Prévia do material em texto
Nesta semana vamos passar a limpo um conteúdo muito importante para o funcionamento das células dos organismos. Vamos falar de proteínas e enzimas e a relação destas moléculas com os ácidos nucleicos (DNA e RNA). A associação entre estas duas moléculas é conhecida como Dogma Central da Biologia, pois é a partir dos ácidos nucleicos que se obtém as proteínas que funcionam como catalisadoras (enzimas) das reações dentro de uma célula. Então, prestem muita atenção nestes temas! As proteínas são macromoléculas, isto é, moléculas grandes, constituídas por unidades chamadas aminoácidos. Algumas propriedades importantes dos seres vivos estão associadas a elas: a facilitação para a ocorrência de reações químicas (enzimas), o transporte de oxigênio (hemoglobina), a transmissão de informações (hormônios), a composição estrutural das células (membranas, túbulos, etc.), a defesa orgânica (anticorpos), etc. Classificação das proteínas quanto à função biológica: Classe Exemplo Enzimas Tripsina, maltase Transporte Hemoglobina, mioglobina Contrácteis Actina, miosina Protetoras Anticorpos, fibrinogênio Hormônios Insulina, prolactina Estruturais Colágeno, elastina O que distingue uma proteína da outra é o número de aminoácidos, o tipo de aminoácidos e a seqüência na qual eles estão ligados. Todos os aminoácidos possuem um átomo de carbono central, ao qual se ligam um grupo carboxila (cooh), que confere caráter ácido, um grupo amina (nh2), que tem caráter básico, um átomo de hidrogênio e um radical r, variável de um aminoácido para outro. Fórmula geral de um aminoácido AS ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS A sequência linear de aminoácidos de uma proteína define sua estrutura primária. Estrutura primária de uma proteína O número de aminoácidos é muito variável de uma proteína para outra: Insulina bovina 51 aminoácidos Hemoglobina humana 574 aminoácidos Desidrogenase glutâmica 8 300 aminoácidos O filamento de aminoácidos se enrola ao redor de um eixo, formando uma escada helicoidal chamada alfa- hélice. É uma estrutura estável, cujas voltas são mantidas por pontes de hidrogênio. Tal estrutura helicoidal é a estrutura secundária da proteína. Estrutura secundária de uma proteína. As proteínas estabelecem outros tipos de ligações entre suas partes. Com isto, dobram sobre si mesmas, adquirindo uma configuração espacial tridimensional chamada estrutura terciária. Essa configuração pode ser filamentar como no colágeno, ou globular, como nas enzimas. Estrutura terciária de uma proteína Tanto o estabelecimento de pontes de hidrogênio como o de outros tipos de ligações dependem da seqüência de aminoácidos que compõem a proteína. Uma alteração na seqüência de aminoácidos (estrutura primária) implica em alterações nas estruturas secundária e terciária da proteína. Como a função de uma proteína se relaciona com sua forma espacial, também será alterada. muitas proteínas são formadas pela associação de dois ou mais polipeptídeos (cadeias de aminoácidos). A maneira como estas cadeias se associam constitui a estrutura quaternária dessas proteínas. DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS Quando as proteínas são submetidas à elevação de temperatura, a variações de ph ou a certos solutos como a uréia, sofrem alterações na sua configuração espacial, e sua atividade biológica é perdida. Este processo se chama desnaturação. Ao romper as ligações originais, a proteína sofre novas dobras ao acaso. Geralmente, as proteínas se tornam insolúveis quando se desnaturam. Na desnaturação, a seqüência de aminoácidos não se altera e nenhuma ligação peptídica é rompida. Isto demonstra que a atividade biológica de uma proteína não depende apenas da sua estrutura primária, embora esta seja o determinante da sua configuração espacial. Algumas proteínas desnaturadas, ao serem devolvidas ao seu meio original, podem recobrar sua configuração espacial natural. Todavia, na maioria dos casos, nos processos de