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60 Ácidos Nucleicos. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Os nucleotídeos são os blocos formadores das moléculas de ácidos nucleicos A replicação do DNA é semiconservativa, ou seja, toda vez que uma molécula se duplica, metade da fita dupla é proveniente da molécula original e a outra metade é nova, assim como vemos na imagem. São moléculas formadas por unidades complexas chama- das nucleotídeos. Cada nucleotídeo é um grupamento mo- lecular formado por três subunidades: uma base nitrogena- da, uma pentose e um grupamento fosfato. Nos seres vivos há dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (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 nucleo- tídeos sempre acontecem da mesma maneira. O grupo fos- fato de um nucleotídeo se liga à pentose de um outro nu- cleotídeo, 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 nucle- otídeos vão se enfileirando e formando longos filamentos chamados polinucleotídeos. As bases nitrogenadas que integram os nucleotídeos são classificadas em dois grupos: purinas (adenina e guanina) e pirimidinas (citosina, timina e uracila). Os açúcares que en- tram na formação dos ácidos nucléicos são pentoses (mo- nossacarídeos com cinco carbonos): ribose (RNA) e deso- xirribose (DNA). O grupamento fosfato origina-se do ácido fosfórico e é o mesmo para os dois ácidos. Ácido Desoxirribonucleico (DNA) O DNA é o material genético das células. É grande e comple- xo e contém uma enorme quantidade informações. Pode se duplicar, gerando cópias perfeitas de si mesmo. Coman- dando a síntese de proteínas, controla o metabolismo e a arquitetura da célula. 61 Ác id os N uc le ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 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. A = T e C ≡ G O modelo de Watson e Crick mostra molécula de DNA como uma escada retorcida (ou dupla hélice), formada por dois filamentos paralelos de DNA. As bases complementares se mantêm próximas graças ao emparelhamento por meio de pontes de hi- drogênio, 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 fila- mentos de DNA se separam. A enzima DNA po- limerase 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 semiconser- vativa. Piadinha biológica para os JubiAlunos e JubiAlunas! Durante a duplicação do DNA, fundamental para a divisão celular (mitose e meiose), a DNA polimerase - principal enzima envolvida - sintetiza as fitas de DNA no sentido 5’-3’, produzindo fitas complementares. 62 Ác id os N uc le ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Ácido Ribonucleico (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 célu- las, e é um dos componentes estruturais dos ribossomos, juntamente com proteínas. Relacionando os dois tipos de ácidos nucléicos (DNA e RNA), estas são responsáveis pelo controle metabólico dentro da célula, numa complexa sequência de reações químicas conhecida como Síntese Protéica. Processo esse que será aprofundado em uma outra aula. DNA RNA Pentose Desoxirribose Ribose Bases nitrogenadas Adenina, guanina, citosina e timina Adenina, guanina, citosina e uracila Base exclusiva Timina Uracila Nucleotídeo Fosfato + pentose + base nitrogenada Fosfato + pentose + base nitrogenada Estrutura Dupla hélice Filamento simples Peso nuclear Alto Baixo Esquema da tradução do RNAm e da síntese de proteínas por um ribossomo 63 Ác id os N uc le ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br História do DNA A descoberta do DNA ocorreu em 1869, pelo bioquímico alemão Johann Friedrich Miescher (1844 - 1895). Miescher buscava determinar os componentes químicos do núcleo celular e usava os glóbulos brancos contidos no pús para as pesquisas, eles são células que apresentam núcleos grandes e fáceis de serem isolados do citoplasma. Analisando os núcleos, Miescher descobriu a presença de um composto de natureza ácida que era desconhecido até o momento. Esse composto foi denominado, por Miescher, nucleína. Em 1880, um outro pesquisador alemão, Albrecht Kossel (1883 - 1927), demonstrou que a nucleína continha bases nitrogenadas em sua estrutura, explicando o fato da nucleína ser rica em nitrogênio. Nove anos depois, Richard