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Biologia 055 Questão 1 Estudos com fósseis de dinossauros têm elucidado a fisiologia desses animais. Tecidos macios, como os da pele e do coração, raramente são preservados em fósseis. Por isso, durante muito tempo, permaneceu a seguinte dúvida: a pele dos dinossauros era coberta por penas ou escamas? A descoberta do fóssil do dinossauro Psittacosaurus evidenciou que essa espécie de herbívoros bípedes tinha pele dura e escameada, com mais de 25 camadas de colágeno, e parecida com a de tubarões, répteis e golfinhos atuais. Pesquisadores americanos obtiveram sequências de peptídeos de ossos de um T-Rex com sessenta e oito milhões de anos e descobriram que elas faziam parte de proteínas de colágeno. Por meio de uma pesquisa da Universidade de Manchester, na Grã-Bretanha, descobriu-se que dinossauros como os da espécie Velociraptor possuíam sistema respiratório semelhante ao das aves modernas. Já o exame do primeiro fóssil de um coração de dinossauro revelou que o órgão do animal extinto era mais parecido com o de um homem que com o de um lagarto. A partir desse texto, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • A descoberta decorrente do exame do coração fossilizado de um dinossauro dá sustento à teoria de que os dinossauros eram animais endotérmicos. • A estrutura de fibras proteicas do dinossauro Psittacosaurus, conforme descrita no texto, evidencia que a pele desse animal exercia importante função de suporte e proteção. • Os fragmentos de colágeno encontrados em fósseis de T-Rex podem ser utilizados para a obtenção de moléculas de DNA, necessárias à criação desse dinossauro por meio de técnica de clonagem. • O fato de ter sido possível obter fragmentos de proteína de colágeno de ossos de um T-Rex é evidência irrefutável de que esses ossos ainda estavam vivos. Gabarito: C C E E Resolução: • C – Se o coração dos dinossauros era parecido com o dos humanos, com quatro câmaras, certamente não ocorria mistura de sangue venoso com arterial no coração deles (circulação completa), portanto, os tecidos desses animais recebiam mais oxigênio e tinham taxas metabólicas mais altas que os répteis que conhecemos. Assim, supõe-se que geravam mais calor e eram endotérmicos. • C – A pele grossa com mais de 25 camadas devia ser rígida, portanto, tinha função de proteção e suporte. • E – O colágeno é uma proteína e, como tal, é sintetizado pelos ribossomos por meio do código genético universal. Considerando-se que este é degenerado, ou seja, um aminoácido pode ser determinado por mais de um códon (trinca de bases do DNA ou RNA mensageiro), seria impossível determinar a sequência de DNA que codificou o colágeno. • E – O simples fato de haver proteínas não é evidência de que esses tecidos ainda estivessem vivos. Questão 2 Existe um dito popular que afirma: "A união faz a força". Quando nos referimos às células, tal frase faz muito sentido, pois essas estruturas minúsculas são capazes de formar seres complexos, como o organismo de um animal, ou, às vezes, apenas uma já pode ser considerada um ser vivo que é capaz de destruir outros seres mais complexos. Na figura, podemos visualizar três células com suas principais estruturas: Responda: a) Que estrutura presente em A e C e ausente em B justifica essa classificação? b) Cite uma estrutura presente em C que justifique sua classificação, diferente de A. Gabarito: (Resolução oficial) a) A estrutura presente em A e C e ausente em B é a membrana nuclear ou carioteca. b) As estruturas presentes em C que justificam sua classificação são vacúolo, os cloroplastos e a parede celular. Questão 3 Algumas funções metabólicas opostas são realizadas por células eucariotas específicas. Nos compartimentos I, II e III de uma dessas células, ilustrados no esquema a seguir, ocorrem reações que levam tanto à degradação de glicose, gerando CO2, quanto à síntese desse carboidrato, a partir do CO2. Nomeie os compartimentos celulares I, II e III. Em seguida, identifique o compartimento que mais produz ATP e o que mais consome ATP. Gabarito: (Resolução oficial) I – citosol II – mitocôndria III – cloroplasto O compartimento que mais produz ATP é o II (mitocôndria) o que mais consome, o III (cloroplasto). Resolução: Questão 4 Nos organismos eucariotos, o transporte de informação entre núcleo e citoplasma é um dos mecanismos mais importantes do funcionamento celular, pois a produção de proteínas é realizada no citoplasma, estando a maior parte do material genético situada no núcleo da célula e separada do citoplasma pela carioteca. No material genético, o DNA, as ligações entre as bases que constituem o eixo central da dupla hélice ajustam-se em virtude das ligações de hidrogênio que tais bases podem formar. Com relação ao transporte de informações do núcleo para o citoplasma, ao funcionamento celular como