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144 Síntese Proteica. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 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 sequência 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 proteica. 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. Na figura acima está representado o dogma central da Biologia: replicação, transcrição e tradução. O DNA, como molécula mais importante de um ser vivo, passa por estas transformações para manter a vida. 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 sequência de códons do RNAm. Estes podem ser identificados de acordo com a tabela ao lado. Código Genético O gene corresponde a uma sequência particular de DNA, codificadora de uma informação (proteína ou RNA). 145 Sí nt es e P ro te ic a Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br A expressão gênica envolve a cópia de regiões específicas do DNA (os genes) numa molécula de mRNA e a passagem da informação contida na sequência de nucleotídeos desse mRNA para uma sequência de aminoácidos. As moléculas de RNA são sintetizadas por um processo conhecido como transcrição, similar a replicação do DNA. Quando se diz que um gene é expresso em um dado tecido, significa que neste tecido é feita uma molécula de mRNA usando este gene como molde e esta molécula de RNA serve como molde para a “montagem” da proteína correspondente Neste processo uma das fitas do DNA atua como modelo para que o pareamento de bases complementares possa acontecer. Após a transcrição do DNA a fita de mRNA é liberada da molécula de DNA, voltando o DNA a conformação original. O mRNA então transcrito dirige a síntese da molécula protéica, enquanto outras moléculas de RNA (tRNA) servem como transportadores dos aminoácidos envolvidos, ou se encontram como componentes ribossômicos. Em síntese, o DNA pode se replicar e dar origem a novas moléculas de DNA; pode ainda ser transcrito em RNA, e este por sua vez traduz o código genético em proteínas. Isso é conhecido como o Dogma Central da Biologia. A quantidade de mRNA produzido a partir de uma região particular do DNA é controlada por proteínas regulatórias, que se ligam a sítios específicos no DNA. Como cada molécula de mRNA pode ser traduzida em milhares de cópias de uma cadeia polipeptídica, a informação contida numa pequena região do DNA pode dirigir a síntese de milhões de cópias de uma proteína específica. Conter a informação genética significa não somente armazenar e transmitir ao longo das gerações, mas expressar, ou seja, servir de molde para a síntese de RNAs e alguns desses serem traduzidos nas proteínas correspondentes. Como acontece a síntese de proteína dentro de um ribossomo. 146 Síntese Proteica. EXERCÍCIOS. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br FÁCIL 1. (UECE 2015) A molécula de DNA armazena informação genômica que é transcrita e traduzida por mecanismos elegantes como os de transcrição e tradução. Entretanto, entre os distintos indivíduos biológicos construídos por mensagem contida no DNA, há uma singularidade biológica que se repete, mas se diferencia pelo modo como esta é organizada. Essa descrição corresponde à(s): a) molécula de RNAr. b) moléculas de RNAt. c) bases nitrogenadas. d) molécula de RNAm. 2. (PUCRJ 2013) 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 3. (IFSUL 2011) As proteínas são substâncias essenciais da estrutura das células vivas e podem ser formadas por um ou mais polipeptídios. O processo de síntese de uma cadeia polipeptídica consiste em unir aminoácidos de acordo com a sequência de códons de RNAm. Como essa sequência é determinada pelas bases de DNA que serviu de molde ao RNAm, a síntese de proteínas é denominada... a) duplicação semiconservativa. b) transcrição gênica. c) tradução gênica. d) programação genética. 