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Resoluções das atividades BIOLOGIA 1 1Pré-Universitário – Livro 5 Aula 20 Núcleo celular Atividades para sala 01 D As estruturas presentes na figura representativa do núcleo são indicadas a seguir: 1. Poros nucleares ou annuli (singular: annulus), responsá- veis pela passagem de RNAm e ribossomos do núcleo (onde são produzidos) para o citoplasma (onde atuam); responsáveis também pela passagem de proteínas nucleares do citoplasma (onde são produzidas) para o núcleo. 2. Carioteca ou envelope nuclear, formada por uma dupla bicamada fosfolipoproteica com um espaço interno denominado espaço perinuclear. 3. Nucléolo, formado por RNAr e responsável pela mon- tagem dos ribossomos que promoverão a síntese pro- teica. 4. Cromatina, conjunto de cromonemas, cada qual for- mado pela associação entre DNA e proteínas básicas denominadas histonas. 5. Nucleoplasma, carioplasma ou cariolinfa, formado por uma solução coloidal de proteínas em água, na qual estão mergulhadas as demais estruturas. O RNA ribossômico é transcrito a partir de genes localiza- dos na zona SAT de DNA, também conhecida como região organizadora do nucléolo, e equivalente ao número 4. Lembre-se de que o RNAr forma o nucléolo e não é for- mado por ele. 02 A Em células eucarióticas, o DNA está associado a proteínas básicas chamadas de histonas. As estruturas formadas pelo complexo DNA-histona são denominadas cromonemas ou cromossomos, dependendo do momento do ciclo celular que se analisa. Durante a interfase, ocorrem cromonemas desespiralizados e ativos para síntese proteica, formando um conjunto denominado cromatina. Durante a divisão celular – quer seja na mitose, quer seja na meiose – ocor- rem cromossomos espiralizados (condensados e compac- tados) e inativos para a síntese proteica, os quais facilitam a divisão equitativa do material genético entre as células filhas formadas. 03 D As várias células somáticas de um mesmo indivíduo apre- sentam o mesmo genoma, ou seja, o mesmo conjunto de genes. A diferenciação celular se dá pela espiralização ou desespiralização da cromatina (associação entre DNA e proteínas histonas), respectivamente levando à inativação ou ativação de genes, de modo que cada célula expressa um conjunto diferente de genes. 04 A A ausência de cromatinas sexuais ocorre em indivíduos com 1 cromossomo X, como em homens normais (XY), em homens com síndrome do duplo Y ou supermachos (XYY) e em mulheres com síndrome de Turner (X0). A presença de uma cromatina sexual ocorre em indiví- duos com 2 cromossomos X, como em mulheres normais (XX) e em homens com síndrome de Klinefelter (XXY). A presença de duas cromatinas sexuais ocorre em indi- víduos com 3 cromossomos X, como em mulheres com síndrome do triplo X ou superfêmea (XXX). Atividades propostas 01 B a) (F) A carioteca ou envoltório nuclear é constituída por duas membranas lipoproteicas, cada uma delas com organização estrutural semelhante à das demais membranas celulares, ou seja, com organi- zação de bicamada lipídica e proteínas em mosaico fluido. b) (V) A associação entre DNA e proteínas histonas recebe o nome de cromatina na interfase, estando em forma desespiralizada (pouco condensada), sendo a eucromatina desespiralizada e com genes ativos e a heterocromatina espiralizada e com genes ina- tivos. Na divisão celular, a cromatina passa a cro- mossomos, estando em forma espiralizada (muito condensada). c) (F) Como dito antes, cromatina e cromossomos são encontrados em fases distintas, a primeira na inter- fase e os segundos na divisão celular. d) (F) A zona SAT de DNA produz RNAr, a qual consti- tui os nucléolos, os quais produzem ribossomos. Assim, os nucléolos são formados de RNAr, mas não produzem RNAr. e) (F) A carioteca apresenta poros ou annuli grandes, os quais permitem a passagem de estruturas e macro- moléculas entre o núcleo e o citoplasma, como RNAm e ribossomos, e entre citoplasma e núcleo, como proteínas. 02 C Os poros da carioteca permitem a passagem de RNAm e ribossomos do núcleo para o citoplasma. Células que apre- sentam menor atividade de síntese proteica produzirão BIOLOGIA 1 2 Pré-Universitário – Livro 5 menos RNAm e ribossomos, possuindo uma menor quan- tidade de complexos de poro. O espermatozoide formado praticamente não produz mais proteínas, pois já está com- pletamente formado e especializado para a função de fecundação, tendo o metabolismo de síntese proteica muito baixo. No entanto, neurônios possuem grande ati- vidade metabólica na produção de neurotransmissores. Assim, espermatozoides com menor metabolismo de sín- tese proteica possuem menos poros, adipócitos possuem uma quantidade intermediária, e neurônios, com maior metabolismo de síntese proteica, possuem mais poros. 03 D a) (F) O cromonema resulta da ligação do DNA em dupla hélice a proteínas histonas, não relacionadas aos microtúbulos do citoesqueleto. b) (F) O maior nível de compactação do material gené- tico é alcançado durante a formação do cromos- somo, constituído por duas cromátides unidas por um centrômero. c) (F) As proteínas histonas que se ligam ao DNA são básicas, e não ácidas. d) (V) e) (F) Seres procariontes possuem DNA desnudo, não associado a histonas. 