desnaturação por altas temperaturas ou por variações extremas de ph, as modificações são irreversíveis. A clara do ovo se solidifica e se torna branca, ao ser cozida, mas não se liquefaz nem volta a ser transparente, quando esfria. AS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS As proteínas desempenham quatro funções importantes para os seres vivos: As proteínas estruturais estão presentes em estruturas esqueléticas, como ossos, tendões e cartilagens, unhas, cascos, etc., além da membrana celular. As proteínas hormonais atuam no metabolismo como mensageiros químicos, como a insulina e o glucágon que controlam a glicemia do sangue e o hormônio de crescimento denominado somatotrofina, secretado pela hipófise. As proteínas de defesa imunológica são as imunoglobulinas (anticorpos). As proteínas de ação enzimática (enzimas) são importantes como catalisadores biológicos favorecendo reações do metabolismo celular, como as proteases, a catalase, a desidrogenase, entre outras. Papel Função Exemplo Hormonal Controle metabólico Insulina, glucagon Estrutural Proteínas de reserva Albumina, caseina Proteínas de transporte Hemoglobina, transferrina Proteínas contráteis Miosina e actina Componentes de tecidos Colágeno, elastina, reticulina Defesa Anticorpos, fatores de coagulação Imunoglobulinas, fator 8 Controle Catalisadoras (enzimas). Ptialina, pepsina, tripsina As enzimas são responsáveis por catalisar milhares de reações químicas que constituem o metabolismo celular. Os catalisadores são substâncias que interferem na velocidade de uma reação química, sem sofrer alteração. Como todo catalisador, a enzima pode participar de uma reação várias vezes, podendo realizar uma mesma reação química milhares de vezes por segundo. Todas as enzimas são proteínas. Portanto, sua produção é subordinada ao controle do DNA. É através da produção de enzimas específicas que o DNA comanda todo o metabolismo celular. Esquema representando o controle do dna para síntese de uma proteína São moléculas formadas por unidades complexas chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é um grupamento molecular formado por três sub-unidades: uma base nitrogenada, uma pentose e um grupamento fosfato. Estrutura química dos nucleotídeos DNA Nos seres vivos há dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico (RNA). O DNA dirige a síntese de proteínas, controla as atividades metabólicas e a arquitetura das células e dos seres vivos como um todo. O RNA recebe as informações contidas nas moléculas de DNA e as transfere para os ribossomos, onde as enzimas e outras proteínas são produzidas. Em ambos os ácidos nucléicos, as ligações entre os nucleotídeos sempre acontecem da mesma maneira. O grupo fosfato de um nucleotídeo se liga à pentose de um outro nucleotídeo, com a saída de uma molécula de água. O grupo fosfato desse outro nucleotídeo pode se ligar à pentose de um terceiro nucleotídeo e assim sucessivamente. Os nucleotídeos vão se enfileirando e formando longos filamentos chamados polinucleotídeos. As bases nitrogenadas que integram os nucleotídeos são classificadas em dois grupos: púricas (adenina e guanina) e pirimídicas (citosina, timina e uracila). Os açúcares que entram na formação dos ácidos nucléicos são pentoses (monossacarídeos com cinco carbonos): ribose (RNA) e desoxirribose (DNA). O grupamento fosfato origina-se do ácido fosfórico e é o mesmo para os dois ácidos. ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA) O DNA é o material genético das células. É grande e complexo e contém uma enorme quantidade informações. Pode se duplicar, gerando cópiasperfeitas de si mesmo. Comandando a síntese de proteínas, controla o metabolismo e a arquitetura da célula. Nas moléculas de DNA, o número de nucleotídeos com adenina é igual ao número de nucleotídeos com timina, e os nucleotídeos com guanina existem na mesma quantidade que os nucleotídeos com citosina. O modelo de Watson e Crick mostra molécula de DNA como uma escada retorcida (ou dupla hélice), formada por dois filamentos paralelos de DNA. Replicação As bases complementares se mantêm próximas graças ao emparelhamento por meio de pontes de hidrogênio, que se formam sempre da mesma maneira: adenina com timina (2 ligações) e citosina com guanina (3 ligações). O DNA tem capacidade de autoduplicação, o que permite a geração de cópias idênticas de si mesmo. Durante a sua autoduplicação, ou replicação, os dois filamentos de DNA se separam. A enzima DNA- polimerase usa cada filamento como molde para a montagem de um filamento novo. Quando o processo se completa, à frente de cada filamento antigo surge um filamento novo. Em cada molécula nova de DNA, apenas um filamento é realmente recém-formado, enquanto o outro filamento foi preservado da molécula inicial. Por isso, dizemos que a replicação do DNA é semiconservativa. ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA) O RNA pode se dobrar sobre si mesmo, mas não se encontra sempre emparelhado com outro filamento de RNA, ou seja, é formado por uma fita simples de nucleotídeos. Há três tipos de RNA, nas células: - RNA mensageiro (RNAm) – é um longo filamento de RNA, que se forma tendo um filamento de DNA como molde. A formação do RNAm chama-se transcrição. O processo é catalisado pela enzima RNA-polimerase. - RNA transportador (RNAt) – também chamado RNA de transferência ou RNA solúvel. Suas moléculas têm o aspecto de “folhas de trevo”. A função do RNA transportador é colocar cada aminoácido em sua posição correta, sobre a molécula de RNA mensageiro. - RNA ribossômico (RNAr) – é formado a partir de regiões específicas de alguns cromossomos chamadas regiões organizadoras de nucléolo. Trata-se do tipo de RNA encontrado em maior quantidade nas células, e é um dos componentes estruturais dos ribossomos, juntamente com proteínas. Tradução Diferenças entre Ácidos Nucléicos Ácido nucléico DNA RNA Pentose desoxirribose ribose Bases nitrogenadas A, T, C, G A, U, C, G Localização cromatina, mitocôndrias e cloroplastos nucléolo, suco nuclear, hialoplasma e ribossomos Relacionando os dois tipos de ácidos nucléicos (DNA e RNA), estas são responsáveis pelo controle metabólico dentro da célula, numa complexa seqüência de reações químicas conhecida como Síntese Protéica. Processo esse que será aprofundado a seguir. SÍNTESE PROTÉICA A síntese de proteínas dentro da célula ocorre devido à interação do núcleo com o citoplasma. No núcleo o DNA sintetiza o RNAm (mensageiro) de uma das suas cadeias, transcrevendo o código de uma proteína específica. Depois de produzido, o RNAm desloca-se para o citoplasma e liga-se aos ribossomos que passam agora a “ler” a seqüência de bases nitrogenadas do RNAm. A leitura do código é feita por “trincas” de bases nitrogenadas; cada “trinca” do RNA corresponde a um códon que irá determinar a colocação de um aminoácido específico na cadeia protéica. Isso caracteriza a tradução do código genético. Existem 64 códons diferentes que codificam 20 aminoácidos. Logo, cada aminoácido da proteína é codificado por 1, 2, 3 ou 4 códons do RNAm, sendo o código genético chamado degenerado. Para a formação da proteína participam os RNAm, RNAt e ribossomos. Os RNAt são moléculas pequenas que possuem um anticódon, o qual deve reconhecer o aminoácido específico, fixá-lo e, com ele a reboque, procurar um local do RNAm (um códon) onde o seu anticódon encaixe perfeitamente. O apoio para isso será dado pelo ribossomo. A identificação dos aminoácidos na cadeia polipeptídica se dá em função da seqüência de códons do RNAm. Estes podem ser identificados de acordo com a tabela a seguir: Legenda: phe – fenilalanina, leu – leucina, ser – serina, tyr – tirosina, cys – cisteína, pro – prolina, his – histidina, gln – glutamina, arg – arginina, ile- isoleucina, met – metionina, thr – treonina, asn – aspargina, lys – lisina, val – valina, ala – alanina, asp – ácido aspártico, glu – ácido glutâmico, gly – glicina, trp – triptofano. 