4. (PUCRJ 2010) Como consequência de uma mutação hipotética em uma molécula de RNA mensageiro, podemos esperar que ocorram diversas mudanças, à exceção de alterações: a) na transcrição reversa desse RNA para DNA. b) na autoduplicação do DNA que o originou. c) na tradução dessa molécula de RNA. d) moleculares em proteínas estruturais originadas desse RNA. e) funcionais em proteínas enzimáticas originadas desse RNA. 5. (UFPI 2009) A grande parte do DNA em células eucarióticas está compactada em __1__, formados imediatamente após a __2__, que é composta por um núcleo com oito proteínas __3__, com DNA enrolado em torno deste núcleo, formando um fio cromossômico helicoidal chamado __4__. Marque a alternativa que completa corretamente o trecho anterior. a) 1-microssomos; 2-transcrição; 3-não histônicas; 4-nucleoide. b) 1-microssomos; 2-replicação; 3-histônicas; 4-fio de cromossomo extranuclear. c) 1-nucleossomos; 2-replicação; 3-histônicas; 4-solenoide. d) 1-microssomos; 2-tradução; 3-endonucleases; 4-mesossomo. Mamão com açúcar! 147 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br e) 1-nucleossomos; 2-transcrição; 3-não histônicas; 4-fio de cromossomo plasmidial. 6. (ENEM 2009) A figura seguinte representa um modelo de transmissão da informação genética nos sistemas biológicos. No fim do processo, que inclui a replicação, a transcrição e a tradução, há três formas proteicas diferentes denominadas a, b e c. Depreende-se do modelo que: a) a única molécula que participa da produção de proteínas é o DNA. b) o fluxo de informação genética, nos sistemas biológicos, é unidirecional. c) as fontes de informação ativas durante o processo de transcrição são as proteínas. d) é possível obter diferentes variantes proteicas a partir de um mesmo produto de transcrição. e) a molécula de DNA possui forma circular e as demais moléculas possuem forma de fita simples linearizadas. 7. (UFRGS 2008) O esquema a seguir representa uma etapa do processo de tradução. Assinale a alternativa que identifica, correta e respectivamente, os componentes indicados pelas setas 1, 2 e 3 do esquema. a) polipeptídeo - RNA transportador - códon b) proteína - RNA mensageiro - anticódon c) RNA mensageiro - RNA ribossômico - anticódon d) RNA mensageiro - RNA ribossômico - RNA transportador e) polipeptídeo - RNA mensageiro - aminoácido 8. (G1 - CFTMG 2007) A figura a seguir representa o processo de síntese de proteínas denominado tradução, do qual participam três tipos de RNA com a possibilidade deserem: 1 - associados às proteínas, compondo os ribossomos. 2 - estruturados em filamentos simples, contendo o códon. 3 - ligados aos aminoácidos, constituindo o anticódon. Esses tipos de RNA são, respectivamente, a) ribossômico, mensageiro, transportador. b) transportador, mensageiro, ribossômico. c) mensageiro, ribossômico, transportador. d) ribossômico, transportador, mensageiro. 9. (PUCRJ 2007) Diversas doenças estão relacionadas a mutações no material genético. Porém, mutações pontuais, com a alteração de apenas uma base nitrogenada, muitas vezes não resultam em substituição efetiva do aminoácido correspondente ao códon mutado na proteína produzida. Isto se dá devido ao fato de: a) o código genético ser universal. b) o código genético ser repetitivo ou degenerado. c) o erro ser corrigido pela célula durante a tradução. d) o código genético não poder sofrer alterações. e) os genes mutados não serem transcritos ou traduzidos. 10. (UNESP 2004) Erros podem ocorrer, embora em baixa frequência, durante os processos de replicação, transcrição e tradução do DNA. Entretanto, as consequências desses erros podem ser mais graves, por serem herdáveis, quando ocorrem: 148 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br a) Quais são as estruturas representadas pelas letras A e B, respectivamente? b) Nos eucariotos, em quais estruturas celulares esse processo ocorre? 13. (UNICAMP 2012) Em um experimento, um segmento de DNA que contém a região codificadora de uma proteína humana foi introduzido em um plasmídeo e passou a ser expresso em uma bactéria. Considere que o 50º códon do RNA mensageiro produzido na bactéria a partir desse segmento seja um códon de parada da tradução. Nesse caso, é correto afirmar que: a) A proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 50 aminoácidos. b) A proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 49 aminoácidos. c) A proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 150 aminoácidos. d) Nenhuma proteína é formada, pois esse RNA mensageiro apresenta um códon de parada. 