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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 1 UNESP Exasiu Prof. Carol Negrin Aula 04 – Núcleo e Síntese Proteica. vestibulares.estrategia.com EXTENSIVO 2024 Exasi u ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 2 SUMÁRIO TABELA DE CONCEITOS 4 AULA 04. NÚCLEO E SÍNTESE PROTEICA 5 1. ESTRUTURA DO NÚCLEO 6 2. CROMATINA E CROMOSSOMO 9 2.1. DNA 9 2.2. Estrutura da cromatina 11 2.3. Cromossomo 13 3. DUPLICAÇÃO DO DNA 16 4. SÍNTESE DE RNA E SÍNTESE PROTEICA 19 4.1. Transcrição 19 HORA DE TREINAR 22 4.2. Tradução 24 HORA DE TREINAR 28 CAI NA PROVA 30 5. MUTAÇÕES GÊNICAS 32 CAI NA PROVA 33 6. LISTA DE QUESTÕES 35 6.1. Lista de questões específicas 35 6.2. Lista de questões complementares 45 7. GABARITO 71 7.1. Gabarito da lista de questões específicas 71 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 3 7.2. Gabarito da lista de questões complementares 71 8. LISTA DE QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 72 8.1. Lista de questões específicas 72 8.2. Lista de questões complementares 87 9. RESUMINDO 130 10. CONSIDERAÇÕES FINAIS 131 11. REFERÊNCIAS 132 12. VERSÕES DAS AULAS 132 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 4 Tabela de Conceitos Anticódon Trinca de nucleotídeos complementares ao códon, presente no RNA transportador. Cariótipo Conjunto de características dos lotes cromossômicos de um indivíduo. Permite a caracterização do número e da morfologia dos cromossomos de uma espécie. Códon Trinca de nucleotídeos da molécula de RNA mensageiro que codifica um aminoácido. Cromátides Moléculas de DNA que constituem um cromossomo, que possui uma região mais estreitada chamada de constrição primária ou centrômero. As cromátides de um mesmo cromossomo são chamadas de cromátides-irmãs. Cromatina Complexo formado por DNA associados e proteínas do tipo histonas. Material genético das células em intérfase. Cromossomo. Material genético das células que estão se dividindo, que se encontra condensado. Cromossomos homólogos Par de cromossomos, um de origem materna e outro de origem materna, encontrados em célula diploides. Carregam conjuntos complementares de genes. DNA Ácido desoxirribonucleico. Molécula portadora do material genético. Envoltório nuclear Membrana dupla que envolve o núcleo. Gene Porção ou segmento da molécula de DNA que armazena as informações de cada característica de um indivíduo. Genoma Material genético de um organismo. Ploidia Números de cópias do genoma de uma célula. Replicação Processo de duplicação do DNA. RNA Ácido ribonucleico. Tradução Processo de leitura da informação genética presente em um transcrito de RNA mensageiro para a síntese proteica. Transcrição Processo de síntese de uma molécula de RNA a partir de uma molécula de DNA. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 5 Aula 04. Núcleo e Síntese proteica Olá, vestibulando (a)! Tudo bem? Preparado para mais uma aula do curso? Nela nós estudaremos o Núcleo Celular, que é um compartimento interno das células eucarióticas, o qual contém o material genético delas. Nós já falamos um pouco sobre o material genético na primeira aula, no entanto, aqui, nós aprenderemos de fato os mecanismos que ocorrem no núcleo e os processos que dele dependem, como a síntese proteica. Como você verá, nós abordaremos diversos novos conceitos, além de entendermos como é que o material genético exerce sua atividade na célula. Vale destacar que esse tema costuma ser cobrado nos principais vestibulares do país. Dessa forma, devido à sua relevância para a vida e à sua conexão com aulas futuras, vale a pena nos dedicarmos a ele para que você se surpreenda de forma positiva caso se depare com questões relacionadas à estrutura nuclear e à síntese de proteínas na sua prova, pois vai conseguir resolvê-las! Então respire, porque vamos começar! A existência de um compartimento interno nas células foi sugerida desde as primeiras observações dessa estrutura, a qual foi chamada de núcleo por estar presente no interior da unidade celular. O núcleo é a estrutura que permite distinguir células eucarióticas de células procarióticas. Nas células eucarióticas, ele é o centro de controle de todas as funções celulares, pois carrega no seu interior o material genético, responsável pelas informações genéticas dos seres vivos. O núcleo é o centro de controle das funções celulares de células eucarióticas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 6 Figura 1. Célula animal. Note a presença do núcleo na célula (Fonte: Shutterstock – modificada). As moléculas orgânicas responsáveis pelo armazenamento e transmissão das informações genéticas são os ácidos nucleicos, que podem ser do tipo DNA (ou ácido desoxirribonucleico) ou RNA (ácido ribonucleico), sendo o DNA a molécula portadora dos dados genéticos dos seres vivos. No entanto, as atividades celulares são executadas por meio das moléculas de RNA, formadas por um processo de transcrição da informação contida no DNA, que permitem que a síntese de proteínas ocorra por um processo denominado tradução. Carol, que loucura... é muita coisa que você falou em um parágrafo só! Achou muita informação? Calma aí! A partir de agora, explicarei tudinho a você! 1. Estrutura do núcleo De maneira geral, o núcleo é a maior estrutura de uma célula eucarionte. No entanto, seu tamanho está relacionado à quantidade de DNA e ao grau de ploidia1 da célula. Na maioria das células, apenas um núcleo está presente (são mononucleadas), porém existem células que são binucleadas (possuem dois núcleos) e até multinucleadas (possuem muitos núcleos). A forma e a posição dessa estrutura também podem variar de acordo com a 1 Ploidia: refere-se ao número de cópias do genoma. Por exemplo: as células somáticas (do corpo) humanas são diploides, apresentando duas cópias do genoma. Elas são 2n=46, o que quer fizer que possuem 23 pares de cromossomos ou duas cópias de cada cromossomos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 7 forma da própria célula e com as condições funcionais dela. Entretanto, na grande maioria das vezes, tem formato esférico ou alongado e posição central ou pouco deslocada para a periferia. Carol, são todas as células eucarióticas que possuem núcleo mesmo? Sim, pelo menos em uma parte da vida. Hemácias adultas de mamíferos perdem seu núcleo, são anucleadas. Isso é importante para otimizar a função desse tipo celular: transportar oxigênio ligado às proteínas hemoglobinas. Dessa forma, a ausência de núcleo é mais uma adaptação para o melhor desempenho das hemácias, juntamente com seu formato bicôncavo, que aumenta a superfície de trocas gasosas através da membrana plasmática. Em contrapartida, essas células estão em constante renovação (duram cerca de 120 dias) no sangue. Basicamente, o núcleo apresenta as seguintes estruturas: envoltório nuclear, nucleoplasma, nucléolo e cromatina (Fig. 2): Figura 2. Componentes nucleares (Fonte: Shutterstock). Envoltório nuclear O envoltório nuclear é também chamado de envelope nuclear ou carioteca, sendo a membrana que delimita o núcleo celular (Fig. 3). É responsável 1) pela organização do material genético, 2) pela determinação da forma nuclear, 3) por conferir proteção mecânica ao material genético, e 4) por separar os processos de transcrição (síntese de RNA a partir da molécula de DNA) e tradução (síntese de proteínas com base na molécula de RNA mensageiro). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVODE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 8 Composto por duas membranas, o envoltório nuclear delimita um espaço chamado de perinuclear. Outra característica dessa estrutura é a presença de complexos de poro. Os complexos de poro são locais em que as duas membranas se fundem e formam canalículos que permitem a comunicação entre o interior do núcleo e o citoplasma da célula. Desse modo, ocorre a passagem de inúmeros compostos passivamente, ou seja, o envoltório nuclear representa uma barreira seletiva, assim como a membrana plasmática. A membrana nuclear externa apresenta ribossomos aderido à sua superfície. Além disso, é contínua com a membrana do retículo endoplasmático, garantindo, a continuidade do espaço perinuclear com a luz dessa organela. Já a membrana nuclear interna possui características únicas, apresentando pontos de ancoragem com o material genético. Outra característica do envoltório nuclear é a sua capacidade de desintegração e reestruturação durante os processos de divisão celular, os quais estudaremos na próxima aula. Nucleoplasma Nucleoplasma é a solução que preenche os espaços entre os componentes presentes no interior do núcleo, isto é, entre o material genético e o nucléolo. É uma substância composta predominantemente por água, na qual estão suspensos íons, metabólitos, aminoácidos, enzimas, entre outros componentes importantes para os processos nucleares. Nucléolo Quando observado ao microscópio, o nucléolo é a estrutura mais corada, mais aparente da célula. É responsável pela produção das subunidades dos ribossomos, as estruturas que produzem proteínas. Um ou mais nucléolos podem ser verificados no núcleo, apesar de que a maioria das células apresenta apenas um. Seu tamanho e forma também são variáveis e depende do estado funcional da célula. Assim, uma relação é bastante evidente: quanto maior a sobrecarga funcional de uma célula, maior será o seu nucléolo. Isso ocorre justamente pelo fato de as atividades celulares serem desempenhadas predominantemente por proteínas, as quais são sintetizadas por ribossomos, que são produzidos pelo nucléolo. Figura 3. Núcleo e envoltório nuclear. Observe a continuidade do envoltório com o retículo endoplasmático através dos complexos de poro (Fonte: Shutterstock). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 9 Devido à sua função, o nucléolo é formado basicamente por RNA do tipo ribossômico (que formarão ribossomos) e proteínas, o que dá ao nucléolo um aspecto granular. Não há uma membrana que envolva essa estrutura, assim, não existe uma barreira entre o nucléolo e o nucleoplasma. Considere a seguinte situação: o que você responderia? Uma célula do seu corpo é responsável por intensa síntese de proteínas. Essa célula vai apresentar grande ou pequeno nucléolo? Lembre-se da relação entre atividade funcional da célula e número de ribossomos necessários. Cromatina O material genético se apresenta no núcleo na forma de cromatina (do grego chroma = cor) quando a célula está desempenhando suas funções normais (quando está em intérfase2). A cromatina consiste em um complexo de DNA associado a proteínas do tipo histonas, sendo responsável pelo armazenamento, pela transmissão e pela expressão das informações genéticas dos seres vivos. 2. Cromatina e cromossomo Como acabamos de dizer, o material genético se apresenta na forma de cromatina no núcleo das células em intérfase, sendo formada por um complexo de DNA associado a proteínas histonas. Mas você se lembra de tudo sobre a estrutura do DNA? Vamos retomar alguns dos principais aspectos dessa molécula que aprendemos na nossa primeira aula do curso! 2.1. DNA O DNA (ou ácido desoxirribonucleico) é o material genético de todas as células vivas do planeta, onde estão contidas todas as informações genéticas do organismo. As moléculas de DNA são formadas por muitas unidades de nucleotídeos, as quais são constituídas por um grupo fosfato, uma pentose do tipo desoxirribose e uma base nitrogenada (Fig. 4). 2Intérfase é o período em que a célula não está se dividindo ou período entre duas divisões celulares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 10 Figura 4. Estrutura geral de um nucleotídeo (Adaptada de Alberts et al., 2017). As ligações entre as moléculas de nucleotídeos para formação de uma molécula de ácido nucleico ocorrem entre os carbonos 3’ da pentose de um nucleotídeo e o grupo fosfato do outro nucleotídeo, através de uma ligação fosfodiéster. Portando, seu crescimento (polimerização) se dá no sentido 5’-3’. A molécula de DNA é formada por duas cadeias ou fitas de ácidos nucleicos, que se ligam através de ligações de hidrogênio entre duas bases nitrogenadas, uma de cada fita (Fig. 5). Tais ligações causam uma torção na dupla fita, a qual recebe o nome de dupla hélice, devido à conformação espacial que assume. As ligações entre as bases nitrogenadas não ocorrem ao acaso. A base púrica adenina (A) se liga à base pirimídica timina (T) através de duas ligações de hidrogênio, enquanto a base púrica guanina se liga à base pirimídica citosina (C) através de três ligações de hidrogênio. Figura 5. Fita dupla de DNA em duas dimensões e sua conformação espacial em dupla-hélice (Adaptada de Alberts et al., 2017). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 11 A molécula de DNA é composta por uma dupla hélice, que se forma devido a ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas das duas cadeias de nucleotídeos que compõem a molécula. As duas fitas de ácidos nucleicos que compõem o DNA têm sentidos contrários, sendo essa disposição resultado da forma como ocorre o crescimento da molécula de DNA. Dessa forma, diz-se que as fitas da molécula de DNA são antiparalelas (Fig. 5). Lembre-se disso: 1) Bases nitrogenadas púricas: adenina (A) e guanina (G). 2) Bases nitrogenadas pirimídicas: timina (T) e citosina (C). 3) A sempre se liga à T e G sempre se liga à C. 4) Relação de Chargaff: a proporção T é igual à proporção de A e a proporção de C é igual à proporção de G A sequência de bases nitrogenadas da molécula de DNA é característica, sendo nela que residem as informações genéticas do indivíduo. Tais informações são hereditárias, passadas de geração a geração na descendência. Elas estão contidas no que é chamado de gene, porção do DNA que contém as instruções de determinado atributo do indivíduo. Quem descobriu a estrutura da molécula de DNA? Em 1953, os cientistas Watson e Crick publicaram a constituição da molécula de DNA: formada por duas cadeias polinucleotídicas dispostas em hélice ao redor de um eixo imaginário, as quais eram formadas por bases de nitrogênio, fosfato e açúcar. Watson e Crick receberam o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1962 por essa descoberta. Hoje se sabe que ela só foi possível graças a observações anteriores da molécula de DNA em raios-X, que foram realizadas por Rosalind Franklin. Ela não conseguiu identificar a dupla hélice de DNA, mas sua pesquisa foi de grande importância para direcionar a conclusão dos pesquisadores Watson e Crick, o que foi reconhecido muito posteriormente. 2.2. Estrutura da cromatina Estruturalmente, a cromatina é constituída por filamentos helicoidais de DNA que se enrolam em diferentes tipos de proteínas histonas, formando unidades repetitivas denominadas Nos genes estão armazenadas as instruções de cada característica de um indivíduo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 12 nucleossomos (Fig. 6). A estrutura filamentosa formada pelos nucleossomos e trechos de DNA entre eles é chamada de nucleofilamento. Figura 6. Estrutura da cromatina, formada por unidades repetitivas de nucleossomos. Talestrutura é denominada nucleofilamento. Os nucleofilamentos de cromatina, devido à associação com as histonas, apresentam um certo grau de empacotamento (enrolamento). Dependendo do nível desse empacotamento, podem ser identificados dois tipos de cromatina: a heterocromatina e a eucromatina (Fig. 7). A heterocromatina (do grego hetero = diferente) é mais densa, formada por grânulos mais grosseiros. Isso porque a dupla hélice de DNA se apresenta mais enrolada (mais condensada). Dessa forma, a heterocromatina corresponde a porções inativas do DNA, pois esse grau de enrolamento impede o acesso aos genes (que ficam escondidos). Já a eucromatina (do grego eu = verdadeira) corresponde a porções da cromatina ativa, formada por filamentos de DNA menos enrolados, o que permite acesso aos genes. Figura 7. Diferenças no nível de empacotamento da cromatina refletem a atividade da molécula de DNA. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 13 Conforme podemos ver na Figura 7, as porções de eucromatina podem se tornar condensadas, empacotadas. Isso ocorre à medida que a célula entra e percorre as etapas referentes ao processo de divisão celular. Como já mencionado, cromatina é a estrutura de DNA encontrada nas células que não estão se dividindo, que estão em intérfase. Entretanto, níveis mais avançados de empacotamento do material genético acontecem até que se formem os cromossomos, o que é de extrema importância para a perfeita divisão do conteúdo de DNA entre as novas células que serão originadas. Assim, num primeiro momento, a estrutura linear da cromatina (o nucleofilamento) adquire uma conformação helicoidal, constituindo a estrutura de solenoide. Posteriormente, adquire conformações mais avançadas de condensação, formando alças, dobraduras e, por fim, os cromossomos altamente compactados (Fig. 8). Figura 8. Níveis crescentes de organização cromatínica (Adaptada de Carvalho e Recco- Pimentel, 2013). 2.3. Cromossomo O cromossomo é a estrutura cromatínica com maior nível de empacotamento. No entanto, a máxima condensação dessa estrutura é observada apenas em uma das fases da divisão celular, na metáfase (como estudaremos na próxima aula). É nessa fase que os cromossomos podem ser melhor observados, sendo possível a discriminação de algumas estruturas que o compõem. Primeiramente, é observado que os cromossomos são formados por duas porções chamadas de cromátides, as quais são moléculas idênticas de DNA unidas por uma região mais estreitada chamada de constrição primária ou centrômero (Fig. 9). Tais cromátides são ditas cromátides-irmãs. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 14 Figura 9. Estrutura de um cromossomo típico (Adaptada de Alberts et al., 2017). A estrutura duplicada do cromossomo, formada por duas cromátides-irmãs, é importante para que ocorra a adequada separação do material genético da célula na divisão celular e a formação e células-filhas com igual número de cromossomos da célula-mãe (como as cromátides são idênticas, cada uma delas corresponde a um cromossomo simples). Fique calmo, porque mais detalhes serão vistos na aula sobre o Ciclo Celular. De acordo com a posição do centrômero na estrutura cromossômica, os cromossomos podem ser classificados em metacêntricos, submetacêntricos, telocêntricos e acrocêntricos (Fig. 10). Figura 10. Tipos de cromossomos (Adaptada de Shutterstock). Os centrômeros dividem as cromátides cromossômicas em braços. Quando o centrômero não está localizado no centro, mas um pouco deslocado para cima ou para baixo, formando um cromossomo submetacêntrico, são formados os braços curtos e os braços longos dos cromossomos. Por esse motivo, é frequente escutarmos falar que um determinado gene está presente no braço curto do cromossomo 2, por exemplo. Além das constrições primárias, os cromossomos podem apresentar constrições secundárias, porém são pouco frequentes. Outra característica é que os cromossomos apresentam telômeros, que são as extremidades dos braços cromossômicos, formadas por sequências repetitivas de DNA não codificante (que não formam genes), responsáveis por dar estabilidade à estrutura do cromossomo (Fig. 11). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 15 Figura 11. Telômeros (em amarelo) (Fonte: Shutterstock). A preservação dos telômeros está relacionada com a prevenção do envelhecimento. Por serem responsáveis pela estabilidade e proteção da molécula de DNA, a adoção de hábitos saudáveis resulta num menor desgaste dessas estruturas, permitindo que as células se renovem mais adequadamente e retarde o aparecimento de enfermidades relacionada à velhice. Por fim, os cromossomos podem ser classificados em autossômicos ou sexuais. Os cromossomos autossômicos contêm genes ligados a maior parte das características do organismo. Estão presentes aos pares nas células somáticas de animais e vegetais, sendo chamados de cromossomos homólogos. Por isso dizemos que as células somáticas possuem um conjunto diploide (2n) de cromossomos, pois apresentam duas cópias de cada gene. Já os cromossomos sexuais são os cromossomos que possuem genes relacionados a características ligadas ao sexo. Na espécie humana, os cromossomos sexuais são o X e o Y, sendo que as células somáticas humanas apresentam dois deles: XX no sexo feminino e XY no sexo masculino. Cada espécie apresenta um número característico de cromossomos e a determinação desse número, além das características morfológicas (tamanho, posição dos centrômeros) deles, é possível somente quando os cromossomos atingem seu máximo grau de condensação, ou seja, na metáfase da divisão celular. O conjunto das características que permite a identificação dos lotes cromossômicos de um indivíduo é denominado de cariótipo. Na espécie humana são observados 23 pares de cromossomos homólogos em suas células somáticas, sendo 22 pares de cromossomos autossômicos e 1 par de cromossomos sexuais. Isso quer dizer que as células do corpo humano possuem 46 cromossomos, são 2n = 46. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 16 Observe a imagem abaixo. Nela é possível identificar o cariótipo humano: os 23 pares de cromossomos homólogos (o 23º par compreende os cromossomos sexuais, que podem ser XX - no sexo feminino - ou XY - no sexo masculino), bem como a morfologia de cada um deles. Em 1990, pesquisadores do mundo todo se empenharam em um projeto de mapeamento do genoma humano, visando a identificar todos os nucleotídeos que o compõem. Em 2003, 99% do genoma humano havia sido mapeado, ou seja, a sequência de todos os genes que codificam as proteínas do corpo humano e também as sequências de DNA que não formam genes foram identificadas. Além disso, algumas noções sobre os mecanismos de ocorrência de algumas doenças genéticas foram obtidas. Esse projeto foi chamado de Projeto Genoma Humano, o qual teve o financiamento de cerca de 3 milhões de dólares. 3. Duplicação do DNA No tópico anterior eu frisei a você que cromatina e cromossomos são a mesma coisa, o material genético das células, mas que os cromossomos são estruturas presentes nas células em divisão e que se apresentam na forma duplicada, isto é, constituídos por duas cromátides- irmãs. Quando a célula não está se dividindo, ela está em intérfase, como também já mencionamos. Nesse período, o material genético se apresenta na forma de cromatina e não está duplicado nem individualizado. Entretanto, caso pudéssemos representar o material genético de uma célula em intérfase, com cromossomos individualizados, ele seria assim como vemos na Figura 12. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 17 Figura 12. Célula somática 2n = 4 em intérfase.Note a presença de pares de homólogos (dois cromossomos de cada tipo) e que eles apresentam apenas uma cromátide cada – não estão duplicados (Adaptada de Paulino, 2002). A partir do momento que a célula começa a se preparar para entrar em divisão celular, seu material genético se duplica para que os cromossomos passem a apresentar as cromátides-irmãs. O processo pelo qual isso acontece é chamado de duplicação ou replicação do DNA, sendo o responsável por termos, ao final, um cromossomo, antes constituído por uma molécula de DNA (uma cromátide), agora com duas moléculas de DNA idênticas (duas cromátides). Vamos entender como a duplicação do DNA ocorre. A síntese de novas moléculas de DNA ocorre por meio da polimerização de uma nova cadeia de nucleotídeos3. Uma característica desse processo é que ele se utiliza de uma fita molde de DNA (Fig. 13). Dessa forma, dizemos que a replicação do DNA é semiconservativa, pois cada molécula de DNA recém-formada é constituída por uma fita antiga e uma fita nova complementar. Figura 13. A replicação do DNA a partir de uma fita molde de DNA (Adaptada de Alberts et al., 2017). 3 Lembre-se que os ácidos nucleicos são polímeros, assim como as proteínas e os carboidratos, sendo formados por várias unidades repetitivas (monômeros), os nucleotídeos. O processo de adição de unidades é chamado de polimerização. A duplicação do DNA é semiconservativa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 18 Como você pode ver na Figura 13, a dupla-hélice do DNA é formada por duas fitas antiparalelas. Isso quer dizer que as fitas possuem sentidos contrários: enquanto uma fita tem o sentido 5’ → 3’, a outra fita tem o sentido 3’ → 5’. Além disso, é possível constatar que as duas fitas de DNA são complementares, uma vez que os nucleotídeos da nova fita são adicionados conforme a complementariedade entre as bases púricas e pirimídicas: A se liga T e C se liga G, e vice-versa. Para que a duplicação do DNA ocorra, a dupla-hélice de DNA deve se desenrolar. A enzima que permite esse mecanismo é chamada de topoisomerase. Com as fitas de DNA desenroladas, a enzima helicase quebra as ligações de hidrogênio existentes entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, causando a abertura da dupla-fita. Uma vez aberta, a enzima DNA-polimerase pode realizar o seu papel: promover a síntese da nova fita de DNA, adicionando nucleotídeos complementares aos nucleotídeos presentes na fita molde. É importante ressaltar que a adição desses nucleotídeos ocorre no sentido 5’ → 3’ (Fig. 14). Figura 14. Processo de duplicação do DNA (Fonte: Shutterstock). Na duplicação do DNA, o nível de fidelidade no pareamento de bases nitrogenadas é muito grande. Tal fidelidade é permitida graças a mecanismos de reparo do DNA, os quais fazem a verificação da nova fita de DNA em formação, a fim de encontrar bases que foram erroneamente adicionadas. Uma vez identificados erros de pareamento, o mecanismo de reparo realiza a remoção das bases indevidamente pareadas para que sejam substituídas pelas corretas, respeitando as regras A-T e G-C. Vamos identificar os principais elementos do processo de duplicação do DNA? Principais características: → A duplicação do DNA é semiconservativa: a molécula de DNA formada é constituída por uma fita antiga e uma fita nova de nucleotídeos; ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 19 → A nova fita de DNA é complementar à fita molde: pareamento obedece à regra A- T e G-C; → O crescimento da nova fita de DNA em formação ocorre do sentido 5' para o 3'; → Existe um mecanismo de reparo que identifica erros de pareamento entre bases para impedir ou reduzir as mutações gênicas. Enzimas que participam do processo: → Topoisomerase: desenrola a dupla-hélice de DNA; → Helicase: quebra das ligações de hidrogênio entre os pares de base nitrogenadas; → DNA-polimerase: promove a síntese na nova fita pela adição de nucleotídeos complementares ao da fita molde. 