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126 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 126 D) 200 apresentavam o DNA e o RNA marcados. E) todas apresentavam o DNA e o RNA marcados. 31. (UNESP) 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 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: A) pontes de hidrogênio e 0,5. B) pontes de hidrogênio e 1,0. C) pontes de hidrogênio e 2,0. D) ligações fosfodiéster e 1,0. E) ligações fosfodiéster e 2,0. 32. (UNESP) A figura representa um segmento de uma molécula de ácido nucleico. As setas de 1 a 4 indicam, respectivamente, A) guanina, adenina, uracila e ribose. B) guanina, citosina, uracila e ribose. C) guanina, adenina, timina e desoxirribose. D) adenina, timina, guanina e desoxirribose. E) citosina, guanina, timina e desoxirribose. 33. (UERJ) Leia abaixo a descrição do experimento por meio do qual se comprovou que a replicação do DNA é do tipo semiconservativo. Uma cultura de células teve, inicialmente, o seu ciclo de divisão sincronizado, ou seja, todas iniciavam e completavam a síntese de DNA ao mesmo tempo. A cultura foi mantida em um meio nutritivo normal e, após um ciclo de replicação, as células foram transferidas para um outro meio, onde todas as bases nitrogenadas continham o isótopo do nitrogênio 15N em substituição ao 14N. Nestas condições, essas células foram acompanhadas por três gerações seguidas. O DNA de cada geração foi preparado e separado por centrifugação conforme sua densidade. Observe o gráfico correspondente ao resultado obtido na primeira etapa do experimento, na qual as células se reproduziram em meio normal com 14N: Observe, agora, os gráficos correspondentes aos resultados obtidos, para cada geração, após a substituição do nitrogênio das bases por 15N: Os gráficos que correspondem, respectivamente à primeira, à segunda e à terceira gerações são: A) X, Y, Z. B) Z, Y, X. C) Z, X, Y. D) Y, Z, X. 34. (UERJ) Observe este trecho de molécula de RNA, que ilustra as ligações entre seus nucleotídios: Alberts, Bruce. Biologia molecular da célula, Porto Alegre. Artes Médicas, 1997. A função química decorrente da ligação entre a ribose e o fosfato denomina-se: A) éter. B) éster. C) álcool. D) cetona. 35. (UFV) Observe a biomolécula esquematizada abaixo e suas subunidades indicadas (I, II, III, IV e V). Considere que a subunidade V é uma Purina que se liga à outra base por uma dupla ligação. Com base no esquema, assinale a afirmativa correta: A) A timina-nucleosídeo-monofosfato é formada pelas subunidades III, IV e V. B) As subunidades III, IV e V fazem parte da molécula de ácido desoxirribonucleico. 127 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 127 C) As reações endergônicas utilizam moléculas formadas pelas subunidades I, II, III, IV e V. D) No “modelo de escada” para a molécula de DNA, a subunidade V representa o corrimão. 36. (UFT) A figura a seguir representa uma dupla fita de DNA, com as seguintes características definidas: polaridades (5’ e 3’), ponto origem de replicação (Ori), direções de abertura das fitas e de síntese das novas cadeias de DNA (setas). Os fragmentos designados por A, B, C e D são as fitas moldes para o processo replicativo. Com relação à replicação contínua e descontínua, marque a alternativa correta: A) A replicação será contínua para os fragmentos A e C e descontínua para os fragmentos B e D. B) A replicação será contínua para os fragmentos A e B e descontínua para os fragmentos C e D. C) A replicação será contínua para os fragmentos B e D e descontínua para os fragmentos A e C. D) A replicação será contínua para os fragmentos B e C e descontínua para os fragmentos A e D. E) A replicação será contínua para os fragmentos A e D e descontínua para os fragmentos B e C. 37. (UEL) Observe a figura a seguir e responda à questão. Cristalografia A cristalografia de raios X auxiliou a desvendar a estrutura do DNA, cujo modelo foi construído por Watson e Crick, em 1953. Com