1. Leia o texto a seguir. A base da culinária tradicional goiana ocorreu em meados do século XVIII, com a fusão dos hábitos alimentares dos índios nativos que aqui viviam aos hábitos advindos de outras culturas, destacando-se a dos bandeirantes mineiros, paulistas e portugueses com a introdução de carnes salgadas. SANTIAGO, Raquel de A. C. et al. Alimentação saudável na culinária regional. Goiânia: Índice Editora, 2012. p. 17. (Adaptado). Nesse período, as consequências do movimento dos bandeirantes, para a dinâmica política regional e para os hábitos alimentares na dieta da população local, foram, respectivamente: a) surgimento das oligarquias locais; incorporação de alimentos energéticos. b) nomeação de administradores locais; incorporação de alimentos plásticos. c) fortalecimento do movimento separatista do norte de Goiás; incorporação de alimentos energéticos. d) criação da capitania de Goiás; incorporação de alimentos plásticos. e) nomeação de administradores locais; incorporação de alimentos reguladores. 2. Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos. 2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão. 3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas. Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1, 2 e 3, respectivamente? a) Temperatura, superfície de contato e concentração. b) Concentração, superfície de contato e catalisadores. c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores. d) Superfície de contato, temperatura e concentração. e) Temperatura, concentração e catalisadores. 3. Uma reportagem em relação à definição do que é o leite de fato foi veiculada na Folha de S. Paulo, edição do dia 16/09/2012 (página C7). Segundo essa reportagem: “leite é um produto natural composto de água, gordura, vitaminas, proteínas, enzimas e lactose...”. Dentre essas substâncias mencionadas, a classe que é um catalisador biológico é a a) dos lipídios. b) dos minerais. c) das enzimas. d) das vitaminas. e) dos glicídios. 4. Considere as afirmações abaixo relativas aos efeitos da elevação da temperatura no funcionamento das reações enzimáticas: I. A elevação da temperatura, muito acima de sua temperatura ótima, pode reduzir a atividade de uma enzima. II. A elevação da temperatura pode desnaturar uma enzima. III. Todas as enzimas têm a mesma temperatura ótima. IV. Algumas enzimas são estáveis no ponto de ebulição da água. Estão corretas: a) I, II e IV, apenas. b) I, II e III, apenas. c) II, III e IV, apenas. d) II e IV, apenas. e) todas as afirmações. 5. Os nucleotídeos são constituídos por umamolécula de desoxirribose (D), uma molécula de ácido fosfórico (P) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, timina ou citosina). A ligação entre os nucleotídeos ocorre pela interação entre as bases nitrogenadas específicas, resultando em uma molécula ordenada e bem definida, o DNA. De acordo com essas informações, a estrutura plana que representa um fragmento de DNA e o tipo de ligação química responsável pela interação entre as bases nitrogenadas são, respectivamente, a) b) c) d) e) 6. Se compararmos as sequências de DNA de duas pessoas, veremos que são idênticas a) apenas nos cromossomos autossômicos. b) apenas no cromossomo mitocondrial. c) no cromossomo X, se forem de duas mulheres. d) no cromossomo Y, se forem de dois homens. e) em tudo, se forem de gêmeos monozigóticos. 7. A descoberta do código genético data do início da década de 1960, quando já se sabia que existia uma relação entre a sequência de nucleotídeos presentes nos ácidos nucleicos e a sequência de aminoácidos das proteínas. Sobre o código genético, julgue as afirmativas a seguir: I. O código genético é considerado universal, pois seu funcionamento é idêntico para todos os seres vivos. II. Ele é degenerado, pois um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon. III. Esse código é estabelecido por meio da complementaridade entre as bases nitrogenadas e o RNAr (ribossômico). a) V – F – F b) V – V – V c) F – V – V d) F – V – F e) V – V – F 8. As