4. Síntese de RNA e Síntese Proteica As informações genéticas de um organismo estão contidas nas moléculas de DNA, nos genes, entretanto não são essas moléculas que executam tais informações. As atividades propriamente ditas são executadas pelas moléculas de RNA, as quais são produzidas a partir do DNA por um processo chamado de transcrição. Uma vez produzidas, as moléculas de RNA irão participar do processo de síntese proteica ou tradução, por meio do qual serão produzidas as proteínas do corpo, para ele desempenhe suas funções. Esses processos formam o que se chama de Dogma Central da Biologia Molecular, o qual explica como ocorre o fluxo de informações do código genético: DNA → RNA → proteína (Fig. 15). 4.1. Transcrição A transcrição é a síntese de RNA a partir da molécula de DNA. Assim como uma fita de DNA serve de molde para a síntese de uma nova fita complementar durante a duplicação do DNA, ela também serve como molde para a formação de uma sequência complementar de nucleotídeos de RNA. Isso é permitido porque tanto o DNA quanto o RNA possuem a mesma linguagem, e é importante porque o DNA não controla a síntese de proteínas diretamente, mas utiliza o RNA como intermediário. Quando a célula necessita de uma proteína, a sequência de nucleotídeos da região da molécula de DNA que a determina é copiada sob a forma de RNA. A molécula de RNA Figura 15. Etapas pelas quais a informação contida no DNA passa até que se obtenha seu produto final: a proteína (Fonte: Shutterstock). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 20 resultante equivale ao transcrito das instruções para a construção dessa proteína (do gene). Essa molécula de RNA é chamada de RNA mensageiro (RNAm), pois carrega a mensagem do gene até a maquinaria da síntese de proteínas da célula. Os genes estão ativos nas regiões de eucromatina ao longo da molécula de DNA. Dessa forma, a primeira etapa do processo de transcrição consiste no desenrolamento e abertura da porção da dupla-hélice de DNA onde está o gene que codifica a proteína de interesse. Uma vez aberta, as bases nitrogenadas das fitas de DNA ficam expostas para que ocorra a produção de uma cópia do segmento de nucleotídeos sob a forma de RNA. A enzima que catalisa a deselicoidização (desenrolamento da dupla-hélice), a abertura e a adição de nucleotídeos para a formação do RNA é chamada de RNA-polimerase. Diferentemente do que ocorre na replicação, apenas uma das fitas de DNA serve como molde para a síntese do RNA: a fita 3’ → 5’. Isso porque a polimerização da molécula de RNA também ocorre no sentido 5’ → 3’, sendo necessário que a fita de DNA molde seja contrária ao sentido de formação do RNA. A molécula de RNA é constituída de uma fita simples e complementar à fita molde de DNA. Além disso, a fita de RNA não possui a base pirimídica timina em sua constituição, mas a uracila. Dessa forma, o pareamento de nucleotídeos no momento da transcrição ocorre respeitando as regras A-U, T-A e G-C. Observe um esquema do processo de transcrição na Figura 16. Figura 16. Transcrição: síntese da molécula de RNA a partir da molécula de DNA (Fonte: Shutterstock - modificada). Lembre-se que o RNA é quimicamente distinto do DNA, pois: 1) o RNA (ácido ribonucleico) presenta o açúcar ribose na constituição dos seus nucleotídeos, enquanto o DNA apresenta a desoxirribose; 2) o RNA não possui a base nitrogenada timina, mas a uracila. A maioria dos genes são transcritos em uma molécula de RNA para que ocorra a produção de proteínas, um mecanismo chamado de expressão gênica. No entanto, alguns genes têm como produto final a própria molécula de RNA. Dessa forma, as células produzem três diferentes tipos de RNA: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA21 ▪ RNA mensageiro (RNAm): é o RNA que promove a síntese de proteínas por conter as informações transcritas dos genes que codificam proteínas, ou seja, ele carrega a mensagem que deve ser lida para que a proteína seja produzida; ▪ RNA ribossômico (RNAr): forma, juntamente com proteínas, as subunidades ribossômicas que compõem os ribossomos, que são as estruturas que produzem as proteínas; ▪ RNA transportador (RNAt): atua como carregador dos aminoácidos solicitados pelo RNAm para que a síntese proteica ocorra. Os processos de transcrição e replicação do DNA ocorrem no núcleo da célula, onde o DNA está contido. As moléculas de RNA produzidas no núcleo são transportadas através dos complexos de poro do envoltório nuclear para o citoplasma da célula, onde ocorre na síntese proteica. Uma vez formadas, as moléculas de RNA mensageiros devem passar por um mecanismo de processamento, já que apenas as moléculas maduras podem sair do núcleo e seguir para a etapa de tradução. Esse processamento consiste em três eventos de grande importância para a regulação gênica: 1) adição do quepe 5’; 2) splicing; e 3) adição da cauda poli-A (Fig. 17). A adição do quepe 5’ é importante, pois faz o capeamento da extremidade 5’ do RNA, o que permite que o complexo de iniciação da tradução reconheça o RNAm para que ocorra a síntese de proteínas. O splicing consiste na remoção de regiões não codificantes, chamadas de íntrons, presentes no transcrito primário do RNA. Com a remoção dessas regiões ocorre a junção dos segmentos codificantes de aminoácidos da molécula de RNA, chamados de éxons. E a adição da cauda poli-A ou a poliadenilação ocorre pela adição de uma sequência de adenosinas à extremidade 3’ do transcrito de RNA, a qual é importante para estabilidade da molécula até que ela seja traduzida. A etapa mais importante do processamento do RNAm é o splicing (remoção de íntrons e união de éxons), realizada por ação de um complexo proteico denominado spliciossomo, pois é por meio dela que o transcrito primário se torna composto apenas por regiões codificantes (éxons), isto é, que podem ser expressas em sequências de aminoácidos. Figura 17. Processamento do transcrito primário de RNAm (pré-RNA) para formação do RNAm maduro (Adaptada de Shutterstock). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 22 Antes pensava-se que os íntrons correspondiam a segmentos de DNA lixo, sem função alguma para a síntese proteica. Entretanto, hoje se sabe que essas porções do gene conferem vantagem adaptativa aos organismos e participam da regulação da expressão gênica – dirigem a inativação ou ativação de genes importantes para a célula. Todas as células de um organismo são idênticas e, portanto, apresentam o mesmo material genético, o mesmo genoma. No entanto, você concorda que as células do seu fígado não necessitam das mesmas proteínas que as suas células nervosas, já que elas possuem funções distintas dentro do corpo? Desse modo, para que as células não desperdicem energia, elas não transcrevem genes que sintetizam proteínas desnecessárias a elas. Quem faz o controle desse mecanismo são os íntrons, também chamados nesse caso de reguladores transcricionais, os quais podem ativar ou silenciar genes dependendo do tipo de célula. Uma das formas de silenciamento gênico é verificado nas porções de heterocromatina e eucromatina que a célula apresenta: quando os genes precisam ser expressos, o material genético fica menos condensado, na forma de eucromatina, isto é, de fácil acesso para a maquinaria de transcrição. Hora de treinar 1. (2008/UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro) Se extrairmos o DNA total de células de músculo, baço e rim de um mesmo indivíduo, verificaremos que os tecidos apresentam genomas idênticos. Os RNA mensageiros das células desses três tecidos serão os mesmos? Justifique sua resposta. Gabarito: Os RNAm não serão os mesmos nas diferentes células, pois não necessitam das mesmas proteínas, uma vez que desempenham funções distintas no corpo. Assim, a expressão gênica delas será diferente, sendo esse mecanismo controlado por regiões reguladoras transcricionais, que ativam ou silenciam genes dependendo do tipo celular. Ainda com relação aos genes e sua transcrição em RNAm, é importante ressaltar que existem limites que definem onde um gene começa e onde ele termina. O início de um gene é marcado pela presença de uma sequência de pares de bases nitrogenadas chamadas de região promotora, a qual determina o local do DNA que a RNA-polimerase deve se encaixar para realizar a transcrição. O processo transcricional do gene segue até que essa enzima encontre a sequência de bases que marca o seu fim, a chamada sequência de término da transcrição ou região terminadora (Fig. 18). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 23 Figura 18. Processamento e formação do RNA mensageiro maduro a partir do transcrito primário (pré-RNAm), que contém regiões reguladoras não codificantes (íntrons) e regiões codificantes (éxons). O splicing remove as regiões de íntrons, sendo o RNA mensageiro composto apenas por uma região promotora, éxons e região terminadora. Alguns genes codificam apenas uma proteínas. Contudo, a regulação da expressão gênica promovida por íntrons também pode fazer com que um único gene codifique mais de uma proteína. Muitos genes são conhecidos por dar origem a duas ou mais cadeia polipeptídicas diferentes e isso é resultado da ordem dos éxons no RNA mensageiro produzida no momento do processamento do pré-RNA. Esse é um fenômeno chamado de splicing alternativo, que faz com que o número de possibilidades de produtos proteicos sintetizados pela célula seja muito maior do que o número de genes que ela apresenta em seu genoma (Fig. 19). Figura 19. Splicing alternativo: possibilita a formação de diferentes RNA mensageiros e, portanto, de diferentes proteínas, de acordo com o embaralhamento dos segmentos de éxons. Uma informação extra é: Alguns vírus de RNA são capazes de sintetizar DNA a partir do seu RNA viral. Esse processo é chamado de transcrição reversa e é permitido pela ação da enzima transcriptase reversa. Tais vírus são denominados retrovírus. Vamos identificar os principais elementos do processo de transcrição? Etapas do processo: → A RNA-polimerase é a enzima que promove a transcrição: desenrola a dupla- hélice de DNA, abre a dupla fita e adiciona nucleotídeos de RNA complementares aos da fita molde de DNA; → O pareamento obedece à regra A-U, T-A, C-G e G-C; → A polimerização da molécula de RNA ocorre no sentido 5' → 3' e usa como molde a fita de DNA anti-senso (3' → 5'). → Os genes a serem transcritos apresentam uma região promotora e uma região terminadora; → O transcrito primário de RNA sofre processamento antes que seja enviada ao citoplasma para atuar na síntese de proteínas; → O splicing consiste na remoção de íntrons (porção não codificantes) e junção dos éxons (porções codificantes); ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 24 → O splicing pode ser alternativo: forma configurações distintas de éxons, o que resulta em diferentes RNA mensageiros e na produção e diferentes proteínas. Tipos de RNA formados: → RNA mensageiro: carrega as instruções do gene para que ocorra a síntese de uma proteína; → RNA ribossômico: participa da estrutura dos ribossomos; → RNA transportador: faz o transporte de aminoácidos para a síntese proteica. 4.2. Tradução A tradução consiste na síntese de uma cadeia polipeptídica (proteína) utilizando a informação contida na molécula de RNA mensageiro. As proteínas são moléculas essenciais à vida dos organismos, possuindo diversos papeis dentro da célula, desde o estrutural até a participação em processos vitais, onde atuam como enzimas. Comovimos em nossa primeira aula, as proteínas são polímeros constituídos por muitos aminoácidos, sendo a sequência desses aminoácidos característica para cada uma delas. E quem determina a sequência de aminoácidos para que a proteína seja produzida? A resposta é: o gene! Cada gene é composto por uma sequência de nucleotídeos, a qual irá determinar a sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica. Entretanto, a informação contida no gene deve ser primeiramente transferida para a molécula de RNAm, através do processo de transcrição. Uma vez realizado esse processo, a informação pode ser lida para que a proteína seja formada. Dessa forma, a síntese proteica consiste em unir os aminoácidos de acordo com a leitura da sequência de nucleotídeos presente no RNAm, num processo chamado de tradução. Na síntese proteica, a mensagem do gene transferida para a molécula de RNA mensageiro é traduzida para que seja definida a sequência de aminoácidos da proteína. Dentre os elementos que participam do processo de tradução estão os aminoácidos, os ribossomos, os RNA transportadores e o RNA mensageiro, além de diversas enzimas. Todo o processo de síntese proteica ocorre no citoplasma da célula. Assim, as moléculas de RNAm e RNAt, que são produzidas no núcleo, e as subunidades ribossômicas, produzidas especificamente no nucléolo, devem sair do núcleo celular. Tais estruturas migram para o citoplasma através dos complexos de poro presentes no envoltório nuclear – moléculas de RNAm imaturas não atravessam os complexos, apenas as moléculas de RNAm maduras podem atravessá-los. O termo tradução refere-se ao fato de a linguagem da informação genética presente no RNAm ser diferente da linguagem dos aminoácidos que formam as proteínas. Isso porque não é cada nucleotídeo que determina um aminoácido, mas um conjunto de três nucleotídeos. Um aminoácido é determinado por uma sequência de três nucleotídeos (códon). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 25 Nós já estudamos que existem 20 tipos diferentes de aminoácidos, sendo 11 produzidos pelo próprio corpo, os chamados aminoácidos não essenciais, e nove exclusivamente provenientes da alimentação, os ditos aminoácidos essenciais. Cada um deles é determinado pela leitura consecutiva de três bases nitrogenadas do RNAm. A correspondência entre a sequência de três nucleotídeos na fita de RNAm e os aminoácidos por ela determinado constitui o Código Genético, que é universal, ou seja, o mesmo para todos os seres vivos, e está representado na tabela a seguir: Segunda base do códon U C A G P ri m e ir a b a s e d o c ó d o n U UUU Fenilalanina UCU Serina UAU Tirosina UGU Cisteína U T e rc e ira b a s e d o c ó d o n UUC Fenilalanina UCC Serina UAC Tirosina UGC Cisteína C UUA Leucina UCA Serina UAA stop códon UGA stop códon A UUG Leucina UCG Serina UAG stop códon UGG Triptofano G C CUU Leucina CCU Prolina CAU Histidina CGU Arginina U CUC Leucina CCC Prolina CAC Histidina CGC Arginina C CUA Leucina CCA Prolina CAA Glutamina CGA Arginina A CUG Leucina CCG Prolina CAG Glutamina CGG Arginina G A AUU Isoleucina ACU Treonina AAU Asparagina AGU Serina U AUC Isoleucina ACC Treonina AAC Asparagina AGC Serina C AUA Isoleucina ACA Treonina AAA Lisina AGA Arginina A AUG Metionina ACG Treonina AAG Lisina AGG Arginina G G GUU Valina GCU Alanina GAU Ácido aspártico GGU Glicina U GUC Valina GCC Alanina GAC Ácido aspártico GGC Glicina C GUA Valina GCA Alanina GAA Ácido glutâmico GGA Glicina A GUG Valina GCG Alanina GAG Ácido glutâmico GGG Glicina G Cada grupo de três nucleotídeos que determina um aminoácido é chamado de códon. Considerando que o RNAm pode ter quatro tipos de bases nitrogenadas (A, U, G e C), existem 64 combinações possíveis de três nucleotídeos (4 x 4 x 4 = 64). No entanto, apenas 20 aminoácidos são encontrados na constituição das proteínas. Isso sugere que mais de um códon determina o mesmo aminoácido, significando que o código genético é degenerado ou redundante. Além de codificarem aminoácidos, existem três códons que determinam códigos de finalização do processo de tradução, sendo chamados de códons de parada ou stop códons. São eles UAA, UAG, UGA. Dessa forma, dos 64 códons, 61 codificam aminoácidos, enquanto 3 não codificam aminoácido algum. O código genético é universal e degenerado. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 26 A síntese proteica ocorre nos ribossomos, que podem estar livres no citosol, associados ao retículo endoplasmático ou associados à membrana externa do envoltório nuclear. De qualquer forma, ela tem início com a associação entre um RNAm, um ribossomo e um RNAt que carrega o aminoácido metionina (Met). A metionina é o aminoácido que inicia a síntese de todas as proteínas, sendo codificada pelo códon AUG, que é o códon de iniciação. Para que a tradução tenha início, o complexo RNAt + ribossomo “anda” pelo RNAm no sentido 5’ → 3’ até que a sequência AUG seja encontrada e a síntese proteica possa ser efetivamente iniciada. Uma característica importante do ribossomo é que as suas subunidades maior e menor se unem apenas no momento da síntese proteica: a subunidade menor se liga ao RNAm e ao RNAt transportador da metionina e, posteriormente, à subunidade maior (Fig. 20). Figura 20. Associação das subunidades ribossômicas ao RNA mensageiro (RNAm), formando o ribossomo completo. A leitura do RNA mensageiro ocorre no sentido 5’ → 3’ (Adaptada de Shutterstock). Como nós vimos, o RNAt é responsável por transportar os aminoácidos para que o ribossomo realize a síntese da cadeia polipeptídica da proteína. Devido à sequência de nucleotídeos que o forma, existe um RNAt específico para cada tipo de aminoácido. Para que ele entregue o aminoácido que carrega para o ribossomo, deve haver a ligação desse RNAt à porção complementar do RNAm. Tal ligação é possível pois há uma região do RNAt que apresenta um anticódon: uma região de três nucleotídeos que pareia com o códon da fita de RNAm. Assim, caso o RNAm tenha o códon CUC, que codifica o aminoácido leucina (LEU), o RNAt que carrega a esse aminoácido consegue se ligar ao RNAm para liberá-la por possuir o anticódon complementar GAG. Observe o exemplo na Figura 21. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 27 Figura 21. Exemplo da ligação de um RNA transportador (RNAt) a um códon do RNA mensageiro (RNAm) (Fonte: Shutterstock). Uma vez iniciado o processo de tradução, a síntese proteica passa para a etapa de crescimento ou elongação da cadeia polipeptídica. Nela, cada aminoácido é adicionado à extremidade da proteína em formação, sendo selecionado com base na complementariedade entre códon e anticódon. A ligação do RNAt ao ribossomo envolve gasto de energia. Assim, quanto mais proteína uma célula produz, maior seu gasto energético. A última etapa da síntese proteica ocorre quando o ribossomo encontra um dos stop códons. Quando isso acontece, o último RNAt se desliga do ribossomo, fazendo com que a proteína formada seja liberada. Saiba que os stop códons não codificam aminoácidos, apenas determinam o fim da produção da proteína. Na Figura 22 é possível visualizar um esquema geral da síntese proteica a partir das informações transmitidas pelo gene. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 28 Figura 22. Esquema do processo de transcrição da informação genética para a molécula de RNA mensageiro, a qual é traduzida pelos ribossomos, permitindo a síntese proteica (Adaptada de Shutterstock). Hora de treinar 2. (Prof. Carol Negrin) Desde que você tenha em mãos uma a tabela do código genético, é possível deduzir a sequência de aminoácidos de uma proteína a partir da sequênciade nucleotídeos da molécula do RNA mensageiro que a codifica. Dada a sequência de aminoácidos de uma proteína codificada por um organismo eucarioto, é possível deduzir a sequência de seu gene? Comentários: Lembre-se das características do código genético: ele é universal e degenerado. Gabarito: Não é possível, pois um mesmo aminoácido por ser codificado por mais de um conjunto de três nucleotídeos, mais de um códon. Assim, não é possível determinar a sequência de bases nitrogenadas do RNAm nem do gene contido na molécula de DNA. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 29 Até agora nós discutimos sobre a transcrição e a tradução nas células eucariontes. Você não está intrigado em saber como esses processos acontecem nos organismos procariontes? Nos procariontes, a transcrição é um processo muito mais simples que nas células eucarióticas. O RNA mensageiro é produzido a partir da extremidade 3’ do gene e termina em sua extremidade 5’, não sendo necessária a etapa de processamento. Como as células procarióticas não apresentam núcleo, a transcrição e a tradução ocorrem no citoplasma. Outro ponto importante é que, pelo fato dessas células serem muito menores e mais simples, o RNA mensageiro é produzido imediatamente antes a necessidade da síntese da proteína. Muitos antibióticos utilizados na medicina inibem a síntese de proteínas bacteriana. Alguns deles atuam impedindo a ligação do RNAt ao ribossomo e, consequentemente, a formação da cadeia polipeptídica. Devido às diferenças estruturais entre os ribossomos das células procariontes e eucariontes, esses compostos podem ser utilizados em altas doses por seres humanos sem causar problemas à sua síntese proteica. Uma vez interrompida a síntese de proteínas nas bactérias, suas funções celulares são prejudicadas e a célula acaba por morrer, controlando e acabando com o quadro de infecção. São exemplos de antibióticos inibidores da síntese proteica de procariontes o cloranfenicol, a estreptomicina e a tetraciclina. Vamos identificar os principais elementos do processo de tradução? Características do processo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 30 → O RNAm sai do núcleo através do complexo de poro em direção ao citoplasma da célula, onde ocorre a síntese da proteína; → A síntese proteica consiste na formação de uma cadeia polipeptídica constituída por aminoácidos, que são codificados por um sequência de três nucleotídeos, os códons; → O código genético é universal e degenerado; → A síntese proteica envolve a participação do RNAm, do RNAt, de ribossomos e de diversas enzimas; → A leitura da molécula de RNAm ocorre do sentido 5' para o 3'; → Os aminoácidos adicionados à cadeia polipeptídica são transportados por RNAt específicos, que se ligam ao códon complementar ao seu anticódon para liberação do aminoácido; → A síntese proteica tem início sempre com o aminoácido metionina (códon de iniciação AUG) e termina quando o RNAm encontra um dos três códons de parada. CAI NA PROVA 3. (2020/Simulado Estratégia Vestibulares) Considere o seguinte segmento de DNA: TACGCCCGTACTTTACGTAGG. A partir da tabela de códons, indique quantos aminoácidos diferentes serão formados. a) Sete. b) Seis. c) Cinco. d) Quatro. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 31 e) Três. Comentários: A alternativa correta é a letra E. É necessário transcrever o DNA e traduzir o RNAm para descobrir quais serão os aminoácidos formados. Veremos que o quarto códon é de terminação. Logo, apenas três aminoácidos diferentes serão formados. DNA = TAC GCC CGT ACT TTA CGT AGG RNAm = AUG CGG GCA UGA AAU GCA UCC Met Arg Ala Stop Gabarito: E 4. (2015/ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio) A palavra “biotecnologia” surgiu no século XX, quando o cientista Herbert Boyer introduziu a informação responsável pela fabricação da insulina humana em uma bactéria, para que ela passasse a produzir a substância. Disponível em: www.brasil.gov.br. Acesso em: 28 jul. 2012 (adaptado). As bactérias modificadas por Hebert Boyer passaram a produzir insulina humana porque receberam a) a sequência de DNA codificante de insulina humana. b) a proteína sintetizada por células humanas. c) um RNA recombinante de insulina humana. d) o RNA mensageiro de insulina humana. e) um cromossomo da espécie humana. Comentários: A alternativa correta é a letra A. As bactérias modificadas passaram a produzir insulina devido à introdução do gene que codifica essa proteína, ou seja, da sequência de nucleotídeos da molécula de DNA que determina a produção dessa enzima. A alternativa B está incorreta, pois as bactérias não receberam a proteína, mas o gene que codifica a proteína insulina. A alternativa C está incorreta, pois o gene que codifica a insulina é natural, não necessita de mecanismos artificiais para que seja formado (DNA recombinante: moléculas de DNA produzidas por fragmentos de DNA derivados de duas ou mais fontes). A alternativa D está incorreta, pois o RNA é uma molécula instável e, portanto, deve ser produzida a partir da molécula de DNA no próprio organismo que produzirá a proteína. Especialmente porque, no organismo procariontes, como as bactérias, o fluxo de transmissão da informação é sequencial, isto é, ocorre a produção do RNA e posteriormente a produção da proteína. As moléculas de RNA não são sintetizadas caso não sejam imediatamente utilizadas. E a alternativa E está incorreta, pois para que a bactéria produza a insulina, ela não precisa receber um cromossomo todo, mas apenas a sequência gênica que a produz. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 32 Gabarito: A 5. Mutações Gênicas Como vimos, durante a duplicação do DNA podem ocorrer erros no pareamento entre bases nitrogenadas. Na maioria das vezes, o mecanismo de reparo identifica tais erros, fazendo a remoção da base indevidamente adicionada, tornando possível a adição da base correta na sequência de nucleotídeos. Entretanto, por vezes, esses mecanismos podem falhar, afetando a constituição de genes. Essas modificações acidentais que ocorrem no material genético são chamadas de mutações gênicas. Quando uma mutação gênica acontece, ocorre a alteração na sequência nucleotídica do gene. Ao ser transcrito em RNAm para ser traduzido, o códon produzido será outro, o que pode levar à alteração da sequência de aminoácidos da proteína - uma vez que o código genético é degenerado, isto é, um único aminoácido pode codificado por mais de um códon, as mutações gênicas podem ou não ser prejudiciais ao organismo, pois pode ser que a sequência de aminoácidos não seja alterada. As mutações gênicas podem ou não alterar a sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica. Caso haja alteração, a proteína formada será outra, o que pode causar doenças devido à não execução das funções normais do corpo. Outro ponto que deve ser considerado é que as mutações podem ocorrer em regiões não codificantes, o que não alterará a síntese proteica. As mutações gênicas podem resultar de três tipos alterações (Fig. 21): ▪ Inserção: corresponde ao acréscimo de um nucleotídeo à molécula de DNA; ▪ Deleção: corresponde à remoção de um nucleotídeo da molécula de DNA; ▪ Substituição: ocorre devido ao pareamento incorreto de bases, não respeitando à regra A-T e G-C. Figura 21. Representação dos principais tipos de alterações que ocorrem nas mutações gênicas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 33 Quando ocorrem, a depender do que causam à síntese proteica, essas mutações podem ser classificadas em: ▪ Silenciosa: mutação não altera o aminoácido a ser adicionado na cadeiapolipeptídica; ▪ Com alteração ou perda de sentido: mutação altera o aminoácido a ser adicionado na cadeia polipeptídica; ▪ Sem sentido (nonsense): alteração do nucleotídeo leva ao surgimento de um códon de parada, que interrompe a síntese proteica. As mutações gênicas que ocorrem nas células somáticas podem alterar uma ou outra característica, mas são pontuais. No entanto, quando essas mutações ocorrem nas células sexuais (gametas), elas têm efeito mais amplo, pois podem ser transmitidas para os descendentes. São exemplos de doenças decorrentes de mutações gênicas a progenia, a adrenoleucodistrofia e a doença de Alzheimer. A progenia é uma doença letal que se manifesta em crianças de 5 a 6 anos, sendo que por volta dos 8 anos ela já parenta ser uma pessoa idosa. A doença de Alzheimer, apesar de ter várias causas, parece estar relacionada com alterações num certo gene do cromossomo 21, que resulta na degeneração do sistema nervoso central, levando o indivíduo à perda progressiva de memória e à devastação do cérebro. Por fim, na adrenoleucodistrofia, a mutação ocorre num gene do cromossomo X (cromossomo sexual). Essa mutação torna o organismo incapaz de metabolizar certos tipos de lipídios, o que leva à degeneração neurológica e, inclusive, à morte. Mutações por erros de pareamento também podem ocorrer na transcrição, o que altera a sequência de nucleotídeos da molécula de RNAm. Esse tipo de mutação também é pontual: tão logo o RNA é degenerado, a mutação é perdida com ele. Alguns agentes físicos, como radiação, algumas substâncias químicas e alguns agentes biológicos, como bactérias e vírus, podem aumentar a probabilidade de ocorrência de mutações gênicas, sendo chamados de agentes mutagênicos. CAI NA PROVA 5. (2021/Simulado Estratégia Vestibulares) Mutações gênicas, quando não reparadas, causam alteração da sequência de bases nitrogenadas. Caso essa alteração aconteça em uma porção codificante da molécula de DNA, pode ou não resultar na formação de uma proteína diferente. Isso ocorre porque ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 34 a) o código genético é universal. b) um mesmo códon pode codificar diferentes aminoácidos. c) vários códons podem codificar a mesma proteína. d) um mesmo aminoácido pode ser codificado por diferentes códons e) pode não haver alteração da sequência de bases nitrogenadas do anticódon. Comentários: A alternativa correta é a letra D. Dizemos que o código genético é degenerado. A alternativa A está incorreta, pois, apesar do código genético ser universal, não é isso o que justifica uma mutação poder ou não resultar em uma proteína diferente. A alternativa B está incorreta, pois um códon codifica apenas um aminoácido. É um mesmo aminoácido que pode ser codificado por diferentes códons. A alternativa C está incorreta, pois vários códons podem codificar o mesmo aminoácido, não a mesma proteína. E a alternativa E está incorreta, pois a mutação não tem relação direta com o anticódon, que está presente no RNA transportador. Se houver alteração do códon, pode ou não haver alteração do aminoácido codificado. Gabarito: D Quer aprender um pouco mais e se divertindo? Eu separei um link de vídeo bem legal pra você: https://www.youtube.com/watch?v=uHv1KG_heJU Apesar de algumas informações estarem muito detalhadas, será interessante para você visualizar os processos de transcrição e tradução. Além disso, vou indicar três filmes relacionados a mutações gênicas: 1) O primeiro deles conta a história da descoberta do tratamento para a Adrenoleucodistrofia: O óleo de Lorenzo, de 1992. 2) O segundo, na verdade, pode ser vários filmes. Mas, no geral, é Homem-Aranha, podendo ser a versão de 2002 ou as mais recentes, como a recém-chegada da Marvel (Homem-Aranha: Longe de casa). 3) E o terceiro também podem ser vários: são os filmes de X-men. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 35 6. Lista de questões 6.1. Lista de questões específicas 1. (2022/UNESP – Universidade Estadual Paulista) As figuras 1, 2 e 3 apresentam, respectivamente, representantes de três espécies do gênero Equus: E. caballus, E. asinus e E. zebra. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 36 Considere um casal de cada uma dessas espécies e o conjunto cromossômico de cada um desses animais. Sobre esses conjuntos cromossômicos afirma-se que a) a fêmea de cada espécie tem número diploide de cromossomos diferente do número diploide de cromossomos do macho da respectiva espécie, uma vez que as fêmeas têm dois cromossomos sexuais do tipo X. b) macho e fêmea de uma mesma espécie compartilham entre si cromossomos sexuais de mesmo tamanho e morfologia, os quais podem diferir dos cromossomos sexuais das demais espécies. c) os machos compartilham entre si cromossomos autossômicos de mesmo tamanho e morfologia, os quais diferem dos cromossomos autossômicos das fêmeas das respectivas espécies. d) macho e fêmea de uma mesma espécie compartilham entre si um mesmo número diploide de cromossomos, o qual pode diferir do número diploide de cromossomos das demais espécies. e) macho e fêmea de uma mesma espécie não diferem entre si no número, tamanho e morfologia dos cromossomos, mas essas diferenças existem entre animais de espécies diferentes. 2. (2021/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Uma comunidade de equatorianos com nanismo apresenta a rara Síndrome de Laron, também observada em populações judias do Mediterrâneo. Pessoas com essa síndrome carregam uma mutação no gene que determina a produção de uma proteína que compõe o receptor do hormônio de crescimento (GH). O hormônio circula no sangue da pessoa, mas o organismo não reage a ele, o que impede o desenvolvimento pleno de seus corpos. (Hugo Aguilaniu. https://cienciafundamental.blogfolha.uol.com.br, 02.04.2020. Adaptado.) A mutação responsável pela Síndrome de Laron compromete a) o equilíbrio do pH do meio intracelular, provocando a desnaturação das proteínas do receptor do hormônio. b) a formação de vesículas de secreção no complexo golgiense, que contêm as proteínas do receptor do hormônio. c) a polimerização adequada dos aminoácidos das proteínas do receptor do hormônio, realizada pelos ribossomos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 37 d) a transcrição do RNA mensageiro, responsável pela informação da produção das proteínas do receptor do hormônio. e) a conformação estrutural das proteínas do receptor do hormônio, presente na membrana plasmática da célula. 3. (2021/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Assim como a língua de um povo, os genes são representados por um código de letras. No código genético, as letras referem-se às iniciais das bases nitrogenadas que, combinadas em uma sequência específica, compreendem um significado químico relativo a uma proteína. Analise a sequência de letras na oração a seguir. A tua gata Cuca ataca a cacatua Cacau. Nessa oração, as palavras formadas integralmente por letras que se referem a bases nitrogenadas encontradas no DNA pertencem às seguintes classes gramaticais: a) artigo, adjetivo e verbo. b) artigo, substantivo e verbo. c) preposição, substantivo e adjetivo. d) artigo, pronome e substantivo. e) preposição, pronome e verbo. 4. (2016/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Nas células ocorrem reações químicas para a síntese de moléculas orgânicas necessárias à própria célula e ao organismo. A figura mostra a reação química de formação de uma estrutura molecular maior a partir da união de três outras moléculas menores. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 38 Esta reação química ocorre no interiorda célula durante a a) formação dos nucleotídeos. b) tradução do RNA mensageiro. c) formação dos triglicerídeos. d) transcrição do DNA. e) síntese dos polissacarídeos. 5. (2012/UNESP – Universidade Estadual Paulista) “Homem de gelo” era intolerante à lactose e pouco saudável. Ötzi, o “homem de gelo” que viveu na Idade do Bronze e cujo corpo foi encontrado nos Alpes italianos em 1991, tinha olhos e cabelos castanhos e era intolerante à lactose [...]. Essas características surgiram da análise do DNA da múmia [...]. Mutações do gene MCM6 indicam que ele não conseguia digerir a proteína da lactose encontrada no leite. (www.folha.uol.com.br, 28.02.2012.) Considere as afirmações: I. O texto apresenta uma incorreção biológica, pois a lactose não é uma proteína. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 39 II. A mutação a qual o texto se refere deve impedir que o indivíduo intolerante à lactose produza uma enzima funcional que a quebre em unidades menores, passíveis de serem absorvidas pelo intestino. III. A mutação que torna o indivíduo intolerante à lactose é provocada pela presença de leite na dieta, o que indica que Ötzi era membro de uma tribo que tinha por hábito o consumo de leite na idade adulta. Assinale a alternativa correta. a) As três afirmações estão erradas. b) As três afirmações estão corretas. c) Apenas a afirmação I está errada. d) Apenas a afirmação II está errada. e) Apenas a afirmação III está errada. 6. (2008/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Cada cromátide de um cromossomo é uma longa molécula de ………………, associada a proteínas. Essa molécula é formada por unidades chamadas ………………, que por sua vez são compostas por uma base nitrogenada que se liga a um açúcar do tipo ……………… e este a um fosfato. São quatro os tipos de bases nitrogenadas, entre os quais a …………… . Os espaços podem ser preenchidos correta e respectivamente por: a) RNA … nucleotídeos … ribose … timina b) RNA … ácidos ribonucleicos … ribose … uracila c) DNA … nucleotídeos … desoxirribose … uracila d) DNA … nucleotídeos … desoxirribose … timina e) DNA … ácidos desoxirribonucleicos … desoxirribose … timina 7. (2006/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Algumas células de cultura de tecido foram deixadas em um meio contendo um precursor radioativo de RNA. Posteriormente, essas células foram transferidas para um meio sem essa substância. Após 3 minutos, algumas células foram fixadas e radio autografadas. Esse procedimento se repetiu após 15 e após 90 minutos. Os esquemas representam as células radio autografadas nos três momentos, revelando a distribuição do precursor radioativo nas mesmas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 40 Esses resultados ocorrem porque: a) o RNA transportador leva o isótopo até o nucléolo e posteriormente ao núcleo e citoplasma celular. b) a substância, ao ser deixada em situação de desequilíbrio osmótico em relação à cultura sem isótopo, dirige-se gradativamente para o citoplasma celular, buscando a situação de equilíbrio. c) a síntese de RNA, que se intensifica aos 90 minutos, esgota toda a substância presente no núcleo, restando apenas no citoplasma. d) a produção de RNA, que ocorre inicialmente no núcleo celular, prossegue posteriormente no citoplasma da célula. e) a síntese de RNA ocorre no núcleo, sendo que posteriormente o RNA aí produzido migra para o citoplasma celular. 8. (2005/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Em algumas espécies de peixes, o gene que transcreve o RNA ribossômico (RNAr) pode se mostrar inativo, não funcional. Os peixes heterozigotos apresentam um alelo normal do gene, de tal modo que podem transcrever RNAr. Os peixes homozigotos para o alelo alterado não transcrevem RNAr. Esses peixes homozigotos são a) inviáveis, pois não podem realizar síntese proteica. b) inviáveis, pois não podem duplicar seu DNA. c) viáveis, pois podem produzir RNA mensageiro e RNA transportador. d) viáveis, pois utilizam o RNAr presente no nucléolo. e) viáveis, pois esse gene não codifica proteína. 9. (2004/UNESP – Universidade Estadual Paulista) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 41 Erros podem ocorrer, embora em baixa frequência, durante os processos de replicação, transcrição e tradução do DNA. Entretanto, as consequências desses erros podem ser mais graves, por serem herdáveis, quando ocorrem: a) na transcrição, apenas. b) na replicação, apenas. c) na replicação e na transcrição, apenas. d) na transcrição e na tradução, apenas. e) em qualquer um dos três processos. 10. (2003/UNESP – Universidade Estadual Paulista) A Histona H4 é uma proteína presente nas células dos eucariotos. Esta proteína participa da compactação do DNA em cromossomos, quando da divisão celular. Em termos evolutivos, são bastante conservadas, ou seja, nos mais diferentes organismos a Histona H4 tem praticamente a mesma composição e sequência de aminoácidos. As Histonas H4 do boi e da ervilha, por exemplo, diferem em apenas dois de seus 102 aminoácidos. A partir do exposto, e considerando que o código genético é degenerado (mais de uma trinca de bases pode codificar para o mesmo aminoácido), é correto afirmar que, no boi e na ervilha, os segmentos de DNA que codificam a Histona H4 a) diferem entre si em apenas duas trincas de pares de bases. b) diferem entre si em dois genes. c) diferem entre si por duas mutações que modificaram a composição de pares de bases em dois pontos ao longo do gene. d) podem diferir entre si em vários pontos ao longo do gene. e) transcrevem RNAm que diferem entre si em duas de suas bases. 11. (2003/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Considere o diagrama, que resume as principais etapas da síntese proteica que ocorre numa célula eucarionte. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 42 Os processos assinalados como 1 e 2 e a organela representados no diagrama referem-se, respectivamente, a a) transcrição, tradução e ribossomo. b) tradução, transcrição e lisossomo. c) duplicação, transcrição e ribossomo. d) transcrição, duplicação e lisossomo. e) tradução, duplicação e retículo endoplasmático. 12. (1999/UNESP – Universidade Estadual Paulista) O esquema resume parcialmente as relações funcionais dos ácidos nucleicos que ocorrem na maioria das células vivas. Considerando-se apenas células eucariontes, as etapas que representam, respectivamente, transcrição, duplicação e tradução são: a) I, II e III b) I, III e II c) II, I e III d) III, I e II DNA filho proteína RNA de transferência RNA mensageiro RNA código genético DNA II I III ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 43 e) II, III e I 13. (1997/UNESP – Universidade Estadual Paulista) O diagrama ilustra uma fase da síntese de proteínas. Os algarismos I, II, III e IV correspondem, respectivamente, a: a) ribossomo, códon, RNAm e RNAt. b) RNAt, RNAm, ribossomo e códon. c) RNAt, RNAm, ribossomo e anticódon. d) RNAm, RNAt, ribossomo e códon. e) RNAm, RNAt, ribossomo e anticódon. 14. (2020/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) Antigamente acreditava-se que um gene codificava apenas uma proteína. Hoje já se sabe que quanto mais complexo o organismo, maior quantidade de proteínas um mesmo gene pode codificar, e isso explica o fato do número de genes que o ser humano possui, por exemplo, ser menor que o número de proteínas que ele produz. O mecanismo que permite que mais de uma proteína seja produzida a partir de um único gene é chamado de a) processamento degenerado. b) splicing. c) poliadenilação. d)splicing alternativo. e) expressão gênica. 15. (2020/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 44 Correlacione a coluna da esquerda com a coluna da direta e assinale a alternativa correta. I. Cromossomo (_) Região inativa da cromatina II. Cromatina (_) Material genético com menor nível de empacotamento III. Heterocromatina (_) Conjunto cromossômico da espécie IV. Eucromatina (_) Material genético com maior nível de empacotamento V. Cariótipo (_) Região ativa da cromatina a) IV, I, V, II, III. b) IV, II, I, V, III. c) IV, II, V, I, III. d) III, I, V, II, IV. e) III, II, V, I, IV. 16. (2019/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) As moléculas orgânicas responsáveis pelo armazenamento e transmissão das informações genéticas são as moléculas de DNA. Para que suas informações sejam executadas, no entanto, é necessário que os genes presentes nessas moléculas sejam transcritos em moléculas de RNA, as quais atuarão na síntese proteica, um processo denominado tradução. Considere que o gene abaixo deva ser transcrito em RNA mensageiro. TTACGCTACTCACCTACAGTTGGCCGTGGGATT Qual a enzima responsável pela transcrição e por quantos aminoácidos será composta a proteína formada? a) RNA-polimerase e 11 aminoácidos. b) Helicase e 11 aminoácidos. c) DNA-polimerase e 10 aminoácidos. d) RNA-polimerase e 8 aminoácidos. e) DNA-polimerase e 8 aminoácidos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 45 6.2. Lista de questões complementares 1. (2022/SANTA CASA) Um hepatócito tem funções como reservar o glicogênio e catalisar a detoxificação de moléculas de álcool. Já um miócito é capaz de produzir as proteínas actina e miosina, importantes no mecanismo de contração. Quando se comparam essas duas células presentes em uma pessoa saudável, o fato de apresentarem funções diferentes é porque possuem a) expressões gênicas diferentes. b) diferentes DNA polimerases. c) genes diferentes no núcleo. d) diferentes sequências de bases nitrogenadas. e) ribossomos distintos atuando na transcrição. 2. (2022/SANTA CASA) Um consórcio de cientistas de cerca de trinta instituições, chamado Telomere-to- Telomere (T2T), em referência ao telômero, publicou a versão preliminar de um artigo que descreve o primeiro sequenciamento completo do genoma humano, no qual foi adicionado o material genético que faltava. Os pesquisadores adicionaram 200 milhões de pares de bases de DNA e 115 genes ao trabalho do Projeto Genoma Humano, iniciado em 1990. Desenvolver novos recursos para combater ou inibir o surgimento de doenças hereditárias é o que justifica o investimento de tempo, dinheiro e pessoal no sequenciamento do genoma. (Sabrina Brito. “A vida decifrada”. Veja, 30.06.2021. Adaptado.) a) Quais bases químicas do DNA foram adicionadas nesse estudo? Cite um dos componentes químicos que é específico da molécula de DNA e está ausente na molécula de RNA. b) Os telômeros são regiões específicas dos cromossomos. Onde se localizam os telômeros? Explique como os telômeros podem indicar o envelhecimento de uma célula somática adulta. 3. (2022/UNITAU - Universidade de Taubaté) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 46 As informações contidas em um gene orientam a célula na produção de uma proteína específica. As combinações entre as quatro bases nitrogenadas adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T), que compõem o DNA, irão especificar o aminoácido necessário para compor a proteína. Com base na sequência de aminoácidos que compõe parte de uma proteína e nos anticódons que compõem os RNAs transportadores que carregaram os aminoácidos para a tradução, assinale a alternativa que contém a possível sequência de bases do DNA que serviu de código para a proteína em questão. a) AAC-CAG-GUG-UAU-UCU b) TTG-GTC-CAC-ATA-AGA c) TTC-CTG-CAC-TAT-TCT d) UUC-CUG-GAG-AAA-ACA e) GUU-CUG-CAC-AUA-AGA 4. (2021/Simulado do Estratégia Vestibulares) Podemos caracterizar um cromossomo como a) uma molécula de DNA com informação genética para codificação de algumas proteínas. b) um conjunto de moléculas de DNA com informação genética para codificação de algumas proteínas. c) um conjunto de moléculas de DNA com a informação genética de todo um indivíduo. d) um conjunto de moléculas de DNA com a informação genética da espécie. e) um segmento de molécula de DNA com informação para a codificação de uma proteína. 5. (2021/Simulado UEA do estratégia Vestibulares) O Dogma Central da Biologia Molecular é um conceito que ilustra a transmissão de informações do código genético. De acordo com esse dogma, a) a ontogenia recapitula a filogenia. b) as proteínas executam as informações contidas nos genes. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 47 c) nada faz sentido a não ser à luz da evolução. d) todo organismo é formado por células. e) todos os organismos estão conectados por um ancestral comum. 6. (2021/Simulado UFPR do estratégia Vestibulares) O processo de síntese de uma proteína envolve a transcrição da sequência de bases de um gene para uma molécula de RNA mensageiro e a tradução da sequência de bases deste em uma sequência específica de aminoácidos. Participam da tradução o RNA mensageiro, ribossomos e RNA transportadores, além de enzimas. Assinale a alternativa correta. a) A transcrição e a tradução ocorrem no citoplasma de uma célula eucarionte. b) A tradução de uma única fita de RNA mensageiro pode resultar na formação de mais de uma proteína. c) Os aminoácidos requeridos são transportados por RNA transportadores e adicionados à cadeia polipeptídica quando há correspondência entre o códon deste e o anticódon do RNA mensageiro. d) O RNA transportador que participa da síntese de uma proteína não pode participar da síntese de uma outra proteína. e) Considerando uma sequência gênica constituída por 5’TAAAGCCTC3’, a sequência de leitura das bases do RNA mensageiro será UAAAGCCUC. 7. (2020/FAMERP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) Antes de 1982, acreditava-se que somente as moléculas de proteínas tinham atividade enzimática. Posteriormente, pesquisadores trabalhando com microrganismos descobriram um tipo específico de RNA, chamado de ribozima. Como as enzimas proteicas, as ribozimas funcionam como catalisadores, têm sítios ativos que se ligam ao substrato e não são consumidas na reação química. As ribozimas cortam o RNA, unem as peças remanescentes e estão envolvidas na síntese de proteínas nos ribossomos. (Gerard J. Tortora et al. Microbiologia, 2017. a) Cite dois fatores que influenciam a atividade das enzimas proteicas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 48 b) Analisando-se as etapas de síntese de uma enzima e de uma ribozima, conclui-se que uma célula consegue sintetizar mais rapidamente uma ribozima. Justifique essa afirmação citando as etapas de síntese dessas duas substâncias. 8. (2020/FAMECA - Faculdade de Medicina de Catanduva) Três moléculas de ácidos nucleicos foram analisadas e as porcentagens das bases nitrogenadas de cada uma foram indicadas nas tabelas a seguir. a) Qual das três moléculas corresponde a uma molécula de DNA de dupla-hélice? Justifique sua resposta. b) Suponha que a molécula de RNA, indicada em uma das tabelas, seja um RNA mensageiro. Por que não é possível descobrir, com as porcentagens fornecidas, os tipos de aminoácidos que podem ser codificados por essa molécula? 9. (2020/FACISB - Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos)) No esquema a seguirestão representados os mecanismos de transmissão e expressão das características hereditárias nos organismos. Pela análise do esquema, conclui-se que ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 49 a) em 2 os nucleotídeos requeridos para a síntese da molécula de RNA são compostos pelas bases nitrogenadas guanina, citosina, adenina e timina. b) em 3 ocorre a participação da enzima transcriptase reversa no interior de células parasitadas por retrovírus. c) em 1 há formação de duas moléculas de DNA, uma composta por duas fitas originais e a outra composta por duas fitas novas recém-sintetizadas. d) em 4 as moléculas de RNA mensageiro são convertidas em moléculas de RNA transportador durante a síntese proteica. e) em 5 cada base nitrogenada do RNA mensageiro corresponde a um aminoácido da proteína sintetizada. 10. (2020/Simulado Geral do Estratégia Vestibulares) A insulina é uma proteína com duas cadeias polipeptídicas ligadas, contendo 21 aminoácidos na cadeia A e 30 aminoácidos na cadeia B, e ambas se unem por ligações de dissulfeto. Dada a tabela de códons e considerando-se os dez primeiros aminoácidos formadores da cadeia A, a alternativa que corresponde aos RNA transportadores responsáveis por essa sequência é a) UUA-AGC-AUG-UUA-CUU-GAA-GUC-AUG-GAA-AGU b) CCA-ATG-GTA-GAA-CAG-TGC-TGC-ACC-UCA-ATC c) CCU-UAG-CAU-CUU-GUC-ACG-ACG-UGG-AGU-UAG d) AAT-TCG-TAC-AAT-GAA-CTT-CAG-TAC-CTT-TCA ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 50 e) UAG-AGU-UGG-ACG-ACG-GUC-CUU-CAU-UAG-CCU 11. (2020/Simulado para Medicina do Estratégia Vestibulares) A síntese proteica em células eucarióticas acontece no citoplasma por um processo denominado tradução, no qual uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) é lida por ribossomos de maneira a promover a adição de aminoácidos, na sequência correta, na cadeia polipeptídica em formação. Entretanto, o RNAm transcrito a partir de um gene, antes de seguir para o citoplasma, deve passar por um processamento, no qual se transforma em uma molécula madura, pronta para ser lida. Sobre o processamento da molécula de RNAm, assinale a alternativa correta. a) O processamento envolve três etapas, a adição do quepe 5’, o splicing e a adição da cauda poli-A, dentre as quais apenas o splicing não pode deixar de ocorrer. b) O splicing consiste na remoção de porções não codificantes do RNAm primário, chamadas de éxons, e união de porções codificantes, chamadas de íntrons. c) A adição da cauda poli-A é importante para permitir que o complexo de iniciação da tradução reconheça o RNAm. d) A adição do quepe 5’ é importante por permitir a estabilidade da molécula até que ela seja traduzida. e) O splicing dito alternativo é aquele que permite que um mesmo gene, dependendo o arranjo de suas porções codificantes, produza mais de uma proteína. 