas entre si por ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio). Entre as bases adenina (A) e timina (T) encontram-se três pontes de hidrogênio e entre as bases guanina (G) e citosina (C) encontram-se duas pontes de hidrogênio. 66 EX ER CÍ CI O S a a a a b b b b c c c c d d d d e e e e (UEPA 2014) No Jornal nacional foi comunicada a seguinte notícia: “Temos várias opções para escolher a forma em que queremos o açúcar que pode ser no seu estado sólido – em pó, mascavado, granulado – ou líquido – caramelizado. Agora, existe uma nova possibilidade: o açúcar (1) gaseificado. Um grupo de pesquisadores espanhóis da Universidade do País Basco conseguiuvaporizar a substância conhecida como ribose (2), um açúcar composto por uma série de moléculas que fazem parte da composição celular, sendo, portanto, essenciais à vida”. Disponível em http://www.cienciahoje.pt/30 Quanto às palavras em destaque, leia as afirmativas abaixo: I. (1) é conhecido como carboidrato e possui função energética e estrutural. II. (2) participa da constituição estrutural dos ácidos nucleicos RNA e DNA. (UFRGS 2013) Sabe-se que a replicação do DNA é semiconservativa. Com base nesse mecanismo de replicação, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. ( ) O DNA original atua como molde, e cada novo DNA possui uma fita antiga e outra nova. ( ) Os quatro ribonucleosídeos trifosfatados, dATP, dGTP, dCTP e dUTP, devem estar presentes. ( ) O DNA deve ser desnaturado (desenrolado) para tornar-se acessível ao pareamento das novas bases. ( ) A enzima DNA polimerase adiciona nucleotídeos novos de acordo com o molde de DNA. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é V – V – F – F. F – V – V – V. V – F – V – V. F – V – F – F. F – F – F – V. (UFRGS 2012) Os ácidos nucleicos são polímeros que atuam no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética. Com base na estrutura e função destes polímeros, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. ( ) Seus monômeros são denominados nucleotídeos. ( ) Seus monômeros estão unidos por meio de ligações fosfodiésteres. ( ) Suas bases nitrogenadas estão diretamente ligadas aos fosfatos. ( ) Suas bases nitrogenadas podem ser púricas ou pirimídicas. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é V – V – F – V. V – F – V – F. F – V – V – F. F – F – V – V. V – F – F – V. 25 26 27 24 (UDESC 2015) A figura representa, esquematicamente, um nucleotídeo. Esta molécula é de extrema importância para todos os seres vivos em razão dos diferentes papéis que desempenha no interior das células. Um dos papéis está relacionado à sua capacidade de formar diferentes polímeros no interior das células. Analise as proposições em relação ao nucleotídeo. I. Esta estrutura molecular é encontrada nas células de todos os seres vivos. II. Existem cinco tipos de bases nitrogenadas que podem se ligar ao açúcar. III. O açúcar, que se une ao fosfato e à base nitrogenada, tem em sua estrutura 5 carbonos. IV. Os nucleotídeos são as unidades que formam os ácidos nucleicos. V. Nucleotídeos se ligam por meio de suas bases nitrogenadas, e também estabelecem ligações entre o açúcar de um e com o fosfato do outro. Assinale a alternativa correta. Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. Somente as afirmativas I, II, III e V são verdadeiras. Todas as afirmativas são verdadeiras. III. (2) possui cinco átomos de carbono e é classificado como uma pentose. IV. (1) quando possui seis carbonos é uma hexose como a glicose, que participa da respiração celular. A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: I, II e III. I, II e IV. I, III e IV. II, III e IV. I, II, III e IV. EX ER CÍ CI O S 67www.biologiatotal.com.br a a a b b b c c c d d d d d (IFSUL 2011) Em 1962, o prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina foi concedido aos cientistas Francis Crick, Maurice Wilkins (britânicos) e James Watson (norte- americano) por suas pesquisas que determinaram a estrutura molecular do DNA. Sobre o DNA, são feitas as seguintes afirmativas: I. Possui estrutura em dupla hélice, encontrada no núcleo celular, e sua importância reside no fato de que ele carrega os genes. II. No emparelhamento das fitas de DNA; se em uma fita tivermos a sequência de bases AATTTCG, na outra teremos TTAAAGC. III. É formado por uma pentose denominada desoxiribose e pelas bases nitrogenadas adenina, timina, citosina, guanina e uracila. IV. Em alguns vírus, são encontrados ácidos nucleicos do tipo DNA espalhados no citoplasma VIRAL. Estão corretas apenas as afirmativas I e II. I, II e III. III e IV. I, III e IV. (UFSM 2010) Milhares de anos após o último mamute lanoso caminhar sobre a tundra, os cientistas conseguiram sequenciar 50% do genoma desse animal extinto, recuperando boa parte do seu material genético. (UFRGS 2010) Leia o quadrinho a seguir. 