tetraciclinas constituem uma classe de antibióticos produzidos por bactérias do gênero Streptomyces. Elas atuam impedindo que o RNA transportador se fixe ao ribossomo nas células bacterianas. Em qual processo biológico este antibiótico atua? a) Transcrição b) Síntese Proteica c) Replicação do DNA d) Divisão celular e) Recombinação 9. O funcionamento dos organismos vivos depende de enzimas, as quais são essenciais às reações metabólicas celulares. Essas moléculas: a) possuem cadeias nucleotídicas com dobramentos tridimensionais que reconhecem o substrato numa reação do tipo chave-fechadura. b) diminuem a energia de ativação necessária à conversão dos reagentes em produtos. c) aumentam a velocidade das reações químicas quando submetidas a pH maior que 8,0 e menor que 6,0. d) são desnaturadas em temperaturas próximas de 0 C,° paralisando as reações químicas metabólicas. e) são consumidas em reações metabólicas exotérmicas, mas não alteram o equilíbrio químico. 10. Os estudos de Biologia Molecular têm auxiliado na busca do conhecimento sobre origem, evolução e jornada do homem na Terra. Nesses estudos, utiliza-se, principalmente, o DNA mitocondrial. Os bons resultados alcançados para os estudos entre espécies próximas, utilizando o DNA mitocondrial, ocorrem porque essa molécula a) é herdada maternalmente. b) acumula mutações de forma lenta. c) sofre recombinações com alta frequência. d) apresenta fita única e replica-se facilmente. e) possui polimerase capaz de iniciar sozinha a síntese de sua cadeia. 11. O aumento da atividade industrial, embora tenha trazido melhorias na qualidade de vida, agravou os níveis de poluição do planeta, resultantes, principalmente, da liberação de agentes químicos no ambiente. Na tentativa de minimizar tais efeitos, diversas abordagens vêm sendo desenvolvidas, entre elas a substituição de agentes químicos por agentes biológicos. Um exemplo é o uso, na indústria têxtil, da enzima celulase no processo de amaciamento dos tecidos, em substituição aos agentes químicos. Considerando os conhecimentos sobre estrutura e função de proteínas, é correto afirmar que essas moléculas biológicas são úteis no processo industrial citado devido à sua a) insensibilidade a mudanças ambientais. b) capacidade de uma única enzima reagir, simultaneamente, com diversos substratos. c) capacidade de diminuir a velocidade das reações. d) alta especificidade com o substrato. e) capacidade de não se reciclar no ambiente. 12. Analise o quadro abaixo: Ácido nucleico Nº de fitas Bases nitrogenadas Tipo de açúcar DNA (1) (3) (5) RNA (2) (4) (6) Assinale a alternativa correta em relação à correspondência entre o número indicado no quadro acima e a característica correspondente do ácido nucleico DNA ou RNA, respectivamente: a) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose b) (1) duas, (2) uma, (3) Uracila, (4) Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose c) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose d) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) ribose, (6) desoxirribose e) (1) uma, (2) duas, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose 13. Em uma das fitas de DNA de uma espécie de vírus encontram-se 90 Adeninas e 130 Citosinas. Sabendo-se ainda que nesta fita ocorre um total de 200 bases púricas e 200 bases pirimídicas, assinale a alternativa correta. a) Na dupla fita de DNA ocorrem 180 Adeninas. b) Na dupla fita de DNA ocorrem 140 Guaninas. c) Na fita complementar ocorrem 300 bases púricas e 100 bases pirimídicas. d) Na fita complementar ocorrem 70 Adeninas e 110 Citosinas. e) Não é possível determinar a composição de bases nitrogenadas da fita complementar. 