base na figura 1 e nos conhecimentos sobre os principais aspectos da estrutura do DNA, é correto afirmar: A) A determinação dos átomos que compõem o DNA foi possível porque o comprimento de onda dos raios X é da mesma ordem de grandeza que o comprimento médio da molécula do DNA. B) As posições dos átomos em uma substância química cristalizada podem ser inferidas pelo padrão de refração resultante dos raios X que a atravessam. C) As ligações que ocorrem entre as bases nitrogenadas no interior da hélice do DNA são possíveis devido à diferença de eletronegatividade entre os átomos de nitrogênio ligados a átomos de hidrogênio nas bases. D) Os fosfatos se ligam às pentoses pelos átomos de fósforo por meio de ligações de hidrogênio. E) Na estrutura do DNA as ligações de oxigênio ocorrem entre pares de bases específicos: a adenina liga-se à citosina e a timina liga-se à guanina. 38. (UFPI) As macromoléculas são construídas pela formação de ligações covalentes entre moléculas menores chamadas monômeros. Observe a estrutura química ao lado e marque a alternativa que contempla a macromolécula correspondente. A) Glicogênio. B) DNA. C) Amido. D) RNA. E) Ácido fosfórico. 39. (UFPB) As moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA) contêm instruções que determinam as características do ser vivo e transmitem essas instruções de geração a geração. Da mesma forma que uma receita de bolo pode ser escrita com as letras do nosso alfabeto, repetidas várias vezes e de forma organizada, o DNA pode ser visto como uma fita composta por quatro elementos básicos repetidos ao longo da molécula. Assim, a receita de um ser vivo está escrita com um alfabeto de quatro letras que se combinam de inúmeras formas diferentes. Mas como é a organização dessa enorme receita? Assim como toda a informação contida em uma enciclopédia é dividida em vários volumes, também nossa informação genética está agrupada em estruturas: os cromossomos. Adaptado de PEREIRA, Lygia da Veiga. Sequenciaram o genoma humano... e agora? São Paulo: Moderna, 2001. Cada cromossomo comparado no texto a um dos volumes de uma enciclopédia é constituído por A) uma molécula de DNA associada a proteínas histônicas. B) uma molécula de DNA associada a uma molécula de RNA. C) duas moléculas de DNA associadas entre si. D) uma molécula de RNA associada a proteínas histônicas. E) duas moléculas de RNA associadas entre si. 40. (UFCG) O DNA existente em um cromossomo contém os genes, mensagens codificadas na forma de sequências de nucleotídeos (tijolos básicos que compõem o material genético das células), onde estão as instruções para a formação de todas as células e tecidos do nosso corpo e para a síntese de proteínas (responsáveis por todos os processos biológicos), além de outras sequências capazes de sintetizar ‘mensageiros’ que atuam na regulação de processos celulares e áreas que não carregam qualquer tipo de instrução, ou codificação. Fonte: SBPC. Telômeros – os guardiães da vida. Revista Ciência Hoje, v. 39, p.17-23, 2006. Relacione essas informações às assertivas abaixo e marque a incorreta: 128 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 128 A) Um gene expressa-se por meio da transcrição gênica, como é denominado o processo de síntesede RNA que tem por modelo o DNA. B) A polimerase do RNA de eucarioto transcreve as regiões dos exons e dos introns, produzindo uma molécula de RNAm, correspondente a toda unidade de transcrição, chamada de pré- RNA mensageiro. C) O processo de corte e emenda – splicing – de remoção dos exons do pré-RNAm realizado pelo complexo spliciossomo ocorre no núcleo da célula. D) Nos eucariotos a maioria das cadeias polipeptídicas não é perfeitamente colinear à sequência de bases do DNA que as codifica. Em Bactérias há colinearidade entre as cadeias e os segmentos de DNA que as codificam. E) Os genes humanos apresentam splicing alternativo. Os tipos de proteínas humanas são superiores ao número de genes. 