um todo e considerando a figura apresentada, que ilustra a aproximação das bases citosina e guanina, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • Em organelas citoplasmáticas de células dos eucariotos, existem moléculas de DNA que são transmitidas por herança materna. • Para a produção da sequência primária das proteínas, processo denominado de tradução, é necessário que haja a síntese de uma molécula de RNA mensageiro, de modo que a informação genética chegue ao citoplasma e ocorra a troca de “linguagem” de ácido nucleico para peptídeo. • Na produção de proteína, há a participação de, pelo menos, três classes de RNAs: RNA mensageiro; RNA transportador; RNA ribossômico. A segunda classe transporta os aminoácidos até o ribossomo e, para cada códon, há um transportador específico. Gabarito: C C C Resolução: • C – As mitocôndrias são organelas celulares citoplasmáticas possuidoras de DNA e transmitidas por herança materna. • C – Para que o ribossomo presente no citoplasma sintetize a proteína, é necessária a síntese de RNA mensageiro a partir do gene ativado. • C – Participam da síntese proteica os RNAs mensageiro, transportador e ribossômico. O RNA mensageiro traz a informação do núcleo para que o ribossomo (composto de RNA ribossômico) gere as proteínas por meio da ligação dos aminoácidos transportados pelo RNA transportador. Questão 5 Nos organismos eucariotos, o transporte de informação entre núcleo e citoplasma é um dos mecanismos mais importantes do funcionamento celular, pois a produção de proteínas é realizada no citoplasma, estando a maior parte do material genético situada no núcleo da célula e separada do citoplasma pela carioteca. No material genético, o DNA, as ligações entre as bases que constituem o eixo central da dupla hélice ajustam-se em virtude das ligações de hidrogênio que tais bases podem formar. Com relação ao transporte de informações do núcleo para o citoplasma, ao funcionamento celular como um todo e considerando a figura, que ilustra a aproximação das bases citosina e guanina, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • A carioteca é uma barreira para a passagem de moléculas grandes, como o ácido ribonucleico. • Para que a transcrição ocorra, é necessário que a fita dupla de DNA se abra na região genômica onde se localiza o gene a ser transcrito; a fita a ser utilizada para o processo de produção do RNA é a fita molde do gene, e não o gene propriamente dito. • Nas estruturas de dupla hélice do DNA, as bases citosina e guanina podem formar, entre si, cinco ligações de hidrogênio. Gabarito: E C E Resolução: • E – O RNA mensageiro atravessa a carioteca por poros. • C – O gene é o trecho da molécula de DNA que contém a informação para a síntese proteica. A fita que contém a informação é chamada de fita molde e precisa ser transcrita em DNA mensageiro para que ocorra a síntese proteica. • E – As bases citosina e guanina podem formar três ligações de hidrogênio entre si. Questão 6 Células epiteliais de cobaia, em diferentes fases do ciclo celular, foram expostas durante alguns minutos à timidina radioativa (nucleotídeo de timina). A sua posterior observação para avaliar a incorporação do nucleotídeo,feita pela técnica de autorradiografia (impressão em película fotográfica), mostrou que o padrão de radioatividade permaneceu difuso em todos os estágios do ciclo celular, exceto nas células que se encontravam no período S. Nestas, a radioatividade concentrou-se no núcleo. A figura, a seguir, representa esquematicamente os resultados obtidos na experiência: Com base na figura, se na experiência apresentada fosse utilizado nucleotídeo de adenina radioativa em vez de timidina radioativa, os resultados não seriam conclusivos porque o nucleotídeo de a) timina é comum ao DNA e RNA. b) adenina existe apenas no DNA. c) adenina existe apenas no RNA. d) adenina é comum ao DNA e RNA. e) timina é complementar de uracila. Gabarito: D Resolução: Os nucleotídeos Adenina, Guanina e Citosina são comuns às moléculas de DNA e RNA. Já a Timina é exclusiva de DNA, enquanto a Uracila é típica de RNA. Questão 7 Em tempos modernos, doamos agasalhos, óculos, e até óvulos... – exclamou uma personagem de novela diante da amiga que cogitava a doação de suas células não fertilizadas que restaram de um procedimento de inseminação artificial. Supondo-se que as células a serem doadas tenham sido coletadas da tuba uterina da doadora e mantiveram-se exatamente na fase em que se encontravam quando da ovulação, pode-se dizer que estavam em metáfase (A) I e apresentavam n cromossomos, cada um deles com duas cromátides. (B) I e apresentavam 2n cromossomos, cada um deles com uma única cromátide. (C) II e apresentavam n cromossomos, cada um deles com uma única cromátide. (D) II e apresentavam n cromossomos, cada um deles com duas cromátides. (E) II e apresentavam 2n