14. Em 1953, James Watson e Francis Crick descreveram a estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico). O DNA armazena as informações genéticas que coordenam o desenvolvimento e o funcionamento dos seres vivos em unidades chamadas genes. Sua estrutura é formada por um longo polímero de unidades simples de nucleotídeos (monômeros), e sua cadeia principal, por moléculas de açúcares e fosfato intercaladas, unidas por ligações fosfodiéster. Ligada a cada molécula de açúcar, está uma das quatro bases nitrogenadas, cuja sequência, ao longo da molécula de DNA, constitui a informação genética. A leitura dessas sequências é realizada pelo RNA mensageiro (ácido ribonucleico), que copia parte da cadeia de DNA por um processo chamado transcrição, e, posteriormente, a informação contida neste é “traduzida” em proteínas pela tradução. Embora a maior parte do RNA produzido seja utilizada na síntese de proteínas, pode também ter função estrutural (RNA ribossômico), que faz parte da constituição dos ribossomos. Das bases nitrogenadas listadas abaixo, qual ocorre exclusivamente na estrutura do DNA? a) Adenina b) Uracila c) Timina d) Guanina e) Citosina 15. O quadro abaixo representa o código genético universal. U C A G U UUU Fen UUC UUA Leu UUG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ UCU UCC Ser UCA UCG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ UAU Tir UAC UAA Fim UAG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ UGU Cis UGC UGA Fim UGG Trp ⎫ ⎬ ⎭ U C A G C CUU CUC Leu CUA CUG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ CCU CCC Pro CCA CCG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ CAU His CAC CAA GIn CAG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ CGU CGC Arg CGA CGG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ U C A G A AUU AUC Ile AUA AUG Met/Início ⎫ ⎪ ⎬ ⎪ ⎭ ACU ACC Tre ACA ACG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ AAU Ans AAC AAA Lis AAG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ AGU SerAGC AGA Arg AGG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ U C A G G GUU GUC Val GUA GUG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ GCU GCC Ala GCA GCG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ GAU Asp GAC GAA Glu GAG ⎫ ⎬ ⎭ ⎫ ⎬ ⎭ GGU GGC Gli GGA GGG ⎫ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪⎭ U C A G A molécula de RNA mensageiro com a sequência CGAAUGACAAAAGGAUAACGU produz o segmento de proteína a) Met – Tre – Lis – Gli – Arg. b) Tre – Arg – Met. c) Arg – Met – Tre – Lis – Gli. d) Met – Tre – Lis – Gli. e) Leu – Arg – Met – Tre – Lis – Gli. 16. Uma mutação, responsável por uma doença sanguínea, foi identificada numa família. Abaixo estão representadas sequências de bases nitrogenadas, normal e mutante; nelas estão destacados o sítio de início da tradução e a base alterada. O ácido nucleico representado acima e o número de aminoácidos codificados pela sequência de bases, entre o sítio de início da tradução e a mutação, estão corretamente indicados em: a) DNA; 8. b) DNA; 24. c) DNA; 12. d) RNA; 8. e) RNA; 24. 17. Um instituto de pesquisa norte-americano divulgou recentemente ter criado uma “célula sintética”, uma bactéria chamada de Mycoplasma mycoides. Os pesquisadores montaram uma sequência de nucleotídeos, que formam o único cromossomo dessa bactéria, o qual foi introduzido em outra espécie de bactéria, a Mycoplasma capricolum. Após a introdução, o cromossomo da M. capricolum foi neutralizado e o cromossomo artificial da M. mycoides começou a gerenciar a célula, produzindo suas proteínas. GILBSON et al. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically synthesized Genome. Science v. 329, 2010 (adaptado). A importância dessa inovação tecnológica para a comunidade científica se deve à a) possibilidade de sequenciar os genomas de bactérias para serem usados como receptoras de cromossomos artificiais. b) capacidade de criação, pela ciência, de novas formas de vida, utilizando substâncias como carboidratos e lipídios. c) possibilidade de produção em massa da bactéria Mycoplasma capricolum para sua distribuição em ambientes naturais. d) possibilidade de programar geneticamente microrganismos ou seres mais complexos para produzir medicamentos, vacinas e biocombustíveis. e) capacidade da bactéria Mycoplasma capricolum de expressar suas proteínas na bactéria sintética e estas serem usadas na indústria. 