Altmann (1852 - 1900), que era aluno de Miescher, obteve a nucleína com alto grau de pureza, comprovando sua natureza ácida e dando-lhe, então, o nome de ácido nucléico. A partir daí, o material mais utilizado para estudo e obtenção do ácido nucléico passou a ser o timo de bezerro, cujo tecido apresenta células com núcleos grandes. Foi descoberto que a degradação do ácido nucléico do timo, chamado de ácido timonucléico, liberava quatro tipos de bases nitrogenadas: • dois tipos de bases purinas: adenina e guanina • dois tipos de bases pirimidinas: citosina e timina Em 1912, Phoebus Levine (1869 - 1940) e Walter Jacobs (1883 - 1967) concluíram que o componente básico dos ácidos nucléicos era uma estrutura composta por uma unidade que se constituía numa base nitrogenada ligada a uma pentose, que por sua vez, ligada a um fosfato. Esta unidade foi denominada de nucleotídeo. Um ácido nucléico seria então uma molécula composta por vários nucleotídeos unidos entre si, ou seja, um polinucleotídeo. Os estudos dos ácidos nucléicos continuaram por muitos anos sem que os cientistas soubessem de sua importância como material hereditário, descoberta que só foi realizada muitos anos depois. Francis Crick e James Watson foram os primeiros a resolver o problema e propor um modelo tridimen- sional do DNA, uma “estrutura com duas cadeias helicoidais que se enrolam em torno do mesmo eixo”, escreveram, imaginando, ao mesmo tempo, “um possível mecanismo de cópia do material genético”. Sendo teóricos, os dois pesquisadores se beneficiaram das experiências de alguns de seus colegas, que tentavam observar a estrutura graças à difração dos raios X através de cristais da DNA purificado, em particular Maurice Wilkins e RosalindFranklin. É por isso que Crick e Watson compartilharam com Wilkins (Rosalind Franklin morreu nesse meio tem- po) o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina de 1962. Francis Crick morreu em julho de 2004, poucos meses antes de Wilkins. James Watson acaba de celebrar seus 85 anos. Utilidade e Função Uma vez que estamos falando em ácidos nucléicos, portanto, ácidos encontrados nos núcleos das célu- las, convem saber que o núcleo representa justamente a central de informações de uma célula. É como uma torre de controle, de onde são distribuídas informações para cada célula executar sua tarefa. Usos e Descobertas sobre o DNA Os cientistas podem hoje manipular os genes diretamente, sob formas cada vez mais sofisticadas. É possível, por exemplo, extrair o DNA de uma célula, fragmentar esse DNA, separar as partes contendo alguns genes específicos e introduzir esses genes em outro organismo vivo, segundo Amabis. É o que faz a Engenharia Genética, identificando um gene, isolando-o e multiplicando-o a partir de diversos organismos vivos. De uma gota de sangue, de um fio de cabelo ou de um osso se pode extrair o DNA. A 64 Ác id os N uc le ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Localização do ácido desoxirribonucleico na célula identificação genética de um animal, por exemplo, pode ser feita hoje a partir de um simples segmento de DNA encontrado em um osso. Por outro lado, uma espécie pode receber genes de um ser vivo de outra espécie – isso vem sendo feito há muito tempo com plantas – e, assim, essa espécie é instruída a produzir substâncias novas, a partir do gene recebido. Os estudos do DNA já levaram a Engenharia Genética à técnica da clonagem, inclusive em bactérias e vírus. Um outro trabalho interessante é o Pro- jeto Genoma. Este é um projeto internacional, em que cientistas de várias partes do mundo juntaram esforços com o objetivo de traçar o ‘mapa’ do organismo humano. O esperado é que se possa detectar, através da decifração dos códigos do DNA, todas as possíveis doenças que o homem possa ter e como eliminá-lo. Pesquisadora realizando extração de DNA na MU Metagenomics Center. A descoberta da utilidade e função do DNA levaram a novas conquistas em diversas áreas da Ciência, Economia, Medicina e até mesmo da Cultura. 65 Ácidos Nucleicos EXERCÍCIOS. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br FÁCIL 1. (UERJ 2015) Diversos mecanismos importantes para a manutenção da vida na Terra estão relacionados com interações químicas. A interação química envolvida tanto no pareamento correto de bases nitrogenadas no DNA quanto no controle de variações extremas de temperatura na água é uma ligação do seguinte tipo: a) iônica b) covalente c) de hidrogênio d) de van der Waals 2. (ULBRA 2012) Com relação ao DNA e ao RNA, é correto afirmar o seguinte: a) Ambos são dupla fita em todos os seres vivos. b) Ambos são constituídos de ribonucleotídeos. c) Ambos são polímeros de nucleotídeos. d) Ambos contêm a base U, uracila. e) Ambos contêm a base T, timina. 3. (UEL 2011) Em 1953, James Watson e Francis Crick elucidaram a estrutura tridimensional da dupla hélice de DNA e postularam que o pareamento específico de bases nitrogenadas sugere um possível mecanismo de cópia para o material genético. Baseado neste postulado, o processo de duplicação do DNA é considerado como sendo semiconservativo porque: a) A dupla-hélice original permanece intacta e uma nova dupla-hélice é formada. b) Os dois filamentos da dupla-hélice original se separam e cada um serve como molde para uma nova fita. c) Ambos os filamentos da dupla-hélice original se fragmentam e servem como moldes para síntese de novos fragmentos. d) Um dos filamentos da dupla-hélice original serve de cópia para as duas fitas de DNA. e) Os filamentos da dupla-hélice original permutam as suas fitas para servirem de cópias de DNA. 4. (UERN 2015) A ribose e a desoxirribose são os componentes estruturais dos ácidos nucleicos e exemplos de monossacarídeos que compõem as moléculas de DNA e RNA. O nome dado aos monossacarídeos diz respeito ao número de átomos de carbono da molécula. Desse modo, a ribose e a desoxirribose são monossacarídeos constituídos por quantos átomos de carbono em suas moléculas? a) 3. b) 5. c) 6. d) 7. 5. (UPF 2015) Na primeira coluna do quadro abaixo, estão listados nomes de importantes cientistas e estudiosos os quais colaboraram com descobertas científicas que revolucionaram a história da Biologia. Associe os nomes dos cientistas às suas respectivas descobertas científicas, listadas na coluna 2. Cientistas e estudiosos Descobertas científicas 1. Gregor Mendel (XXX) Descreveu/descreveram a estrutura de dupla hélice da molécula de DNA. 2. James Watson e Francis Crick (XXX) Estabeleceu/estabeleceram as bases da herança genética. Mamão com açúcar! 66 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 3. Robert Hook (XXX) Construiu/construíram o primeiro microscópio composto dotado de duas lentes e descobriu /descobriram que os tecidos são formados por células. 4. Melvin Calvin e Andrew Benson (XXX) Desvendou/desvendaram o conjunto de reações bioquímicas do Ciclo do Ácido Cítrico, que constitui uma das etapas da respiração celular dos organismos aeróbicos. 5. Hans Adolf Krebs (XXX) Postulou/postularam a teoria evolucionista, segundo a qual todos os seres vivos atuais descendem dos primeiros seres vivos que habitaram a Terra. 6. Charles Darwin (XXX) Elucidou/elucidaram o conjunto de reações químicas do ciclo responsável pela fixação do 2CO e produção de carboidrato durante a fotossíntese. A sequência CORRETA de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 2 – 4 – 3 – 5 – 6. b) 3 – 6 – 2 – 4 –5 – 1. c) 6 – 2 – 5 – 1 – 3 – 4. d) 2 – 1 – 3 – 4 – 6 – 5. e) 2 – 1 – 3 – 5 – 6 – 4. 6. (G1 - CFTCE) O DNA e o RNA são biopolímeros constituídos de unidades menores denominadas nucleotídeos. Essas unidades são compostas de um grupo fosfato, um açúcar e uma base nitrogenada. Os açúcares presentes no DNA e no RNA são, respectivamente: a) glucose e ribose b) desoxirribose e ribose c) ribose e desoxirribose d) desoxirribose e glucose e) glicose e rafinose 7. (UECE 2015) Sobre os ácidos nucleicos (DNA e RNA) é correto afirmar que: a) o RNA é formado por segmentos denominados genes, responsáveis pela produção de proteínas nos seres vivos. b) o processo de produção de uma molécula de RNA a partir de uma molécula de DNA é chamado de tradução. c) DNA é composto por uma desoxirribose e um grupo fosfato, sendo suas quatro bases nitrogenadas: adenina, citosina, guanina e timina. d) dentre as bases nitrogenadas, a timina é exclusiva do RNA. 8. (UPF 2014) Celulose, esteroides, RNA e albumina são exemplos dos seguintes tipos de moléculas orgânicas, respectivamente: a) proteína, carboidratos, lipídio, ácido nucleico. b) carboidrato, lipídios, ácido nucleico, proteína. c) carboidrato, proteínas, ácido nucleico, lipídio. d) lipídio, carboidratos, proteína, ácido nucleico. e) proteína, carboidratos, ácido nucleico, lipídio. 