cromossomos, cada um deles com duas cromátides. Gabarito: D Resolução: A mulher não ovula, mas ovocita; portanto, ela libera um ovócito secundário estacionado na metáfase II. Essa célula é haploide e possui cromossomos duplicados. Questão 8 A água como constituinte químico celular é indispensável para que as células realizem trabalho em condições de temperatura com o mínimo de variação. Esse fato está diretamente relacionado às seguintes propriedades da água: I. Dissolver uma grande quantidade de substâncias presentes na célula, tais como sais, gases, açúcares, aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos. II. Favorecer reações químicas, uma vez que as moléculas em solução aquosa estão em constante movimento, o que facilita as reações químicas intracelulares. III. Possuir elevado calor específico, que permite à água absorver ou ceder grandes quantidades de calor sem alterar, de forma significativa, sua temperatura. IV. Apresentar poder de adesão, o que faz com que a água se una, frequentemente, a outras moléculas polares. V. Possuir elevado calor latente de vaporização e de fusão. Gabarito: III - V Todas as afirmações estão corretas no que se refere às propriedades da água. No entanto, apenas as alternativas III e V estão relacionadas a questões relativas à temperatura. Para se compreender o significado de alto calor específico, pode-se fazer o contra-ponto: um objeto de metal, que tem baixo calor específico, tem sua temperatura aumentada rapidamente quando exposto ao calor, assim como se resfria rapidamente quando exposto ao frio. Isso porque basta que haja um pequeno ganho de energia sob forma de calor para que a sua temperatura sofra rápido aumento e vice-versa: uma pequena perda de calor faz com que o objeto tenha sua temperatura abaixada rapidamente. Graças à propriedade de alto calor latente de vaporização, a água precisa de uma grande quantidade de calor para passar do estado líquido para o estado gasoso. Dessa forma, a sua vaporização "rouba" uma grande quantidade de calor do organismo, fazendo com que este tenha sua temperatura abaixada rapidamente. É o que se observa na transpiração: não é o suor que abaixa a temperatura corporal, e sim a sua evaporação, que utiliza o calor corporal para que esse processo ocorra. O mesmo se dá em relação à fusão: para passar do estado sólido para o líquido, a água necessita de uma grande quantidade de calor. Questão 9 1. Analise este heredograma de uma família que apresenta xeroderma pigmentoso, uma doença genética rara: Os indivíduos com essa doença caracterizam-se por extrema sensibilidade à luz solar e, também, por um risco mil vezes maior de desenvolver tumores de pele do que uma pessoa normal. Considerando as informações contidas nesse heredograma e outros conhecimentos sobre o assunto, A) CITE o provável padrão de herança do xeroderma pigmentoso. B) CALCULE a probabilidade de o indivíduo V.1 vir a ter xeroderma pigmentoso. (Deixe explicitado seu raciocínio.) C) Um amigo da família fez o seguinte comentário: “Nessa família, nasce tanta criança doente! Também, é um tal de primo casar com prima...” Considerando esse comentário, RESPONDA: Do ponto de visto biológico, tal afirmativa tem fundamento? JUSTIFIQUE sua resposta. 2. O DNA participa de importantes processos na síntese molecular. A) Durante a realização de um desses processos, nos indivíduos com xeroderma pigmentoso, a proteína anômala não é capaz de reparar erros, o que resulta em mutações. IDENTIFIQUE esse processo. B) Indivíduos portadores de xeroderma pigmentoso podem apresentar algumas células em que o DNA normal é, com uma frequência muito alta, substituído pelo DNA mutante. Analise estas duas representações de fragmentos de DNA: A T G T T C T T T A G G C C T T A C A A G A A A T C C G G A DNA normal A T G T C C T T T C G G C C T T A C A G G A A A T C C G G A DNA mutante Agora, analise estas três sequências de fita simples: A T G T C C T T T A G G C C T I A U G U C C U U U A G G C C U II U A C A A G A A A U C C G G A III Considerando as informações contidas nas duas sequências iniciais - DNA normal e DNA mutante - e outros conhecimentos sobre o assunto, IDENTIFIQUE a sequência - I, II ou III - que apresenta um RNA em que o DNA mutante foi usado como molde. JUSTIFIQUE sua resposta. 3. CITE uma medida a ser adotada por pacientes que apresentam xeroderma pigmentoso, para evitar a formação de tumores devido a mutações. Gabarito: 1. A) O provável padrão de herança do xeroderma pigmentoso é autossômico recessivo. Não é ligado ao sexo, pois nesse caso o individuo III.1 e o III.4 deveriam ser afetados. B) Prob. V.1 afetado (aa) = (prob. IV.3 portador do a) × (prob. IV.4 portador do a) Cruzamento Aa × Aa (serve para III.1 × III.2 e para III.3 × III.4) A a A AA Aa a Aa aa Sabendo que IV.3 e IV.4 não podem ser aa, então: Prob. V.1 afetado (aa) = C) Os cruzamentos consanguíneos aumentam a probabilidade de um gene recessivo causador de uma anomalia ocorrer em homozigose nos descendentes. Portanto, aumentam a chance de nascerem “crianças doentes”. 