18. Analise as proposições abaixo, referentes ao processo de síntese, armazenamento e utilização de polipeptídeos em células eucarióticas. I. O processo de síntese de polipeptídeos ocorre nos ribossomos, que são estruturas constituídas por proteínas associadas a um ácido ribonucleico ribossômico (RNAr). Para a síntese de proteínas ocorrer, o ribossomo associa-se ao RNA mensageiro (RNAm) e desloca-se sobre ele, traduzindo a sua informação. À medida que o ribossomo se desloca, o polipeptídeo vai sendo formado. II. A síntese de proteínas recebe a denominação de Tradução, e pode ocorrer em polissomos livres no citosol ou em polissomos associados às membranas do retículo endoplasmático, caso em que o retículo passa a receber a denominação de ergastoplasma. III. Quando proteínas são produzidas no ergastoplasma, penetram diretamente no interior do retículo e seguem para o complexo golgiense onde passam por processos de concentração, modificação e eliminação. Esta última etapa pode ocorrer para incorporação de proteínas na membrana plasmática, no processo de secreção celular através de vesículas secretoras ou na formação de lisossomos. Assinale a alternativa que contém a(s) proposição(ões) correta(s): a) I, apenas b) I e II, apenas c) II e III, apenas d) I e III, apenas e) I, II e III 19. Na tabela a seguir são apresentadas as quantidades de bases nitrogenadas de quatro espécies. Espécie A C G T U 1 20 30 30 20 - 2 10 40 30 - 20 3 15 35 35 15 - 4 30 20 20 - 30 Considerando essas informações, o tipo de ácido nucleico de cada espécie é, respectivamente: a) DNA, RNA, DNA, DNA b) DNA, RNA, DNA, RNA c) RNA, RNA, DNA, DNA d) DNA, RNA, RNA, DNA 19. Leia o quadrinho a seguir. Considere o enunciado a seguir, referente ao significado da resposta de Mafalda, e as três propostas para completá-lo. A expressão direção 5’→ 3’ refere-se 1 – à ligação entre fosfato e açúcar no processo de replicação do DNA. 2 – à atividade da enzima RNA polimerase no processo de transcrição do RNA. 3 – à união entre os aminoácidos no processo de tradução das proteínas. Quais propostas estão corretas? a) Apenas 1. b) Apenas 2. c) Apenas 3. d) Apenas 1 e 2. e) 1,2 e 3. 1: [D] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] A introdução de alimentos de origem proteica como carne é um componente que entra no metabolismo de construção (plástico) do indivíduo. [Resposta do ponto de vista da disciplina de História] O movimento das bandeiras promoveu uma série de mudanças no Brasil Colonial. A partir do avanço para o interior, desrespeitando a linha de Tordesilhas, os bandeirantes fundaram vilas e vilarejos (que originaram novas Capitanias, como a de Goiás), descobriram o ouro e interagiram com os indígenas (promovendo, ao mesmo tempo, mudanças de hábitos para ambos os lados e uma dizimação em massa dos índios). 2: [C] São fatores que aceleram a velocidade das reações químicas: aumento da temperatura e da superfície de contato e a presença de catalisadores. 3: [C] As enzimas são catalisadores biológicos de natureza proteica. 4: [D] Em geral, o aquecimento aumenta as taxas de uma reação catalisada por enzima, porque sob temperaturas mais altas, uma maior proporção das moléculas do reagente tem energia cinética suficiente para prover energia de ativação da reação. No entanto, as enzimas apresentam uma temperatura ótima para o funcionamento. Temperaturas que ultrapassem essa temperatura ótima podem alterar a estrutura terciária, e as enzimas se tornam desnaturadas e perdem sua função. Algumas enzimas desnaturam ligeiramente acima da temperatura do corpo humano, enquanto outras são estáveis mesmo nos pontos de ebulição ou de congelamento da água. 5: [A] No DNA, a estrutura plana revela o pareamento de adenina (A) com timina, (T) e de guanina (G) com citosina (C). As interações que unem as duas cadeias polinucleotídicas são pontes de hidrogênio. 