9. (UPE 2013) Nos ácidos nucleicos, encontram- se bases nitrogenadas formando pares de relativas especificidades. Ao se analisar o DNA de uma determinada bactéria, encontram-se 38% de bases Citosina (C). Que percentuais de bases Adenina (A), Guanina (G) e Timina (T) são esperados, respectivamente? a) 62%, 38%, 62% b) 24%, 38%, 24% c) 38%, 12%, 12% d) 62%, 12%, 12% e) 12%, 38%, 12% 10. (UDESC 2009) O DNA é a molécula da hereditariedade.Essa molécula é formada por nucleotídeos. Em relação aos nucleotídeos do DNA responda: a) Qual a composição de um nucleotídeo que compõe as fitas de DNA? b) Quais as pirimidinas do DNA? 67 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br MÉDIO 11. (IFSUL 2011) Em 1962, o prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina foi concedido aos cientistas Francis Crick, Maurice Wilkins (britânicos) e James Watson (norte-americano) por suas pesquisas que determinaram a estrutura molecular do DNA. Sobre o DNA, são feitas as seguintes afirmativas: I. Possui estrutura em dupla hélice, encontrada no núcleo celular, e sua importância reside no fato de que ele carrega os genes. II. No emparelhamento das fitas de DNA; se em uma fita tivermos a sequência de bases AATTTCG, na outra teremos TTAAAGC. III. É formado por uma pentose denominada desoxiribose e pelas bases nitrogenadas adenina, timina, citosina, guanina e uracila. IV. Em alguns vírus, são encontrados ácidos nucleicos do tipo DNA espalhados no citoplasma viral. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I, II e III. c) III e IV. d) I, III e IV. 12. (UFLA 2010) 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 13. (UFSM) O DNA presente nas mitocôndrias tem composição e estrutura típicas desse tipo de ácido nucleico, portanto é formado por: I. uma cadeia de nucleotídeos em que as bases nitrogenadas interagem, formando ligações fosfo- diéster. II. duas cadeias polinucleotídicas paralelas e complementares entre si, através dos pareamentos de aminoácidos. III. nucleotídeos que são compostos por uma base nitrogenada, uma pentose e um radical fosfato. Está(ão) correta(s): a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. 14. (UFV) Este ano comemorou-se 50 anos da publicação do trabalho de Francis Crick e James Watson, que estabeleceu o modelo da estrutura da molécula de ácido desoxirribonucléico (DNA). Dentre as afirmativas abaixo, assinale a alternativa CORRETA: a) Uma cadeia simples de DNA é constituída de nucleotídeos, compostos por uma desoxirribose ligada a um fosfato e a um aminoácido. b) A polimerização de uma fita simples de DNA é dita semiconservativa, pois independe da existência de uma fita molde. c) Os nucleotídeos são polimerizados por meio de ligações fosfodiéster entre o fosfato e a base nitrogenada. d) Duas cadeias simples de DNA formam uma dupla-hélice, por meio da formação de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. e) As duas cadeias de uma dupla-hélice possuem a mesma orientação, e suas sequências de bases são complementares. 15. (UDESC 2015) Dezenas de milhões de átomos de elementos químicos unem-se e formam os diferentes compostos orgânicos que constituem os seres vivos. Proteínas, glicídios e ácidos nucleicos são exemplos destes compostos orgânicos. Vai em frente, você consegue! 68 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Em relação a estes compostos, analise as proposições. I. Proteínas são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio. II. O nitrogênio é um elemento comum tanto às proteínas quanto aos ácidos nucleicos. III. Um elemento fundamental na composição de glicídios, como a glicose e a frutose, é o nitrogênio. IV. Algumas proteínas podem apresentar em sua composição metais, a exemplo, o ferro ou o magnésio. Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. 