12. (2020/UERR – Universidade Estadual de Roraima) Analise as seguintes proposições em relação aos ácidos nucleicos: I – As bases nitrogenadas do DNA (Adenina, Timina, Citosina e Guanina) são as mesmas doRNA. II – Tanto o DNA como o RNA são formados pelo encadeamento de moléculas menores chamadas de nucleotídeos. III – A pentose presente na molécula de DNA e RNA é a ribose. IV – O RNA origina-se por um processo de transcrição de um segmento de DNA. V – Os filamentos de DNA se mantêm unidos por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. Assinale a alternativa correta. a) somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 51 b) somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. c) somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. d) somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. e) somente a afirmativa V é verdadeira. 13. (2020/UEL - Universidade Estadual de Londrina) Analise a figura 4 a seguir A frase “Vida é Código e Combinação”, destacada em uma das Exposições no Museu do Amanhã no Rio de Janeiro, resume muito bem a “vida” do ponto de vista científico. Durante a evolução química, compostos simples se combinaram em face de suas reatividades químicas e das condições adequadas para formar moléculas mais complexas e polímeros, levando à formação dos primeiros micro-organismos. Com base nas combinações de substâncias químicas e seus efeitos na manutenção da vida, considere as afirmativas a seguir. I. A síntese de proteínas ocorre por meio de reação de adição entre aminoácidos que possuem grupo funcional amida, formando ligação peptídica. II. A estrutura do RNA, quando comparada à do DNA, é formada por duas cadeias de proteínas, desoxirriboses e por moléculas de uracila, em vez de timina. III. A hemoglobina é um complexo metálico que contém cátion ferro coordenado com átomos de nitrogênio. Nesse caso, os átomos de nitrogênio são considerados base de Lewis, e o cátion ferro, ácido de Lewis. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 52 IV. A sequência de nucleotídeos do DNA, em linhas gerais, determina a sequência de nucleotídeos do RNA que, por sua vez, especifica a ordem dos aminoácidos em uma proteína. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 14. (2020/Universidade Mackenzie) Em uma determinada macromolécula presente em uma secreção humana, encontramos x moléculas de menor peso molecular unidas por x-1 ligações de síntese por desidratação. A macromolécula acelera ou catalisa a hidrólise de outras macromoléculas com as mesmas características, em pH 2, aproximadamente. Considere as afirmativas a seguir: I. A macromolécula é uma proteína. As moléculas de menor peso molecular são aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. II. A macromolécula citada pode ser a tripsina, uma enzima pancreática que atua no intestino delgado. III. A macromolécula citada tem aminoácidos sequenciados por RNAs transportadores que “traduziram” uma sequência de códons de um RNA mensageiro específico, “transcrito” por um gene específico. IV. A macromolécula citada poderia ter a mesma sequência de aminoácidos como resultado da tradução de dois ou mais RNAs mensageiros diferentes, uma vez que o código genético é degenerado. V. Uma bactéria transgênica pode traduzir a mesma macromolécula, se receber o mesmo gene específico responsável por tal macromolécula, uma vez que o código genético é universal. Estão corretas a) apenas I, II, III e IV b) apenas I, III, IV e V. c) apenas II, III, IV e V. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 53 d) apenas III, IV e V. 15. (2019/FAMERP – Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A figura representa o código genético e deve ser lida do centro para a periferia. Cada base nitrogenada indicada no centro do disco corresponde à primeira base do códon. (http://theorderoftime.org) Suponha que três RNAt com os anticódons UGC, CAC e GUC tenham sido utilizados, nessa ordem, na síntese de um peptídeo. Segundo a figura do código genético, a sequência de aminoácidos que irá compor esse peptídeo e a sequência de bases nitrogenadas do gene expresso são, respectivamente, a) Tre – Val – Glu e ACGGTGCAG. b) Cis – His – Val e ACGGTGCAG. c) Tre – Val – Gln e TGCCACGTC. d) Cis – His – Leu e AGCCACCTC. e) Met – Ser – Val e ACGGUGGUG. 16. (2019/UNAERP - Universidade de Ribeirão Preto) Considere a sequência de bases nitrogenadas de um segmento da cadeia codificadora do DNA: ATTCCGTATCGA. Os RNAs transportadores utilizadosESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 54 sequencialmente durante o processo de tradução do RNA mensageiro produzido por esse segmento de DNA, possuem os seguintes anticódons: a) UAA-GGC-AUA-GCU b) AUU-CCG-UAU-CGA c) TAA-GGC-ATA-GCT d) ATT-CCG-TAT-CGA e) AUU-GGC-UAU-GCU 17. (2019/FACISB - Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos) Na figura, uma proteína reguladora inicia a expressão dos mesmos genes em duas leveduras, A e B, da mesma espécie. Essa forma de regulação da expressão gênica sugere que a) uma mutação em um módulo regulador não afetará a expressão do gene correspondente. b) os diferentes fenótipos são determinados pela ação exclusiva dos genes. c) o mesmo par de genes e módulos reguladores podem produzir diferentes genótipos. d) duas composições genotípicas iguais podem expressar diferentes fenótipos. e) um mesmo módulo regulador pode acionar diferentes genes e produzir o mesmo fenótipo. 18. (2019/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) O esquema a seguir representa o Dogma Central da Biologia Molecular, indicando o fluxo de informações do código genético. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 55 De acordo com o esquema e dos conhecimentos relacionados ao tema, analise as afirmações a seguir. l. O processo indicado em I ocorre na subfase S e é denominado replicação semiconservativa. Nesse processo, a incorporação de um novo nucleotídeo à cadeia de DNA requer energia, que é fornecida pelo próprio nucleotídeo através da quebra das ligações entre os fosfatos. ll. Em II, está representada a transcrição, processo de formação de uma molécula de RNA a partir de uma molécula molde de DNA. Nesse processo, as fitas do DNA se separam e uma serve de molde para o RNA enquanto a outra fica inativa. Ao fim da transcrição as fitas de DNA que foram separadas voltam a se unir. lll. Tradução é o nome que se dá ao processo indicado por III. Nesse processo, os ribossomos irão percorrer e ler os códons presentes em uma molécula de RNAm, sintetizando uma proteína. Dessa forma, toda alteração na sequência de bases dos códons leva à alteração na estrutura da proteína formada. lV. Durante o ciclo celular o processo I ocorre no núcleo e os processos II e III ocorrem no citoplasma. V. O produto obtido em IV é uma molécula de DNA complementar (cDNA) sintetizada a partir de uma molécula de RNA mensageiro. Essa síntese é catalisada pela enzima transcriptase reversa. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - IV b) II - III - IV c) I - II - V d) I - III – V 19. (2019/FCM - Faculdade de Ciências Médicas) A tuberculose ainda é considerada uma das infecções de maior índice de mortalidade, e, os avanços contra ela, estão sendo insuficientes. A OMS acaba de apresentar relatório mundial de 2017 que mostra quase 1,9 milhões de mortes em 2016. O Brasil é responsável por 30% dos casos da doença nas Américas. No tratamento dessa patologia a Rifampicina é um dos antibióticos mais utilizados, assim como no tratamento da hanseníase e na prevenção de indivíduos que tiveram contato íntimo com pacientes com meningite. O mecanismo de ação da Rifampicina, consiste no bloqueio da transcrição nas células de Mycobacterium tuberculosis. Indique a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 56 alternativa que demonstra, nas células bacterianas, onde a ação do antibiótico comprometerá: a) Exclusivamente na produção do RNA. b) Apenas na produção do DNA. c) Na produção do RNA e do DNA. d) Na produção do RNA e das proteínas. e) Exclusivamente na produção de proteínas. 20. (2019/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) Pesquisa liderada por brasileiro usa bactérias do intestino para diagnosticar câncer Uma pesquisa publicada na revista Nature Medicine mapeou 16 bactérias da microbiota presentes em amostras fecais de pessoas de sete países e três continentes diferentes. Essas bactérias têm relação com o câncer colorretal, que atinge cerca de 36 mil brasileiros por ano e causa quase 17 mil mortes, anualmente, no país. O estudo, conduzido por cientistas do A.C. Camargo Câncer Center, da Universidade de São Paulo e da Universidade de Trento, na Itália, abre caminho para o desenvolvimento de métodos para o diagnóstico precoce da doença. Fonte: BBC News Brasil, 01/04/2019. Disponível em: https://www.bbc.com (adaptada) A respeito do tema, analise as afirmações a seguir, e marque V para verdadeira e F para falsa. ( ) A microbiota intestinal é formada por micro-organismos que vivem no intestino, auxiliando em vários processos, como na digestão de nutrientes, síntese de vitaminas e inibição da colonização de patógenos. ( ) O câncer decorre de mutações em determinados grupos de genes, como os oncogenes, os genes de supressão tumoral e os genes de reparo do DNA. ( ) Proto-oncogenes são genes normais, promotores do crescimento e da diferenciação celular. ( ) Os genes de supressão tumoral estão envolvidos na regulação da divisão celular. Quando sofrem mutação, deixam de exercer sua função normal, possibilitando que a célula se divida ininterruptamente. ( ) No processo de desenvolvimento do câncer, há um acúmulo de erros genéticos e epigenéticos transformando a célula normal em células tumorais. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 57 Assinale a alternativa que contém a resposta correta, observando a sequência de cima para baixo. a) V - V - V - V - F b) V - F - V - V - V c) F - V - F - V - V d) F - V - V - F – F 21. (2019/Albert Einstein) Um biólogo identificou a sequência das 369 bases nitrogenadas de uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) maduro e funcional, transcrito a partir de um gene que apresentava íntrons e éxons. De acordo com essas informações, é possível concluir que o segmento de DNA a partir do qual o RNAm foi transcrito tem __________ número de bases que aquele que tem o RNAm funcional. Após sua síntese, esse RNAm associou-se a um __________ , que orientou a síntese de uma cadeia polipeptídica com __________ aminoácidos. As lacunas do texto devem ser preenchidas por: a) maior – nucléolo – 369. b) maior – ribossomo – 123. c) menor – nucléolo – 369. d) o mesmo – ribossomo – 123. e) o mesmo – nucléolo – 124. 22. (2018/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) Edição genética corrige gene humano causador de doença Um grupo de cientistas dos Estados Unidos, da Coreia do Sul e da China conseguiu eliminar de embriões humanos cópias mutantes do gene MYBPC3, responsável pela miocardiopatia hipertrófica, doença cardíaca que provoca morte súbita e afeta uma a cada 500 pessoas. Os cientistas utilizaram a técnica CRISPR para substituir a sequência de DNA com mutação pela saudável. Dos 58 embriões, 42 se desenvolveram sem o gene que causa a enfermidade, uma taxa de sucesso de 72%. Fonte: Nature, 24/08/201 Disponível em: http://www.nature.com 34 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 58 Acerca das informações contidas no texto e dos conhecimentos relacionados ao tema, analise as afirmações a seguir e assinale a alternativa que contém todas as corretas. l. O ácido desoxirribonucleico, conhecido simplesmente como DNA ou ADN, é responsável pela hereditariedade. Nele encontram-se quatro tipos de nucleotídeos que diferem quanto às bases nitrogenadas. As bases púricas do DNA são Timina e Citosina, enquanto que as bases pirimídicas são Adenina e Guanina. ll. O íntron é inicialmente transcrito no núcleo celular em uma molécula de pré-RNAm (transcrito primário), mas depois é eliminado durante o processamento ousplicing. Esse processo ocorre no citoplasma antes de ocorrer a tradução. lll. Enzimas de restrição, ou também denominadas de endonucleases de restrição, são as ferramentas básicas da engenharia genética, desempenhando função de clivagem da molécula de DNA em pontos específicos, em reconhecimento a determinadas sequências de nucleotídeos. lV. Através da terapia genética é possível tratamento de doenças como as neoplásicas, as hereditárias e as degenerativas. O tratamento consiste na inserção da versão funcional do gene para o organismo portador da doença, com o uso de técnicas específicas. V. As diferenças na sequência de DNA entre indivíduos são chamadas de polimorfismos. No genoma humano, o polimorfismo pode ser observado tanto no DNA de sequência única quanto no DNA de sequência repetida em tandem. a) III - IV - V b) I - II - III c) III - IV d) IV – V 23. (2018/PUCCamp – Pontifícia Universidade Católica de Campinas) O processo de transcrição é a base do funcionamento gênico dos seres vivos. Nas células eucarióticas, esse processo pode ocorrer APENAS a) nos núcleos. b) no retículo endoplasmático rugoso. c) nos núcleos, mitocôndrias e cloroplastos. d) nos nucléolos e ribossomos. e) nos autossomos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 59 24. (2018/FATEC – Faculdade de Tecnologia) Agentes mutagênicos são aqueles que têm o potencial de alterar sequências genéticas. Os efeitos desses agentes podem ser detectados por meio da sequência de bases do RNA. Caso o RNA resultante da sequência genética seja o esperado, conclui-se que o gene não sofreu mutação. Dessa forma, a sequência 3’ AGACATATA 5’ de um gene terá escapado à ação de um agente mutagênico caso seja a) traduzida em RNAt de sequência 3’ TCTGTATAT 5’. b) traduzida em RNAm de sequência 3’ TCTGTATAT 5’. c) transcrita em RNAm de sequência 5’ UCUGUAUAU 3’. d) transcrita em RNAm de sequência 5’ AGACATATA 3’. e) transcrita em RNAt de sequência 3’ UCUGUAUAU 5’. 25. (2018/USF – Universidade São Francisco) Nos eucariontes, o RNA transcrito a partir de um gene normalmente é chamado de pré-RNAm, pois ele ainda não está pronto para ser traduzido em proteína. O pré- RNAm seria, assim, uma versão ainda não acabada do RNA mensageiro, que precisa ser primeiramente processado no (I) para, em seguida, migrar ao (II). Os íntrons são retirados do pré-RNA por meio de enzimas especiais e, em seguida, os éxons são unidos uns aos outros. O RNAm formado apenas por éxons recém-unidos está pronto para sair do núcleo e ser traduzido pelos (III), resultando na formação de uma proteína. SILVA, Jr, Cesar da & SASSON, Sezar. Biologia: volume 3 8 ed. São Paulo: Saraiva, 2011, p. 58 e 59. Considere a sequência de códons a seguir e selecione a alternativa que preenche corretamente (I), (II) e (III) e que apresenta o número de aminoácidos incorporados à cadeia polipeptídica. CCGAUCUACAUGCGGUCUUCAUCAAAUCGGCCGUAGGUAAAUUCCGUA a) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) polissomos; 13. b) (I) membrana; (II) citoplasma; (III) ribossomos; 16. c) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) retículos endoplasmáticos rugosos; 09. d) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) ribossomos; 08. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 60 e) (I) citoplasma; (II) núcleo; (III) retículo endoplasmático; 04. 26. (2018/Faculdade Santo Agostinho) A anemia falciforme é a doença genética mais comum no Brasil e se deve a uma mutação que leva à produção de uma variante da hemoglobina, a Hemoglobina S (HbS), que prejudica o transporte de oxigênio, como mostrado na figura. PEDROSA, M. A. et al. Anemia falciforme em antigos quilombos. Ciência Hoje, n. 211, v. 36, p. 85, 2004. A análise da figura permite afirmar que a mutação a) muda a carga genética das hemácias maduras e provoca a doença. b) ocorre no mRNA, devido a falhas no processo de transcrição. c) é uma alteração no DNA que pode afetar o fenótipo do indivíduo. d) é originada na tradução com a troca de aminoácidos no polipeptídeo. 27. (2017/UNITAU - Universidade de Taubaté) O esquema abaixo representa o dogma central da Biologia molecular e sintetiza como ocorre o fluxo de informações genéticas. Observando o esquema, assinale a alternativa que responde, respectivamente e corretamente, as seguintes questões: I. Qual processo está indicado na etapa 1? ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 61 II. Qual a principal enzima envolvida na etapa 2? III. Qual o processo indicado na etapa 3? a) I-Transcrição; II-RNA polimerase; III-Tradução de RNA b) I-Tradução; II-RNA polimerase; III-Transcrição de RNA c) I-Transcrição; II-Transcriptase reversa; III-Replicação de RNA d) I-Tradução; II-Transcriptase reversa; III-Transcrição de RNA e) I-Transcrição; II-DNA polimerase; III-Tradução de RNA 28. (2017/FATEC – Faculdade de Tecnologia) Fatores de transcrição como o EIN3 e EIL1 são proteínas essenciais no controle da expressão genética. Quando elas se ligam ao DNA de células eucarióticas, permitem que haja uma ligação entre a enzima RNA-polimerase e o DNA, possibilitando, assim, a transcrição e a futura tradução. Caso a equipe de pesquisadores consiga suprimir fatores de transcrição como o EIN3 e o EIL1 em algumas células, elas deverão apresentar, quando comparadas às demais células, a) maior concentração de DNA. b) maior concentração de clorofilas. c) maior concentração de cloroplastos. d) menor concentração de celulose. e) menor concentração de RNA. 29. (2017/UCB – Universidade Católica de Brasília) A informação hereditária das células está contida no respectivo material genético, o DNA. As instruções genéticas contidas nos genes são expressas ou lidas por meio da transcrição e da tradução. Acerca dos processos de transcrição e de tradução em eucariotos, assinale a alternativa correta. a) No processo de transcrição gênica, a polimerase do RNA reconhece a região promotora do gene, separa a dupla fita de DNA e promove a síntese do RNA, utilizando ambas as fitas como molde, até encontrar a sequência de nucleotídeo sinalizadora do fim da transcrição. b) O RNA transportador possui, na respectiva estrutura, uma porção onde se liga um aminoácido específico e outra região denominada de anticódon, composta por uma trinca ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 62 de bases de nucleotídeo, por meio do qual se emparelha, por complementaridade, à região do códon no RNA mensageiro. c) O splicing é um processo pós-transcricional, em que ocorre a retirada de éxons do pré-RNA mensageiro. d) O splicing ocorre no citoplasma e é realizado por um complexo ribonucleoproteico denominado spliciossomo. e) A síntese da cadeia polipeptídica é realizada pelo deslocamento do ribossomo pelo RNA mensageiro, e esse processo só é finalizado quando o ribossomo atinge o fim da molécula de RNA. 30. (2017/UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul) Observe a figura abaixo, que ilustra os diferentes modelos propostos para a replicação do DNA. O experimento de Meselson e Stahl, realizado em 1957, comprovou que o modelo correto para a replicação do DNA é o a) I, porque a dupla-hélice original não contribui com a nova dupla-hélice. b) I, porque, na replicação dispersiva, a densidade do novo DNA é a metade da densidade do DNA original. c) II, porque a dupla-hélice original é preservada, e uma nova molécula é gerada. d) III, porque cada nova molécula de DNA contém uma fita nova e uma antiga completas. e) III, porque, na replicação semiconservativa, uma das fitas do DNA original é degradada. 31. (2017/CEFET – Centro Federal de Educação Tecnológica) ESTRATÉGIAVESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 63 O núcleo celular contém todas as informações sobre a função e a estrutura da célula. Analise as afirmativas a seguir sobre a estrutura do núcleo celular eucariótico. I. O material genético do núcleo localiza-se em estruturas chamadas cromossomos. II. Os nucléolos são orgânulos delimitados por uma membrana e constituídos de DNA. III. A carioteca ou membrana nuclear é dupla e porosa. IV. O nucleoplasma ou suco nuclear é formado por água, ribossomos e material genético. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I e III. e) II e IV. 32. (2017/UNCISAL - Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas) A síntese de proteínas inicia com a transcrição ou síntese de uma molécula de RNA que possui uma sequência de bases complementares a um gene específico. O RNA transcrito é processado para tornar-se um RNA mensageiro, o qual se move do núcleo da célula para o citoplasma pelo poro nuclear. No citoplasma, o RNA mensageiro liga-se aos ribossomos para iniciar a tradução, sintetizando uma proteína a partir de aminoácidos específicos. Sobre a localização da informação genética na célula e a transcrição, é correto afirmar que o a) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células procarióticas, e a transcrição é catalisada por DNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. b) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células procarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. c) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. d) DNA é confinado exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 64 e) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos que contêm uma única subunidade. 33. (2017/UEA – Universidade Estadual do Amazonas) Ao sequenciar um segmento de DNA que codifica determinada proteína, um pesquisador obteve a seguinte sequência: CGACGCGAAAGGTCTCGTCCG. Para determinar a sequência de aminoácidos da proteína codificada pelo segmento de DNA, o pesquisador utilizou a Tabela do Código Genético. Considerando a transcrição da fita de DNA da esquerda para a direita e tendo por referência a Tabela do Código Genético, é correto afirmar que na proteína codificada por esse segmento de DNA predomina o aminoácido a) alanina. b) arginina. c) glicina. d) leucina. e) fenilalanina. 34. (2017/FCM – Faculdade de Ciências Médicas) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 65 A transcrição produz uma cópia fiel do filamento molde do gene; se o gene contiver íntrons, o transcrito primário incluirá cópias deles; entretanto os íntrons precisam ser removidos e as regiões de éxons do transcrito ligadas umas às outras, antes que ocorra a tradução. Esse processo é denominado: a) Metilação b) Adição c) Permutação (Crossing-over) d) Ligação gênica (Linkage) e) Recomposição (Splicing) 35. (2016/FAMERP – Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A figura mostra um cromossomo duplicado com dois pequenos segmentos de DNA, em que suas respectivas sequências de bases nitrogenadas estão apontadas. Considerando que não houve permutação e nem mutação, é correto afirmar que: a) no segmento 1, a sequência de bases é CCAC e sua sequência complementar é GGTG. b) no segmento 1, a sequência de bases é TATG e sua sequência complementar é ATAC. c) no segmento 2, a sequência de bases é CCAC e sua sequência complementar é GGUG. d) no segmento 2, a sequência de bases é AUAC e sua sequência complementar é UAUG. e) no segmento 2, a sequência de bases é TATG e sua sequência complementar é GGTG. 36. (2016/FGV- Faculdade Getúlio Vargas) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 66 A decodificação realizada pelos ribossomos durante a síntese de proteínas, tendo por base as informações genéticas contidas na molécula de RNAm, consiste no encadeamento de a) 20 tipos de aminoácidos, a partir dos 61 códons com sentido no RNAm. b) 20 tipos de aminoácidos, a partir dos 20 códons possíveis no RNAm. c) 64 tipos de aminoácidos, a partir dos 64 códons possíveis no RNAm. d) 20 tipos de anticódons do RNAt, a partir dos 61 códons com sentido no RNAm. e) 64 tipos de anticódons do RNAt, a partir dos 64 códons possíveis no RNAm. 37. (2016/PUC SP – Pontifícia Universidades Católica de São Paulo) Um trecho de uma das cadeias da molécula de DNA tem a seguinte sequência de bases nitrogenadas: Abaixo, temos os códons correspondentes a quatro aminoácidos: Suponha que, em um caso de mutação, a terceira base daquele trecho de DNA, que se encontra sublinhada (A), seja substituída pela base Guanina. Essa nova situação a) acarretaria modificação em parte da sequência de aminoácidos da proteína a ser sintetizada. b) acarretaria modificação em todos os códons subsequentes no trecho do RNA mensageiro correspondente. c) não acarretaria modificação na sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro correspondente. d) não acarretaria modificação na sequência de aminoácidos da proteína a ser sintetizada. 38. (2016/UNITAU – Universidade de Taubaté) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 67 O processo biológico de produção de proteínas, denominado tradução, possibilita a união de aminoácidos, de modo ordenado, seguindo a sequência de ribonucleotídeos de um RNA mensageiro. Para tal, o ribossomo associa-se ao RNAm, possibilitando a formação da nova proteína. Assinale a alternativa que apresenta uma informação INCORRETA sobre o processo de tradução. a) Mais de um ribossomo pode traduzir simultaneamente um mesmo RNAm, sendo denominados, em conjunto, polirribossomos. b) Ribossomos apresentam, em sua constituição, os sítios A e P, que atuam na ligação do RNA transportador e na produção das ligações peptídicas. c) Na subunidade maior do ribossomo, localiza-se a enzima peptidiltransferase, que age catalisando as ligações peptídicas entre os aminoácidos. d) O aminoácido na tradução é carregado pelo RNA transportador, que apresenta uma trinca de bases, o códon, referente ao aminoácido transportado. e) Os ribossomos são constituídos por duas subunidades que diferem em tamanho. A de menor tamanho é a que se associa ao RNAm. 39. (2016/Faculdade Santo Agostinho) A respeito do diálogo na imagem reproduzida e mais os conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar: 01) O sentido da vida reflete a transmissão semiconservativa da informação genética que inviabiliza a hereditariedade. 02) A direção 5’ 3’ indica que a replicação ocorreu de maneira contínua. 03) Na replicação do DNA, é imprescindível o processo de splicing, viabilizando a síntese de uma molécula madura. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 68 04) A síntese de novas moléculas de DNA precede a divisão celular. 05) O processo a que se refere Mafalda ocorre por conta de uma polimerização independente de ribozimas. 40. (2015/FAMERP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A análise bioquímica de uma molécula de DNA de um microrganismo indicou a presença de 35% de nucleotídeos contendo timina. Nessa mesma molécula, as porcentagens dos nucleotídeos contendo guanina, citosina e adenina são, respectivamente,a) 35%, 15% e 35%. b) 35%, 15% e 15%. c) 15%, 15% e 35%. d) 35%, 35% e 15%. e) 15%, 35% e 35%. 