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Biologia 060 Questão 1 O esquema a seguir representa um processo bioquímico que ocorre em células procarióticas e eucarióticas: Observe o esquema e cite: a) o nome do composto não nitrogenado presente em I e IV e ausente em III: b) a porcentagem das moléculas indicadas em IV que corresponde a pirimidinas: c) a função da macromolécula representada em II e o nome da unidade monomérica que a compõe: Função: Nome: Gabarito: a) Os compostos não nitrogenados presentes em I e IV e ausentes em III são fosfato e ribose – componentes do nucleotídeo que não contêm nitrogênio. b) A porcentagem das moléculas indicadas em IV que corresponde a pirimidinas é de 50%. O número IV corresponde aos nucleotídeos livres de DNA, que podem ser de quatro tipos: adenina, timina, citosina e guanina. As bases nitrogenadas derivadas de pirimidinas são a guanina e a adenina, o que equivale à metade dos quatro tipos. c) A função da macromolécula representada em II é de sintetizar proteínas e o nome da unidade monomérica que a compõe: é o RNA ribossômico. Questão 2 Nas Olimpíadas de Pequim, atletas brasileiros competiram e trouxeram medalhas para o nosso país. Para realizar atividades físicas dessa natureza, os atletas gastam muita energia. Assim, antes das competições, os atletas devem consumir, preferencialmente, alimentos ricos em: A) sais minerais. B) proteínas. C) carboidratos. D) vitaminas. Gabarito: C Resolução: Os carboidratos presentes na alimentação são digeridos e absorvidos. Parte desses carboidratos são armazenados na forma de glicogênio e parte são prontamente utilizados na respiração celular, para a produção de ATPs. Questão 3 Na figura representa-se, esquematicamente, o processo de síntese proteica, a tradução da informação genética, nesse processo, distinguem-se o RNA mensageiro, o RNA que compõe o ribossomo e o RNA transferidor, sendo a leitura da informação genética operada graças à existência de códons e anticódons. Na figura esses componentes estão representados respectivamente por A) 2, 1, 4, 3, 5 B) 1, 2, 3, 4, 5 C) 2, 1, 3, 5, 4 D) 3, 1, 2, 5, 4 E) 5, 4, 3, 2, 1 Gabarito: B Resolução: (Resolução oficial.) Alternativa correta: 1 = RNA mensageiro; 2 = RNA transferidor; 3 = ribossomo; 4 = um códon e 5 = um anticódon. Questão 4 No fígado, o transporte de glicose é realizado por difusão passiva mediada por proteínas transportadoras da membrana plasmática. Em um experimento, cuja base consistiu em cultivar células hepáticas em um meio adequado, foram seguidos esses passos: – adicionar ao meio de cultivo uma concentração de glicose suficiente para manter, já no primeiro minuto, seu transportador saturado; – medir, a partir do primeiro minuto de incubação, a velocidade V do transporte de glicose para o interior dos hepatócitos; – bloquear, após três minutos de incubação, o metabolismo da glicose já absorvida, por meio da adição de um inibidor da enzima glicoquinase. Nos gráficos a seguir, os valores de V são medidos em função do tempo de incubação: O resultado do experimento descrito está representado na curva do gráfico indicado por: (A) W (B) X (C) Y (D) Z Gabarito: A Resolução: Se a concentração de glicose estava saturada desde o primeiro minuto, a velocidade de transporte de glicose nesses hepatócitos é a máxima desde o início do experimento. Como o metabolismo da glicose foi bloqueado no terceiro minuto do experimento, as células começam a retirar as proteínas carreadoras de glicose da sua membrana, de modo a não se saturar de glicose e ter problemas maiores de metabolismo. Questão 5 O fungo Neurospora crassa é capaz de crescer sobre substrato pobre em nutrientes (substrato mínimo), pois consegue produzir a maioria dos nutrientes de que precisa. Num experimento realizado nos anos de 1940, a exposição de esporos a raios X produziu uma linhagem de fungo que não conseguia se desenvolver em substrato mínimo. O quadro mostra como foram feitos os testes de crescimento dessa linhagem de fungo em diferentes substratos e parte dos resultados observados. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Conteúdo dos tubos Esporos da nova linhagem + Substrato completo Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente A Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente B Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente C Resultado observado Fungo cresceu Fungo não cresceu a) O experimento mostrou que a nova linhagem de fungo deixou de produzir o nutriente C, mas que produzia os nutrientes A e B. Quais foram os resultados observados nos tubos 3, 4 e 5 que levaram a essa conclusão? b) Que alterações os raios X devem ter provocado nos esporos para levar ao surgimento de uma linhagem de fungo incapaz de sobreviver em substrato mínimo? Gabarito: Para chegar à conclusão de que o fungo continuava produzindo os nutrientes A e B, mas não o C, os resultados obtidos nos tubos devem ser: Tubo 3, fungo não cresce, pois falta o nutriente C. Tubo 4, fungo não cresce, pois também falta o nutriente C. Tubo 5, fungo cresce, pois há o nutriente C (que o fungo não produz). b) Os raios X devem ter gerado uma mutação (deletéria), impossibilitando a síntese da(s) enzima(s) que permitiam ao fungo sintetizar o nutriente C. Questão 6 Nas células somáticas de um animal, um cromossomo tem os alelos M1, Q1, R1 e T1, e seu homólogo possui os alelos M2, Q2, R2 e T2. a) Veja o esquema de uma célula germinativa desse animal com esses cromossomos duplicados. Ordene os alelos dos lócus M, Q, R e T nesses cromossomos. b) Admitindo a ocorrência de um único crossing-over (permutação) entre os lócus Q e R na divisão dessa célula germinativa, esquematize as células resultantes dessa divisão com os respectivos alelos dos lócus M, Q, R e T. Gabarito: a) A ordenação correta é a representada na figura a seguir. b) Segue o esquema proposto: Questão 7 No ano de 2009, o mundo foi alvo da pandemia provocada pelo vírus influenza A (H1N1), causando perdas econômicas, sociais e de vidas. O referido vírus possui, além de seus receptores proteicos, uma bicamada lipídica e um genoma constituído de 8 genes de RNA. Considerando: 1. a sequência inicial de RNA mensageiro referente a um dos genes deste vírus: 5’ 3’ AAAUGCGUUACGAAUGGUAUGCCUACUGAAU 2. a tabela com os códons representativos do código genético universal: UUU Phe UUC Phe UUA Leu UUG Leu UCU Ser UCC Ser UCA Ser UCG Ser UAU Tyr UAC Tyr UAA pare* UAG pare* UGU Cys UGC Cys UGA pare* UGG Trp CUU Leu CUC Leu CUA Leu CUG Leu CCU Pro CCC Pro CCA Pro CCG Pro CAU His CAC His CAA Gin CAG Gin CGU Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg AUU IIe AUC IIe AUA IIe AUG iniciar* ACU Thr ACC Thr ACA Thr ACG Thr AAU Asn AAC Asn AAA Lys AAG Lys AGU Ser AGC Ser AGA Ser AGG Ser GUU Val GUC Val GUA Val GUG Val GCU Ala GCC Ala GCA Ala GCG Ala GAU Asp GAC Asp GAA Glu GAG Glu GGU Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly Abreviaturas dos aminoácidos Phe = fenilalanina His = histidina Leu = leucina Gin = glutanina IIe = isoleucina Asn = aspargina Met = iniciar (metionina) Lys = lisina Val = vallina Asp = ácido aspártico Ser = serina Glu = ácido glutâmico Pro = prolina Cys = cisteína Thr = treonina Trp = triptofano Ala = alanina Arg = arginina Tyr = tirosina Gly = glicina Responda: a) Qual será a sequência de aminoácidos que resultará da tradução da sequência inicial de RNA mensageiro, referente a um dos genes deste vírus indicada em 1? b) Considerando os mecanismos de replicação do genoma viral, qual a principal diferença entre o vírus da gripe e o vírus que causa a AIDS? Gabarito: a) A sequência de AA será: Metionina – Arginina – Tirosina – Glutamina – Triptofano – Tirosina – Alanina – Tirosina. Observe o esquema: AA – AUG –CGU – UAC – GAA – UGG – UAU – GCC – UAC – UGA – AU Met – Arg – Tyr – Glu – Trp – Tyr – Ala – Tyr – (pare) b) Embora os dois vírus tenham RNA como material genético, o vírusda AIDS é um retrovírus, enquanto o vírus da gripe não o é. Ou seja, o HIV faz