14. (G1 - IFSP 2012) A produção de uma proteína no interior das células eucarióticas poderia ser comparada a uma linha de produção de uma indústria. Para que o trabalho ocorra, é necessária a síntese de uma molécula de RNA mensageiro e esta será utilizada pelos ribossomos para que a proteína seja sintetizada. Pode-se afirmar que: a) a síntese de RNA mensageiro ocorre no citosol e a síntese proteica ocorre no núcleo celular. b) a síntese de RNA mensageiro é denominada tradução e a de proteínas chama-se transcrição. c) o RNA mensageiro apresenta uma sequência Vai em frente, você consegue! a) na transcrição, apenas. b) na replicação, apenas. c) na replicação e na transcrição, apenas. d) na transcrição e na tradução, apenas. e) em qualquer um dos três processos. MÉDIO 11. (UERJ 2014) As características abaixo são referentes aos processos de replicação, transcrição e tradução, que ocorrem em seres vivos. I. A síntese de proteínas tem início antes mesmo do término da transcrição. II. A grande maioria dos genes contém íntrons, retirados antes da tradução. III. A síntese de proteínas sempre ocorre em ribossomos livres no citoplasma. IV. O processo de replicação possui uma única origem. As características I, II, III e IV estão associadas, respectivamente, aos organismos indicados em: a) eucariotos – eucariotos – procariotos – eucariotos b) eucariotos – procariotos – eucariotos – procariotos c) procariotos – eucariotos – procariotos – procariotos d) procariotos – procariotos – eucariotos – procariotos 12. (UNICAMP 2014) A imagem abaixo representa o processo de tradução. 149 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br de anticódons que serão traduzidos pelos ribossomos. d) a proteína é formada por aminoácidos que foram trazidos pelos RNA mensageiros até os ribossomos. e) os ribossomos realizam a tradução da molécula de RNA mensageiro no citosol da célula. 15. (UFRGS 2010) 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. 16. (UFLA 2010) Analise as seguintes proposições em relação à replicação e transcrição do DNA e ao processo de tradução e, a seguir, marque a alternativa CORRETA. I - Nos processos de replicação e transcrição as principais enzimas envolvidas são a RNA polimerase e a DNA polimerase, respectivamente. II - O processo de tradução ocorre no citoplasma. III - A replicação do DNA é conservativa. a) Apenas as proposições II e III estão corretas. b) Apenas as proposições I e III estão corretas. c) Apenas a proposição II está correta. d) As proposições I, II e III estão corretas. 17. (FATEC 2010) O esquema a seguir mostra o processo de síntese de proteínas em uma célula. Os processos A e B e as estruturas numeradas de 1 a 5 são, respectivamente, A B 1 2 3 4 5 a) Transcrição Tradução mARN Aminoácido tARN Ribossomo Proteína b) Tradução Transcrição tARN Polipeptídeo rARN mARN Proteína c) Transcrição Tradução rARN Aminoácido tARN Ribossomo Glicerol d) Tradução Transcrição rARN Proteína tARN Proteína mARN e) Transcrição Transcrição tARN Glicerol mARN Aminoácido rARN 18. (UFU 2007) A análise de um segmento do DNA de um procarioto revelou a seguinte sequência de nucleotídeos: AGG GAC TTC CTT GCT ATC. Com base na tabela de códons e seus respectivos 150 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br aminoácidos, pode-se afirmar que a sequência polipeptídica, após a tradução, será representada pelos seguintes aminoácidos: a) Serina, Leucina, Lisina, Ácido glutâmico e Arginina. b) Arginina, Ácido aspártico, Tirosina, Alanina, Isoleucina e Glicina. c) Cisteína, Leucina, Serina e Treonina. d) Valina, Histidina, Glutamina, Serina, Alanina e Glicina. 19. (UERJ 2005) A mutação em um gene, por consequência da substituição de uma única base na estrutura do DNA, pode acarretar modificações importantes na atividade biológica da proteína codificada por esse gene. Considere que a estrutura normal de um RNA mensageiro de um peptídio e sua estrutura alterada em virtude da troca de uma única base no gene correspondente são: 5’ AUGUGGUUUGCACACAAAUGAUAA 3’ (normal) 5’ AUGUGGUUUGAACACAAAUGAUAA 3’ (alterada) A tabela a seguir identifica alguns códons. Observe que: - o códon da metionina é também o do início da tradução; - os códons de término da tradução são UAA, UAG e UGA. O aminoácido encontrado no peptídio normal e aquele que o substituiu no peptídio mutante são, respectivamente: a) lisina e cisteína b) treonina e triptofano c) alanina e ácido glutâmico d) fenil alanina e ácido aspártico 20. (UNIRIO 2003) A representação a seguir sintetiza o chamado dogma central da biologia celular. Este fluxo unidirecional de informações torna- se exceção nos retrovírus, como o da AIDS, pois esses vírus: a) têm a capacidade de sintetizar um peptídeo diretamente a partir do ADN. b) possuem transcriptase reversa que, a partir do ARN-m, orienta a tradução.c) têm a capacidade de sintetizar ARN-m a partir do ADN viral. d) possuem transcriptase reversa que, a partir do peptídeo, orienta a síntese do ARN-m. e) têm a capacidade de sintetizar ADN a partir de ARN. DIFÍCIL 21. (PUCRJ 2015) A sequência de DNA a seguir ocorre no filamento codificante de um gene estrutural em uma bactéria. 