41. (2014/OBB – Olimpíadas Brasileiras de Biologia) A figura abaixo representa as fases para a expressão de um gene eucarioto, que codifica determinado polipeptídeo. Com base na figura e nos seus conhecimentos, analise as afirmativas abaixo. I. Na etapa 1, a enzima RNA polimerase se liga a região promotora do gene, dando início ao processo de transcrição e originando o RNA mensageiro primário (pré RNAm). II. Na etapa 2, que ocorre no citoplasma, o pré-RNAm sofre alterações que incluem a retirada de íntrons, adição da cauda poliA na extremidade 3’ e a adição do 5’Cap. III. Na etapa 3, realizada no citoplasma, o RNAm será traduzido em polipeptídeo. Está correto o que se afirma em: a) I e III. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 69 b) II e III. c) I e II d) apenas III e) I, II e III 42. (2014/Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) O código genético, embora não procure sinais de invasores, é a base molecular da vida em toda a sua expressão. Sobre esse código, pode-se afirmar: 01. Constitui-se de uma linguagem que assume significados diversos entre os domínios em que os seres vivos podem ser agrupados, segundo um sistema de classificação. 02. É decifrado em nucleotídeos de DNA, não apresentando complementaridade com as sequências nucleotídicas envolvidas no fluxo da informação genética. 03. É expresso em códons cujo número é superior ao de tipos de aminoácidos que formam as proteínas, o que configura uma flexibilidade essencial no processo evolutivo. 04. Interrompe-se entre as sequências de bases que codificam as diversas informações genéticas ao longo da cadeia polinucleotídica. 05. É formado por um conjunto de nucleotídeos sujeitos a constantes mudanças, revelando uma instabilidade ao longo da evolução biológica. 43. (2014/UFU – Universidade Federal de Uberlândia) Determinado organismo, conforme Tabela 1, produz uma proteína com a sequência de aminoácidos cisteína-valina-arginina-serina-tirosina, conforme Tabela 2 do código genético. Foi observado que o RNA mensageiro desse gene contém: 40% de uracila; 6,66% de citosina; 20% de adenina e 33,3% de guanina. UAU- AGU .AGG .GUA . UGUSerpente UAC- AGC .AGG . GUU . UGULagarto UAU- AGC .CGA .GUA . UGCFungo UAC- AGU .AGG . GUU . UGUSapo MensageiroRNA Organismo 1 Tabela ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 70 Qual organismo produziu a proteína com a sequência de aminoácidos referida acima? a) Serpente. b) Sapo. c) Fungo. d) Lagarto. 44. (2014/UNITAU – Universidade de Taubaté) Em fevereiro de 2013 foi noticiado o resultado de um tratamento experimental realizado em suínos que haviam sofrido ataque do coração, o que resultou na regeneração das células lesionadas do músculo cardíaco e em melhor bombeamento do sangue. O tratamento, denominado terapia gênica, envolveu o uso de um gene que, quando induzido, agiu para a regeneração celular. O tratamento foi possível somente porque a) o gene é composto pela sequência de aminoácidos necessários para a produção da proteína regeneradora das células. b) o gene é o fragmento de DNA que pode ser transcrito em molécula de RNA, que será traduzida em proteína regeneradora das células. c) o gene é a sequência do RNA que carrega a sequência de aminoácidos para a produção da proteína regeneradora das células. d) o gene é uma sequência da molécula de RNA, a qual será transcrita em uma proteína regeneradora das células. e) o gene é formado por polipeptídeos presentes no DNA que, ao serem traduzidos, resultarão na proteína regeneradora das células. arginina-CGAarginina-AGG valina-GUUvalina-GUA cisteína-UGUcisteína-UGC tirosina-UAUtirosina-UAC serina-AGCserina-AGU 2 Tabela ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 71 7. Gabarito 7.1. Gabarito da lista de questões específicas 1. D 2. E 3. B 4. B 5. E 6. D 7. E 8. A 9. B 10. D 11. A 12. A 13. B 14. D 15. E 16. D 7.2. Gabarito da lista de questões complementares 1. A 2. DISCURSIVA 3. B 4. A 5. A 6. E 7. DISCURSIVA 8. DISCURSIVA 9. B 10. C 11. E 12. B 13. C 14. B 15. C 16. B 17. D 18. C 19. D 20. B 21. B 22. A 23. C 24. C 25. D 26. C 27. C 28. E 29. B 30. D 31. B 32. C 33. A 34. E 35. B 36. A 37. D 38. D 39. 04 40. C 41. A 42. 03 43. B 44. B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 72 8. Lista de questões resolvidas e comentadas 8.1. Lista de questões específicas 1. (2022/UNESP – Universidade Estadual Paulista) As figuras 1, 2 e 3 apresentam, respectivamente, representantes de três espécies do gênero Equus: E. caballus, E. asinus e E. zebra. Considere um casal de cada uma dessas espécies e o conjunto cromossômico de cada um desses animais. Sobre esses conjuntos cromossômicos afirma-se que a) a fêmea de cada espécie tem número diploide de cromossomos diferente do número diploide de cromossomos do macho da respectiva espécie, uma vez que as fêmeas têm dois cromossomos sexuais do tipo X. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 73 b) macho e fêmea de uma mesma espécie compartilham entre si cromossomos sexuais de mesmo tamanho e morfologia, os quais podem diferir dos cromossomos sexuais das demais espécies. c) os machos compartilham entre si cromossomos autossômicos de mesmo tamanho e morfologia, os quais diferem dos cromossomos autossômicos das fêmeas das respectivas espécies. d) macho e fêmea de uma mesma espécie compartilham entre si um mesmo número diploide de cromossomos, o qual pode diferir do número diploide de cromossomos das demais espécies. e) macho e fêmea de uma mesma espécie não diferem entre si no número, tamanho e morfologia dos cromossomos, mas essas diferenças existem entre animais de espécies diferentes. Comentários: A alternativa A está incorreta, pois, na mesma espécie, fêmea e macho possuem mesmo número diploide de cromossomos. A alternativa B está incorreta, pois macho e fêmea da mesma espécie possuem par de cromossomos sexuais diferentes. Em animais, o macho é o sexo heterogamético, que porta cromossomo Y, o qual é menor que o cromossomo X. A alternativa C está incorreta, pois machos e fêmeas da mesma espécie é que compartilham cromossomos com mesmo tamanho e morfologia. Entre espécie diferentes, tais características diferem, além do número diploide de cromossomos, possivelmente. A alternativa D está correta. A alternativa E está incorreta, pois macho e fêmea de uma mesma espécie diferem entre si no tamanho e morfologia dos cromossomos sexuais. Gabarito: D 2. (2021/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Uma comunidade de equatorianos com nanismo apresenta a rara Síndrome de Laron, também observada em populações judias do Mediterrâneo. Pessoas com essa síndrome carregam uma mutação no gene que determina a produção de uma proteína que compõe o receptor do hormônio de crescimento (GH). O hormônio circula no sangue da pessoa, mas o organismo não reage a ele, o que impede o desenvolvimento pleno de seus corpos. (Hugo Aguilaniu. https://cienciafundamental.blogfolha.uol.com.br, 02.04.2020. Adaptado.) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 74 A mutação responsável pela Síndrome de Laron compromete a) o equilíbrio do pH do meio intracelular, provocando a desnaturação das proteínas do receptor do hormônio. b) a formação de vesículas de secreção no complexo golgiense, que contêm as proteínasdo receptor do hormônio. c) a polimerização adequada dos aminoácidos das proteínas do receptor do hormônio, realizada pelos ribossomos. d) a transcrição do RNA mensageiro, responsável pela informação da produção das proteínas do receptor do hormônio. e) a conformação estrutural das proteínas do receptor do hormônio, presente na membrana plasmática da célula. Comentários: A alternativa correta é a E. A alternativa A está incorreta, pois a mutação não interfere no equilíbrio do pH do meio intracelular. A alternativa B está incorreta, pois a mutação não interfere na formação de vesículas no Golgi. A alternativa C está incorreta, pois a mutação não interfere na polimerização da cadeia polipeptídica. E a alternativa D está incorreta, pois a transcrição não afeta, necessariamente, a tradução (o código genético é degenerado), além de que não são todas as proteínas do receptor do GH que são afetadas. Gabarito: E 3. (2021/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Assim como a língua de um povo, os genes são representados por um código de letras. No código genético, as letras referem-se às iniciais das bases nitrogenadas que, combinadas em uma sequência específica, compreendem um significado químico relativo a uma proteína. Analise a sequência de letras na oração a seguir. A tua gata Cuca ataca a cacatua Cacau. Nessa oração, as palavras formadas integralmente por letras que se referem a bases nitrogenadas encontradas no DNA pertencem às seguintes classes gramaticais: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 75 a) artigo, adjetivo e verbo. b) artigo, substantivo e verbo. c) preposição, substantivo e adjetivo. d) artigo, pronome e substantivo. e) preposição, pronome e verbo. Comentários: São bases nitrogenadas que compõem o DNA a adenina (A), a timina (T), a guanina (G) e a citosina (C). A base uracila (U) ocorre apenas nas moléculas de RNA. Assim, olhando pra frase, temos que excluir as palavras que contenham a letra U: As palavras que restaram, formadas integralmente por letras que se referem a bases nitrogenadas encontradas no DNA, pertencem às classes gramaticais: artigo (a), substantivo (gata) e verbo (ataca). A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 4. (2016/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Nas células ocorrem reações químicas para a síntese de moléculas orgânicas necessárias à própria célula e ao organismo. A figura mostra a reação química de formação de uma estrutura molecular maior a partir da união de três outras moléculas menores. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 76 Esta reação química ocorre no interior da célula durante a a) formação dos nucleotídeos. b) tradução do RNA mensageiro. c) formação dos triglicerídeos. d) transcrição do DNA. e) síntese dos polissacarídeos. Comentários: A figura nos mostra uma proteína sendo formada, pois nos apresenta a formação de ligações peptídicas entre aminoácidos. Dessa forma, excluímos as alternativas A, C e E, pois: a) nucleotídeos apresentam ligações do tipo covalentes entre os elementos que os constituem; c) triglicerídeos (ou apenas glicerídeos) apresentam ligações covalentes entre seus elementos constituintes; e e) polissacarídeos são formados por monossacarídeos, que se ligam através de ligações glicosídicas. O DNA é a molécula que possui as informações genéticas do organismo e o RNA é quem executa as informações contidas no DNA. Isso é possível pois o RNA é produzido a partir de um trecho do DNA através de um processo chamado de transcrição. Nesse processo, o ácido nucleico RNA é formado pela adição de nucleotídeos à fita em construção, e nós sabemos que as ligações entre os nucleotídeos são do tipo fosfodiéster. Portanto, a alternativa D está incorreta. E por que a alternativa A está correta? Porque a molécula responsável pela síntese de proteínas, que é o que estamos observando na figura, é o RNA do tipo RNA mensageiro, sendo o processo pelo qual ocorre a síntese proteica chamado de tradução, que acontece ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 77 através de um processo chamado de tradução. Nele, a mensagem do RNA, produzido a partir do trecho de DNA que continha a informação da proteína, é lida e a proteína é sintetizada. Gabarito: B 5. (2012/UNESP – Universidade Estadual Paulista) “Homem de gelo” era intolerante à lactose e pouco saudável. Ötzi, o “homem de gelo” que viveu na Idade do Bronze e cujo corpo foi encontrado nos Alpes italianos em 1991, tinha olhos e cabelos castanhos e era intolerante à lactose [...]. Essas características surgiram da análise do DNA da múmia [...]. Mutações do gene MCM6 indicam que ele não conseguia digerir a proteína da lactose encontrada no leite. (www.folha.uol.com.br, 28.02.2012.) Considere as afirmações: I. O texto apresenta uma incorreção biológica, pois a lactose não é uma proteína. II. A mutação a qual o texto se refere deve impedir que o indivíduo intolerante à lactose produza uma enzima funcional que a quebre em unidades menores, passíveis de serem absorvidas pelo intestino. III. A mutação que torna o indivíduo intolerante à lactose é provocada pela presença de leite na dieta, o que indica que Ötzi era membro de uma tribo que tinha por hábito o consumo de leite na idade adulta. Assinale a alternativa correta. a) As três afirmações estão erradas. b) As três afirmações estão corretas. c) Apenas a afirmação I está errada. d) Apenas a afirmação II está errada. e) Apenas a afirmação III está errada. Comentários: A afirmação I está correta, pois a lactose é um carboidrato, um açúcar. A afirmação II também está correta, pois indivíduos com intolerância à lactose não produzem a enzima lactase, a qual quebra a molécula de lactose em açúcares menores, os monossacarídeos galactose e glicose. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 78 A afirmação II está incorreta pelo fato de que a intolerância à lactose é uma alteração genética, ocorre devido a uma mutação, a qual ocorre ao acaso e espontaneamente e não devido ao consumo de leite na dieta. Portanto, a alternativa correta é a letra E. Gabarito: E 6. (2008/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Cada cromátide de um cromossomo é uma longa molécula de ………………, associada a proteínas. Essa molécula é formada por unidades chamadas ………………, que por sua vez são compostas por uma base nitrogenada que se liga a um açúcar do tipo ……………… e este a um fosfato. São quatro os tipos de bases nitrogenadas, entre os quais a …………… . Os espaços podem ser preenchidos correta e respectivamente por: a) RNA … nucleotídeos … ribose … timina b) RNA … ácidos ribonucleicos … ribose … uracila c) DNA … nucleotídeos … desoxirribose … uracila d) DNA … nucleotídeos … desoxirribose … timina e) DNA … ácidos desoxirribonucleicos … desoxirribose … timina Comentários: Cada cromátide de um cromossomo é uma longa molécula de DNA, associada a proteínas histonas. Essa molécula é formada por unidades chamadas de nucleotídeos, os quais são compostos por uma base nitrogenada, um açúcar do tipo desoxirribose (por isso o DNA é chamado de ácido desoxirribonucleico) e um fosfato. As bases nitrogenadas do DNA podem ser dos tipos: adenina, timina, guanina e citosina. Assim, a alternativa que melhor responde essa questão é a alternativa D. Gabarito: D 7. (2006/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Algumas células de cultura de tecido foram deixadas em um meio contendo um precursor radioativo de RNA. Posteriormente, essas células foram transferidas para um meio sem essa substância. Após 3 minutos, algumas células foram fixadas e radio autografadas. Esse procedimento se repetiu após 15 e após90 minutos. Os ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 79 esquemas representam as células radio autografadas nos três momentos, revelando a distribuição do precursor radioativo nas mesmas. Esses resultados ocorrem porque: a) o RNA transportador leva o isótopo até o nucléolo e posteriormente ao núcleo e citoplasma celular. b) a substância, ao ser deixada em situação de desequilíbrio osmótico em relação à cultura sem isótopo, dirige-se gradativamente para o citoplasma celular, buscando a situação de equilíbrio. c) a síntese de RNA, que se intensifica aos 90 minutos, esgota toda a substância presente no núcleo, restando apenas no citoplasma. d) a produção de RNA, que ocorre inicialmente no núcleo celular, prossegue posteriormente no citoplasma da célula. e) a síntese de RNA ocorre no núcleo, sendo que posteriormente o RNA aí produzido migra para o citoplasma celular. Comentários: A síntese de RNA, que ocorre por meio do processo de transcrição do material genético, acontece no núcleo da célula. Sendo o marcador radioativo um precursor de RNA, ele será incorporado do meio pela célula por um processo de difusão, indo para o núcleo, onde será assimilado às moléculas de RNA em formação. Uma vez formadas, as moléculas de RNA migram, através dos complexos de poro, para o citoplasma da célula, onde participarão do processo de tradução. Assim, o marcador radioativo, que antes era verificado apenas no núcleo, passa a ser encontrado no citoplasma da célula. Como após alguns minutos, as células foram retiradas do meio que continha o marcador, ele deixou de entrar na célula e de participar do processo de transcrição, não sendo mais visualizado no núcleo celular. Portanto, a alternativa correta é a letra E: os resultados ocorrem porque a síntese de RNA ocorre no núcleo, sendo que posteriormente o RNA aí produzido migra para o citoplasma celular. Gabarito: E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 80 8. (2005/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Em algumas espécies de peixes, o gene que transcreve o RNA ribossômico (RNAr) pode se mostrar inativo, não funcional. Os peixes heterozigotos apresentam um alelo normal do gene, de tal modo que podem transcrever RNAr. Os peixes homozigotos para o alelo alterado não transcrevem RNAr. Esses peixes homozigotos são a) inviáveis, pois não podem realizar síntese proteica. b) inviáveis, pois não podem duplicar seu DNA. c) viáveis, pois podem produzir RNA mensageiro e RNA transportador. d) viáveis, pois utilizam o RNAr presente no nucléolo. e) viáveis, pois esse gene não codifica proteína. Comentários: A alternativa correta é a letra A. Apesar de ainda não termos estudado sobre alelos, heterozigotos e homozigotos, essa questão é respondida apenas com as informações que nós temos desta aula. Uma vez que os peixes homozigotos não transcrevem RNAr, eles não podem produzir ribossomos. Assim, esses peixes são inviáveis, pois, sendo os ribossomos as organelas responsáveis pela produção de proteínas, não podem realizar a síntese proteica. A alternativa B está incorreta, pois, apesar dos peixes homozigotos serem inviáveis, o RNAr não está relacionado com a duplicação do DNA, mas com a síntese de proteínas. A alternativa C está incorreta, pois os três tipos de RNA são indispensáveis para os processos vitais, uma vez que atuam em conjunto na produção de proteínas. Assim, os peixes são inviáveis. A alternativa D está incorreta, pois o RNAr presente no nucléolo é o mesmo de todos os outros RNAr. Caso o RNAr não seja produzido, ele não estará presente na célula, nem no nucléolo. Os peixes são, então inviáveis. E a alternativa E está incorreta, pois os peixes homozigotos não transcrevem RNAr, sendo, portanto, inviáveis. Gabarito: A 9. (2004/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Erros podem ocorrer, embora em baixa frequência, durante os processos de replicação, transcrição e tradução do DNA. Entretanto, as consequências desses erros podem ser mais graves, por serem herdáveis, quando ocorrem: a) na transcrição, apenas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 81 b) na replicação, apenas. c) na replicação e na transcrição, apenas. d) na transcrição e na tradução, apenas. e) em qualquer um dos três processos. Comentários: Um erro somente é transferido aos seus herdeiros, ou seja, são herdáveis, se ocorrer no processo de replicação, que é o mecanismo pelo qual as moléculas de DNA duplicam seu conteúdo. Uma vez acontecendo um erro na duplicação, esse erro fica contido no DNA e é transferido às células herdeiras. Além disso, esse erro é transmitido ao RNA pela transcrição e à proteína no processo de tradução, por isso é mais grave. Caso o erro aconteça na transcrição ou a tradução, ele será transferido ao RNA ou à proteína, respectivamente, somente naquele momento. Num próximo processo de transcrição do mesmo gene o erro deixa de existir. Desse modo, não causam consequência tão graves. Portanto, a alternativa correta é a letra B. Vale destacar que erros ou mutações são herdáveis apenas quando acontecem nas células germinativas (sexuais), pois podem ser transmitidos aos descendentes através da reprodução. Gabarito: B 10. (2003/UNESP – Universidade Estadual Paulista) A Histona H4 é uma proteína presente nas células dos eucariotos. Esta proteína participa da compactação do DNA em cromossomos, quando da divisão celular. Em termos evolutivos, são bastante conservadas, ou seja, nos mais diferentes organismos a Histona H4 tem praticamente a mesma composição e sequência de aminoácidos. As Histonas H4 do boi e da ervilha, por exemplo, diferem em apenas dois de seus 102 aminoácidos. A partir do exposto, e considerando que o código genético é degenerado (mais de uma trinca de bases pode codificar para o mesmo aminoácido), é correto afirmar que, no boi e na ervilha, os segmentos de DNA que codificam a Histona H4 a) diferem entre si em apenas duas trincas de pares de bases. b) diferem entre si em dois genes. c) diferem entre si por duas mutações que modificaram a composição de pares de bases em dois pontos ao longo do gene. d) podem diferir entre si em vários pontos ao longo do gene. e) transcrevem RNAm que diferem entre si em duas de suas bases. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 82 Comentários: A alternativa correta é a letra D. A diferença entre as duas proteínas histona H4 ocorre em relação a apenas dois aminoácidos. Entretanto, considerando que um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon (mais de uma sequência de três nucleotídeos), então os segmentos de DNA que as codificam podem diferir em vários pontos ao longo do gene, apenas não causam tantas variações na sequência de aminoácidos. A alternativa A está incorreta, pois podem diferir em várias trincas de bases, sendo que apenas duas delas resultaram em aminoácidos diferentes. A alternativa B está incorreta, pois o gene é o mesmo, o gene que codifica a proteína histona H4. A alternativa C está incorreta, pois podem ter ocorrido outras mutações mas que resultaram em trincas de bases que codificam o mesmo aminoácido. E a alternativa E está incorreta, pois o RNAm pode apresentar outros pontos divergentes, mas que resultam na codificação do mesmo aminoácido. Gabarito: D 11. (2003/UNESP – Universidade Estadual Paulista) Considere o diagrama, que resume as principais etapas da síntese proteica que ocorre numa célula eucarionte. Os processos assinalados como 1 e 2 e a organela representados no diagrama referem-se, respectivamente, a a) transcrição, tradução e ribossomo. b) tradução, transcrição e lisossomo. c) duplicação, transcrição e ribossomo. d) transcrição,duplicação e lisossomo. e) tradução, duplicação e retículo endoplasmático. Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 83 O processo 1 se refere à transcrição (síntese de RNAm a partir do gene contido na molécula de DNA). O processo 2 se refere à tradução, que é a síntese da cadeia de polipeptídeos a partir da leitura da molécula de RNAm. Essa leitura é realizada pelas estruturas denominadas ribossomos. Portanto, a alternativa correta é a letra A. Gabarito: A 12. (1999/UNESP – Universidade Estadual Paulista) O esquema resume parcialmente as relações funcionais dos ácidos nucleicos que ocorrem na maioria das células vivas. Considerando-se apenas células eucariontes, as etapas que representam, respectivamente, transcrição, duplicação e tradução são: a) I, II e III b) I, III e II c) II, I e III d) III, I e II e) II, III e I Comentários: O processo I refere-se à síntese de RNA a partir da molécula de DNA, ou seja, ao processo de transcrição. O processo II diz respeito à duplicação do DNA, a qual é requerida quando a célula vai se dividir em duas células-filhas e precisa dobrar seu conteúdo genético. E o processo III refere-se à síntese proteica, um processo chamado de tradução, o qual depende da ação conjunta dos diferentes tipos de RNA formados na transcrição. Assim, a transcrição, a duplicação e a tradução estão representadas pelos processos I, II e III, respectivamente. Portanto, a alternativa correta é a letra A. Gabarito: A DNA filho proteína RNA de transferência RNA mensageiro RNA código genético DNA II I III ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 84 13. (1997/UNESP – Universidade Estadual Paulista) O diagrama ilustra uma fase da síntese de proteínas. Os algarismos I, II, III e IV correspondem, respectivamente, a: a) ribossomo, códon, RNAm e RNAt. b) RNAt, RNAm, ribossomo e códon. c) RNAt, RNAm, ribossomo e anticódon. d) RNAm, RNAt, ribossomo e códon. e) RNAm, RNAt, ribossomo e anticódon. Comentários: O algarismo I corresponde ao RNAt, o qual carrega o aminoácido correspondente ao seu anticódon. O algarismo II corresponde ao RNAm, que carga a mensagem transcrita do gene para a produção de determinada proteína. O algarismo III corresponde ao ribossomo, formado por duas subunidades que migram pela fita de RNAm, fazendo a leitura da molécula e a síntese da proteína. E o algarismo IV corresponde ao códon, sequência de três nucleotídeos que se refere ao um determinado tipo de aminoácido. É a essa trinca de nucleotídeos que o RNAt contendo o anticódon complementar ao códon irá se ligar para liberar o aminoácido para a proteína em formação. E não se esqueça de um conceito da primeira aula: as proteínas são polipeptídeos formados por muitos aminoácidos, que se unem através de ligações peptídicas. Portanto, a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 14. (2020/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) Antigamente acreditava-se que um gene codificava apenas uma proteína. Hoje já se sabe que quanto mais complexo o organismo, maior quantidade de proteínas um mesmo gene pode codificar, e isso explica o fato do número de genes que o ser humano possui, por exemplo, ser menor que o número de proteínas que ele produz. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 85 O mecanismo que permite que mais de uma proteína seja produzida a partir de um único gene é chamado de a) processamento degenerado. b) splicing. c) poliadenilação. d) splicing alternativo. e) expressão gênica. Comentários: O splicing alternativo é o mecanismo que permite que mais de uma proteína seja produzida a partir de um único gene. Nesse processo, o rearranjo entre as regiões codificantes (éxons) é o que promove o aumento de possibilidades de tradução a partir da transcrição e um mesmo segmento de DNA. Portanto, a alternativa correta é a letra D. Gabarito: D 15. (2020/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) Correlacione a coluna da esquerda com a coluna da direta e assinale a alternativa correta. I. Cromossomo (_) Região inativa da cromatina II. Cromatina (_) Material genético com menor nível de empacotamento III. Heterocromatina (_) Conjunto cromossômico da espécie IV. Eucromatina (_) Material genético com maior nível de empacotamento V. Cariótipo (_) Região ativa da cromatina a) IV, I, V, II, III. b) IV, II, I, V, III. c) IV, II, V, I, III. d) III, I, V, II, IV. e) III, II, V, I, IV. Comentários: A região inativa da cromatina é chamada de heterocromatina (III). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 86 Ao material genético com menor nível de empacotamento damos o nome de cromatina (II). Ao conjunto cromossômico de uma espécie damos o nome de cariótipo (V). Ao material genético com maior nível de empacotamento damos o nome de cromossomo (I). A região ativa da cromatina recebe o nome de eucromatina (IV). Portanto, a alternativa correta é a letra E. Gabarito: E 16. (2019/Simulado UNESP do Estratégia Vestibulares) As moléculas orgânicas responsáveis pelo armazenamento e transmissão das informações genéticas são as moléculas de DNA. Para que suas informações sejam executadas, no entanto, é necessário que os genes presentes nessas moléculas sejam transcritos em moléculas de RNA, as quais atuarão na síntese proteica, um processo denominado tradução. Considere que o gene abaixo deva ser transcrito em RNA mensageiro. TTACGCTACTCACCTACAGTTGGCCGTGGGATT Qual a enzima responsável pela transcrição e por quantos aminoácidos será composta a proteína formada? a) RNA-polimerase e 11 aminoácidos. b) Helicase e 11 aminoácidos. c) DNA-polimerase e 10 aminoácidos. d) RNA-polimerase e 8 aminoácidos. e) DNA-polimerase e 8 aminoácidos. Comentários: Dada a sequência do gene (DNA), temos transcrever a sequência da fita de RNA mensageiro, identificar os códons e aqueles que codificam aminoácidos. Devemos nos atentar ao códon de iniciação da tradução (AUG), que codifica a Metionina. Quando ele está presente na fita, temos que iniciar a contagem de aminoácidos a partir dele (quando não está, podemos considerar a codificação desde o primeiro códon). Nessa fita obtida, concluímos que a proteína terá 8 aminoácidos. O último códon se refere a um dos três códons de parada (UAA), mas mesmo que você não se lembrasse disso, não temos uma alternativa que apresente 9 aminoácidos na proteína. Observe o esquema abaixo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 87 Com relação à enzima que realiza o processo de transcrição, é a RNA-polimerase. Portanto, a alternativa correta é a letra D. Gabarito: D 8.2. Lista de questões complementares 1. (2022/SANTA CASA) Um hepatócito tem funções como reservar o glicogênio e catalisar a detoxificação de moléculas de álcool. Já um miócito é capaz de produzir as proteínas actina e miosina, importantes no mecanismo de contração. Quando se comparam essas duas células presentes em uma pessoa saudável, o fato de apresentarem funções diferentes é porque possuem a) expressões gênicas diferentes. b) diferentes DNA polimerases. c) genes diferentes no núcleo. d) diferentes sequências de bases nitrogenadas. e) ribossomos distintos atuando na transcrição. Comentários: Regulação gênica é o processo de controlar quais genes no DNA da célula são expressos (usados para produzir um produto funcional como uma proteína). Diferentes células em um organismo multicelular podem expressar conjuntos de genes muito diferentes, apesar de possuírem o mesmo DNA. Gabarito: A 2. (2022/SANTA CASA) Um consórcio de cientistas de cercade trinta instituições, chamado Telomere-to- Telomere (T2T), em referência ao telômero, publicou a versão preliminar de um artigo que descreve o primeiro sequenciamento completo do genoma humano, no qual foi adicionado o material genético que faltava. Os pesquisadores adicionaram 200 milhões de pares de bases de DNA e 115 genes ao trabalho do Projeto Genoma ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 88 Humano, iniciado em 1990. Desenvolver novos recursos para combater ou inibir o surgimento de doenças hereditárias é o que justifica o investimento de tempo, dinheiro e pessoal no sequenciamento do genoma. (Sabrina Brito. “A vida decifrada”. Veja, 30.06.2021. Adaptado.) a) Quais bases químicas do DNA foram adicionadas nesse estudo? Cite um dos componentes químicos que é específico da molécula de DNA e está ausente na molécula de RNA. b) Os telômeros são regiões específicas dos cromossomos. Onde se localizam os telômeros? Explique como os telômeros podem indicar o envelhecimento de uma célula somática adulta. Comentários: a) Adenina, Timina, Citosina e Guanina. Componentes específicos do DNA: desoxirribose e timina. b) Os telômeros se localizam nas extremidades dos cromossomos. Durante as divisões celulares, eles sofrem encurtamento, de modo que quanto mais curto for o telômero, mais velho é o organismo, indicando que aquele cromossomo já se dividiu inúmeras vezes. 3. (2022/UNITAU - Universidade de Taubaté) As informações contidas em um gene orientam a célula na produção de uma proteína específica. As combinações entre as quatro bases nitrogenadas adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T), que compõem o DNA, irão especificar o aminoácido necessário para compor a proteína. Com base na sequência de aminoácidos que compõe parte de uma proteína e nos anticódons que compõem os RNAs transportadores que carregaram os aminoácidos para a tradução, assinale a alternativa que contém a possível sequência de bases do DNA que serviu de código para a proteína em questão. a) AAC-CAG-GUG-UAU-UCU b) TTG-GTC-CAC-ATA-AGA c) TTC-CTG-CAC-TAT-TCT d) UUC-CUG-GAG-AAA-ACA ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 89 e) GUU-CUG-CAC-AUA-AGA Comentários: Como a tabela dada traz os anticódons, devemos fazer a complementariedade de bases para descobrir os códons do RNAm e, depois, a sequência de DNA que determinou a expressão da proteína. RNAt: UUG-GUC-CAC-AUA-AGA RNAm: AAC-CAG-GUG-UAU-UCU DNA: TTG-GTC-CAC-ATA-AGA A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 4. (2021/Simulado do Estratégia Vestibulares) Podemos caracterizar um cromossomo como a) uma molécula de DNA com informação genética para codificação de algumas proteínas. b) um conjunto de moléculas de DNA com informação genética para codificação de algumas proteínas. c) um conjunto de moléculas de DNA com a informação genética de todo um indivíduo. d) um conjunto de moléculas de DNA com a informação genética da espécie. e) um segmento de molécula de DNA com informação para a codificação de uma proteína. Comentários: Um cromossomo é uma estrutura composta por uma molécula de DNA extremamente condensada, associada à proteína, que contém genes arranjados em sequência e é visível ao microscópio durante a divisão celular. A alternativa correta é a letra A. Gabarito: A 5. (2021/Simulado UEA do estratégia Vestibulares) O Dogma Central da Biologia Molecular é um conceito que ilustra a transmissão de informações do código genético. De acordo com esse dogma, a) a ontogenia recapitula a filogenia. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 90 b) as proteínas executam as informações contidas nos genes. c) nada faz sentido a não ser à luz da evolução. d) todo organismo é formado por células. e) todos os organismos estão conectados por um ancestral comum. Comentários: A alternativa correta é a letra E. O Dogma Central da Biologia Molecular foi postulado por Francis Crick, em 1958, e explica que uma sequência de um ácido nucleico pode formar uma proteína, entretanto, o contrário não é possível, de modo que o fluxo da informação genética segue o seguinte sentido: DNA → RNA→ PROTEÍNAS. A alternativa A está errada, porque essa frase foi dita por Ernst Haeckel e remete à Teoria da Recapitulação, segundo a qual o desenvolvimento embrionário reflete a história evolutiva dos grupos. A alternativa C está errada, porque essa frase foi dita pelo geneticista Theodosius Dobzhansky, que criticava o anticientificismo propagado pelos criacionistas. A alternativa D está errada, porque essa frase refere-se à Teoria Celular, de Schwann, Schleiden e Virchow, que se baseia em três pilares: I) todos os organismos vivos são formados por uma ou mais células e pelas estruturas por elas produzidas; II) as células são consideradas unidades morfológicas e funcionais de todas as formas de vida e III) todas as células originam- se de outra célula preexistente, ou seja, todas as células apresentam capacidade de divisão. A alternativa E está errada, porque a frase refere-se à Teoria da Evolução de Darwin e Wallace. Gabarito: A 6. (2021/Simulado UFPR do estratégia Vestibulares) O processo de síntese de uma proteína envolve a transcrição da sequência de bases de um gene para uma molécula de RNA mensageiro e a tradução da sequência de bases deste em uma sequência específica de aminoácidos. Participam da tradução o RNA mensageiro, ribossomos e RNA transportadores, além de enzimas. Assinale a alternativa correta. a) A transcrição e a tradução ocorrem no citoplasma de uma célula eucarionte. b) A tradução de uma única fita de RNA mensageiro pode resultar na formação de mais de uma proteína. c) Os aminoácidos requeridos são transportados por RNA transportadores e adicionados à cadeia polipeptídica quando há correspondência entre o códon deste e o anticódon do RNA mensageiro. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 91 d) O RNA transportador que participa da síntese de uma proteína não pode participar da síntese de uma outra proteína. e) Considerando uma sequência gênica constituída por 5’TAAAGCCTC3’, a sequência de leitura das bases do RNA mensageiro será UAAAGCCUC. Comentários: A alternativa correta é a letra E. A fita molde para a síntese de RNAm é a 3’→ 5’. Assim, temos: 5’TAAAGCCTC3’ 3’ATTTCGGAG5’ → DNA molde 5’UAAAGCUC3’ → RNAm (que é lido nessa ordem). A alternativa A está incorreta, pois a transcrição ocorre no núcleo da célula. A alternativa B está incorreta, pois a tradução ou leitura de um RNAm irá resultar na produção de uma proteína específica. A alternativa C está incorreta, pois o códon está presente na fita de RNAm, enquanto o anticódon, no RNAt. E a alternativa D está incorreta, pois RNA transportadores transportam aminoácidos específicos, mas não são exclusivos de um processo de síntese, isso é, o RNAt que carrega metionina pode carregar metionina para a síntese de mais de uma proteína. Gabarito: E 7. (2020/FAMERP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) Antes de 1982, acreditava-se que somente as moléculas de proteínas tinham atividade enzimática. Posteriormente, pesquisadores trabalhando com microrganismos descobriram um tipo específico de RNA, chamado de ribozima. Como as enzimas proteicas, as ribozimas funcionam como catalisadores, têm sítios ativos que se ligam ao substrato e não são consumidas na reação química. As ribozimas cortam o RNA, unem as peças remanescentes e estão envolvidas na síntese de proteínas nos ribossomos. (Gerard J. Tortora et al. Microbiologia, 2017. a) Cite dois fatores que influenciam a atividade das enzimas proteicas. b) Analisando-se as etapas de síntese de uma enzimae de uma ribozima, conclui-se que uma célula consegue sintetizar mais rapidamente uma ribozima. Justifique essa afirmação citando as etapas de síntese dessas duas substâncias. Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 92 a) São fatores que influenciam na atividade de enzimas proteicas a temperatura e a concentração de substratos. b) A célula sintetiza mais rapidamente uma ribozima porque não é necessário que o RNA formado pela transcrição sofra, em seguida, o processo de tradução, já que a ribozima é um RNA com função catalítica. As enzimas proteicas são sintetizadas somente após a tradução do RNAm formado pela transcrição. 8. (2020/FAMECA - Faculdade de Medicina de Catanduva) Três moléculas de ácidos nucleicos foram analisadas e as porcentagens das bases nitrogenadas de cada uma foram indicadas nas tabelas a seguir. a) Qual das três moléculas corresponde a uma molécula de DNA de dupla-hélice? Justifique sua resposta. b) Suponha que a molécula de RNA, indicada em uma das tabelas, seja um RNA mensageiro. Por que não é possível descobrir, com as porcentagens fornecidas, os tipos de aminoácidos que podem ser codificados por essa molécula? Gabarito: a) Molécula 3, porque apresenta quantidades iguais de A e Timina, assim como de Citosina e Guanina. b) Porque o código genético é redundante (degenerado), o que significa que um aminoácido pode ser codificado por mais de um códon. 9. (2020/FACISB - Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos)) No esquema a seguir estão representados os mecanismos de transmissão e expressão das características hereditárias nos organismos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 93 Pela análise do esquema, conclui-se que a) em 2 os nucleotídeos requeridos para a síntese da molécula de RNA são compostos pelas bases nitrogenadas guanina, citosina, adenina e timina. b) em 3 ocorre a participação da enzima transcriptase reversa no interior de células parasitadas por retrovírus. c) em 1 há formação de duas moléculas de DNA, uma composta por duas fitas originais e a outra composta por duas fitas novas recém-sintetizadas. d) em 4 as moléculas de RNA mensageiro são convertidas em moléculas de RNA transportador durante a síntese proteica. e) em 5 cada base nitrogenada do RNA mensageiro corresponde a um aminoácido da proteína sintetizada. Comentários: A figura representa o dogma central da biologia molecular, que tem em 1 o processo de replicação do DNA, em 2 o processo de transcrição do DNA em RNA, em 5 o processo de tradução do RNA em proteina, em 3 a trancrição DNA a partir do RNA (transcrição reversa) e em 4 a replicação do RNA. A alternativa correta é a letra B. A alternativa A está incorreta, pois o RNA apresenta uracila no lugar da timina. A alternativa C está incorreta, pois a replicação do DNA é semiconservativa e origina duas moléculas filhas, cada uma composta por uma fita original e outra recém-sintetizada. A alternativa D está incorreta, pois, em vírus, é possível que o material genético de RNA se replique em cópias idênticas, sendo assim a replicação de RNA. A alternativa E está incorreta, pois cada trinca de bases nitrogenadas (ou códons) do RNA mensageiro corresponde a um aminoácido da proteína sintetizada. Gabarito: B 10. (2020/Simulado Geral do Estratégia Vestibulares) A insulina é uma proteína com duas cadeias polipeptídicas ligadas, contendo 21 aminoácidos na cadeia A e 30 aminoácidos na cadeia B, e ambas se unem por ligações de dissulfeto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 94 Dada a tabela de códons e considerando-se os dez primeiros aminoácidos formadores da cadeia A, a alternativa que corresponde aos RNA transportadores responsáveis por essa sequência é a) UUA-AGC-AUG-UUA-CUU-GAA-GUC-AUG-GAA-AGU b) CCA-ATG-GTA-GAA-CAG-TGC-TGC-ACC-UCA-ATC c) CCU-UAG-CAU-CUU-GUC-ACG-ACG-UGG-AGU-UAG d) AAT-TCG-TAC-AAT-GAA-CTT-CAG-TAC-CTT-TCA e) UAG-AGU-UGG-ACG-ACG-GUC-CUU-CAU-UAG-CCU Comentários: As ligações peptídicas entre os aminoácidos de uma proteína se dão entre o grupo carboxila do aminoácido anterior e o grupo amino do próximo aminoácido, liberando uma molécula de água nessa reação, conforme a ilustração: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 95 Portanto, analisando a molécula da insulina, sabemos que o início da cadeia A está na extremidade do grupo amino. Assim, a sequência que deve ser levada em conta pelo enunciado é a seguinte: glicina-isoleucina-valina-glutamato-glutamina-cistenína-cisteína-treonina-serina- isoleucina Logo, os códons determinantes desses aminoácidos são: GGA-AUC-GUA-GAA-CAG-UGC-UGC-ACC-UCA-AUC Dessa forma, os anticódons presentes no RNA transportador devem ser: CCU-UAG-CAU-CUU-GUC-ACG-ACG-UGG-AGU-UAG A alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 11. (2020/Simulado para Medicina do Estratégia Vestibulares) A síntese proteica em células eucarióticas acontece no citoplasma por um processo denominado tradução, no qual uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) é lida por ribossomos de maneira a promover a adição de aminoácidos, na sequência correta, na cadeia polipeptídica em formação. Entretanto, o RNAm transcrito a partir de um gene, antes de seguir para o citoplasma, deve passar por um processamento, no qual se transforma em uma molécula madura, pronta para ser lida. Sobre o processamento da molécula de RNAm, assinale a alternativa correta. a) O processamento envolve três etapas, a adição do quepe 5’, o splicing e a adição da cauda poli-A, dentre as quais apenas o splicing não pode deixar de ocorrer. b) O splicing consiste na remoção de porções não codificantes do RNAm primário, chamadas de éxons, e união de porções codificantes, chamadas de íntrons. c) A adição da cauda poli-A é importante para permitir que o complexo de iniciação da tradução reconheça o RNAm. d) A adição do quepe 5’ é importante por permitir a estabilidade da molécula até que ela seja traduzida. e) O splicing dito alternativo é aquele que permite que um mesmo gene, dependendo o arranjo de suas porções codificantes, produza mais de uma proteína. Comentários: A alternativa correta é a letra E. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 96 A alternativa A está incorreta, pois todas as etapas são inerentes ao processamento do RNAm primário para que ele se tore uma molécula madura. A alternativa B está incorreta, pois, no splicing, ocorre a remoção de íntrons e a união de éxons, que são as porções codificantes. A alternativa C está incorreta, pois a adição da cauda poli-A é importante para permitir que o complexo de iniciação da tradução reconheça o RNAm. A alternativa D está incorreta, pois a adição do quepe 5’ é importante para permitir que o complexo de iniciação da tradução reconheça o RNAm. Gabarito: E 12. (2020/UERR – Universidade Estadual de Roraima) Analise as seguintes proposições em relação aos ácidos nucleicos: I – As bases nitrogenadas do DNA (Adenina, Timina, Citosina e Guanina) são as mesmas doRNA. II – Tanto o DNA como o RNA são formados pelo encadeamento de moléculas menores chamadas de nucleotídeos. III – A pentose presente na molécula de DNA e RNA é a ribose. IV – O RNA origina-se por um processo de transcrição de um segmento de DNA. V – Os filamentos de DNA se mantêm unidos por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. Assinale a alternativa correta. a) somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. b) somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. c) somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. d) somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. e) somente a afirmativa V é verdadeira.Comentários: I está incorreta, pois o RNA não possui a timina, mas a uracila. II está correta. Os nucleotídeos são monômeros que constituem o polímero chamado ácido nucleico. III está incorreta, pois a ribose é a pentose presente apenas do RNA. No DNA, a pentose é a desoxirribose. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 97 IV está correta. V está correta. Portanto, a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 13. (2020/UEL - Universidade Estadual de Londrina) Analise a figura 4 a seguir A frase “Vida é Código e Combinação”, destacada em uma das Exposições no Museu do Amanhã no Rio de Janeiro, resume muito bem a “vida” do ponto de vista científico. Durante a evolução química, compostos simples se combinaram em face de suas reatividades químicas e das condições adequadas para formar moléculas mais complexas e polímeros, levando à formação dos primeiros micro-organismos. Com base nas combinações de substâncias químicas e seus efeitos na manutenção da vida, considere as afirmativas a seguir. I. A síntese de proteínas ocorre por meio de reação de adição entre aminoácidos que possuem grupo funcional amida, formando ligação peptídica. II. A estrutura do RNA, quando comparada à do DNA, é formada por duas cadeias de proteínas, desoxirriboses e por moléculas de uracila, em vez de timina. III. A hemoglobina é um complexo metálico que contém cátion ferro coordenado com átomos de nitrogênio. Nesse caso, os átomos de nitrogênio são considerados base de Lewis, e o cátion ferro, ácido de Lewis. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 98 IV. A sequência de nucleotídeos do DNA, em linhas gerais, determina a sequência de nucleotídeos do RNA que, por sua vez, especifica a ordem dos aminoácidos em uma proteína. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Comentários: A afirmativa I está incorreta, pois a síntese e proteínas se dá a partir dos processos de transcrição do DNA e tradução do RNAm formado em proteínas. A afirmativa II está incorreta, pois o RNA é um ácido nucleico que apresenta apenas uma cadeia helicoidal, com a base uracila substituindo a base timina. Diferentemente, o DNA apresenta duas cadeias helicoidais e não possui base uracila. A afirmativa III está correta. Lewis determina que bases são espécies doadoras de elétrons, enquanto ácidos são espécies receptoras de elétrons. Como o nitrogênio possui um par de elétrons sobrando, ele os doa para o ferro funcionando como uma base de Lewis. Ao mesmo tempo, o ferro é um cátion e recebe esses elétrons, funcionando como um ácido de Lewis. A afirmativa IV está correta. A informação genética contida no DNA é determinante no RNA que será transcrito, que por sua vez influencia na sequência de aminoácidos que formará a proteína. Portanto, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 14. (2020/Universidade Mackenzie) Em uma determinada macromolécula presente em uma secreção humana, encontramos x moléculas de menor peso molecular unidas por x-1 ligações de síntese por desidratação. A macromolécula acelera ou catalisa a hidrólise de outras macromoléculas com as mesmas características, em pH 2, aproximadamente. Considere as afirmativas a seguir: I. A macromolécula é uma proteína. As moléculas de menor peso molecular são aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 99 II. A macromolécula citada pode ser a tripsina, uma enzima pancreática que atua no intestino delgado. III. A macromolécula citada tem aminoácidos sequenciados por RNAs transportadores que “traduziram” uma sequência de códons de um RNA mensageiro específico, “transcrito” por um gene específico. IV. A macromolécula citada poderia ter a mesma sequência de aminoácidos como resultado da tradução de dois ou mais RNAs mensageiros diferentes, uma vez que o código genético é degenerado. V. Uma bactéria transgênica pode traduzir a mesma macromolécula, se receber o mesmo gene específico responsável por tal macromolécula, uma vez que o código genético é universal. Estão corretas a) apenas I, II, III e IV b) apenas I, III, IV e V. c) apenas II, III, IV e V. d) apenas III, IV e V. Comentários: I está correta. II está incorreta, pois a tripsina é uma enzima que atua em pH básico, pH encontrado no intestino delgado, Detalhes sobre isso veremos futuramente. III está correta. IV está correta. Um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon. V está correta. Organismos transgênicos são aqueles que recebem um gene de uma outra espécie, passando a sintetizar a proteína por ele determinada. A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 15. (2019/FAMERP – Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A figura representa o código genético e deve ser lida do centro para a periferia. Cada base nitrogenada indicada no centro do disco corresponde à primeira base do códon. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 100 (http://theorderoftime.org) Suponha que três RNAt com os anticódons UGC, CAC e GUC tenham sido utilizados, nessa ordem, na síntese de um peptídeo. Segundo a figura do código genético, a sequência de aminoácidos que irá compor esse peptídeo e a sequência de bases nitrogenadas do gene expresso são, respectivamente, a) Tre – Val – Glu e ACGGTGCAG. b) Cis – His – Val e ACGGTGCAG. c) Tre – Val – Gln e TGCCACGTC. d) Cis – His – Leu e AGCCACCTC. e) Met – Ser – Val e ACGGUGGUG. Comentários: Temos os seguintes anticódons: UGC CAC GUC A partir dele, temos que obter os códons, pois são eles que estão presentes no RNAm e que, portanto, codificam os aminoácidos: UGC CAC GUC (RNAt) ACG GUG CAG (RNAm) Olhando para a figura, conseguimos saber quais os aminoácidos codificados pelos 3 códons (a leitura do RNAm pelo ribossomo ocorre no sentido 5’ → 3’, por isso deve ser feita no centro para a periferia): ACG GUG CAG (RNAm) Ter Val Gln ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 101 Também precisamos obter a sequência de bases do gene expresso (DNA), o que conseguimos por complementariedade de bases, lembrando que no DNA não temos a base uracila (quem complementa a adenina é a timina): ACG GUG CAG (RNAm) TGC CAC GTC (DNA) Portanto, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 16. (2019/UNAERP - Universidade de Ribeirão Preto) Considere a sequência de bases nitrogenadas de um segmento da cadeia codificadora do DNA: ATTCCGTATCGA. Os RNAs transportadores utilizados sequencialmente durante o processo de tradução do RNA mensageiro produzido por esse segmento de DNA, possuem os seguintes anticódons: a) UAA-GGC-AUA-GCU b) AUU-CCG-UAU-CGA c) TAA-GGC-ATA-GCT d) ATT-CCG-TAT-CGA e) AUU-GGC-UAU-GCU Comentários: Se o segmento de DNA tem a sequência: ATT CCG TAT CGA, o RNAm formado terá os seguintes códons: UAA GGC AUA GCU. Assim, o anticódons do RNAt serão: AUU CCG UAU CGA. A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 17. (2019/FACISB - Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos) Na figura, uma proteína reguladora inicia a expressão dos mesmos genes em duas leveduras, A e B, da mesma espécie. Essa forma de regulação da expressão gênica sugere que a) uma mutação em um módulo regulador não afetará a expressão do gene correspondente. b) os diferentes fenótipos são determinados pelaação exclusiva dos genes. c) o mesmo par de genes e módulos reguladores podem produzir diferentes genótipos. d) duas composições genotípicas iguais podem expressar diferentes fenótipos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 102 e) um mesmo módulo regulador pode acionar diferentes genes e produzir o mesmo fenótipo. Comentários: A alternativa correta é a letra D. A alternativa A está incorreta, pois a expressão do gene correspondente será afetada. A alternativa B está incorreta, pois mutação em módulos reguladores afetam a expressão dos fenótipos. A alternativa C está incorreta, pois o mesmo par de genes e módulos reguladores podem produzir diferentes fenótipos. A alternativa E está incorreta, pois um mesmo módulo regulador pode acionar diferentes genes e produzir fenótipos diferentes. Gabarito: D 18. (2019/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) O esquema a seguir representa o Dogma Central da Biologia Molecular, indicando o fluxo de informações do código genético. De acordo com o esquema e dos conhecimentos relacionados ao tema, analise as afirmações a seguir. l. O processo indicado em I ocorre na subfase S e é denominado replicação semiconservativa. Nesse processo, a incorporação de um novo nucleotídeo à cadeia de DNA requer energia, que é fornecida pelo próprio nucleotídeo através da quebra das ligações entre os fosfatos. ll. Em II, está representada a transcrição, processo de formação de uma molécula de RNA a partir de uma molécula molde de DNA. Nesse processo, as fitas do DNA se ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 103 separam e uma serve de molde para o RNA enquanto a outra fica inativa. Ao fim da transcrição as fitas de DNA que foram separadas voltam a se unir. lll. Tradução é o nome que se dá ao processo indicado por III. Nesse processo, os ribossomos irão percorrer e ler os códons presentes em uma molécula de RNAm, sintetizando uma proteína. Dessa forma, toda alteração na sequência de bases dos códons leva à alteração na estrutura da proteína formada. lV. Durante o ciclo celular o processo I ocorre no núcleo e os processos II e III ocorrem no citoplasma. V. O produto obtido em IV é uma molécula de DNA complementar (cDNA) sintetizada a partir de uma molécula de RNA mensageiro. Essa síntese é catalisada pela enzima transcriptase reversa. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - IV b) II - III - IV c) I - II - V d) I - III – V Comentários: I está correta. O processo em questão é a duplicação. II está correta. III está incorreta, pois, como alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon, ou seja, o código é degenerado, eventualmente, um nucleotídeo pode ser alterado e o novo códon continuar codificando o mesmo aminoácido, não alterando a estrutura da proteína formada. IV está incorreta, pois os processos I (duplicação) e II (transcrição) ocorrem no núcleo, e o processo III (tradução) no citoplasma. V está correta. A alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 19. (2019/FCM - Faculdade de Ciências Médicas) A tuberculose ainda é considerada uma das infecções de maior índice de mortalidade, e, os avanços contra ela, estão sendo insuficientes. A OMS acaba de apresentar relatório mundial de 2017 que mostra quase 1,9 milhões de mortes em 2016. O Brasil ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 104 é responsável por 30% dos casos da doença nas Américas. No tratamento dessa patologia a Rifampicina é um dos antibióticos mais utilizados, assim como no tratamento da hanseníase e na prevenção de indivíduos que tiveram contato íntimo com pacientes com meningite. O mecanismo de ação da Rifampicina, consiste no bloqueio da transcrição nas células de Mycobacterium tuberculosis. Indique a alternativa que demonstra, nas células bacterianas, onde a ação do antibiótico comprometerá: a) Exclusivamente na produção do RNA. b) Apenas na produção do DNA. c) Na produção do RNA e do DNA. d) Na produção do RNA e das proteínas. e) Exclusivamente na produção de proteínas. Comentários: O antibiótico bloqueia a transcrição, ou seja, os RNA mensageiros dos genes de interesse não se formam. Dessa forma, a síntese de proteínas também é interrompida, o que acaba por matar a bactéria causadora da doença, controlando a infecção. Portanto, a alternativa correta é a letra D. Gabarito: D 20. (2019/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) Pesquisa liderada por brasileiro usa bactérias do intestino para diagnosticar câncer Uma pesquisa publicada na revista Nature Medicine mapeou 16 bactérias da microbiota presentes em amostras fecais de pessoas de sete países e três continentes diferentes. Essas bactérias têm relação com o câncer colorretal, que atinge cerca de 36 mil brasileiros por ano e causa quase 17 mil mortes, anualmente, no país. O estudo, conduzido por cientistas do A.C. Camargo Câncer Center, da Universidade de São Paulo e da Universidade de Trento, na Itália, abre caminho para o desenvolvimento de métodos para o diagnóstico precoce da doença. Fonte: BBC News Brasil, 01/04/2019. Disponível em: https://www.bbc.com (adaptada) A respeito do tema, analise as afirmações a seguir, e marque V para verdadeira e F para falsa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 105 ( ) A microbiota intestinal é formada por micro-organismos que vivem no intestino, auxiliando em vários processos, como na digestão de nutrientes, síntese de vitaminas e inibição da colonização de patógenos. ( ) O câncer decorre de mutações em determinados grupos de genes, como os oncogenes, os genes de supressão tumoral e os genes de reparo do DNA. ( ) Proto-oncogenes são genes normais, promotores do crescimento e da diferenciação celular. ( ) Os genes de supressão tumoral estão envolvidos na regulação da divisão celular. Quando sofrem mutação, deixam de exercer sua função normal, possibilitando que a célula se divida ininterruptamente. ( ) No processo de desenvolvimento do câncer, há um acúmulo de erros genéticos e epigenéticos transformando a célula normal em células tumorais. Assinale a alternativa que contém a resposta correta, observando a sequência de cima para baixo. a) V - V - V - V - F b) V - F - V - V - V c) F - V - F - V - V d) F - V - V - F – F Comentários: A única afirmativa falsa é a segunda. Os oncogenes são resultantes de mutações nos proto-oncogenes. A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 21. (2019/Albert Einstein) Um biólogo identificou a sequência das 369 bases nitrogenadas de uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) maduro e funcional, transcrito a partir de um gene que apresentava íntrons e éxons. De acordo com essas informações, é possível concluir que o segmento de DNA a partir do qual o RNAm foi transcrito tem __________ número de bases que aquele que tem o RNAm funcional. Após sua síntese, esse RNAm associou-se a um __________ , que orientou a síntese de uma cadeia polipeptídica com __________ aminoácidos. As lacunas do texto devem ser preenchidas por: a) maior – nucléolo – 369. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 106 b) maior – ribossomo – 123. c) menor – nucléolo – 369. d) o mesmo – ribossomo – 123. e) o mesmo – nucléolo – 124. Comentários: Sendo a molécula de RNA mensageiro maduro e funcional composta por 369 bases nitrogenadas, então o número de bases nitrogenadas do gene a partir do qual esse RNAm foi formado é maior, já que as regiões de íntrons foram removidas. A síntese proteica ocorre quando o RNAm se associa ao ribossomo, que lê a mensagem do gene transcrito e promove a sínteseproteica. O número de aminoácidos produzidos a partir da tradução desse RNAm é de 123, já que cada aminoácido é codificado por uma trinca de bases nitrogenadas, de códons (poderia ser 122, considerando que o último códon é de parada e não codifica aminoácido, porém não temos essa opção e alternativa). Assim, de acordo com essas informações, é possível concluir que o segmento de DNA a partir do qual o RNAm foi transcrito tem maior número de bases que aquele que tem o RNAm funcional. Após sua síntese, esse RNAm associou-se a um ribossomo , que orientou a síntese de uma cadeia polipeptídica com 123 aminoácidos. A alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 22. (2018/ACAFE - Associação Catarinense das Fundações Educacionais) Edição genética corrige gene humano causador de doença Um grupo de cientistas dos Estados Unidos, da Coreia do Sul e da China conseguiu eliminar de embriões humanos cópias mutantes do gene MYBPC3, responsável pela miocardiopatia hipertrófica, doença cardíaca que provoca morte súbita e afeta uma a cada 500 pessoas. Os cientistas utilizaram a técnica CRISPR para substituir a sequência de DNA com mutação pela saudável. Dos 58 embriões, 42 se desenvolveram sem o gene que causa a enfermidade, uma taxa de sucesso de 72%. Fonte: Nature, 24/08/201 Disponível em: http://www.nature.com 34 Acerca das informações contidas no texto e dos conhecimentos relacionados ao tema, analise as afirmações a seguir e assinale a alternativa que contém todas as corretas. l. O ácido desoxirribonucleico, conhecido simplesmente como DNA ou ADN, é responsável pela hereditariedade. Nele encontram-se quatro tipos de nucleotídeos ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 107 que diferem quanto às bases nitrogenadas. As bases púricas do DNA são Timina e Citosina, enquanto que as bases pirimídicas são Adenina e Guanina. ll. O íntron é inicialmente transcrito no núcleo celular em uma molécula de pré-RNAm (transcrito primário), mas depois é eliminado durante o processamento ou splicing. Esse processo ocorre no citoplasma antes de ocorrer a tradução. lll. Enzimas de restrição, ou também denominadas de endonucleases de restrição, são as ferramentas básicas da engenharia genética, desempenhando função de clivagem da molécula de DNA em pontos específicos, em reconhecimento a determinadas sequências de nucleotídeos. lV. Através da terapia genética é possível tratamento de doenças como as neoplásicas, as hereditárias e as degenerativas. O tratamento consiste na inserção da versão funcional do gene para o organismo portador da doença, com o uso de técnicas específicas. V. As diferenças na sequência de DNA entre indivíduos são chamadas de polimorfismos. No genoma humano, o polimorfismo pode ser observado tanto no DNA de sequência única quanto no DNA de sequência repetida em tandem. a) III - IV - V b) I - II - III c) III - IV d) IV – V Comentários: I está incorreta, pois as bases púricas do DNA são adenina e guanina; timina e citosina são bases pirimídicas. II está incorreta, pois o processamento ou splicing do RNA ocorre no núcleo. III está correta. As sequências específicas nas quais as enzimas agem são chamadas de palíndromos. IV está correta. V está correta. A alternativa correta é a letra A. Gabarito: A 23. (2018/PUCCamp – Pontifícia Universidade Católica de Campinas) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 108 O processo de transcrição é a base do funcionamento gênico dos seres vivos. Nas células eucarióticas, esse processo pode ocorrer APENAS a) nos núcleos. b) no retículo endoplasmático rugoso. c) nos núcleos, mitocôndrias e cloroplastos. d) nos nucléolos e ribossomos. e) nos autossomos. Comentários: A transcrição é o processo de síntese de RNA a partir do DNA. Assim, pode acontecer em locais onde há DNA e necessidade de síntese de proteínas. Numa célula eucariótica, o DNA está presente no núcleo (especialmente no núcleo), nas mitocôndrias e nos cloroplastos. Desse modo, a transcrição pode acontecer nesses três locais. Portanto, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 24. (2018/FATEC – Faculdade de Tecnologia) Agentes mutagênicos são aqueles que têm o potencial de alterar sequências genéticas. Os efeitos desses agentes podem ser detectados por meio da sequência de bases do RNA. Caso o RNA resultante da sequência genética seja o esperado, conclui-se que o gene não sofreu mutação. Dessa forma, a sequência 3’ AGACATATA 5’ de um gene terá escapado à ação de um agente mutagênico caso seja a) traduzida em RNAt de sequência 3’ TCTGTATAT 5’. b) traduzida em RNAm de sequência 3’ TCTGTATAT 5’. c) transcrita em RNAm de sequência 5’ UCUGUAUAU 3’. d) transcrita em RNAm de sequência 5’ AGACATATA 3’. e) transcrita em RNAt de sequência 3’ UCUGUAUAU 5’. Comentários: A alternativa correta é a letra C. Se o gene escapou de um agente mutagênico, ele não sofreu mutação. Dessa forma, o transcrito de RNA será uma fita complementar, fiel à fita molde de DNA que lhe deu origem. Além disso, em complementariedade à base nitrogenada adenina será adicionada a uracila. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 109 A alternativa A está incorreta, pois o RNAt não é uma sequência, apresenta apenas um anticódon com uma trinca de nucleotídeos complementar ao códon de um aminoácido. Além disso, o RNA não apresenta a base nitrogenada timina, mas a uracila em seu lugar. A alternativa B está incorreta, pois o RNAm (ou qualquer outro RNA) não apresenta a base nitrogenada timina. Esta é substituída pela uracila. A alternativa D está incorreta, pois o transcrito de RNA deve ser complementar à fita molde de DNA. E a alternativa E está incorreta, pois o RNAt não é uma sequência, apresenta apenas um anticódon com uma trinca de nucleotídeos complementar ao códon de um aminoácido. Gabarito: C 25. (2018/USF – Universidade São Francisco) Nos eucariontes, o RNA transcrito a partir de um gene normalmente é chamado de pré-RNAm, pois ele ainda não está pronto para ser traduzido em proteína. O pré- RNAm seria, assim, uma versão ainda não acabada do RNA mensageiro, que precisa ser primeiramente processado no (I) para, em seguida, migrar ao (II). Os íntrons são retirados do pré-RNA por meio de enzimas especiais e, em seguida, os éxons são unidos uns aos outros. O RNAm formado apenas por éxons recém-unidos está pronto para sair do núcleo e ser traduzido pelos (III), resultando na formação de uma proteína. SILVA, Jr, Cesar da & SASSON, Sezar. Biologia: volume 3 8 ed. São Paulo: Saraiva, 2011, p. 58 e 59. Considere a sequência de códons a seguir e selecione a alternativa que preenche corretamente (I), (II) e (III) e que apresenta o número de aminoácidos incorporados à cadeia polipeptídica. CCGAUCUACAUGCGGUCUUCAUCAAAUCGGCCGUAGGUAAAUUCCGUA a) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) polissomos; 13. b) (I) membrana; (II) citoplasma; (III) ribossomos; 16. c) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) retículos endoplasmáticos rugosos; 09. d) (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) ribossomos; 08. e) (I) citoplasma; (II) núcleo; (III) retículo endoplasmático; 04. Comentários: Tanto a síntese do RNA quanto seu processamento, para que se transforme em um RNAm maduro, acontecem no núcleo da célula (I). Após a etapa de processamento, o RNAm ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 110 pode migrar para o citoplasma (II) para participar do processo de tradução. Nele, o RNAm é lido pelos ribossomos (III), resultando na síntese da proteína codificada pelo gene que o formou. Considerando a sequência de nucleotídeos ou códons (trinca de nucleotídeos), o número de aminoácidos que serão adicionados à cadeiapolipeptídica será 8 (IV). Vamos entender o porquê? Você estudou que a síntese da proteína tem início quando o ribossomo encontra o códon de iniciação (AUG, que codifica o aminoácido metionina). Uma vez encontrado o códon de iniciação, os aminoácidos são incorporados à cadeia polipeptídica (um aminoácido para cada três bases nitrogenadas). Essa adição acontece até que o ribossomo encontre um dos três códigos de parada (UAA, UAG ou UGA), finalizando a síntese proteica. Observando essa sequência de códons, o código de parada que encontramos é o UAG. Então, entre o códon de iniciação AUG e o códon de parada UAG serão adicionados 8 aminoácidos à cadeia de polipeptídeos (lembrando que o códon de parada não codifica nenhum aminoácido). Portanto a alternativa correta é a letra D. Vale ressaltar que na maioria das provas que cobram coisas desse tipo, como número de aminoácidos, está presente uma tabela do código genético para que você não precise decorar a sequência de bases dos códons de iniciação e de parada. Caso esses códons fossem desconsiderados, levando em consideração a falta da tabela do código genético, o número de aminoácidos da proteína seria 16 – um aminoácido a cada três bases nitrogenadas. Mas não há uma alternativa que contenha: (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) ribossomos; 16. Então, caso não se lembrasse dos códons de iniciação e parada de cabeça, por exclusão você conseguiria saber a resposta correta, já que apenas uma alternativa contém (I) núcleo; (II) citoplasma; (III) ribossomos. Gabarito: D 26. (2018/Faculdade Santo Agostinho) A anemia falciforme é a doença genética mais comum no Brasil e se deve a uma mutação que leva à produção de uma variante da hemoglobina, a Hemoglobina S (HbS), que prejudica o transporte de oxigênio, como mostrado na figura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 111 PEDROSA, M. A. et al. Anemia falciforme em antigos quilombos. Ciência Hoje, n. 211, v. 36, p. 85, 2004. A análise da figura permite afirmar que a mutação a) muda a carga genética das hemácias maduras e provoca a doença. b) ocorre no mRNA, devido a falhas no processo de transcrição. c) é uma alteração no DNA que pode afetar o fenótipo do indivíduo. d) é originada na tradução com a troca de aminoácidos no polipeptídeo. Comentários: O esquema mostra que a anemia falciforme é uma doença causada por uma alteração de um único nucleotídeo do gene que codifica a proteína hemoglobina normal. Tal alteração, ou mutação, é decorrente da troca do nucleotídeo contendo adenina (A) por outro contendo timina (T) na fita simples de DNA. Dessa forma, sua cadeia complementar é alterada e, por consequência, o transcrito de RNAm também. Com isso, o aminoácido codificado pelo gene passa a ser a valina ao invés do ácido glutâmico, resultando em hemoglobina e hemácias mutantes, as quais têm menor potencial de transporte de oxigênio. Portanto, a alternativa correta é a letra C: a anemia falciforme é decorrente de uma alteração no DNA que pode afetar o fenótipo (a característica) de um indivíduo. O termo fenótipo e o que ele representa serão estudamos em Genética. A alternativa A está incorreta, pois a carga genética da hemácia não é alterada. A carga genética de todo o organismo é a mesma. A alternativa B está incorreta, pois o transcrito de mRNA é fiel à fita de DNA molde. É o gene que está alterado. E a alternativa D está incorreta, pois a tradução também é fiel à informação presente no mRNA. É o gene, a molécula de DNA codificante da proteína, é que apresenta a mutação. Gabarito: C ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 112 27. (2017/UNITAU - Universidade de Taubaté) O esquema abaixo representa o dogma central da Biologia molecular e sintetiza como ocorre o fluxo de informações genéticas. Observando o esquema, assinale a alternativa que responde, respectivamente e corretamente, as seguintes questões: I. Qual processo está indicado na etapa 1? II. Qual a principal enzima envolvida na etapa 2? III. Qual o processo indicado na etapa 3? a) I-Transcrição; II-RNA polimerase; III-Tradução de RNA b) I-Tradução; II-RNA polimerase; III-Transcrição de RNA c) I-Transcrição; II-Transcriptase reversa; III-Replicação de RNA d) I-Tradução; II-Transcriptase reversa; III-Transcrição de RNA e) I-Transcrição; II-DNA polimerase; III-Tradução de RNA Comentários: A etapa I se refere ao processo de transcrição: síntese de RNA a partir da molécula de DNA. A etapa II se refere à transcrição reversa, executada por vírus do tipo retrovírus, que transcrevem DNA a partir de RNA viral por conta da presença da enzima transcriptase reversa. A etapa III se refere à replicação de RNA, que é executada por vírus que possuem RNA como material genético. Veremos isso futuramente. Portanto, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 28. (2017/FATEC – Faculdade de Tecnologia) Fatores de transcrição como o EIN3 e EIL1 são proteínas essenciais no controle da expressão genética. Quando elas se ligam ao DNA de células eucarióticas, permitem que haja uma ligação entre a enzima RNA-polimerase e o DNA, possibilitando, assim, a transcrição e a futura tradução. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 113 Caso a equipe de pesquisadores consiga suprimir fatores de transcrição como o EIN3 e o EIL1 em algumas células, elas deverão apresentar, quando comparadas às demais células, a) maior concentração de DNA. b) maior concentração de clorofilas. c) maior concentração de cloroplastos. d) menor concentração de celulose. e) menor concentração de RNA. Comentários: Caso a equipe de pesquisadores consiga suprimir a atividade dos fatores de regulação da expressão gênica, ocorrerá supressão da transcrição e, consequentemente, da síntese de RNA. Dessa forma, quando comparada às demais células, as células experimentadas apresentarão menor concentração de RNA. Portanto, a alternativa correta é a letra E. Gabarito: E 29. (2017/UCB – Universidade Católica de Brasília) A informação hereditária das células está contida no respectivo material genético, o DNA. As instruções genéticas contidas nos genes são expressas ou lidas por meio da transcrição e da tradução. Acerca dos processos de transcrição e de tradução em eucariotos, assinale a alternativa correta. a) No processo de transcrição gênica, a polimerase do RNA reconhece a região promotora do gene, separa a dupla fita de DNA e promove a síntese do RNA, utilizando ambas as fitas como molde, até encontrar a sequência de nucleotídeo sinalizadora do fim da transcrição. b) O RNA transportador possui, na respectiva estrutura, uma porção onde se liga um aminoácido específico e outra região denominada de anticódon, composta por uma trinca de bases de nucleotídeo, por meio do qual se emparelha, por complementaridade, à região do códon no RNA mensageiro. c) O splicing é um processo pós-transcricional, em que ocorre a retirada de éxons do pré-RNA mensageiro. d) O splicing ocorre no citoplasma e é realizado por um complexo ribonucleoproteico denominado spliciossomo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 114 e) A síntese da cadeia polipeptídica é realizada pelo deslocamento do ribossomo pelo RNA mensageiro, e esse processo só é finalizado quando o ribossomo atinge o fim da molécula de RNA. Comentários: A alternativa correta é a letra B. O RNA transportador, devido à sua sequência de nucleotídeos, possui uma conformação específica, apresentando uma porção onde se liga o aminoácido e outra região denominada de anticódon, composta por uma trinca de bases de nucleotídeos, por meio do qual ele se emparelha, por complementaridade, à região do códon no RNA mensageiro.A alternativa A está incorreta, pois apesar da RNA-polimerase reconhecer a região promotora do gene, ela utiliza apenas uma das fitas de DNA como molde para a transcrição do RNA, mais especificamente a fita 3’ → 5’. A alternativa C está incorreta, pois, apesar do splicing ser um processo pós- transcricional, ele retira íntrons da molécula de RNAm formada, permanecendo apenas o éxons. A alternativa D está incorreta, pois o splicing ocorre no núcleo, através da atuação de enzimas específicas, chamadas de spliciossomos. E a alternativa E está incorreta, pois, apesar da síntese proteica ser realizada pelo deslocamento do ribossomo pelo RNAm, o processo é finalizado quando o ribossomo encontra um dos códons de parada. Gabarito: B 30. (2017/UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul) Observe a figura abaixo, que ilustra os diferentes modelos propostos para a replicação do DNA. O experimento de Meselson e Stahl, realizado em 1957, comprovou que o modelo correto para a replicação do DNA é o ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 115 a) I, porque a dupla-hélice original não contribui com a nova dupla-hélice. b) I, porque, na replicação dispersiva, a densidade do novo DNA é a metade da densidade do DNA original. c) II, porque a dupla-hélice original é preservada, e uma nova molécula é gerada. d) III, porque cada nova molécula de DNA contém uma fita nova e uma antiga completas. e) III, porque, na replicação semiconservativa, uma das fitas do DNA original é degradada. Comentários: Apesar de não termos falado do experimento de Meselson e Stahl, você sabe identificar que o modelo que representa o processo de replicação do DNA é o terceiro, não é mesmo? A replicação do DNA é semiconservativa. Isso quer dizer que cada nova molécula de DNA formada é composta por uma fita antiga, a qual é utilizada como molde para a duplicação, e uma fita recém-sintetizada. Portanto, a alternativa correta é a letra D. Cada nova molécula de DNA contém uma fita nova (em branco) e uma fita antiga de DNA (em preto), ambas completas. Gabarito: D 31. (2017/CEFET – Centro Federal de Educação Tecnológica) O núcleo celular contém todas as informações sobre a função e a estrutura da célula. Analise as afirmativas a seguir sobre a estrutura do núcleo celular eucariótico. I. O material genético do núcleo localiza-se em estruturas chamadas cromossomos. II. Os nucléolos são orgânulos delimitados por uma membrana e constituídos de DNA. III. A carioteca ou membrana nuclear é dupla e porosa. IV. O nucleoplasma ou suco nuclear é formado por água, ribossomos e material genético. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I e III. e) II e IV. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 116 Comentários: I está correta. O material genético está contido em estruturas chamadas de cromossomos (ou cromatina, quando não estão condensados). II está incorreta, pois os nucléolos não são delimitados por membrana. III está correta. A carioteca ou envoltório nuclear é formada por uma membrana dupla contendo complexos de poro que fazem a comunicação entre o núcleo e o citoplasma da célula. IV está incorreta, pois o nucleoplasma é composto por água, íons e proteínas, estando nele contidas as moléculas de DNA, o material genético. Portanto, a alternativa correta é a letra D. Gabarito: D 32. (2017/UNCISAL - Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas) A síntese de proteínas inicia com a transcrição ou síntese de uma molécula de RNA que possui uma sequência de bases complementares a um gene específico. O RNA transcrito é processado para tornar-se um RNA mensageiro, o qual se move do núcleo da célula para o citoplasma pelo poro nuclear. No citoplasma, o RNA mensageiro liga-se aos ribossomos para iniciar a tradução, sintetizando uma proteína a partir de aminoácidos específicos. Sobre a localização da informação genética na célula e a transcrição, é correto afirmar que o a) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células procarióticas, e a transcrição é catalisada por DNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. b) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células procarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. c) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. d) DNA é confinado exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos de múltiplas subunidades. e) DNA é confinado quase que exclusivamente no núcleo de células eucarióticas, e a transcrição é catalisada por RNA-polimerases, complexos que contêm uma única subunidade. Comentários: A alternativa correta é a letra C. O DNA está confinado, quase que exclusivamente, no núcleo das células eucarióticas (quase, porque também é encontrado nas mitocôndrias e nos ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 117 cloroplastos) e a transcrição é catalisada pela enzima RNA-polimerase, que forma um complexo de múltiplas subunidades. A alternativa A está incorreta, pois células procarióticas não possuem núcleo. A alternativa B está incorreta, pois células procarióticas não possuem núcleo e a RNA- polimerase é constituída por múltiplas subunidades. A alternativa D está incorreta, pois o DNA não está confinado apenas o núcleo das células eucarióticas. Está presente também nas mitocôndrias e nos cloroplastos de células vegetais. E a alternativa E está incorreta, pois a RNA-polimerase não possui apenas uma unidade. Gabarito: C 33. (2017/UEA – Universidade Estadual do Amazonas) Ao sequenciar um segmento de DNA que codifica determinada proteína, um pesquisador obteve a seguinte sequência: CGACGCGAAAGGTCTCGTCCG. Para determinar a sequência de aminoácidos da proteína codificada pelo segmento de DNA, o pesquisador utilizou a Tabela do Código Genético. Considerando a transcrição da fita de DNA da esquerda para a direita e tendo por referência a Tabela do Código Genético, é correto afirmar que na proteína codificada por esse segmento de DNA predomina o aminoácido a) alanina. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 118 b) arginina. c) glicina. d) leucina. e) fenilalanina. Comentários: Dada a sequência molde da molécula de DNA, a molécula de RNA transcrita foi: GCUGCGCUUUCCAGAGCAGGC (lembrando que a base que pareia com a adenina é a uracila) Considerando que cada aminoácido é determinado por um códon (sequência de 3 bases nitrogenadas), os aminoácidos requeridos para a formação da proteína foram: GCU = Alanina GCG = Alanina CUU = Leucina UCC = Serina AGA = Arginina GCA = Alanina GGC = Glicina Dessa forma, o aminoácido predominante nessa proteína é a alanina. A alternativa correta é a A. Gabarito: A 34. (2017/FCM – Faculdade de Ciências Médicas) A transcrição produz uma cópia fiel do filamento molde do gene; se o gene contiver íntrons, o transcrito primário incluirá cópias deles; entretanto os íntrons precisam ser removidos e as regiões de éxons do transcrito ligadas umas às outras, antes que ocorra a tradução. Esse processo é denominado: a) Metilação b) Adição c) Permutação (Crossing-over) d) Ligação gênica (Linkage) e) Recomposição (Splicing) Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 119 A transcrição é o mecanismo pelo qual a molécula de RNA é sintetizada. Porém, para que esta molécula se torne madura, ela deve passar por uma etapa de processamento,a qual ocorre três eventos: 1) adição do quepe 5’; 2) splicing; e 3) adição da cauda poli-A. No splicing ocorre a retirada de partes do genes que não são codificantes, conhecidas como íntrons. Com a remoção de íntros, sobram apenas os segmentos codificantes, chamados de éxons, os quais são ligados uns aos outros, formando a molécula de RNA madura. Dessa forma, a alternativa que apresenta o nome do processo de remoção de íntrons e ligação de éxons é a letra E (recomposição ou splicing). Gabarito: E 35. (2016/FAMERP – Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A figura mostra um cromossomo duplicado com dois pequenos segmentos de DNA, em que suas respectivas sequências de bases nitrogenadas estão apontadas. Considerando que não houve permutação e nem mutação, é correto afirmar que: a) no segmento 1, a sequência de bases é CCAC e sua sequência complementar é GGTG. b) no segmento 1, a sequência de bases é TATG e sua sequência complementar é ATAC. c) no segmento 2, a sequência de bases é CCAC e sua sequência complementar é GGUG. d) no segmento 2, a sequência de bases é AUAC e sua sequência complementar é UAUG. e) no segmento 2, a sequência de bases é TATG e sua sequência complementar é GGTG. Comentários: Na duplicação cromossômica, a sequência de bases nitrogenadas de uma cadeia serve de molde para a nova cadeia de nucleotídeos que irá se formar, é semiconservativa. Portanto, caso não ocorra permutação 9que veremos na próxima aula) nem mutação, a sequência de nucleotídeos em ambos os braços dos cromossomos será a mesma. Então, no segmento 1 existe a mesma sequência presente no segmento do braço oposto: TATG e ATAC. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 120 Portanto, a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 36. (2016/FGV- Faculdade Getúlio Vargas) A decodificação realizada pelos ribossomos durante a síntese de proteínas, tendo por base as informações genéticas contidas na molécula de RNAm, consiste no encadeamento de a) 20 tipos de aminoácidos, a partir dos 61 códons com sentido no RNAm. b) 20 tipos de aminoácidos, a partir dos 20 códons possíveis no RNAm. c) 64 tipos de aminoácidos, a partir dos 64 códons possíveis no RNAm. d) 20 tipos de anticódons do RNAt, a partir dos 61 códons com sentido no RNAm. e) 64 tipos de anticódons do RNAt, a partir dos 64 códons possíveis no RNAm. Comentários: O processo de tradução consiste na leitura da molécula de RNAm, a qual ocorre em trincas, ou seja, a cada três nucleotídeos. Cada trinca de nucleotídeos é chamada de códon e designa um aminoácido. São 20 os tipos de aminoácidos que compõem as proteínas. Levando em consideração que existem 4 tipos nucleotídeos (A, T, U, G) e que um códon é formado pela sequência de 3 bases nitrogenadas, chegamos à conclusão que existem 64 possibilidades de códons (4 x 4 x 4 = 64). Entretanto, apenas 61 codificam aminoácidos, pois 3 deles são códons de parada (64 – 3 = 61). Sendo 61 o número de códons que codificam os 20 aminoácidos, concluímos que alguns aminoácidos podem ser codificados por mais de uma trinca de nucleotídeos. Por isso o código genético é dito degenerado. Portanto, a alternativa correta é a letra A. A alternativa B está incorreta, pois são 64 códons possíveis. A alternativa C está incorreta, pois são 20 os tipos de aminoácidos, codificados por 61 códons diferentes. A alternativa D está incorreta, pois sendo 64 possibilidades de códons, existem 64 possibilidades de anticódons no RNAt. Além disso, a decodificação consiste no encadeamento de aminoácidos, não de RNAt. E a alternativa E está incorreta, pois, apesar de haver 64 tipos de códons e anticódons, a decodificação realizada pelos ribossomos consiste no encadeamento de aminoácidos, não de RNAt. Gabarito: A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 121 37. (2016/PUC SP – Pontifícia Universidades Católica de São Paulo) Um trecho de uma das cadeias da molécula de DNA tem a seguinte sequência de bases nitrogenadas: Abaixo, temos os códons correspondentes a quatro aminoácidos: Suponha que, em um caso de mutação, a terceira base daquele trecho de DNA, que se encontra sublinhada (A), seja substituída pela base Guanina. Essa nova situação a) acarretaria modificação em parte da sequência de aminoácidos da proteína a ser sintetizada. b) acarretaria modificação em todos os códons subsequentes no trecho do RNA mensageiro correspondente. c) não acarretaria modificação na sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro correspondente. d) não acarretaria modificação na sequência de aminoácidos da proteína a ser sintetizada. Comentários: Para resolver a esta questão, você deve transcrever a sequência de bases nitrogenadas da molécula de RNA com base na sequência de bases nitrogenadas da molécula de DNA apresentada. Obtendo a sequência da molécula de RNA, você pode, então, decifrar a sequência de aminoácidos a partir dos códons formados na molécula. Observe no esquema abaixo, a obtenção a sequência de aminoácidos da proteína formada a partir da molécula de DNA dada: Supondo que tenha havido uma mutação na base sublinhada, a qual foi trocada de A para G, uma nova sequência de RNA é produzida. Porém a sequência de aminoácidos não ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 122 muda, como você pode ver no esquema. Isso ocorre porque, apesar do primeiro códon diferir entre as duas moléculas de RNA, ambos codificam o mesmo aminoácido, a cisteína (Cis). Portanto, a alternativa correta é a letra A. Caso a adenina (A) seja substituída pela guanina (G), a modificação não acarretaria alteração na sequência de aminoácidos da proteína por ele sintetizada. Gabarito: D 38. (2016/UNITAU – Universidade de Taubaté) O processo biológico de produção de proteínas, denominado tradução, possibilita a união de aminoácidos, de modo ordenado, seguindo a sequência de ribonucleotídeos de um RNA mensageiro. Para tal, o ribossomo associa-se ao RNAm, possibilitando a formação da nova proteína. Assinale a alternativa que apresenta uma informação INCORRETA sobre o processo de tradução. a) Mais de um ribossomo pode traduzir simultaneamente um mesmo RNAm, sendo denominados, em conjunto, polirribossomos. b) Ribossomos apresentam, em sua constituição, os sítios A e P, que atuam na ligação do RNA transportador e na produção das ligações peptídicas. c) Na subunidade maior do ribossomo, localiza-se a enzima peptidiltransferase, que age catalisando as ligações peptídicas entre os aminoácidos. d) O aminoácido na tradução é carregado pelo RNA transportador, que apresenta uma trinca de bases, o códon, referente ao aminoácido transportado. e) Os ribossomos são constituídos por duas subunidades que diferem em tamanho. A de menor tamanho é a que se associa ao RNAm. Comentários: A alternativa A está correta, pois mais de um ribossomo pode traduzir simultaneamente um mesmo RNAm, sendo denominados, em conjunto, polirribossomos ou polissomos. Assim uma mesma fita de RNAm pode ser traduzida quase que ao mesmo tempo, aumentando a eficiência do processo de tradução. A alternativa B está correta, pois os ribossomos apresentam locais chamado de sítios, onde os RNAt se ligam, permitindo a formação das ligações entre os aminoácidos adicionados (as ligações peptídicas). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 123 Na figura apresentada é possível verificar os sítios de ligação do RNAt ao ribossomo. Na verdade, são três sítios (E, P e A), os quais estão relacionados com a interação do RNAt ao RNAm e a liberação do aminoácido para que se una à cadeia de polipeptídeos em formação. A alternativa C está correta, pois algumas proteínas estão envolvidasno processo de tradução. Uma delas é a peptidiltransferase, a qual catalisa a formação da ligação entre os aminoácidos. A alternativa E está correta. É a subunidade menor do ribossomo que primeiramente se associa à molécula de RNA mensageiro. Portanto, a alternativa incorreta é a letra D, pois apesar do aminoácido ser carregado pelo RNA transportador, este apresenta uma trinca de bases chamada de anticódon, a qual faz complementariedade ao códon do RNAm. O códon que é determina o aminoácido transportado. Gabarito: D 39. (2016/Faculdade Santo Agostinho) Fonte: Shutterstock ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 124 A respeito do diálogo na imagem reproduzida e mais os conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar: 01) O sentido da vida reflete a transmissão semiconservativa da informação genética que inviabiliza a hereditariedade. 02) A direção 5’ 3’ indica que a replicação ocorreu de maneira contínua. 03) Na replicação do DNA, é imprescindível o processo de splicing, viabilizando a síntese de uma molécula madura. 04) A síntese de novas moléculas de DNA precede a divisão celular. 05) O processo a que se refere Mafalda ocorre por conta de uma polimerização independente de ribozimas. Comentários: No fluxo de transmissão das informações genéticas, todos os processos que ocorrem, como replicação, transcrição e tradução, seguem o sentido 5’ → 3’, por isso foi designado por Mafalda como o sentido da vida. 01 está incorreta, pois a transmissão da informação genética é o que viabiliza a hereditariedade. 02 está incorreta, pois a replicação no sentido 5’→ 3’ não indica de ela ocorreu de maneira contínua, mas no sentido correto de inserção de bases nitrogenadas na cadeia de polinucleotídeos. 03 está incorreta, pois o splicing é imprescindível no processamento da molécula de RNA em seres eucariontes. Esse processo não ocorre na replicação, mas após a transcrição. 04 está correta. A síntese de novas moléculas de DNA ou replicação é necessária para que ocorra a divisão celular e sejam geradas células-filhas com idêntico número de cromossomos (veremos mais detalhes sobre isso na próxima aula). 05 está incorreta, pois o processo de polimerização das moléculas de DNA, RNA e, posteriormente, de proteínas, as quais são indispensáveis à vida, são dependentes de → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 125 ribozimas. Ribozimas são os ribossomos, os quais também podem ser assim chamados por atuarem como enzimas quando catalisam a síntese proteica. Portanto, a alternativa correta é a 04. Gabarito: 04 40. (2015/FAMERP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto) A análise bioquímica de uma molécula de DNA de um microrganismo indicou a presença de 35% de nucleotídeos contendo timina. Nessa mesma molécula, as porcentagens dos nucleotídeos contendo guanina, citosina e adenina são, respectivamente, a) 35%, 15% e 35%. b) 35%, 15% e 15%. c) 15%, 15% e 35%. d) 35%, 35% e 15%. e) 15%, 35% e 35%. Comentários: A complementariedade de bases ocorre da seguinte forma: A-T e C-G. Se na molécula de DNA há 35% de nucleotídeos contendo timina, então há 35% de adenina. Restam 30% [100 – (35 + 35)], sendo 15% de guanina e 15% de citosina. Portanto, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 41. (2014/OBB – Olimpíadas Brasileiras de Biologia) A figura abaixo representa as fases para a expressão de um gene eucarioto, que codifica determinado polipeptídeo. Com base na figura e nos seus conhecimentos, analise as afirmativas abaixo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 126 I. Na etapa 1, a enzima RNA polimerase se liga a região promotora do gene, dando início ao processo de transcrição e originando o RNA mensageiro primário (pré RNAm). II. Na etapa 2, que ocorre no citoplasma, o pré-RNAm sofre alterações que incluem a retirada de íntrons, adição da cauda poliA na extremidade 3’ e a adição do 5’Cap. III. Na etapa 3, realizada no citoplasma, o RNAm será traduzido em polipeptídeo. Está correto o que se afirma em: a) I e III. b) II e III. c) I e II d) apenas III e) I, II e III Comentários: I está correta. A enzima RNA-polimerase se liga a região promotora do gene, dando início ao processo de transcrição e originando o RNA mensageiro primário (pré-RNAm), processo correspondente à etapa 1. II está incorreta, pois, apesar da etapa 2 representar a transformação do pré-RNAm (sofre alterações que incluem a retirada de íntrons, adição da cauda poliA na extremidade 3’ e a adição do 5’Cap, num mecanismo chamado de processamento), ela ocorre no núcleo da célula. III está correta. A etapa 3 corresponde ao processo de tradução, que ocorre no citoplasma. Portanto, a alternativa correta é a letra A. Gabarito: A 42. (2014/Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) O código genético, embora não procure sinais de invasores, é a base molecular da vida em toda a sua expressão. Sobre esse código, pode-se afirmar: 01. Constitui-se de uma linguagem que assume significados diversos entre os domínios em que os seres vivos podem ser agrupados, segundo um sistema de classificação. 02. É decifrado em nucleotídeos de DNA, não apresentando complementaridade com as sequências nucleotídicas envolvidas no fluxo da informação genética. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 127 03. É expresso em códons cujo número é superior ao de tipos de aminoácidos que formam as proteínas, o que configura uma flexibilidade essencial no processo evolutivo. 04. Interrompe-se entre as sequências de bases que codificam as diversas informações genéticas ao longo da cadeia polinucleotídica. 05. É formado por um conjunto de nucleotídeos sujeitos a constantes mudanças, revelando uma instabilidade ao longo da evolução biológica. Comentários: 01 está incorreta, pois o código genético é universal. Em todos os seres vivos, os mesmos códons codificam os mesmos aminoácidos. 02 está incorreta, pois o código genético é decifrado em grupos de três nucleotídeos, os códons. 03 está correta. 04 está incorreta, pois não há interrupções entre os códons que codificam uma cadeia polipeptídica. O crescimento dessa cadeia é apenas interrompido quando um códon de parada é encontrado pelo ribossomo. 05 está incorreta, pois é código genético é expresso em códons, é universal e estável. Portanto, a alternativa correta é a 03. Gabarito: 03 43. (2014/UFU – Universidade Federal de Uberlândia) Determinado organismo, conforme Tabela 1, produz uma proteína com a sequência de aminoácidos cisteína-valina-arginina-serina-tirosina, conforme Tabela 2 do código genético. Foi observado que o RNA mensageiro desse gene contém: 40% de uracila; 6,66% de citosina; 20% de adenina e 33,3% de guanina. UAU- AGU .AGG .GUA . UGUSerpente UAC- AGC .AGG . GUU . UGULagarto UAU- AGC .CGA .GUA . UGCFungo UAC- AGU .AGG . GUU . UGUSapo MensageiroRNA Organismo 1 Tabela ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 128 Qual organismo produziu a proteína com a sequência de aminoácidos referida acima? a) Serpente. b) Sapo. c) Fungo. d) Lagarto. Comentários: Observando as tabelas, vemos que a tabela 1 apresenta a sequência de códons do RNAm de quatro organismos distintos. Já a tabela 2 apresenta dois códons distintos para cada um dos aminoácidos apresentados. Dada a sequência de aminoácidos do gene (cisteína-valina-arginina-serina-tirosina), apenas saberemos qual o RNAm corresponde a essa sequência se calcularmos a quantidade de A, U, G e C de acordo com as proporções estabelecidas: - Como são 5 aminoácidos codificados, concluímos que o RNAm contém15 nucleotídeos (5 x 3 = 15). - Nos é dado a proporção de cada base nitrogenada é: 40% de uracila; 6,66% de citosina; 20% de adenina e 33,3% de guanina. - Fazendo regra de 3, conseguimos saber a quantidade de cada uma das bases nitrogenadas: - Assim sabemos que a sequência do RNAm que codifica os 5 aminoácidos contém 6 uracilas, 3 adeninas, 5 guaninas e 1 citosina. O único organismo da tabela 1 que apresenta apenas uma base nitrogenada C, seis bases U, cinco bases G e três bases A é o sapo. Portanto, a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B arginina-CGAarginina-AGG valina-GUUvalina-GUA cisteína-UGUcisteína-UGC tirosina-UAUtirosina-UAC serina-AGCserina-AGU 2 Tabela ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 129 44. (2014/UNITAU – Universidade de Taubaté) Em fevereiro de 2013 foi noticiado o resultado de um tratamento experimental realizado em suínos que haviam sofrido ataque do coração, o que resultou na regeneração das células lesionadas do músculo cardíaco e em melhor bombeamento do sangue. O tratamento, denominado terapia gênica, envolveu o uso de um gene que, quando induzido, agiu para a regeneração celular. O tratamento foi possível somente porque a) o gene é composto pela sequência de aminoácidos necessários para a produção da proteína regeneradora das células. b) o gene é o fragmento de DNA que pode ser transcrito em molécula de RNA, que será traduzida em proteína regeneradora das células. c) o gene é a sequência do RNA que carrega a sequência de aminoácidos para a produção da proteína regeneradora das células. d) o gene é uma sequência da molécula de RNA, a qual será transcrita em uma proteína regeneradora das células. e) o gene é formado por polipeptídeos presentes no DNA que, ao serem traduzidos, resultarão na proteína regeneradora das células. Comentários: A alternativa correta é a letra B. O tratamento só foi possível porque o fragmento de DNA que continha o gene pôde ser transcrito em uma molécula de RNAm, a qual foi traduzida em uma proteína que agiu na regeneração celular. A alternativa A está incorreta, pois o gene não é uma sequência de aminoácidos. O gene contém as informações que são transformadas em uma mensagem, a qual é lida e traduzida na correta sequência de aminoácidos. As alternativas C e D estão incorretas, pois o gene não é a sequência de RNA, mas a o molde para a síntese do RNA, o qual carrega a informação sobre a sequência de aminoácidos que compõe a proteína. E a alternativa E está incorreta, pois o gene é formado por nucleotídeos, não polipeptídeos. O que é formado por polipeptídeos é a proteína, resultante do processo de tradução. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 130 9. Resumindo O núcleo é a estrutura que permite distinguir células eucarióticas de células procarióticas. Nas células eucarióticas, ele é o centro de controle de todas as funções celulares, pois carrega no seu interior o material genético (DNA), responsável pelas informações genéticas dos seres vivos. É composto pelas seguintes estruturas: ▪ Envoltório nuclear: estrutura formada por dupla membrana porosa que delimita o núcleo. ▪ Nucleoplasma: solução composta por água, íons, metabólitos, aminoácidos, enzimas, além de outros compostos, que preenche no núcleo. ▪ Nucléolo: região mais densa do núcleo, onde ocorre síntese de RNA ribossômico e das subunidades ribossômicas. ▪ Cromatina: molécula de DNA associada a proteínas histonas; material genético da célula. O fluxo de informações genéticas acontece através de três processos: Replicação • Processo de duplicação do DNA para transmissão das características hereditárias • Requer a participação das enzimas topoisomerase, helicase e DNA- polimerase • A duplicação do DNA é semiconservativa: a nova molécula de DNA é composta por uma fita antiga (usada como molde) e uma fita complementar recém- formada • A polimerização das novas fitas sempre ocorre no sentido 5' para 3' Transcrição • Processo de síntese de RNA a partir do DNA • Requer a participação da enzima RNA-polimerase • Produção de 3 tipos de RNA: mensageiro (RNAm), transportador (RNAt) e ribossômico (RNAr) • Após produzidos, as moléculas de RNAm sofrem processamento, incluem a adição do quepe 5', o splicing e a adição da cauda poli-A, sendo o splicing a etpa mais importante • O splicing consiste na remoção de íntrons (porções não codificantes e união de éxons (porções codificantes) Tradução • Processo de síntese proteica • Requer a participação do RNAm, de RNAt, aminoácidos e ribossomos • Informação genética transcrita para o RNAm é traduzida pelo ribossomo a cada trinca de nucleotídeos ou códons • Os códons designam 20 diferentes tipos de aminoácidos • A sequência de códons corresponde à sequência de aminoácidos que formarão a proteína • A tradução tem início com o aminoácido metionina (códon AUG) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 131 10. Considerações finais Olá, vestibulando (a)! Esta foi a aula sobre Núcleo, uma aula cheinha de conceitos e nomes, que eu diria até que são complicados. No entanto, cada um deles são de grande importância, pois estão relacionados a processos de altíssima relevância para a manutenção da vida. Então, devo dizer que esta é uma grande oportunidade de você rever os resumos da aula e procurar entender aquilo que pode não ter ficado muito claro para você. Apesar do conteúdo ser bastante denso, tenho certeza que praticando-o na lista de exercícios, você vai gabaritá-lo caso caia na sua prova. Nós estamos praticamente no fim do tópico de Biologia Celular. Portanto, uma parte muito importante do curso de Biologia está sendo concluída. Em breve, você conseguirá ter uma noção global deste grande tema, além de conhecimento suficiente para entendê-lo como um todo. Na próxima aula, o estudo da unidade básica da vida vai para sua fase final. Então prepare-se, pois ainda vem muita teoria e exercícios por aí! Tudo focado na sua aprendizagem e aprovação! E lembre-se, estou aqui para sanar toda e qualquer questão que, porventura, não tenha ficado clara. Venha me procurar no nosso Fórum de Dúvidas. Conte comigo, eu estou a sua disposição! Abraço, Professora Carol Negrin. PS: Eu também estou nas redes sociais. Ou você achou que eu ficaria fora dessa? @carolnegrin https://t.me/carolnegrin /profcarolnegrin ESTRATÉGIA VESTIBULARES – CURSO EXTENSIVO DE BIOLOGIA AULA 04 – NUCLEO E SÍNTESE PROTEICA 132 11. Referências Bibliografia: Alberts, B; Johnson, A; Lewis, J; Morgan, D; Raff, M; Roberts, K; Walter, P. Biologia Molecular da Célula. 6 ed. Porto Alegre: Artmed Editora, 2017. Amabis, JM; Martho, GR. Biologia das células. 2 ed. Vol. 1. São Paulo: Editora Moderna, 2004. Carvalho, HF; Recco-Pimentel, SM. A Célula. 3 ed. Barueri - SP: Manole Editora, 2013. Lopes, S; Rosso, S. Conecte Bio. Volume único. 1 ed. São Paulo: Editora Saraiva, 2014. Ogo, M; Godoy, L. #Contato Biologia, 1º ano. 1 ed. São Paulo: Quinteto Editorial, 2016. Paulino, WR. Biologia. Volume único. 8 ed. São Paulo: Editora Ática, 2002. Reece, JB; Urry, LA, Kain, ML, Wasserman, AS; Ninorsky, PV; Jackson, RB. Biologia de Campbell. 10 ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. Referências das figuras de sites: Figuras: disponíveis em Shutterstock. Acesso em 18 de Março de 2019. 12. Versões das aulas Caro aluno! Para garantir que o curso esteja atualizado, sempre que alguma mudança no conteúdo for necessária, uma nova versão da aula será disponibilizada. 17/12/2021: Primeira versão.