transcrição reversa (sintetiza DNA viral através de seu RNA) por meio de sua enzima, transcriptase reversa, antes de começar sua replicação. Já o vírus da gripe tem seu RNA multiplicado por sua RNA polimerase e faz sua multiplicação inteiramente no citoplasma da célula-alvo. Questão 8 O condomínio chamado corpo humano [...] Sabia que sobre sua pele, neste momento, estão vivendo milhões e milhões de bactérias? Elas nascem, reproduzem-se e morrem, ou seja, passam a vida inteira em seu corpo, sem, às vezes, nem prejudicá-lo. Achou nojento? Não se preocupe: isso é mais que normal. [...] Mas não são só as bactérias que habitam nosso organismo. Há vários outros organismos, bem maiores que elas. Sabia que o nosso cabelo é cheio de fungos, e as dobras da nossa pele, de mofo? Aargh! Há ainda aqueles moradores, nem sempre benéficos, que não são costumeiros em nosso organismo, mas aparecem de vez em quando em busca de alimento e abrigo. Entre eles, estão o piolho, a sarna e os vermes.[...] Por isso, você não precisa mais sentir aquele medo de ficar sozinho que às vezes aparece. Se lhe servir de consolo, lembre que, o tempo todo, mais de 10 bilhões de seres vivos estão juntinhos de você, fazendo uma companhia que, muitas vezes, é benéfica para o funcionamento do seu organismo [...] (COSENDY, Leonardo. Ciência Hoje das Crianças. 22 nov. 2000.) A) No texto, o autor sugere algumas relações ecológicas interespecíficas. Identifique duas delas e caracterize-as. B) Ao compararmos as bactérias e os outros organismos citados no texto, quanto às suas características celulares básicas, observamos que existem diferenças marcantes. Identifique e caracterize esses dois grupos celulares. Gabarito: A) Parasitismo: um organismo se alimenta de partes de outro ou de substâncias produzidas por um outro, geralmente, sem matá-lo. São exemplos disso a interação entre humanos e piolho, sarna e vermes. Comensalismo: um organismo se beneficia da relação e o outro não é prejudicado nem favorecido. São exemplos as interações de humanos com bactérias e fungos na sua pele. B) As bactérias são organismos unicelulares procariontes, portanto não possuem envoltório celular e a única organela que têm é o ribossomo. Já os fungos, piolho, sarna e vermes são constituídos de células eucariontes. Essas células possuem o envoltório nuclear e as demais organelas celulares, além do ribossomo. Questão 9 O esquema a seguir mostra parte das reações da cadeia respiratória que ocorre nas membranas internas das mitocôndrias, com detalhe para a produção de ATP (adenosina trifosfato), de acordo com a teoria quimiosmótica. Considerando a estrutura mitocondrial, o processo destacado na figura e a utilização do ATP pelas células, identifique as afirmativas corretas: I. O ADP é transformado em ATP, a partir da energia resultante de um gradiente de prótons, liberada durante as reações da cadeia respiratória. II. A síntese de ATP é maior em células que realizam intenso trabalho, como as células da musculatura cardíaca. III. O ATP é a moeda universal de transferência de energia entre os produtores de bens (respiração celular) e os consumidores de bens (trabalho celular). IV. A quantidade de invaginações (cristas) da membrana interna é inversamente proporcional à atividade celular. V. O cianeto, um veneno de ação rápida que bloqueia o transporte de elétrons, não altera a síntese do ATP. Gabarito: I - II - III IV. Errada. A quantidade de cristas é diretamente proporcional à atividade celular. V. Errada. O cianeto impede a produção de ATP. Questão 10 Nos organismos eucariontes, cada cromossomo contém uma molécula de DNA. Nas células somáticas diploides (2n) desses organismos, os cromossomos ocorrem aos pares e os que formam cada par são denominados cromossomos homólogos. Na tabela e no gráfico a seguir, constam informações sobre o número diploide de cromossomos em diferentes organismos e sobre a variação na quantidade de DNA, ao longo do ciclo celular. Organismo Homem Cão Drosófila Cebola Gato