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BIOLOGIA I PRÉ-VESTIBULAR 35PROENEM.COM.BR 05 ÁCIDOS NUCLEICOS Paralelamente à investigação dos mistérios dos átomos por parte dos físicos, os bioquímicos e os especialistas em genética aprofundaram-se nos segredos da matéria viva até descobrirem que a atividade desta é regida por moléculas extraordinariamente complexas em sua estrutura e notáveis por suas propriedades: os ácidos nucleicos, que constituem a base da herança biológica. Os ácidos nucleicos são as substâncias responsáveis pela transmissão da herança biológica: as moléculas que regem a atividade da matéria viva, coordenando e dirigindo a química celular por meio da síntese de proteínas transmitindo os caracteres biológicos de uma geração a outra, nos processos reprodutivos. COMPOSIÇÃO E NATUREZA QUÍMICA Já no segundo quarto do século XIX o cientista suíço Friedrich Miescher isolou uma substância procedente dos núcleos celulares, à qual denominou nucleína, que passou a ser chamada mais tarde de ácido nucleico, por seu forte grau de acidez. Mas só quando o século XX avançou, demonstrou-se que essa substância era na realidade o suporte da herança dos caracteres nos seres vivos. Em 1944, as experiências de Oswald Theodore Avery, Colin M. MacLeod e Maclyn McCarty determinaram que um dos ácidos nucleicos, o DNA ou ácido desoxirribonucleico, podia transferir uma característica biológica de uma bactéria (no caso, um pneumococo) para outra. Em 1954, com base nos trabalhos da química inglesa Rosalind Franklin, James Dewey Watson e Francis Harry Compton Crick propuseram a estrutura de dupla hélice para explicar a disposição dos átomos na molécula de DNA. No começo da década de 1960, os franceses François Jacob e Jacques Monod postularam o possível papel de outro ácido nucleico, o chamado ácido ribonucleico mensageiro (RNAm), na célula, como transmissor e executor das instruções contidas no DNA. Os ácidos nucleicos são moléculas longas e complexas, de elevado peso molecular, constituídas por cadeias de unidades denominadas mononucleotídeos. Estes se compõem de um carboidrato ou açúcar de cinco átomos de carbono (uma pentose), de estrutura cíclica pentagonal, ao qual se une por um de seus extremos um grupamento fosfato e, por outro, uma base nitrogenada também de estrutura fechada. As bases nitrogenadas variam em composição. Assim, as bases púricas têm dois anéis com vários átomos de nitrogênio unidos ao esqueleto carbonado. A pirimidínica consta de um só anel hexagonal no qual se inserem átomos de nitrogênio, oxigênio e, em alguns casos, um radical metila. Os componentes variáveis nos mononucleotídeos são as bases, das quais há cinco tipos possíveis — duas púricas, a adenina e a guanina, e três pirimidínicas, a citosina, a uracila e a timina —, e nessa variabilidade reside o caráter “informativo” dos ácidos nucleicos e sua funcionalidade como moléculas codifi cadoras de informação biológica. O açúcar ou pentose pode ser de duas classes: em forma de ribose desoxigenada ou desoxirribose, que é a que constitui o esqueleto do DNA, ou, em sua variedade normal, conhecida simplesmente como ribose, própria do RNA. No primeiro caso, originam-se desoxirribonucleotídeos; no segundo, ribonucleotídeos. Os mononucleotídeos se unem entre si para compor, como já R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR36 BIOLOGIA I 05 ÁCIDOS NUCLEICOS foi dito, longas cadeias de centenas ou milhares de unidades que se dispõem em forma de estruturas fi lamentosas helicoidais, de dupla hélice no caso de DNA e de hélice simples no RNA. A borda de cada hélice é integrada pelas pentoses, que se engancham umas nas outras através das extremidades contendo ácido fosfórico, enquanto o contato entre uma hélice e outra se efetua pelo estabelecimento de pontes de hidrogênio por parte das bases nitrogenadas, obedecendo a determinadas leis bioquímicas. Cada ligação química é, portanto, o resultado da interação de um par de bases, cada uma das quais correspondente a uma das hélices. O acoplamento das bases não é arbitrário e atende a exigências espaciais, químicas e estruturais muito precisas. Sempre se emparelham uma base púrica e uma pirimidínica: a adenina sempre com a timina ou uracila, e a guanina com a citosina. SEQUÊNCIA E FUNÇÃO GENÉTICA A sequência dos ácidos nucleicos é específi ca e característica de cada ser vivo. Em tal sequência radicam-se, em suma, a individualidade e as diferenças existentes entre os organismos. As cinco bases, combinadas em todas as sequências imagináveis, com ou sem repetições e sem limite teórico de extensão, dão lugar a uma série infi