28 30 29 Considere o enunciado a seguir, referente ao significado da resposta de Mafalda, e as três propostas para completá-lo. A expressão direção 5’→3’ refere-se 1. à ligação entre fosfato e açúcar no processo de replicação do DNA. Sobre o DNA, é possível afirmar: I. Na molécula do DNA, são encontradas as quatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina e timina. II. A ligação entre as bases complementares da dupla fita do DNA é feita através de pontes de hidrogênio. III. Se, no filamento de DNA, houver a sequência TTTCCATGT, haverá, no seu filamento complementar, a sequência AAAGGUACA. Está(ão) correta(s) apenas I. apenas I e II. apenas II. apenas I e III. apenas II e III. 2. à atividade da enzima RNA polimerase no processo de transcrição do RNA. 3. à união entre os aminoácidos no processo de tradução das proteínas. Quais propostas estão corretas? Apenas 1. Apenas 2. Apenas 3. Apenas 1 e 2. 1, 2 e 3. ANOTAÇÕES 68 B IO Q U ÍM IC A 7 - [B] A replicação semiconservativa do DNA envolve a separação das cadeias da molécula mãe que servirão de molde para a produção das cadeias complementares. Nesse processo, as moléculas de DNA filhas conservam, cada uma, a metade da molécula mãe. 8 - [B] A presença da base nitrogenada T (timina) identifica o DNA. A base U (uracila) ocorre somente no RNA. Dessa forma, as espécies 1, 2, 3 e 4 apresentam, respectivamente, DNA, RNA, DNA E RNA. 9- [D] 10 - [C] 11- [D] O pareamento obrigatório ocorre entre as bases adenina com timina e guanina, base púrica com dois anéis, com a citosina, base pirimídica com um anel heterocíclico. 12 - [A] Todas as amostras são provenientes de diferentes espécies, porque todas apresentam a relação diferentes entre si. 13 - [C] A molécula de DNA é orgânica e formada pela união de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por uma pentose, uma base nitrogenada e um grupo de fosfato. 14 - [E] O pareamento específico das bases nitrogenadas do DNA determina a formação de cópias idênticas dos genes, isto é, a base adenina (A) sempre pareia com timina (T) e a base guanina (G) pareia com citosina (C). 15 - [A] No DNA, a estrutura plana revela o pareamento de adenina (A) com timina, (T) e de guanina (G) com citosina (C). As interações que unem as duas cadeias polinucleotídicas são pontes de hidrogênio. 16 - [D] No DNA, são bases púricas: adenina e guanina, e bases pirimídicas: citosina, timina e uracila. Se na fita em questão ocorrem 90 adeninas, então haverá 110 guaninas (total de 200 púricas) nesta mesma fita há 130 citosinas e 70 timinas (total de 200 pirimídicas). A partir dessas informações, encontraremos na fita complementar 70 adeninas e 110 citosinas. 17 - [C] A reduplicação do DNA é um processo semiconservativo e ocorre em todas as células de modo semelhante. GABARITO DJOW ÁCIDOS NUCLEICOS CAIU NO ENEM - 2016 As 20 adeninas vão parear com 20 timinas na fita complementar; As 25 timinas vão parear com 25 adeninas na fita complementar; As 30 guaninas vão parear com 30 citosinas na fita complementar; e As 25 citosinas vão parear com 25 guaninas na fita complementar. Somando, teremos 20 + 25 adeninas = 45; 20 + 25 timinas = 45; 30 + 25 guaninas = 55, 30 + 25 citosinas = 55. Gabarito oficial: C (ADENINA: 45; TIMINA: 45; GUANINA: 55; CITOSINA: 55.) 1 - [C] As moléculas de DNA que constituem o material genético dos seres vivos são formadas por quatro tipos de nucleotídeosque se diferenciam pelas bases nitrogenadas A, T, C e G. A diferença consiste apenas no número e na ordem em que essas bases são encadeadas nos genes. 2 - [D] O grupo fosfato faz parte da estrutura molecular do DNA e do RNA. 3 - [B] A celulose é um polissacarídeo formado pela condensação de moléculas de glicose (monossacarídeo). Os esteroides são lipídios derivados do colesterol. O RNA é um ácido nucleico formado pela união de nucleotídeos contendo as bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina e uracila. A albumina é uma proteína formada pela união peptídica de unidades estruturais denominadas aminoácidos. 4 - [E] A relação A = T e C = G permite concluir que no DNA da bactéria há 38% de bases Citosina e, portanto, 38% de bases Guanina. A soma C + G é igual a 76% dos pares de bases. Restaram 24% de pares A – T ou T – A. como A = T, temos 12% de Adenina e 12% de Timina. 