41. (UFRN) Gerações sucessivas de bactérias da espécie Escherichia coli foram cultivadas num meio cuja única fonte de nitrogênio era o isótopo 15N, o qual se incorporou nas moléculas de DNA. Posteriormente, essas bactérias foram transferidas para um novo meio, onde exista a 14N como única forma de nitrogênio. Em relação ao experimento, pode-se prever que, nesse novo meio, A) ao final da 1ª geração, serão formadas moléculas de DNA apenas com 15N e moléculas apenas com 14N. B) ao término da 1ª geração, todas as moléculas de DNA apresentarão apenas 14N incorporado. C) ao término da 2ª geração, cerca de 1/4 do DNA será híbrido, sendo o restante não híbrido. D) ao final da 2ª geração, cada molécula híbrida de DNA formará duas moléculas sendo uma híbrida e outra não. 42. (UNIRIO) CENSORES DO GENOMA / RNA DE INTERFERÊNCIA (RNAi) Quase todas as células animais e vegetais apresentam um mecanismo interno que utiliza formas distintas do RNA, a molécula mensageira genética, para naturalmente silenciar determinados genes. Esse mecanismo se desenvolveu tanto para proteger as células de genes hostis como para regular a atividade de genes normais durante o crescimento e desenvolvimento. Novos medicamentos poderão ser desenvolvidos para explorar o mecanismo do RNAi na prevenção e no tratamento de doenças. Scientific American Brasil, 2003 Uma das formas distintas de RNA citada no texto, que participa do silenciamento dos genes é um tipo de RNA de filamento duplo, cujo emparelhamento das bases obedece ao critério padrão (base púrica / base pirimídica). Neste tipo de molécula, a relação entre suas bases nitrogenadas é: A) (U + C) / (G + A) = 1. B) (U + A) / (C + G) = 1. C) (T + C) / (A + G) > 1. D) (T + C) / (A + G) = 1. E) (U + C) / (A + G) · 1. 43. (UFMG) Um laboratório recebeu três amostras de DNA para investigar se pertenciam a espécies diferentes. A quantidade e a relação entre as bases das amostras estão apresentadas nesta tabela: AMOSTRAS BASES NITROGENADAS (%) RELAÇÕES MOLARES A G C T A/T G/C 1 30,9 19,9 19,8 29,4 1,05 1,01 2 25,0 24,0 33,0 18,0 1,39 0,73 3 47,3 2,7 2,7 47,3 1,00 1,00 Com base nas informações dessa tabela e em outros conhecimentos sobre o assunto, é incorreto afirmar que: A) as três amostras são provenientes de diferentes espécies. B) a amostra 3 possui o mais alto conteúdo de pares de bases A e T. C) a amostra 2 apresenta DNA de fita simples. D) as amostras 1 e 3 apresentam alta homologia entre seus DNAs. Questões discursivas 44. (FMJ) Dois genes eucarióticos codificam dois polipeptídeos diferentes, cada um dos quais com 335 aminoácidos de comprimento. Um gene contém um único exon. O outro gene contém um intron com 41.324 pares de nucleotídeos de tamanho. Que gene você esperaria que fosse transcrito no menor tempo? Por quê? 45. (FMJ) A classificação dos vírus é feita de acordo com suas propriedades biológicas, físicas e químicas. Na tabela abaixo, estão representadas algumas das famílias de vírus de vertebrados, segundo suas propriedades físicas e químicas: FAMÍLIA TIPO DE ÁCIDO NUCLÉICO SIMETRIA DE CAPSÍDEO ENVELOPE 1. Birnaviridae Fita dupla de RNA Icosaédrica Ausente 2. Picornaviridae Fita simples de RNA Icosaédrica Ausente 3. Retroviridae Fita simples de RNA Desconhecida ou complexa Presente 4. Rhabdoviridae Fita simples de RNA Helicoidal Presente 5. Parvoviridae Fita simples de DNA Icosaédrica Ausente 6. Herpesviridae Fita dupla de DNA Icosaédrica Presente 7. Poxviridae Fita dupla de DNA Complexa Presente Analisando a composição em bases nitrogenadas do ácido nuc1eico de um vírus, observou-se a presença de 27% de adenina e 35% de guanina. Utilizando a tabela acima e a análise do ácido nucleico, determine à que família(s) este vírus pode pertencer. 