2. A) Replicação do DNA, que é a fase na qual podem ocorrer mutações no DNA e a célula reparar essas mutações através de um mecanismo de reconhecimento e reparo de erros. B) A sequência II foi usada como molde para sintetizar RNA, pois é idêntica à fita de baixo do DNA mutado, trocando-se Timina por Uracila. DNA mutante: A T G T C C T T T C G G C C T T A C A G G A A A T C C G G A RNA: A U G U C C U U U A G G C C U 3. Medidas a serem tomadas por indivíduos com xeroderma pigmentoso para evitar o desenvolvimento de tumores: evitar exposição ao sol; usar roupas longas quando não estiverem ao abrigo do sol; usar protetores solares com o maior fator de proteção possível. Questão 10 A água é essencial à existência de vida no planeta Terra. Sobre a importância da água nos sistemas biológicos, analise as proposições abaixo. 0-0) Várias propriedades da água se devem a ligações de hidrogênio, que mantêm a coesão entre as moléculas de água no estado líquido. 1-1) O citosol, o plasma, o suor e a urina são exemplos de soluções cujo principal solvente é a água. 2-2) A porcentagem de água no corpo humano aumenta com a idade, mas é menor nas células embrionárias, nos ossos e no cérebro. 3-3) A desidratação provocada pelo exercício leva à taquicardia, poiso menor volume sanguíneo faz o coração aumentar o ritmo dos batimentos para manter a homeostase. 4-4) Com a febre, sintoma comum de infecções bacterianas, ocorre aumento da temperatura corporal, que pode ser controlada com a ingestão de grandes quantidades de água, ótimo regulador térmico. Gabarito: V V F V F Resolução: (Resolução oficial) 0-0) Verdadeiro: as moléculas de água estão unidas por ligações de hidrogênio, formadas quando um átomo oxigênio, com carga elétrica parcial negativa de uma molécula, atrai um hidrogênio com carga elétrica parcial positiva de uma molécula vizinha. 1-1) Verdadeiro: a água é o solvente universal encontrado em 70% do corpo humano, sendo presente em grande proporção no citosol celular, no plasma sanguíneo, no suor e na urina. 2-2) Falso: a porcentagem de água no corpo humano decresce com a idade, sendo maior nas células embrionárias e no cérebro, e, menor, nos ossos. 3-3) Verdadeiro: a homeostase hídrica do corpo humano depende da quantidade de água disponível para manter o equilíbrio das concentrações de soluto dentro e fora das células. Assim, a perda excessiva de água é momentaneamente compensada com o aumento dos batimentos cardíacos que abastecem as células com nutrientes e carregam as excretas no sangue para serem eliminadas através da urina. 4-4) Falsa: apesar da função de regulação térmica, a ingestão de água não elimina a causa do sintoma da febre, que é a infecção. Questão 11 A água, fundamental para várias atividades humanas, será o bem mais precioso das próximas décadas, em virtude do mau uso que temos feito desse recurso natural essencial à vida no planeta. Marque a alternativa correta sobre esse líquido. A) A atividade metabólica celular é diretamente proporcional à sua hidratação. B) Animais aquáticos retiram o oxigênio necessário para sua respiração da molécula da água. C) As plantas terrestres independem da água para sua reprodução e metabolismo. D) A água funciona apenas como solvente durante as reações que acontecem. Gabarito: A Resolução: A água, por ser um solvente universal, faz parte das reações metabólicas que ocorrem na célula. Portanto, quanto maior a taxa metabólica, maior a necessidade de água. Questão 12 A sequência ou ordem dos aminoácidos em uma cadeia polipeptídica, fundamental para determinar a conformação espacial da proteína, é chamada de estrutura primária. A figura mostra, de maneira simplificada, como a sequência de nucleotídeos no gene determina a ordem dos aminoácidos da cadeia de proteína. As proteínas podem ser classificadas, segundo suas funções, como: enzimas, proteínas estruturais, proteínas de defesa e proteínas de comunicação. Mudanças na conformação espacial de proteínas estão relacionadas a inúmeras doenças. Considerando o texto e aspectos a ele relacionados, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • Alterações na estrutura primária de uma proteína nem sempre resultam em perda da função dessa proteína, pois sua conformação espacial pode ser mantida. • As imunoglobulinas são proteínas que conferem a imunidade adquirida aos organismos quando estes entram em contato com os antígenos. • As enzimas são proteínas que aceleram a velocidade das reações químicas dentro das células, participando dessas reações como importante reagente. • A insulina é um polipeptídio que exerce ação reguladora em outros órgãos ou regiões do corpo e, por isso, é considerada um