5 - [C] O DNA e o RNA são macromoléculas (polímeros) constituídas pelo encadeamento de unidades estruturais denominadas nucleotídeos. 6- [C] O aquecimento é capaz de romper as pontes de hidrogênio, as quais mantêm unidas as duas cadeias polinucleotídicas do DNA. Caso em uma das cadeias do DNA a relação A+G/T+C = 1/2, na cadeia complementar dessa mesma molécula, a relação é igual a 2. Na molécula de DNA de cadeia dupla, a relação A+G/T+C é igual a 1. B IO Q U ÍM IC A 69www.biologiatotal.com.br 18 - [C] O DNA apresenta duas fitas complementares na sua estrutura, as bases que encontramos neste ácido nucleico são Adenina, Citosina, Guanina e Timina. E o açúcar encontrado é a desoxirribose. Já no RNA somente uma fita é encontrada e nela encontramos Adenina, Citosina, Guanina e Uracila (exclusivo do RNA). E o açúcar correspondente é a ribose. 19 - [C] A síntese do DNA em laboratório exige, no mínimo, nucleotídeos de timina, citosina, guanina e adenina, além da enzima DNA- polimerase que catalisa a união dos nucleotídeos para a formação do polinucleotídeo de DNA. 20 - [B] O ácido desoxirribonucleico (DNA ou ADN) é um polímero de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é composto por um fosfato, uma pentose (desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina ou timina), ligados entre. Os nucleotídeos formam duas cadeias complementares que se ligam por pontes de hidrogênio. 21- [C] Os nucleotídeos são moléculas que formam os ácidos nucleicos, DNA e RNA. O RNA transportador é formado a partir de regiões específicas do DNA. Os ribossomos são formados por RNA ribossômico e proteínas. O DNA de procariontes apresenta-se descondensado 22 - [D] O pareamento entre as bases nitrogenadas do DNA impõe a formação de duas ligações de hidrogênio entre adenina (A) e timina (T) e três ligações (ponte) de hidrogênio entre as bases guanina (G) e citosina (C) . 23 - [E] [III] Falsa. Os monossacarídeos glicose e frutose apresentam fórmula molecular (C6H12O6) e não apresentam o elemento nitrogênio em sua composição química. 24 - [E] Todas as proposições estão corretas e relacionadas à estrutura e função dos nucleotídeos nas células. 25 - [C] [II] Falsa. O monossacarídeo ribose, classificada como pentose por possuir cinco átomos de carbono em sua estrutura, participa da constituição estrutural do RNA. No DNA a pentose presente é a desoxirribose. 26 - [C] A replicação semiconservativa do DNA caracteriza-se por ter cada fita parental como molde para a nova fita, e cada um dos dois novos DNAs possuir uma fita velha e outra nova. Os quatro deoxirribonucleosídeos trifosfatados que devem estar presentes são os citados com exceção de dUTP, que deve ser substituído por dTTP. Para que ocorra a replicação do DNA, o mesmo deve ser desnaturado para separar as duas fitas-molde, e a enzima DNA polimerase é a responsável pelo aporte de novos nucleotídeos, de acordo com o molde determinado. 27 - [A] Em nucleotídeos formadores dos ácidos nucleicos, as bases nitrogenadas estão ligadas ao açúcar, ribose ou desoxirribose. 28 - [A] O DNA é formado por duas cadeias polinucleotídicas pareadas e antiparalelas. As bases nitrogenadas presentes nessa macromolécula são: adenina, timina, guanina e citosina. Os vírus são micro-organismos acelulares desprovidos de membrana plasmática, citoplasma ou núcleo. Eles são constituídos, basicamente, por uma cápsula proteica revestindo o material genético composto por DNA ou RNA. 29 - [D] A molécula de DNA é constituída por uma cadeia de nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é formado por um grupo fosfato, um açúcar (desoxirribose) e uma base nitrogenada (timina, citosina, guanina ou adenina). Para formar a molécula de DNA, necessária se faz a ligação entre os nucleotídeos. O grupo hidroxila do carbono-3 da pentose do primeiro nucleotídeo liga- se ao grupo fosfato ligado à hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo. Devido a essa formação, a cadeia de DNA fica com uma direção determinada, isto é, em uma extremidade temos livre a hidroxida do carbono-5 da primeira pentose e na outra temos livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose. Isso determina que o crescimento do DNA se faça na direção 5’ → 3’. A ligação entre o fosfato e o açúcar no processo de replicação do DNA e a atividade da enzima RNA polimerase no processo de transcrição do DNA em RNA ocorre sempre na direção 5’→3’. 30 - [B] A fita complementar ao seguimentos de DNA com a sequência dada é AAAGGTACA. ANOTAÇÕES
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