46. (FUVEST) Bactérias (Escherichia coli) foram cultivadas durante várias gerações em um meio de cultura na qual toda a fonte de nitrogênio era o isótopo pesado 15N. De uma amostra dessas bactérias (amostra A), extraiu-se o DNA que foi submetido a uma técnica de centrifugação que permite separar moléculas de DNA de acordo com sua densidade. O restante das bactérias foi transferido para um meio de cultura em que todo o nitrogênio disponível era o isótopo normal 14N. Retirou-se uma segunda amostra (amostra B), quando as bactérias completaram uma divisão celular nesse novo meio e uma terceira amostra (amostra C), quando as bactérias completaram duas divisões celulares. O DNA das bactérias das amostras B e C foi também extraído e centrifugado. 129 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 129 A figura mostra o resultado da centrifugação do DNA das três amostras de bactérias. A) Por que, na amostra B, todo o DNA tem uma densidade intermediária entre o que é constituído apenas por 14N e o que contém apenas 15N? B) Considerando que na amostra C, a quantidade de DNA separada na faixa inferior é X, que quantidade de DNA há na faixa superior? 47. (UNICAMP) Os esquemas I e II abaixo mostram as etapas da expressão gênica em dois organismos distintos, um procarioto e um eucarioto. A) Indique, com justificativa, qual esquema se refere ao eucarioto. Em qual ou quais compartimentos celulares ocorrem as etapas indicadas por 1 e 2 no esquema I, e as etapas 3 e 5 do esquema II? B) A remoção diferencial de introns do RNA mensageiro pode resultar na produção de diferentes peptídeos. Qual das etapas indicadas nos esquemas corresponde ao processo de remoção de introns? Explique por que a remoção diferencial de introns pode acarretar a produção de diferentes peptídeos. 48. (UNICAMP) Em 25 de abril de 1953, um estudo de uma única página na revista inglesa Nature intitulado A estrutura molecular dos ácidos nucléicos, quase ignorado de início, revolucionou para sempre todas as ciências da vida sejam elas do homem, rato, planta ou bactéria. James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA, que permitiu posteriormente decifrar o código genético determinante para a síntese protéica. A) Watson e Crick demonstraram que a estrutura do DNA se assemelha a uma escada retorcida. Explique a que correspondem os “corrimãos” e os “degraus” dessa escada. B) Que relação existe entre DNA, RNA e síntese protéica? C) Como podemos diferenciar duas proteínas? 49. (UERJ) Em uma pesquisa, cientistas extraíram amostras de DNA de três espécies diferentes e determinaram suas relações (G + C)/(A + T), apresentadas na tabela abaixo. Em seguida, aqueceram-se as amostras e mediu-se a temperatura de desnaturação de cada uma delas. Sabe-se que, na temperatura de desnaturação, todas as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas estão rompidas. AMOSTRA (G + C)/(A + T) 1 0,82 2 1,05 3 1,21 Identifique a amostra com maior temperatura de desnaturação. Justifique sua resposta. 50. (UERJ) Diversas técnicas são utilizadas para determinar, em genes de uma célula eucariota, a sequência de bases nitrogenadas codificantes, ou seja, aquela que define a estrutura primária da proteína a ser sintetizada. A abordagem experimental mais freqüente, hoje, consiste em, primeiramente, extrairos RNA- mensageiros da célula, sintetizar os seus DNA-complementares e, então, proceder ao sequenciamento das bases presentes nesses DNA. Em uma bactéria, no entanto, é possível determinar a sequência codificante diretamente a partir de seu cromossomo. Explique o motivo pelo qual, em organismos eucariotos, é preferível utilizar o RNA-mensageiro para determinar a região codificante do DNA. 51. (UERJ) A enzima poligalacturonase, que digere a parede celular de células vegetais, é a principal responsável pela maturação de frutos como o tomate. Para retardar o amadurecimento e evitar as perdas durante o armazenamento, utilizou-se uma técnica na qual o gene que codifica a enzima citada foi inserido, de maneira invertida, no genoma de um tomateiro. O esquema abaixo mostra os produtos da transcrição do gene normal da enzima e do gene inserido, ambos ativos nesse tomate geneticamente modificado. A) Descreva a interação que ocorre entre os produtos da transcrição dos genes normal e inserido no tomate geneticamente modificado e indique a característica dessas moléculas que permite a interação. B) Explique por que haverá um aumento no tempo de amadurecimento desse tomate geneticamente modificado. 