151 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Agora é sangue no olho! a) Qual é a sequência do RNA mensageiro, transcrita a partir desse trecho de DNA? b) Qual é a sequência de aminoácidos do polipeptídeo codificado por esse RNA mensageiro? (use a tabela do código genético) c) Se uma mutação ocorre no nucleotídeo T (indicado com uma seta), substituindo-o por A, qual será a sequência de aminoácidos depois da transcrição e tradução? (use a tabela do código genético) 22. (UERJ 2013) Em células eucariotas, o antibiótico acti- nomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impe- dindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é ca- paz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto, a síntese de prote- ínas. Considere um experimento em que a actinomicina D foi adicionada a uma cultura de células eucariotas, medindo- -se, em função do tempo de cultivo, a concentra- ção de três diferentes proteínas, A, B e C, no ci- tosol dessas células. Em experimento similar, esse antibiótico foi substituído pela puromicina, sendo medidas as concentrações das mesmas proteínas. A tabela abaixo mostra os resultados dos dois experimentos. Antibiótico Tempo de cultivo (min.) Concentração das proteínas no citosol A B C Actinomicina D 0 30 60 90 Puromicina 0 10 30 60 Considere que a meia-vida de uma molécula na célula é igual ao tempo necessário para que a concentração dessa molécula se reduza à metade. Estabeleça a ordem decrescente dos tempos de meia-vida dos RNA mensageiros das proteínas A, B e C. Compare, também, o tempo de meia-vida dessas proteínas e estabeleça a relação entre esses tempos. 23. (UFSC 2012) O Código Genético é universal por ser praticamente o mesmo em todos os seres vivos, embora existam raríssimas exceções a esta universalidade. Ele também é chamado de degenerado, porque para a codificação de quase todos os aminoácidos existem mais de um códon, conforme é mostrado na Tabela do Código Genético, a seguir: 152 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 1ª Base do Códon 2ª Base do Códon 3ª Base do Códon U C A G U Fenilalanina Fenilalanina Leucina Leucina Serina Serina Serina Serina Tirosina Tirosina Parada (Stop) Parada (Stop) Cisteína Cisteína Parada (Stop) Triptofano U C A G C Leucina Leucina Leucina Leucina Prolina Prolina Prolina Prolina Histidina Histidina Glutamina Glutamina Arginina Arginina Arginina Arginina U C A G A Isoleucina Isoleucina Isoleucina Metionina Treonina Treonina Treonina Treonina Asparagina Asparagina Lisina Lisina Serina Serina Arginina Arginina U C A G G Valina Valina Valina Valina Alanina Alanina Alanina Alanina Ac. Aspártico Ac. Aspártico Glutamina Glutamina Glicina Glicina Glicina Glicina U C A G Ao final da tradução de um RNA mensageiro foi formado um polipeptídio que apresenta os seguintes aminoácidos em suas posições relativas: Metionina – Triptofano – Triptofano – Arginina – Lisina – Cisteína – Fenilalanina - 1 2 3 4 5 6 7 Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) O RNA mensageiro que forma este polipeptídio apresenta 7 (sete) pares de bases nitrogenadas. 02) Se o códon do RNA mensageiro que codifica o segundo aminoácido for modificado na sua terceira base (de G para A), a cadeia polipeptídica será formada faltando um aminoácido. 04) Existem no total 16 sequências possíveis de RNA mensageiro para formarem este polipeptídio. 08) Os aminoácidos da primeira e da segunda posição são exemplos da razão pela qual o código genético é chamado de degenerado. 16) A presença do códon UAA no RNA mensageiro faz com que a maquinaria de tradução (ribossomo + RNA mensageiro) seja desmontada. 32) Pela análise da tabela do código genético podemos afirmar que o aminoácido da 7ª (sétima) posição pode ser codificado por apenas um códon. 