6: [E] Os gêmeos monozigóticos, ou univitelínicos, são geneticamente idênticos por terem se formado de um único óvulo fertilizado. 7: [E] O código genético é estabelecido entre a trinca de bases nitrogenadas no DNA e o aminoácido correspondente. 8: [B] A fixação do RNA transportador ao ribossomo é fundamental para o transporte do aminoácido e a formação da cadeia polipeptídica. Logo, ao impedir a fixação do RNA transportador ao ribossomo, as tetraciclinas atuam impedindo a síntese de proteínas. 9: [B] As enzimas são proteínas que funcionam como catalisadores biológicos. Elas diminuem a energia de ativação necessária à conversão dos reagentes em produtos. 10: [A] O DNA mitocondrial é herdado maternalmente, visto que durante a fecundação apenas o núcleo do espermatozoide penetra no óvulo. Consequentemente, as mitocôndrias são herdadas por meio do citoplasma do óvulo. 11: [D] As enzimas são catalisadores biológicos de natureza proteica. Elas diminuem a energia de ativação necessária para que ocorra uma reação bioquímica. Essas proteínas podem acelerar reações reversíveis sem reagir com os substratos ou produtosda reação. As enzimas podem ser reutilizadas durante certo tempo. 12: [C] O DNA apresenta duas fitas complementares na sua estrutura, as bases que encontramos neste ácido nucleico são Adenina, Citosina, Guanina e Timina. E o açúcar encontrado é a desoxirribose. Já no RNA somente uma fita é encontrada e nela encontramos Adenina, Citosina, Guanina e Uracila (exclusivo do RNA). E o açúcar correspondente é a ribose. 13: [D] No DNA, são bases púricas: adenina e guanina, e bases pirimídicas: citosina e guanina. Se na fita em questão ocorrem 90 adeninas, então haverá 110 guaninas (total de 200 púricas) nesta mesma fita há 130 citosinas e 70 timinas (total de 200 pirimídicas). A partir dessas informações, encontraremos na fita complementar 70 adeninas e 110 citosinas. 14: [C] A base pirimídica timina aparece na molécula de DNA. 15: [D] O RNA mensageiro será traduzido a partir do códon de iniciação AUG e terminará no códon terminal UAA. Dessa forma, o peptídeo formado apresentará a seguinte sequência de aminoácidos: metionina – treonina – lisina – glicina. 16: [D] O ácido nucleico representado é o RNA mensageiro, que será traduzido em proteína nos ribossomos. Entre o sítio de início da tradução e a mutação existem 24 nucleotídeos que formam 8 códons. Esse trecho será traduzido em uma sequência com 8 aminoácidos. 17: [D] A criação experimental de um genoma completo de uma bactéria e sua expressão plena em outro micro- organismo bacteriano possibilita a reprogramação genética desses organismos e de outros mais complexos, com a finalidade de produzir medicamentos, vacinas e combustíveis. 18: [E] Todas as afirmações estão corretas e correlacionadas ao processo de síntese dos polipeptídeos em células eucarióticas animais. 19: [B] A presença da base nitrogenada T (timina) identifica o DNA. A base U (uracila) ocorre somente no RNA. Dessa forma, as espécies 1, 2, 3 e 4 apresentam, respectivamente, DNA, RNA, DNA E RNA. 20: [D] A molécula de DNA é constituída por uma cadeia de nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é formado por um grupo fosfato, um açúcar (desoxirribose) e uma base nitrogenada (timina, citosina, guanina ou adenina). Para formar a molécula de DNA, necessária se faz a ligação entre os nucleotídeos. O grupo hidroxila do carbono-3 da pentose do primeiro nucleotídeo liga-se ao grupo fosfato ligado à hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo. Devido a essa formação, a cadeia de DNA fica com uma direção determinada, isto é, em uma extremidade temos livre a hidroxida do carbono-5 da primeira pentose e na outra temos livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose. Isso determina que o crescimento do DNA se faça na direção 5’ → 3’. A ligação entre o fosfato e o açúcar no processo de replicação do DNA e a atividade da enzima RNA polimerase no processo de transcrição do DNA em RNA ocorre sempre na direção 5’ → 3’.