Número diploide de cromossomos 46 78 08 16 38 Considerando as informações dadas, os fenômenos característicos da mitose e a análise da tabela e do gráfico, identifique as afirmativas corretas: I. Nos núcleos das células somáticas do gato, no final do período S, existirão 76 moléculas de DNA distribuídas nos 19 pares de cromossomos homólogos. II. Nas células somáticas do cão, na metáfase mitótica, os 39 pares de cromossomos homólogos estarão alinhados na região equatorial. III. Nos núcleos das células da drosófila, no final do período G2, existirão 8 moléculas de DNA. IV. Nos núcleos das células do homem, no início da prófase, existirão 46 pares de cromossomos homólogos iniciando o processo de espiralização. V. Nos núcleos das células de cebola, no final da telófase, as células recém-formadas estarão com 8 moléculas de DNA. Gabarito: I - II III: No final de G2 existirão 16 moléculas de DNA, visto que os cromossomos homólogos ainda estão juntos. IV: Existirão 23 pares de cromossomos homólogos. V: Ao final da telófase, existirão 16 moléculas de DNA. Questão 11 O esquema a seguir ilustra o processo de formação dos gametas a partir de células germinativas, o que ocorre em indivíduos humanos do sexo masculino (espermatogênese). Adaptado de: AMABIS e MARTHO, Fundamentos da Biologia Moderna, São Paulo: Editora Moderna, 2002. p. 154. De acordo com o processo esquematizado, é correto afirmar: a) As espermatogônias formam-se por divisão meiótica de células da linhagem germinativa. b) O espermatócito I forma-se por fusão das espermatogônias. c) Os espermatócitos II formam-se ao final do processo de divisão meiótica. d) As espermátides formam-se pelo crescimento e diferenciação dos espermatócitos II. e) Os espermatozoides formam-se pela diferenciação das espermátides, sem que ocorram novas divisões celulares. Gabarito: E Resolução: As espermatogônias se formam a partir de divisões mitóticas sofridas pelas células germinativas. As espermatogônias não se fundem, apenas sofrem divisão meiótica, que originarão as espermátides. Os espermatócitos II se formam no final da divisão ou meiose I, a primeira etapa da meiose. As espermátides se formam na divisão ou meiose II, antes da qual não ocorre duplicação, ocorrendo assim a redução do número de cromátides pela metade. Na formação dos espermatozoides, as espermátides sofrem algumas modificações, como perda de parte do citoplasma e desenvolvimento de flagelo. Questão 12 O complexo de poro nuclear é a estrutura que regula o trânsito de grandes moléculas (como RNA e proteínas) entre o núcleo celular e o citoplasma. O número de complexos de poro encontrados no envoltório nuclear pode variar entre diversos tipos celulares. a) Coloque em ordem crescente de número de complexos de poro por núcleo os seguintes tipos celulares: neurônio, espermatozoide, adipócito. b) Justifique a ordem escolhida, com base nos conhecimentos de biologia e fisiologia celular. Gabarito: a) Número de complexos de poro por núcleo celular: espermatozoide1. (032) As células 2 e 3 são originadas da célula 1 por divisão reducional. Gabarito: 49 Resolução: 001 + 016 + 032 = 049 Se a célula mãe é 2n = 16, ela tem 8 pares de cromossomos. Então as duas células resultantes da primeira divisão meiótica (2 e 3) serão n = 8 (terão 8 cromossomos, um de cada par). As células 4 a 7 também serão n = 8, mas terão, cada uma, 8 cromossomos simples, ao contrário dos cromossomos das células 2 e 3, que terão duas cromátides cada um. Questão 14 Na figura a seguir, estão ilustradas células de um organismo em diferentes fases da divisão celular. As células 1, 2 e 3 estão, respectivamente, em: a) anáfase meiótica I, anáfase meiótica II e metáfase meiótica II. b) anáfase mitótica, anáfase meiótica e metáfase meiótica. c) metáfase I meiótica, anáfase I meiótica e metáfase meiótica. d) anáfase mitótica, anáfase meiótica e metáfase mitótica. e) metáfase meiótica II, metáfase meiótica I e anáfase mitótica. Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial.) A primeira figura ilustra uma célula em anáfase meiótica I, caracterizada pelo deslocamento dos cromossomos para os polos; cada par de cromossomos homólogos separa-se, indo para cada polo um cromossomo duplicado (com duas cromátides). A segunda figura ilustra uma célula em anáfase meiótica II; ocorre a divisão dos centrômeros, e cada cromátide de uma díade dirige-se para um polo celular. A terceira figura retrata uma célula em metáfase meiótica II; cada cromossomo com duas cromátides (posto que ainda não ocorreu a divisão dos centrômeros) ocupa a região equatorial da célula. Questão 15 No esquema, ilustra-se o processo de respiração celular em células eucarióticas, onde ocorrem reações tanto no citosol da célula quanto no interior das mitocôndrias. Com relação a esse assunto, assinale a alternativa incorreta. a) A glicólise (1) ocorre no citoplasma da célula e na ausência de oxigênio. b) O ciclo de Krebs (2) ocorre na matriz mitocondrial e a cadeia respiratória (3), nas cristas mitocondriais. c) Ao final da fase (3), para que se forme água, ocorre transferência de hidrogênios do oxigênio para o NAD e o FAD. d) As reações ilustradas em (4) ocorrem na ausência de oxigênio, que é necessário para as reações da fase (5). e) Nas transferências de hidrogênio que ocorrem em (3), há liberação de elétrons que vão sendo captados por aceptores intermediários, os citocromos. Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial.) Na fase 3 (cadeia respiratória), os hidrogênios transportados pelo NAD (nicotina-adenin- -dinucleotídeo) e pelo FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo) são transferidos para o oxigênio, o que resulta na formação de moléculas de água. Nessas transferências, há liberação de elétrons, que vão sendo captados por aceptores intermediários, denominados citocromos. Esses elétrons perdem gradativamente energia, que será utilizada para a produção de ATP (trifosfato de adenosina), e parte, liberada em forma de calor. Questão 16 Na termodinâmica, a medida da desordem da matéria e da energia é quantificada pelo conceito de entropia. De fato, quando a matéria e a energia se tornam desordenadas, a entropia aumenta. Por exemplo, muitas das cadeias laterais dos aminoácidos, usados na formação das cadeias polipeptídicas das proteínas, são hidrofóbicas, diminuindo a entropia e resultando em uma contribuição negativa para a variação entrópica do sistema. Essa tendência favorece a formação de um enovelamento randômico em relação a um arranjo bem organizado dos grupos peptídicos. ATKINS, P. Físico-química: fundamentos. 3ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2001 (com adaptações). Tendo o texto como referência inicial, julgue o item a seguir (certo ou errado). • As cadeias laterais dos aminoácidos formadores dos polipeptídios são hidrofóbicas devido à presença de grupamentos ácido carboxílico e amina. Gabarito: E Resolução: • E – Os grupamentos ácido carboxílico e amina são hidrofílicos, afinal possuem cargas elétricas em soluções fisiológicas. O grupamento radical de alguns aminoácidos são hidrofóbicos. Questão 17 O esquema mostra o processo da pirólise catalítica, em que a celulose se decompõe e é convertida em gasolina em uma única etapa. Uma das etapas para utilização dos biocombustíveis celulósicos é a desmontagem da biomassa sólida em que se constitui a celulose. Com base nos conhecimentos existentes sobre essa biomolécula, é correto afirmar: 01) Constitui-se de um aglomerado de aminoácidos carregados positivamente e unidos por ligações peptídicas para a formação de estrutura primária. 02) Trata-se de um polímero formado por lipídios interligados por meio de ligações apolares de grande afinidade energética, as quais ditam a resistência necessária ao crescimento de vegetais. 03) Resulta da ligação de milhares de moléculas de glicose, unidas por meio de ligações glicosídicas, e forma a estrutura da parede celular de vegetais. 