hormônio. Gabarito: C C E C Resolução: • C – Se houver substituição de um aminoácido por outro com estrutura e características parecidas, a conformação espacial da proteína será mantida. • C – As imunoglobulinas são os anticorpos, parte do sistema imunológico. • E – As enzimas não são consumidas em nenhuma reação bioquímica, portanto não podem ser consideradas reagentes. • C – A insulina é uma proteína hormonal que reduz a glicemia. Questão 13 A sequência ou ordem dos aminoácidos em uma cadeia polipeptídica, fundamental para determinar a conformação espacial da proteína, é chamada de estrutura primária. A figura mostra, de maneira simplificada, como a sequência de nucleotídeos no gene determina a ordem dos aminoácidos da cadeia de proteína. As proteínas podem ser classificadas, segundo suas funções, como: enzimas, proteínas estruturais, proteínas de defesa e proteínas de comunicação. Mudanças na conformação espacial de proteínas estão relacionadas a inúmeras doenças. Considerando o texto e aspectos a ele relacionados, faça o que se pede. • O esquema a seguir ilustra um diagrama de circuito de processamento de sinal imaginário que opera no citoplasma de uma célula e governa a proliferação celular. Nesse circuito, uma proteína sinalizadora transmite sinais de uma fonte, indicada na figura pelo quadrado I, ao seu alvo pretendido, indicado na figura pelo losango II, e, ao mesmo tempo, evita a ativação inadvertida de dezenas de outras proteínas sinalizadoras na célula, indicadas pelos símbolos de cor mais clara. Com base nessas informações, explique as diferenças existentes entre uma célula-tronco pluripotente e um eritrócito do sangue, em mamíferos, quanto à cascata ilustrada a seguir. VOET, et al., 2000. Gabarito: Os eritrócitos (glóbulos vermelhos) de mamíferos não possuem núcleo, nem organelas citoplasmáticas, somente algumas enzimas e as moléculas de hemoglobina. Portanto a sinalização celular não tem função neles, afinal, essas células não se multiplicam, somente transportam O2. Já uma célula-tronco pluripotente tem por única função sofrer mitoses e gerar outras células, que podem se transformar em qualquer tipo celular. Então, para as células-tronco, a cascata e sua regulação são importantes para que ocorra somente a proliferação celular. Resolução: Questão 14 ,Será provavelmente dispensável, em uma viagem no futuro, acomodar o notebook em uma pasta ou mochila. Bastará dobrá-lo e enfiá-lo no bolso. Esse avanço tecnológico será realidade quando as telas flexíveis de diodos orgânicos emissores de luz, com base no fenômeno da eletroluminescência, chegarem ao mercado. Pesquisadores brasileiros desenvolveram um diodo orgânico em que é utilizado um substrato à base de biocelulose, uma espécie de papel com transparência superior a 90% na região visível do espectro eletromagnético. As vantagens desse substrato, além da flexibilidade, estão relacionadas com o fator ambiental, com o sistema produtivo mais simples e com o uso de matéria-prima renovável. Também chamada de celulose bacteriana, essa matéria-prima é produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus, e seu processo produtivo não gera resíduos tóxicos, como ocorre no método tradicional de produção de celulose. Embora possua a mesma estrutura química da celulose de plantas, a biocelulose apresenta, em comparação com a sua congênere vegetal, maior pureza, alta cristalinidade e excepcional resistência mecânica. A luminescência e a eletroluminescência ocorrem em estruturas conjugadas que têm sistema de elétrons deslocalizados, como as mostradas nas figuras de I a IV. Disponível em: . H.Oliveira. Química nova. v. 29, n.º 2, São Paulo, 2006 (com adaptações). Com relação ao texto, às figuras e aos múltiplos aspectos que eles suscitam, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • A celulose, encontrada na parede celular de plantas, confere maior resistência mecânica às células vegetais. • A nomenclatura taxonômica da bactéria citada no texto sugere que esse gênero de bactérias é produtor de carboidratos. • Nos mamíferos, a celulose é digerida pela celulase, uma enzima produzida por organismos simbiônticos presentes no estômago desses animais. • A produção de celulose com o uso de bactérias, a exemplo da G. xylinus, tem impacto positivo sobre o ecossistema porque as bactérias pertencem ao grupo dos decompositores, que transformam substâncias orgânicas em substâncias minerais que retornam, por intermédio dos vegetais, ao ciclo de utilização da matéria. Gabarito: C C E C Resolução: •C – A celulose é um componente estrutural presente em todas as paredes celulares vegetais. • C – O nome do gênero sugere glicose, que é um carboidrato. • E – Os mamíferos herbívoros não possuem celulase, a celulose é digerida por bactérias e protozoários mutualistas. • C – A produção de celulose com o uso de bactérias, a exemplo da G. xylinus, tem impacto positivo sobre o ecossistema porque as bactérias pertencem ao grupo dos decompositores, que transformam substâncias orgânicas em substâncias minerais que retornam, por intermédio dos vegetais, ao ciclo de utilização da matéria. Questão 15 1. Leia este trecho de canção: A coisa mais moderna que existe nessa vida é envelhecer A barba vai descendo e os cabelos vão caindo pra cabeça aparecer Os filhos vão crescendo e o tempo vai dizendo que agora é pra valer Os outros vão morrendo e a gente aprendendo a esquecer ANTUNES, Arnaldo; ORTINHO; JENECI, Marcelo. “Envelhecer”. CITE e EXPLIQUE uma consequência do envelhecimento que se relaciona com o papel do colágeno. 