64) Uma mutação no DNA pode ou não levar a modificações na sequência dos aminoácidos deste polipeptídio. Total: _____ 24. (UCS 2012) O DNA desempenha suas funções por meio do RNA mensageiro (RNAm). A maioria das moléculas de RNA, por sua vez, orienta a produção de proteínas. Considere as seguintes afirmações em relação aos processos de expressão gênica. I. Nos procariotos, a transcrição gênica dá origem a um pré-RNAm, que posteriormente passa pelo processo de splicing para gerar o RNAm. II. Nos eucariotos e procariotos, uma molécula de RNAm passa pela tradução, para dar origem a um peptídeo. III. Nos eucariotos, o ribossomo pode acoplar-se ao retículo endoplasmático, durante o processo de tradução. Das afirmações acima, a) apenas I está correta. b) apenas II está correta. c) apenas III está correta. d) apenas I e III estão corretas. e) apenas II e III estão corretas. 25. (UEPB 2011) 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. 153 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 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 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A sequência ou ordem dos aminoácidos em uma cadeia polipeptídica, fundamental para determinar a conformação espacial da proteína, é chamada de estrutura primária. A figura acima mostra, de maneira simplificada, como a sequência de nucleotídeos no gene determina a ordem dos aminoácidos da cadeia de proteína. As proteínas podem ser classificadas, segundo suas funções, como: enzimas, proteínas estruturais, proteínas de defesa e proteínas de comunicação. Mudanças na conformação espacial de proteínas estão relacionadas a inúmeras doenças. 26. (UNB 2011) Julgue os itens a seguir: a) O número de possíveis aminoácidos é, pelo menos, 10 vezes maior que o número de nucleotídeos, uma vez que cada aminoácido será constituído pela combinação de 3 nucleotídeos diferentes. b) Alterações na estrutura primária de uma proteína nem sempre resultam em perda da função dessa proteína,pois sua conformação espacial pode ser mantida. c) As imunoglobulinas são proteínas que conferem a imunidade adquirida aos organismos quando estes entram em contato com os antígenos. d) As enzimas são proteínas que aceleram a velocidade das reações químicas dentro das células, participando dessas reações como importante reagente. e) A insulina é um polipeptídio que exerce ação reguladora em outros órgãos ou regiões do corpo e, por isso, é considerada um hormônio. 27. (UNIFESP 2010) 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 154 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 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: 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? 28. (UERJ 2010) Alguns vírus, como o da poliomielite, contêm RNA de fita simples (+), que podem funcionar diretamente como mensageiros na célula infectada. Esses RNA possuem uma sequência nucleotídica necessária para que o códon de iniciação da síntese proteica seja identificado, como mostra o esquema a seguir: Considere, para um RNAm desse tipo, que sintetiza um peptídeo viral, as seguintes informações: • se a base nitrogenada adenina do códon de iniciação é a de número 1, a base uracila do códon de terminação será a de número 133, seguindo-se o sentido da tradução; • o códon UGG aparece duas vezes na porção desse RNA que codifica o peptídeo. Observe, na tabela abaixo, a identificação de alguns códons: Códon Aminoácido codificado ou função AUG metionina - iniciação UAA, UAG, UGA terminação UGG triptofano O aminoácido metionina, introduzido no peptídeo pelo códon iniciador, é imediatamente removido após o término da tradução. A percentagem de triptofano na composição da molécula desse peptídio é de: a) 1,48% b) 1,55% c) 4,44% d) 4,65% 29. (UFT 2008) As atividades celulares são orientadas pelas informações contidas no DNA, que são decodificadas em proteínas através dos mecanismos de transcrição e tradução. O que faz uma baleia parecer uma baleia são suas proteínas. Assim, as proteínas determinam as funções vitais da baleia, como de todos os seres vivos. Para ditar o desenvolvimento de um organismo, a informação do DNA deve, de algum modo, ser convertida em proteínas. Esta conversão ocorre porque o DNA contém um código genético para os aminoácidos que compõem as proteínas. Neste código, cada aminoácido