04) Mantém-se associada a microfibrilas de hemicelulose e de peptideoglicanos para formação da estrutura rígida e resistente, característica das membranas celulares das células vegetais. 05) Resulta da quebra de moléculas de glicogênio, responsável pela liberação de moléculas de glicose para geração de energia celular e para produção de compostos biológicos essenciais às células vegetais. Gabarito: 3 Resolução: A celulose é um polissacarídeo, formado por glicoses. Sua principal função é formar a parede celular em vegetais. Questão 18 O desenvolvimento humano inicia-se na fertilização, quando um gameta masculino ou espermatozoide se une ao gameta feminino ou ovócito para formar uma única célula – o zigoto. Esta célula totipotente e altamente especializada marca o início de cada um de nós como indivíduo único. (MOORE, K.L.; PERSAUD, T.V.N. Embriologia clínica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. p. 18.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, analise as afirmativas a seguir: I. O sinciciotrofoblasto produz o hormônio gonadotrofina coriônica humana (HCG) que entra no sangue materno. A HCG mantém a atividade hormonal do corpo lúteo no ovário, durante o período de gestação, formando a base dos testes para gravidez. II. Na primeira divisão meiótica, cada cromossomo se divide e cada metade, ou cromátide, é direcionada para um polo diferente. Assim, o número diploide de cromossomos é mantido em cada célula-filha formada por meiose. III. Nutrientes e oxigênio passam do sangue materno, através do líquido amniótico, para o sangue fetal, enquanto as excretas de dióxido de carbono passam do sangue fetal para o sangue materno, também através do líquido amniótico. IV. O líquido amniótico tem por função, por exemplo: agir como uma barreira contra infecções; ajudar a controlar a temperatura corporal do embrião, mantendo uma temperatura relativamente constante; participar da manutenção da homeostasia dos fluidos e eletrólitos. Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas. a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. Gabarito: B Resolução: O sinciciotrofoblasto, estágio inicial do desenvolvimento embrionário, produz a gonadotrofina que passa para o sangue da mãe com a função de estimular o corpo lúteo a produzir progesterona para manter a integridade do endométrio. A gonadotrofina é filtrada pelos rins da mãe, podendo ser detectada no exame de urina para teste de gravidez. A divisão celular na qual o número de cromossomos é mantido nas células-filhas é a mitose. As trocas de nutrientes e de oxigênio entre a mãe e o feto são realizadas pela placenta. Questão 19 O lançamento de esgoto in natura em mares, rios e lagos constitui uma catástrofe para o meio ambiente. A alta concentração de matéria orgânica favorece, inicialmente, a proliferação de organismos decompositores aeróbios. Observa-se, posteriormente, a morte de peixes e a liberação de ácido sulfídrico, principal causador de mau cheiro. Identifique a relação entre a proliferação de organismos aeróbios decompositores e a morte de peixes. Em seguida, explique como ocorre oaumento da produção de ácido sulfídrico. Gabarito: A proliferação de organismos aeróbios diminui a quantidade de oxigênio disponível na água, o que provoca a morte dos peixes. A baixa concentração de oxigênio favorece o desenvolvimento de microrganismos anaeróbios que produzem ácido sulfídrico durante a decomposição da matéria orgânica. Questão 20 No processo de produção da hemoglobina existe a participação de três diferentes tipos de moléculas de RNA: mensageiro (m), transportador (t) e ribossômico (r). Entre esses RNAs, existem aqueles que não são exclusivos para a produção da hemoglobina. Tais RNAs não exclusivos são: A) RNAm, RNAr e RNAt B) RNAm e RNAt C) RNAr e RNAm D) RNAt e RNAr Gabarito: D Resolução: O RNAm é o único específico para cada proteína, já que ele contém a informação para a síntese da proteína. O RNAr forma o ribossomo, que sintetiza todas as proteínas e o RNAt transporta os aminoácidos até o ribossomo.