16. (FMP 2016) [...] nas células produtoras de melanina, a radiação ultravioleta do sol forma os chamados dímeros (compostos químicos de duas unidades) de pirimidina. Os dímeros podem alterar o funcionamento do DNA no momento da multiplicação celular. Por sorte, existe um controle de qualidade rigoroso, que desfaz parte dos dímeros. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp. br/2015/03/13/ataque-no-escuro/>. Acesso em: abr. 2015. Adaptado. Os dímeros formados nos melanócitos em consequência da radiação UV são compostos por: a) Adenina e Citosina b) Adenina e Uracila c) Guanina e Timina d) Citosina e Timina e) Guanina e Uracila 17. (UPE 2014) Há 60 anos, Watson e Crick publicaram um artigo sobre a estrutura do ácido desoxirribonucleico (DNA). Leia, a seguir, trechos traduzidos e adaptados da publicação original. Fonte: Watson, J. D. e Crick, FHC – 1953. Molecular Structure of Nucleia Acid. Nature v. 171, n. 4356, p.737-738. Uma estrutura para o ácido nucleico foi proposta anteriormente por Pauling e Corey (1953), na qual o modelo consiste de três cadeias entrelaçadas com os fosfatos próximos do eixo do filamento e as bases localizadas na parte externa....Fraser também apresenta um modelo de estrutura com três cadeias. Nesse modelo, os fosfatos estão na parte externa, e as bases, na interna, unidas por ligações de hidrogênio (...) Propomos uma estrutura radicalmente diferente para o sal de ácido desoxirribonucleico. Essa estrutura tem duas cadeias helicoidais, cada uma delas enrolada em torno do mesmo eixo (...) Foi observado experimentalmente, por Chargaff e Wyatt (1952), que a razão entre as quantidades de adenina e timina e a razão entre guanina e citosina são sempre muito próximas da unidade para o DNA (...) Os dados de raios-X sobre o DNA, publicados por Atsbury (1974), Wilkins e Randal (1953), são insuficientes, mas compatíveis com os dados experimentais de helicoidização da molécula (...) Não escapou à nossa observação que o emparelhamento específico que postulamos sugere imediatamente um possível mecanismo de cópia para o material genético. (...) Sobre a estrutura do DNA e com base no texto, assinale a alternativa CORRETA. a) A exemplo do modelo de Pauling e Corey, o modelo de Watson e Crick também apresenta fosfatos próximos do eixo do filamento e as bases localizadas na parte externa. b) No modelo de Fraser, as bases estão ligadas por hidrogênio, enquanto no de Watson e Crick, isso é feito por meio de pontes de sulfeto. c) Utilizando a informação de Chargaff e Wyatt, Watson e Crick concluíram: a sequência de bases em uma única cadeia sofre restrições, ou seja, uma cadeia será rica em purinas, e a complementar, rica em pirimidinas. d) O emparelhamento específico dos nucleotídeos foi a grande novidade na proposta de Watson e Crick, os quais se utilizaram dos dados de Atsbury, Wilkins e Randal para elaborar essa informação. e) Quando pares específicos de bases são formados, a sequência de bases de uma cadeia determina a sequência da cadeia 69 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br complementar, servindo de molde para a cópia do material genético. 18. (UNIOESTE 2012) 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. 19. (UFU) Após a análise de DNA de uma célula de mamífero, verifica-se que 15% das bases nitrogenadas são representadas por uma base que tem como característica a formação de três pontes de hidrogênio com a base complementar. Considerando essas informações, é correto afirmar que a quantidade de: a) Citosina representa 35% da quantidade total de bases nitrogenadas. b) Adenina representa 30% da quantidade total de bases nitrogenadas. c) Timina representa 35% da quantidade total de bases nitrogenadas. d) Guanina representa 30% da quantidade total de bases nitrogenadas. 20. (UDESC 2015) A figura representa, esquematicamente, um nucleotídeo. Esta molécula é de extrema importância para todos os seres vivos em razão dos diferentes papéis que desempenha no interior das células. Um dos papéis está relacionado à sua capacidade de formar diferentes polímeros no interior das células. Analise as proposições em relação ao nucleotídeo. I. Esta estrutura molecular é encontrada nas células de todos os seres vivos. II. Existem cinco tipos de bases nitrogenadas que podem se ligar ao açúcar. III. O açúcar, que se une ao fosfato e à base nitrogenada, tem em sua estrutura 5 carbonos. IV. Os nucleotídeos são as unidades que formam os ácidos nucleicos. V. Nucleotídeos se ligam por meio de suas bases nitrogenadas, e também estabelecem ligações entre o açúcar de um e com o fosfato do outro. Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II, III e V são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. DIFÍCIL 21. (UEM 2015) Sobre os ácidos nucleicos, assinale o que for CORRETO. 01) As cadeias de RNA mensageiros são formadas por enzimas que complementam a sequência de bases de um segmento da cadeia do DNA. 02) Uma cadeia polipeptídica é sintetizada por um ribossomo que se desloca sobre o RNA mensageiro desde um códon DNA até um códon de parada. 04) A duplicação do DNA é considerada conservativa uma vez que cada molécula filha é formada pelos filamentos antigos. 08) Todas as fases do processo de síntese proteica ocorrem no interior do nucleoplasma. 16) As ligações existentes entre os nucleotídeos para formação dos polinucleotídeos ocorrem entre a amina de uma unidade e a carboxila de outra. Total: _____ 22. (UEPA 2014) No Jornal nacional foi comunicada a seguinte notícia: “Temos várias opções para escolher a forma em que queremos o açúcar que pode ser no seu estado sólido – em pó, mascavado, granulado – ou líquido – caramelizado. Agora, existe uma nova possibilidade: o açúcar (1) gaseificado. Um grupo de pesquisadores espanhóis da Universidade do País Basco conseguiu vaporizar a substância conhecida como ribose (2), um açúcar composto por uma 70 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br série de moléculas que fazem parte da composição celular, sendo, portanto, essenciais à vida”. Disponível em www.cienciahoje.pt/30 Quanto às palavras em destaque, leia as afirmativas abaixo: I. (1) é conhecido como carboidrato e possui função energética e estrutural. II. (2) participa da constituição estrutural dos ácidos nucleicos RNA e DNA. III. (2) possui cinco átomos de carbono e é classificado como uma pentose. IV. (1) quando possui seis carbonos é uma hexose como a glicose, que participa da respiração celular. A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I, III e IV. d) II, III e IV. e) I, II, III e IV. 23. (UERJ 2015) Considere uma molécula de DNA sem qualquer mutação e que apresente 16% de bases nitrogenadas de citosina. Determine os percentuais de guanina e de timina encontrados nessa molécula, justificando suas respostas. 24. (UCS 2015) Alguns anos atrás, o Brasil foi notificado por exportar alimentos processados que não continham no rótulo a informação do tipo de carne componente do alimento. A análise realizada foi obtida por testes de DNA que identificaram os diferentes tipos de amostras. Amostras Bases nitrogenadas % Relações molares A G C T A/T G/C 1 28,9 17,9 17,8 1,05 1,05 1,00 2 33 33 24 24 1,00 1,00 3 12,4 14 14 12,4 1,00 1,00 4 45,8 2,9 2,9 43,6 1,05 1,00 Com base nas informações da Tabela 1, pode-se afirmar que: a) todas as amostras são provenientes de diferentes espécies. b) a amostra 3 possui o mais alto conteúdo de pares A e T. c) a amostra 2 apresenta DNA de fita simples. d) as amostras 2 e 3 apresentam alta homologia entre seus DNAs. e) a amostra 4 apresenta diferenças em suas bases, pois há presença de Uracil (U). 25. (UFPA) Em 1953, Watson e Crick decifraram que a estrutura da molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) é uma dupla hélice, responsável pelas características dos organismos. Com os conhecimentos atuais, julgue as afirmativas sobre a molécula de DNA: I. Na autoduplicação da molécula de DNA, cada filamento original serve de molde para a síntese de um novo filamento (duplicação semicon- servativa). II. A base nitrogenada adenina emparelha-se com a citosina, enquanto a timina emparelha-se com a guanina. III. As bases nitrogenadas dos dois filamentos estão unidas por ligações denominadas pontes de hidrogênio. Está ou estão corretas as afirmativas: a) I somente b) II somente c) I e II. d) I e III. e) II e III. 26. (UFRGS 2012) Os ácidos nucleicos são polímeros que atuam no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética. Agora é sangue no olho! 71 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Com base na estrutura e função destes polímeros, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. (XXX) Seus monômeros são denominados nucleotídeos. (XXX) Seus monômeros estão unidos por meio de ligações fosfodiésteres. (XXX) Suas bases nitrogenadas estão diretamente ligadas aos fosfatos. (XXX) Suas bases nitrogenadas podem ser púricas ou pirimídi cas. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – V – F – V. b) V – F – V – F. c) F – V – V – F. d) F – F – V – V. e) V – F – F – V. 27. (UEPG 2012) Com relação às biomoléculas de DNA e RNA, assinale o que for correto. 1) O RNA mensageiro carreia a informação do gene, na forma de RNA mensageiro, para os ribossomos, onde a informação é traduzida em proteína. 2) O DNA tem funções de hereditariedade e armazenamento das informações genéticas. 04) O DNA é constituído por duas fitas de nucleotídeos e as ligações do tipo pontes de hidrogênio mantêm as duas fitas de DNA unidas. 08) O DNA é uma fita simples e possui adenina, citosina, guanina e uracila. 16) O RNA transportador ou de transferência auxilia no trans- porte dos hormônios durante a secreção. Total: _____ 28. (UECE 2009) Sobre os Ácidos Nucleicos, são feitas as seguintes afirmações: I. São macromoléculas, de elevada massa molecular, que possuem ácido fosfórico, açúcares e bases purínicas e pirimidínicas, em sua composição. II. Ocorrem em todas as células vivas e são responsáveis pelo armazenamento e transmissão da informação genética e por sua tradução, que é expressa pela síntese protéica. III. Encontram-se presentes no núcleo dos procariotos e dispersos no hialoplasma dos eucariotos.IV. Encontram-se, normalmente, organizados sob a forma de fita simples ou dupla. Das quatro afirmações anteriores, são verdadeiras: a) apenas a I, a II e a IV. b) a I, a II, a III e a IV. c) apenas a III e a IV. d) apenas a I e a II. 29. (UEPG 2013) Considerando os ácidos nucleicos, assinale o que for correto. 01) Tanto o DNA quanto o RNA são formados de sequências de moléculas denominadas de nucleotídeos, os quais são constituídos de uma pentose, uma base nitrogenada e um grupo fosfato. 02) Existem 5 tipos principais de bases nitrogenadas: adenina, timina, guanina, citosina e uracila. A uracila é exclusivamente encontrada na molécula de RNA. 04) Durante a duplicação, novas fitas de DNA são formadas baseadas em um molde de DNA pré- existente, o qual é descartado ao fim do processo. 08) Durante o processo denominado síntese proteica, ou tradução, a informação presente no DNA é transferida ao RNA, no núcleo da célula. Total: _____ 72 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br gabarito. Resposta da Questão 1: [C] O pareamento correto entre as bases nitrogenadas do DNA, bem como o controle de variações extremas de temperatura na água, ocorre por meio de ligações de hidrogênio. Resposta da Questão 2: [C] O DNA e o RNA são macromoléculas (polímeros) constituídas pelo encadeamento de unidades estruturais denominadas nucleotídeos. Resposta da Questão 3: [B] A replicação semiconservativa do DNA envolve a separação das cadeias da molécula mãe que servirão de molde para a produção das cadeias complementares. Nesse processo, as moléculas de DNA filhas conservam, cada uma, a metade da molécula mãe. Resposta da Questão 4: [B] A ribose e a desoxirribose são monossacarídeos do grupo das pentoses, isto é, açúcares com cinco átomos de carbono em suas moléculas. Resposta da Questão 5: [E] A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: 2, 1, 3, 5, 6 e 4. Resposta da Questão 6: [B] Resposta da Questão 7: [C] O pareamento específico das bases nitrogenadas do DNA determi- na a formação de cópias idênticas dos genes, isto é, a base adenina (A) sempre pareia com timina (T) e a base guanina (G) pareia com citosina (C). Resposta da Questão 8: [B] Resposta da Questão 9: [E] A relação A = T e C = G permite concluir que no DNA da bactéria há 38% de bases Citosina e, portanto, 38% de bases Guanina. A soma C + G é igual a 76% dos pares de bases. Restaram 24% de pares A – T ou T – A. como A = T, temos 12% de