2. O colágeno também se relaciona a algumas doenças graves dos seres humanos. Um exemplo é a osteogênese imperfeita, doença genética causada por defeitos no colágeno tipo I – uma protína que consiste em três cadeias peptídicas: duas de colágeno alfa 1 e uma de colágeno alfa 2. Os genes envolvidos na síntese do colágeno tipo I estão localizados nos cromossomos 7 e 17. Nas populações humanas, no entanto, os alelos mutantes são encontrados em frequências muito baixas. Analise estes dois heredogramas, ambos de famílias que apresentam osteogênese imperfeita: A) CITE o tipo de herança da osteogênese imperfeita em cada uma dessas famílias. B) O indivíduo IV.1 da Família X casou-se com o indivíduo III.2 da Família Y. Com base nessa informação e nos dados contidos nos dois heredogramas, CALCULE a probabilidade de esse casal ter uma criança normal, isto é, não portadora da doença. (Deixe explicitado seu raciocínio.) 3. A estrutura primária do colágeno caracteriza-se pela alta ocorrência de três aminoácidos – glicina, prolina e hidroxiprolina –, cujas estruturas são De cada três grupos carbonila de uma cadeia, dois participam de ligações de hidrogênio cruzadas com grupos amino das outras cadeias. A glicina corresponde a cerca de um terço dos resíduos da cadeia peptídica e os outros dois aminoácidos citados correspondem também, em conjunto, a cerca de um terço desses resíduos. REPRESENTE a estrutura molecular do dipeptídeo resultante da ligação entre uma molécula de glicina, envolvendo o grupo amino, e uma molécula de prolina, envolvendo o grupo carboxilato. 4. Na estrutura do colágeno, as três cadeias peptídicas estão enoveladas, em forma de espiral, como representado na figura. Com base nessas informações e considerando outros conhecimentos sobre o assunto, EXPLIQUE como a abundância e a intensidade dessas ligações de hidrogênio cruzadas se correlacionam com as propriedades mecânicas do colágeno. 5. O aminoácido hidroxiprolina, abundante no colágeno, é relativamente raro em outras proteínas. A produção de hidroxiprolina ocorre por oxidação do aminoácido prolina. Para explicar o mecanismo de incorporação da hidroxiprolina na cadeia peptídica do colágeno, foram consideradas duas hipóteses: Hipótese 1 – a prolina livre incorpora-se, primeiro, à cadeia peptídica e, posteriormente, converte-se em hidroxiprolina. Hipótese 2 – a hidroxiprolina livre incorpora-se diretamente à cadeia peptídica. Objetivando investigar qual dessas duas hipóteses é a mais provável, foram feitos dois experimentos, em que se realizou a síntese do colágeno a partir de aminoácidos livres, sendo um deles marcado isotopicamente, como explicitado neste quadro: Experimento Aminoácido livre marcado isotopicamente Aminoácidos não marcados I Prolina Demais aminoácidos, inclusive hidroxiprolina II Hidroxiprolina Demais aminoácidos, inclusive prolina Concluídos os dois experimentos, verificou-se que tanto a prolina quanto a hidroxiprolina incorporadas na cadeia peptídica estavam marcados isotopicamente. PREENCHA o quadro que se segue, explicitando, no caso de cada um dos dois experimentos, se a prolina e a hidroxiprolina incorporadas à cadeia peptídica estarão marcadas isotopicamente, ou não, se for verdadeira a hipótese 1 ou se for verdadeira a hipótese 2. Experimento Se a Hipótese 1 for verdadeira Se a Hipótese 2 for verdadeira I Prolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Hidroxiprolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Prolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Hidroxiprolina marcada: ( ) Sim ( ) Não II Prolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Hidroxiprolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Prolina marcada: ( ) Sim ( ) Não Hidroxiprolina marcada: ( ) Sim ( ) Não 6. Atualmente, admite-se que a Hipótese 1 é correta – ou seja, inicialmente, a prolina livre é incorporada ao peptídeo e, posteriormente, ocorre sua conversão em hidroxiprolina. Com base nessa informação, justifique o preenchimento que você fez no item 5, desta questão, especificamente no caso do Experimento I – Hipótese 1. Gabarito: 1. Consequência: perda de elasticidade da pele. Explicação: com o