52. (UFC) Os cientistas postulavam que a molécula responsável pela transmissão de características de uma geração para outra deveria: 1. autocopiar-se precisamente; 2. ser estável, porém capaz de sofrer modificação. Explique como o DNA atende às propriedades de ser estável e de ser capaz de sofrer modificação. 130 Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 130 53. (UFPB) De acordo com a figura ao lado onde os números re- presentam as bases nitrogenadas de um segmento da molécula de DNA, responda: A) Qual a base nitrogenada indicada pelo n° 1? B) Que características representa das na figura permitem a identificação da base nitrogenada n° 1? C) Se 30% das bases nitrogenadas de uma molécula de DNA corresponderem à base n° 2, qual será a porcentagem esperada para as bases 1, 3 e 4 ? 54. (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 em que a transcrição da sua cadeia complementar, no mesmo trecho. 55. (UFRJ) No início do projeto do genoma humano, havia duas estratégias a considerar: I. sequenciar o ADN total dos cromossomos diretamente; II. extrair todos os ARNs mensageiros, produzir ADN a partir desses ARNs mensageiros e sequenciar apenas esse ADN. Nos dois casos, a técnica de sequenciamento era a mesma. Por que a segunda estratégia é mais rápida e, portanto, mais econômica? 56. (UFRJ) Suponha um gene de um eucarioto responsável pela síntese de urna proteína. Nesse gene existem introns, ou seja, regiões do ADN cujas informações não estão presentes na proteína em questão. As regiões do ARN transcrito correspondentes aos introns são eliminadas após o processo de transcrição. A figura a seguir representa o resultado de urna experiência de hibridação do ARN mensageiro com a cadeia de ADN que lhe deu origem. A figura mostra cinco regiões, identificadas por números de 1 a 5. Quais dessas regiões correspondem aos introns? Justifique sua resposta. 57. (UFRJ) O genoma da bactéria E. coli tem um tamanho de 4 x 106 pares de nucleotídeos. Já o genoma haploide humano tem 3 x 109 pares de nucleotídeos. Para replicar o genoma, antes da divisão celular, existe uma enzima, a DNA polimerase, cuja velocidade de reação é equivalente a cerca de 800 nucleotídeos/s. Assim, para replicar todo o genoma de uma bactéria, a DNA polimerase consumiria cerca de 83 minutos e, para o genoma humano, aproximadamente 43 dias! Sabemos, no entanto, que o tempo de geração da E. coli é de cerca de 20 minutos, e que o tempo médio de replicação de uma célula eucariota é de 12 horas. Assumindo que a DNA polimerase apresenta uma velocidade de reação constante para todas as espécies analisadas, explique essa aparente contradição. 58. (UNIRIO) A figura a seguir mostra um trecho da estrutura do ácido desoxirribonucleico, ressaltando a interação entre as duas cadeias do polímero. Na figura, A, C, G & T representam as bases citosina, guanina e timina, respectivamente. As linhas pontilhadas indicam as pontes de hidrogênio que são formadas entre as bases aminadas e que contribuem para manter unidas as duas cadeias do DNA. Essas pontes de hidrogênio podem ser rompidas por calor, o que produz a dissociação das cadeias. Esse processo reversível chama-se de desnaturação. A temperatura necessária para desnaturar o DNA depende de vários fatores, mas um deles é a composição dos nucleotídeos de um determinado DNA. Observe as duas sequências de DNA a seguir e determine qual delas precisará de uma temperatura de desnaturação maior. Justifique a sua resposta. 1. ACTTTAAAGATATTTACTTAAA TGAAATTTCTATAAATGAATTT 2. GCTAGGCCGATGCGGCGTGGA CGATCCGGCTACGCCGCACCT 59. (UNIRIO) Atualmente os genes podem ser desmembrados em três classes diferentes: os genes que expressam mRNA que