Adenina e 12% de Timina. Resposta da Questão 10: a) fosfato, pentose e base nitrogenada. b) citosina e timina. Resposta da Questão 11: [A] O DNA é formado por duas cadeias polinucleotídicas pareadas e antiparalelas. As bases nitrogenadas presentes nessa macromolécula são: adenina, timina, guanina e citosina. Os vírus são microorganismos acelulares desprovidos de membrana plasmática, citoplasma ou núcleo. Eles são constituídos, basicamente, por uma cápsula proteica revestindo o material genético composto por DNA ou RNA. Resposta da Questão 12: [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. Resposta da Questão 13: [C] Resposta da Questão 14: [D] Resposta da Questão 15: [E] [III] Falsa. Os monossacarídeos glicose e frutose apresentam fórmula molecular 6 12 6(C H O ) e não apresentam o elemento nitrogênio em sua composição química. Resposta da Questão 16: [D] Os dímeros formados nos melanócitos são 73 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br compostos por pares de bases pirimídicas (ou pirimidinas) que no DNA correspondem às bases nitrogenadas citosina e timina. Resposta da Questão 17: [E] O pareamento específico das bases nitrogenadas do DNA determina a formação de cópias idênticas dos genes, isto é, a base adenina (A) sempre pareia com timina (T) e a base guanina (G) pareia com citosina (C). Resposta da Questão 18: [D] No DNA, são bases púricas: adenina e guanina, e bases pirimídi cas: 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. Resposta da Questão 19: [C] Resposta da Questão 20: [E] Resposta da Questão 21: [01] Falso. As cadeias de RNA mensageiros são formadas por nucleotídeos, cujas bases nitrogenadas são complementares às sequências de bases de um segmento da cadeia do DNA. [04] Falso. A duplicação do DNA é semiconservativa, uma vez que cada molécula filha é formada por uma cadeia antiga e uma nova. [08] Falso. A síntese ribossômica de proteínas ocorre no citosol, no retículo endoplasmático granuloso e no interior de organelas como mitocôndrias e cloroplastos. [16] Falso. As ligações entre os nucleotídeos para a formação de polinucleotídeos são do tipo fosfo-di- éster entre o carbono 3’ de uma pentose e o grupo fosfato do nucleotídeo seguinte. Resposta da Questão 22: [C] [II] Falsa. O monossacarídeo ribose, classificada como pentose por possuir cinco átomos de carbono em sua estrutura, participa da constituição estrutural do RNA. No DNA a pentose presente é a desoxirribose. Resposta da Questão 23: Devido ao pareamento obrigatório das bases nitrogenadas do DNA, a quantidade de citosina é igual à de guanina e a quantidade de adenina é igual à quantidade de timina. Dessa forma, temos: 16% de C e 16% de G, somando 32% das bases do DNA. O restante, 68%, é dividido igualmente entre A e T. Logo, temos: 34% de A e 34% de T. Resposta da Questão 24: [A] Todas as amostras são provenientes de diferentes espécies, porque todas apresentam a relação A T / G C+ + diferentes entre si. Resposta da Questão 25: [D] Resposta da Questão 26: [A] Em nucleotídeos formadores dos ácidos nucleicos, as bases nitrogenadas estão ligadas ao açúcar, ribose ou desoxirribose. Resposta da Questão 27: 01 + 02 + 04 = 07. [08] Incorreto: O DNA presente nos organismos celulares é formado por uma fita dupla e pareada contendo adenina, guanina, citosina e timina como bases nitrogenadas. [16] Incorreto: O RNA transportador, ou de transferência, auxilia no transporte dos aminoácidos para os ribossomos durante a síntese de proteínas. Resposta da Questão 28: [A] Organismos procariotos, como as arqueobactérias e eubactérias (bactérias e cianobactérias), não Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/IIdscF Assista à resolução em vídeo: https://goo.gl/S6fRP8 74 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br possuem núcleo organizado. Em procariotos, os ácidos nucleicos, DNA e RNA, encontram-se disper- sos no citosol. Resposta da Questão 29: 01 + 02 = 03. [04] Incorreto: Durante a duplicação do DNA, as moléculas-filhas conservam a metade da molécula- mãe. [08] Incorreto: Durante o processo de tradução, os códons do RNAmensageiro são traduzidos em sequência específica dos aminoácidos que formam as proteínas.