04 E Devido à especialização celular, em cada um dos tipos celu- lares distintos de um organismo, os genes são os mesmos, mas se expressam diferentemente. Assim, ao se comparar células somáticas de diferentes tecidos do corpo de uma pessoa, encontram-se conjuntos de cromossomos idênti- cos, conjuntos de moléculas de DNA idênticos e conjuntos de genes em atividade diferentes. 05 A De acordo com a posição do centrômero e o tamanho dos braços, os cromossomos representados são: I. submetacêntrico, com centrômero quase no centro e 4 braços de tamanho quase igual; II. telocêntrico, com centrômero em uma das extremida- des do cromossomo, sendo que cada cromátide só tem um braço; III. acrocêntrico, com centrômero bem deslocado para uma das extremidades, havendo 2 braços curtos e 2 braços longos; IV. metacêntrico, com centrômero no centro e 4 braços iguais. 06 A Os telômeros são trechos de DNA não codificante locali- zados na extremidade dos cromossomos e têm a função de proteger essas extremidades de serem confundidas com pedaços partidos de DNA, que, de outra forma, seriam consertadas pelo mecanismo de reparo celular. Considerando que o genoma da bactéria consiste de uma molécula de DNA circular, logo, não apresenta extremi- dade, ou seja, não possui telômero. 07 E A cariotipagem permite o diagnóstico de aberrações cro- mossômicas estruturais ou numéricas, que correspondem a alterações no número de cromossomos. As euploidias implicam a alteração do número de genomas (conjuntos haploides de cromossomos), sendo exemplificadas por haploidias (n), triploidias (3n), tetraploidias (4n) etc. As aneuploidias implicam a alteração do número de cromos- somos, mas sem alterar o número de genomas, sendo exemplificadas por trissomias (2n + 1, com um cromos- somo a mais em um determinado par cromossômico), monossomias (2n – 1, com um cromossomo a menos em um determinado par cromossômico) etc. Assim, no caso de um indivíduo apresentar o cariótipo 47, XY, +18 (um cro- mossomo a mais no par 18, caracterizando a trissomia do par 18 ou síndrome de Edwards), trata-se de uma aberra- ção cromossômica do tipo aneuploidia. 08 D Cariótipo ou idiograma é o conjunto diploide de cromos- somos presentes em uma célula somática, apresentando um número de 2n = 46 cromossomos nas células somáti- cas humanas. Os primeiros 22 pares de cromossomos são chamados de autossomos ou cromossomos somáticos, não estando relacionados à determinação do sexo, e o 23o par de cromossomos é chamado de alossomos ou cromosso- mos sexuais, sendo o par XY nos homens e o par XX nas mulheres. A análise do cariótipo permite o diagnóstico de condições como aneuploidias, que são aberrações cromos- sômicas numéricas quenão implicam aumento ou dimi- nuição de um conjunto haploide completo. São exemplos de aneuploidias as trissomias (em que os indivíduos são 2n + 1, ou seja, possuem 47 cromossomos) e monossomias (em que os indivíduos são 2n – 1, ou seja, possuem 45 cro- mossomos). Na espécie humana, as aneuploidias somáticas mais comuns são as síndromes de Down (45AA + XY ou XX, sendo a trissomia do cromossomo 21), de Edwards (45AA + XY ou XX, sendo a trissomia do cromossomo 18) e de Patau (45AA + XY ou XX, sendo a trissomia do cromossomo 13). Na figura da questão, o indivíduo apresenta a trissomia do cromossomo 21, denominada síndrome de Down. 09 B Indivíduos da espécie humana possuem células diploi- des apresentando 46 cromossomos, sendo seu cariótipo representado por 44A + XX ou XY, ou seja, 44 autosso- mos (ou cromossomos somáticos, não relacionados à determinação do sexo) e 2 alossomos (cromossomos sexuais), sendo eles XX em mulheres e XY em homens. A meiose divide o número de cromossomos ao meio, de modo que, em mulheres, os óvulos têm cariótipo 22A + X, e, em homens, os espermatozoides têm cariótipo 22A + X ou 22A + Y. Dessa forma, analisando as alternativas: BIOLOGIA 1 3Pré-Universitário – Livro 5 a) (F) O cariótipo do indivíduo 3, que é 44A + XY, é compa- tível com homens normais; o cariótipo do indivíduo 5, que é 45A + XY, é compatível com homens com trissomia dos cromossomos somáticos (síndrome de Down, por exemplo); o cariótipo do indivíduo 6, que é 44A + XXY, é compatível com homens com uma trissomia dos cromossomos sexuais caracteri- zada como síndrome de Klinefelter. b) (V) Se o indivíduo 1 tem cariótipo 40A + XY, ele pro- duzirá por meiose gametas 20A + X ou 20A + Y, sendo esse último o cariótipo da célula do indiví- duo 2. c) (F) A célula do indivíduo 4 pode ser um gameta de um indivíduo do sexo masculino ou do sexo feminino. d) (F) Indivíduos com síndrome de Klinefelter têm cro- mossomos sexuais XXY, supermachos têm cromos- somos sexuais XYY, superfêmeas têm cromossomos sexuais XXX e Turner têm cromossomos sexuais X0. Assim, indivíduos 40A + XY não represen- tam nenhum desses casos, não sendo humanos, uma vez que a única condição viável para que um humano tenha cromossomos a menos é a monos- somia do cromossomo X, ou seja, a síndrome de Turner. e) (F) Indivíduos XXY têm síndrome de Klinefelter e, como apresentam dois cromossomos X, um estará inativado como corpúsculo de Barr ou cromatina sexual. 10 D Em mulheres, um dos cromossomos X está inativado na forma de heterocromatina, formando uma estrutura denominada cromatina sexual ou corpúsculo de Barr. Desse modo, devido à inativação de um dos cromos- somos X na mulher, homens e mulheres apresentam a mesma quantidade de cromossomos X funcionais, pro- duzindo a mesma quantidade de proteína.