nita de distintas cadeias possíveis. As cadeias são representadas pelas iniciais maiúsculas de cada base na ordem de sequência característica; por exemplo: AATCAGCTTTACGC. Logicamente, essa representação corresponde a uma das hélices; a da outra hélice será complementar, levando-se em conta os emparelhamentos antes indicados adenina (A) com timina (T), e guanina (G) com citosina (C), no que se refere ao DNA. Assim, no exemplo proposto, a complementar seria TTAGTCGAAATGCG. A composição anteriormente detalhada é universal e válida para todos os seres vivos, desde o vírus até o homem, o que reflete um fato importante: a unidade básica da estrutura da vida na Terra. Nos vírus, o ácido nucleico situa-se no interior, protegido por um invólucro proteico. Nos organismos procariontes, ou seja, que não dispõem de núcleo ou que o apresentam difuso, sem membrana nuclear, caso das bactérias, o DNA forma uma única estrutura circular que constitui o cromossomo bacteriano. Nos eucariotes, que já dispõem de núcleo protegido por invólucro próprio, como as plantas e animais, o DNA encontra- se encerrado no núcleo como uma substância difusa, na qual há também certas proteínas básicas chamadas histonas: é o que se conhece como cromatina.Antes de ocorrer a divisão celular, a cromatina fragmenta-se numa série de unidades, ou cromossomos, cujo número é constante para cada espécie. Em tais cromossomos estão os genes, conjuntos mais ou menos grandes de nucleotídeos dispostos segundo uma sequência dada, que codifi cam a informação precisa para um determinado caráter biológico. ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO O DNA, ácido desoxirribonucleico, é formado pela pentose desoxirribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, timina (esta, ausente no RNA), adenina e guanina. É a substância responsável pela herança biológica de todos os seres vivos, à exceção de muitos vírus, nos quais esse papel é representado pelo RNA. No período denominado interfase, imediatamente anterior à divisão celular, o DNA experimenta o processo de autoduplicação, ou seja: suas moléculas duplicam-se, de modo que mais tarde, ao formarem- se as duas hélices fi lhas a partir de uma única célula-mãe, cada uma delas possa receber a totalidade do material genético. Na duplicação, a dupla hélice se abre e cada um dos dois fi lamentos que a compõem se separa e é sintetizado, graças à intervenção de diferentes enzimas, um fi lamento complementar. ÁCIDO RIBONUCLEICO O ARN é o ácido ribonucleico ou RNA, constituído pela pentose ribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, uracila (esta, ausente do DNA), adenina e guanina. Compõe-se de uma só cadeia helicoidal e apresenta três classes, cada uma das quais cumpre uma função específi ca na célula: o chamado ARN mensageiro (ARNm), sintetizado pela ação de diversas enzimas a partir de um fi lamento de DNA que lhe serve de guia, no processo conhecido como transcrição; o ARN ribossômico, componente essencial, junto com as proteínas, dos orgânulos celulares chamados ribossomas; e o ARN de transferência, que translada os diversos aminoácidos (unidades estruturais das proteínas) até onde se está sintetizando uma molécula proteica, sob a direção de um ARNm, e os insere no ponto exato para obter a sequência exata, no processo denominado tradução. R ep ro du çã o pr oibi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 05 ÁCIDOS NUCLEICOS 37 BIOLOGIA I PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Estabeleça duas diferenças entre DNA e RNA. 02. Classifi que os tipos de bases nitrogenadas. 03. Descreva o tipo de base nitrogenada exclusiva do DNA e RNA, respectivamente. 04. Explique como podemos diferenciar o nucleotídeo de um DNA e de um RNA. 05. Aponte o número de ligações de hidrogênio existente entre as bases nitrogenadas. PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. No esquema abaixo sobre a estrutura do DNA, os números 1, 2 e 3 representam, respectivamente: a) Base nitrogenada, desoxirribose e fosfato. b) Base nitrogenada, fosfato e desoxirribose. c) Fosfato, desoxirribose e base nitrogenada. d) Fosfato, base nitrogenada e desoxirribose. e) Desoxirribose, fosfato e base nitrogenada. 02. O DNA e o RNA são constituídos de muitas unidades, os nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada. A diferença entre DNA e RNA está: a) na pentose e nas bases nitrogenadas. b) no fosfato e nas bases nitrogenadas. c) na pentose e no fosfato. d) na pentose, nas bases nitrogenadas e no fosfato. e) apenas nas bases nitrogenadas. 