é representado por uma sequência de pares de bases, e esta sequência é refletida na sequência de aminoácidos reunidos em uma cadeia protéica. Assim, traduzir o código genético significa passar o código de sequência de bases para uma sequência de aminoácidos. Deste modo, o DNA é decodificado na forma de uma proteína estrutural ou enzimática que, por sua vez, é responsável por uma característica do organismo. Podemos afirmar que: I. Esta decodificação se faz através da leitura de sequências de três nucleotídeos, chamados códons, que especificam aminoácidos. II. Os códons diferem entre diferentes táxons de seres vivos; há códons que não codificam aminoácidos. III. A decodificação ocorre no citoplasma celular, em estruturas chamadas ribossomos, a partir de uma fita simples de DNA que deixa momentaneamente o núcleo somente para tal função. IV. Cada códon traduz apenas um aminoácido. V. Alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon. A isto chamamos degeneração do código, o que possivelmente traz maior estabilidade contra mutações no DNA. 155 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Indique a alternativa em que todas as afirmativas são falsas. a) I e III b) II, III e IV c) II e III d) II, III e V 30. (UFSCAR 2008) As duas sequências referem- se a moléculas de RNA mensageiros obtidas a partir de células pertencentes a dois organismos diferentes: Organismo 1: CCUGCUGGCACA Organismo 2: CCAGCGGGUACU Durante a síntese de proteínas, a tradução ocorre da esquerda para a direita. a) Utilizando as informações da tabela, represente a cadeia de aminoácidos obtida da tradução das moléculas de RNA mensageiros dos organismos 1 e 2. b) A sequência de aminoácidos obtida a partir do RNA mensageiro do organismo 1 difere daquela obtida para o organismo 2? Que propriedade do código genético explica os resultados obtidos? 156 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br gabarito. Resposta da Questão 1: [C] As moléculas de DNA que constituem o material genético dos seres vivos são formadas por quatro tipos de nucleotídeos que se diferenciam pelas bases nitrogenadas A, T, C e G. A diferença consiste apenas no número e na ordem em que essas bases são encadeadas nos genes. Resposta da Questão 2: [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. Resposta da Questão 3: [C] A síntese de uma proteína consiste na tradução dos códons do RNA mensageiro na forma de uma sequência de aminoácidos. Cada códon do RNAm é uma sequência de três nucleotídeos que determina a posição exata do aminoácido na cadeia polipeptídica. Resposta da Questão 4: [B] Uma mutação em uma molécula de RNA pode causar alterações moleculares na proteína resultante sua da tradução, que podem culminar numa alteração funcional nessa proteína. Se o RNA for de uma célula que tenha uma transcriptase reversa, alterações na transcrição reversa desse RNA também poderão ser observadas. Apenas não poderão ocorrer alterações na autoduplicação do DNA que o originou. Resposta da Questão 5: [C] O DNA nuclear observado em células eucarióticas encontra-se associado à proteínas, formando octâmeros (8 histonas), com filamentos duplos de DNA enrolados ao redor das proteínas, formando um conjunto de nucleossomos. Resposta da Questão 6: [D] A figura mostra que a partir da transcrição de um único RNA, houve a tradução de três proteínas diferentes (proteínas “a”, “b” e “c”). Resposta da Questão 7: [A] Resposta da Questão 8: [A] Resposta da Questão 9: [B] Resposta daQuestão 10: [B] Resposta da Questão 11: [C] [I], [III] e [IV] são fenômenos gênicos que ocorrem em células procarióticas, como bactérias e cianobactérias. Os íntrons correspondem aos trechos não codificantes do DNA e ocorrem, normalmente, em células eucarióticas, as quais são verificados em proctistas, fungos, plantas e animais. Resposta da Questão 12: a) RNA mensageiro (A) e RNA transportador (B). b) A síntese dos polipeptídeos ocorre nos ribossomos livres do citosol e naqueles aderidos às membranas do retículo endoplasmático. Resposta da Questão 13: [B] A proteína resultante da tradução do RNA 157 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br mensageiro com 50 códons apresentará 49 aminoácidos, porque o último códon, de parada, determina o fim da síntese e não é capaz de codificar qualquer aminoácido. Resposta da Questão 14: [E] A síntese de uma proteína no citosol envolve a tradução de uma molécula de RNA mensageiro por meio de um conjunto de ribossomos e de vários RNAs transportadores que conduzem os aminoácidos corretos para seu encadeamento. Resposta da Questão 15: [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’. Resposta da Questão 16: [C] A principal enzima envolvida na replicação do DNA é a DNA polimerase e no processo de transcrição é a RNA polimerase. A replicação do DNA é semiconservativa, pois cada molécula recém-formada conserva uma das cadeias de nucleotídeos da molécula original. Os processos de replicação e transcrição ocorrem no núcleo e o processo de tradução ocorre no citoplasma. Resposta da Questão 17: [A] A transcrição (A) é a produção de um filamento de RNAm (1) a partir de um trecho de DNA. Após sua migração para o citoplasma, o RNAm sofrerá a tradução (B), isso é, a produção de uma proteína (5), a partir da junções de aminoácidos (2), trazidas pelo RNAt (3) e regulada pelos ribossomos (4). Resposta da Questão 18: [A] Resposta da Questão 19: [C] Resposta da Questão 20: [E] Resposta da Questão 21: a) 5’-GAAUGUCAGAACUGCCAUGCUUCAUAUGAA UAGACCUCUAG-3’ b) AUG–UCA–GAA–CUG–CCA–UGC–UUC–AUA– UGA-AUAGACCUCUAG Met–Ser–Glu–Leu–Pro– Cys–Phe–Ile–Término c) AUG–UCA–GAA–CUG–CCA–UGC–UUC–AUA– AGA-AUA-GAC-CUC-UAG Met–Ser–Glu–Leu–Pro– Cys–Phe–Ile–Arg-Ile-Asp-Leu-Término Resposta da Questão 22: C – B – A. As meias-vidas são iguais. Resposta da Questão 23: 16 + 64 = 80. (01) Falso. O RNA mensageiro é formado por uma cadeia simples. (02) Falso. O códon UGA determina o fim da tradução. (04) Falso. Existem no total 48 sequências possíveis de RNA mensageiro para codificar o polipeptídeo considerado, (08) Falso. Os aminoácidos metionina e triptofano são codificados, respectivamente, por códons únicos, ou seja, AUG e UGG. (32) Falso. O aminoácido fenilalanina é determinado por dois códons distintos: UUU e UUC. Resposta da Questão 24: [E] [I]. Falso: A remoção dos introns e o agrupamento dos exons (splicing) durante o processamento do RNAm somente ocorre em eucariotos. Resposta da Questão 25: [E] Todas as afirmações estão corretas e correlacionadas ao processo de síntese dos polipeptídeos em células eucarióticas animais. 158 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Resposta da Questão 26: a) Incorreto. O número de aminoácidos naturais é 5 vezes o número de nucleotídeos. São 20 aminoácidos codificados pela ordenação de quatro tipos distintos de nucleotídeos do DNA ou do RNA mensageiro. b) Correto. c) Correto. d) Incorreto. As enzimas não participam de reações bioquímicas como reagentes ou produtos. Elas diminuem a energia de ativação necessária para que a reação ocorra. e) Correto. Resposta da Questão 27: A sequência de aminoácidos que resultará da tradução da sequência inicial de RNA mensageiro indicada na questão será: metionina – arginina – tirosina – ácido glutâmico – triptofano – tirosina – alanina – tirosina. Resposta da Questão 28: [D] Como o esquema mostra, a sequência de nucleotídeos inicial do RNA viral induz o reconhecimento do códon de iniciação, que corresponde ao aminoácido metionina. Segue- se a sequência nucleotídica que será traduzida em proteína. A tradução é bloqueada quando o códon de terminação, que não corresponde a aminoácido algum, é atingido. Dessa maneira, se a base adenina (A) do códon de iniciação (AUG) é 1, e a base uracila (U), a primeira de qualquer um dos possíveis códons de terminação (UAG, UAA ou UAC), é 133, pode-se dizer que o número total de bases que formam a sequência que será traduzida em aminoácidos é de 133 - 1 = 132. Como cada 3 bases formam um códon, o número de aminoácidos codificados pelo RNA será de 132 / 3 = 44. Porém, a metionina introduzida pelo códon de iniciação é imediatamente removida após a síntese, fazendo com que o peptídio formado tenha 44 - 1 = 43 aminoácidos. Como dois códons desse peptídeo são do triptofano (UGG), a proporção desse aminoácido na molécula do peptídeo será de 2 em 43, ou seja, 4,65%. Resposta da Questão 29: [C] Resposta da Questão 30: a) Organismo 1: Pro - Ala - Gly - Thr Organismo 2: Pro - Ala - Gly - Thr. b) Não, pois o código genético é degenerado, o que significa que um aminoácido pode ser codificado por mais de um códon.
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