tempo, os genes codificantes do colágeno vão diminuindo sua capacidade de transcrição, portanto, a quantidade de colágeno nos tecidos conjuntivos da pele, por exemplo, diminuirá. Como o colágeno é uma proteína elástica e que retém grande quantidade de água, a diminuição de sua produção fará com que a pele perca elasticidade e retenha menos água. 2. A) Família X: herança autossômica recessiva. Família Y: herança autossômica dominante. São dois pares de genes que controlam a característica citada, mas, segundo o enunciado, a frequência do gene para o problema é muito baixa. Então, podemos simplificar o caso do seguinte modo: observando a família X, percebemos pais com o mesmo fenótipo (normal) que têm um filho diferente (doente), característica típica de doença recessiva. Não pode ser ligada ao sexo, pois o enunciado fala dos genes presentes nos cromossomos 7 e 17, portanto, a doença é autossômica recessiva. Observando o heredograma: No caso da família Y, o mesmo pensamento se aplica. Se a frequência do gene para a herança é pequena, seria pouco provável que os 3 indivíduos fossem homozigotos recessivos (bb); o padrão de herança seria dominante. Observe o heredograma: B) Cruzamento: (IV.1) aabb × AABb (III.2) ab AB AaBb Ab Aabb Probabilidade de nascer criança afetada = 50%. 3. 4. A presença de átomos de hidrogênio diretamente ligados a átomos de nitrogênio nos grupos amino permite a formação de ligações de hidrogênio com os átomos de oxigênio dos grupos carbonila e, uma vez que esse tipo de interação intermolecular é bastante intenso, a resistência do colágeno se torna grande. 5. Para o experimento I: ? hipótese 1: a prolina é isotopicamente marcada e, ao ser incorporada à cadeia, formará hidroxiprolina, também marcada isotopicamente. ? hipótese 2: a prolina é isotopicamente marcada; a hidroxiprolina (como os demais aminoácidos), que será incorporada diretamente à cadeia, não é marcada isotopicamente. Para o experimento II: ? hipótese 1: a prolina não é isotopicamente marcada e, ao ser incorporada à cadeia, formará hidroxiprolina, que também não é marcada isotopicamente. ? hipótese 2: a prolina não é isotopicamente marcada; a hidroxiprolina, que será incorporada diretamente à cadeia, é marcada isotopicamente. 6. Considerando que a prolina é diretamente incorporada à cadeia, para depois ser convertida em hidroxiprolina, se o reagente (prolina) é isotopicamente marcado, o produto (hidroxiprolina) também é diretamente marcado. Resolução: Questão 16 O bloco superior, a seguir, apresenta quatro tipos de organismos primitivos, classificados de acordo com seu metabolismo; o inferior, características de dois desses organismos. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1 – fermentadores heterótrofos 2 – aeróbios heterótrofos 3 – quimiossintetizantes autótrofos 4 – fotossintetizadores autótrofos ( ) Na ausência de luz, em ambientes com temperaturaelevada, obtinham energia para sintetizar seus materiais orgânicos essenciais a partir de reações envolvendo sulfeto de hidrogênio e compostos de ferro. ( ) Na ausência de oxigênio, degradavam o alimento absorvido do meio para liberar etanol, gás carbônico e energia, aproveitada para realizar seus processos vitais. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é (A) 1 – 2. (B) 4– 2. (C) 1 – 4. (D) 3 – 1. (E) 2 – 3. Gabarito: D Resolução: (Resolução oficial) Os organismos heterótrofos são aqueles que não conseguem sintetizar o alimento, precisando obtê-lo pronto do meio. Os autótrofos, por diferentes formas, conseguem sintetizar seu alimento a partir de substratos absorvidos do meio, usando uma fonte de energia externa, como luz ou calor. Acredita-se que a concentração de oxigênio na atmosfera primitiva fosse mínima, razão pela qual a fermentação parece ter sido a forma mais simples de degradar alimento na ausência de oxigênio. Ainda hoje existem bactérias autótrofas vivendo em ambientes desprovidos de luz que conseguem liberar energia para seu metabolismo a partir de reações que utilizam substâncias inorgânicas. Esse fato gerou a hipótese evolutiva denominada quimiossíntese, segundo a qual bactérias primitivas seriam também capazes de obter energia a partir de reações envolvendo o sulfeto de hidrogênio e compostos de ferro, abundantes na atmosfera primitiva. Assim, a sequência correta de preenchimento corresponde aos números 3 e 1, respectivamente. Questão 17 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Dois pacientes, A e B, receberam diagnóstico de anemia. Para o tratamento do paciente A, um homem, foi indicado vitamina .......... porque ela também tem ação antioxidante que previne o câncer de próstata. Para o tratamento do paciente B, uma mulher grávida, foi indicado vitamina ........., cuja deficiência também causa malformações no sistema nervoso do embrião. (A) B1 (tiamina) – B3 (niacina) (B) B12 (cobalamina) – B8 (biotina) (C) C (ácido ascórbico) – A (retinol) (D) B6 (piridoxina) – D (calciferol) (E) E (tocoferol) – B9 (ácido fólico) Gabarito: E Resolução: (Resolução oficial) A carência das vitaminas B6, B12 e E demonstram correlação com a diminuição na produção de hemáceas, já que elas são importantes para os processos que envolvem a proliferação, renovação ou manutenção de hemáceas sadias. A vitamina B9 tem significativa atuação nas células do tubo neural, que dão origem ao sistema nervoso do embrião, e sobre o metabolismo do tecido hematopoiético. A carência dessa vitamina na alimentação da gestante é responsável por malformações do sistema nervoso do recém-nascido. Portanto, a última alternativa é a única que apresenta a vitamina B9 (ácido fólico) e uma das três (B6, B12 e E) que são importantes na proliferação, renovação ou manutenção de hemáceas sadias. Questão 18 Na hora de rechear o pão, a dúvida: manteiga ou margarina? Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações que seguem a respeito da utilização desses lipídios na dieta. ( ) A ingestão diária de lipídios, presentes em alimentos como manteigas e margarinas, facilita a absorção de alguns nutrientes, como as vitaminas lipossolúveis. ( ) A manteiga é rica em ácidos graxos saturados, que podem contribuir para doenças cardiovasculares, como a aterosclerose. ( ) A margarina, ao passar pelo processo de hidrogenação, torna-se rica em lipídios trans, que inibem a metabolização do colesterol do sangue pelo fígado, elevando indiretamente seus níveis séricos. ( ) Os ácidos graxos essenciais, representados pelo ômega 6 e ômega 3, precisam ser obtidos a partir de dieta, estando naturalmente presentes em algumas gorduras sólidas, como a manteiga. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é (A) F – F – F – V. (B) F – V – F – V. (C) V – V – V – F. (D) V – F – F – V. (E) F – V – V – F. Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) A única afirmação falsa é a última, já que os ácidos graxos essenciais, representados pelo ômega 6 e ômega 3, estão presentes na gordura vegetal hidrogenada, ou seja, na margarina e não na manteiga, cuja origem é animal. Questão 19 O esquema a seguir mostra uma célula animal iniciando um determinado processo (sequência de 1 a 4). Assinale a alternativa que identifica corretamente este processo e a principal organela envolvida na sequência citoplasmática indicada. (A) fagocitose – mitocôndria (B) fagocitose – peroxissomo (C) pinocitose – retículo endoplasmático (D) fagocitose – lisossomo (E) pinocitose – peroxissomo Gabarito: D Resolução: (Resolução oficial) O esquema representa as etapas de aproximação e reconhecimento (1), adsorção ao glicocálice (2), englobamento (3) e internalização (4) de um microrganismo durante o processo fagocítico, dando origem a um fagossomo ou vesícula fagocítica no citoplasma. Após a formação do fagossomo, ou mesmo durante o englobamento, o processo de digestão terá início pela ação de enzimas lisossômicas liberadas do interior dos lisossomos por adsorção de sua membrana à membrana do fagossomo. Portanto, a quarta alternativa é a correta, já que aponta o processo fagocítico e a organela lisossomo. Questão 20 A água é fundamental para manter a vida na Terra. Com relação às suas propriedades e aos processos a ela relacionados, assinale o que for correto. 01) Para a água passar do estado líquido para o gasoso, é necessário romper as ligações de hidrogênio que mantêm as moléculas unidas entre si, o que demanda grande quantidade de energia. 02) No ciclo da água, a condensação e a consequente formação de nuvens ocorre nas camadas altas e quentes da atmosfera. 04) A alta tensão superficial da água permite que alguns insetos sejam capazes de pousar sobre a água sem afundar. 08) Substâncias presentes nas células, como o cloreto de sódio e a sacarose, são solúveis em água e genericamente chamadas de hidrofílicas. 16) O alto calor específico da água permite que a temperatura se mantenha equilibrada dentro das células, sem variações bruscas. Gabarito: 29 Resolução: 01 + 04 + 08 + 16 = 29 01) Correta. As moléculas de água no vapor d’água não estabelecem pontes de hidrogênio como acontece no estado líquido. Para romper essas pontes é necessária grande quantidade de energia. 02) Errada. A condensação e formação de nuvens ocorrem nas camadas mais baixas da atmosfera. Além disso, as camadas mais altas da atmosferas são bastante frias. 04) Correta. Alguns insetos, como aranhas d’água e outros, conseguem usar a tensão superficial para se deslocar sobre a água 08) Correta. Todas as substâncias que possuem cargas elétricas (como o sódio), ou que contenham polos (como a sacarose) são hidrofílicas, ou seja, solúveis em água. 16) Correta. A água é utilizada para controle térmico das células e, consequentemente, dos seres vivos, devido a seu alto calor específico.