03. Sabemos que existem dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA e o RNA. A respeito dessas duas moléculas, marque a alternativa correta. a) O RNA é encontrado apenas na região do núcleo e no citosol. b) O DNA é encontrado apenas no interior do núcleo das células. c) Tanto o DNA quanto o RNA possuem em sua composição a ribose. d) A base nitrogenada timina é exclusiva do DNA. e) A base nitrogenada guanina é exclusiva do RNA. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR38 BIOLOGIA I 05 ÁCIDOS NUCLEICOS 04. Dentre os pontos mais importantes para a manutenção da confi guração in vivo de uma molécula de DNA, encontram-se os pareamentos de bases nitrogenadas realizados entre duas fi tas deste ácido nucleico. Assim, considere que as razões entre as bases nitrogenadas adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G) foram mensuradas em cinco amostras e os resultados, expostos na tabela a seguir. amostras 1 2 3 4 5 Razão A/T 30% 15% 65% 5% 80% Razão C/G 70% 85% 35% 95% 20% Baseando-se na energia presente nas pontes de hidrogênio que são estabelecidas mediante o pareamento das bases nitrogenadas, a amostra que demanda maior quantidade de calor para ser desnaturada equivale à a) amostra 1. b) amostra 2. c) amostra 3. d) amostra 4. e) amostra 5. 05. A quantifi cação e descrição do código genético depende, em parte, da capacidade de identifi car sua sequência através de métodos laboratoriais. Em outros casos, no entanto, é sufi ciente obter informação a respeito da quantidade de nucleotídeos presentes em uma dupla fi ta de DNA. Desta forma, suponha um método indireto que tenha retornado como resultado de uma medição, o valor de 150 adeninas, em uma molécula de DNA dupla fi ta que contenha um total de 1000 bases nitrogenadas. Pode-se inferir que o produto analisado contenha, em relação às outras bases nitrogenadas a) 15% de guanina, 35% de timina e 35% de citosina. b) 20% de guanina, 20% de timina e 45% de citosina. c) 35% de guanina, 15% de timina e 35% de citosina. d) 45% de guanina, 20% de timina e 20% de citosina. e) 55% de guanina, 15% de timina e 15% de citosina. 06. A espectroscopia de emissão com plasma induzido por laser (Libs, na sigla em inglês) é a tecnologia usada pelo robô Curiosity, da Nasa, em Marte, para verifi cação de elementos como ferro, carbono e alumínio nas rochas marcianas. Um equipamento semelhante foi desenvolvido na Embrapa Instrumentação, localizada em São Carlos, no interior paulista. No robô, um laser pulsado incide em amostras de folhas ou do solo e um conjunto de lentes instaladas no equipamento e focadas em um espectrômetro possibilita identifi car os elementos químicos que compõem o material. Pesquisa Fapesp, janeiro de 2014. Adaptado. Incidindo-se o laser pulsado em amostras de folhas, certamente será identifi cado, por meio do espectrômetro, o elemento químico fósforo, que compõe as moléculas de a) lipídios. b) proteínas. c) aminoácidos. d) glicídios. e) nucleotídeos. 07. O diagrama a seguir representa um nucleotídeo de DNA com as subunidades X, Y e Z Assinale a alternativa CORRETA que identifi ca o nucleotídeo acima como sendo um monômero do DNA: a) X é uma ribose. b) Y é um fosfato. c) Z é uma timina. d) X é uma uracila. e) Z é um nucleosídeo. 08. Cynthia é mãe e bióloga; liberou alguns doces de festas de aniversário para apresentar às crianças, de uma forma bem simples, o conceito de molécula. Vejamos: – Usamos tubinhos gelatinosos para demonstrar a pentose e o fosfato. No meio, as jujubas retratam as bases nitrogenadas. O pareamento entre adenina-timina e citosina-guanina foi feito sempre com as mesmas cores. O palito de dente foi utilizado para as pontes de hidrogênio. Claro que as representações foram rudimentares, porque elas vão aprender na escola, quando for o momento. Disponível em: http://www.falamae.com/2015/03/moleculas-com-doces.html O que deve ser feito para adequar melhor o pareamento? a) Colocar dois pedaços de palito de dente para representar a ligação de pontes de hidrogênio entre guanina e citosina. b) Colocar três pedaços de palito de dente para representar a ligação de pontes de hidrogênio entre adenina e timina. c) Juntar duas jujubas laranjas para representar uma timina com dois anéis e uma vermelha para representar uma adenina com um anel. d) Juntar duas jujubas verdes para representar uma guanina com dois anéis e uma amarela para representar uma citosina com um anel. e) Usar, respectivamente, uma e duas jujubas de cores iguais para representar as bases púricas e pirimídicas e seus anéis. 09. O DNA é o material genético dos seres vivos. A molécula é uma dupla hélice formada pela união de nucleotídeos e sua estrutura possibilita a duplicação, o que é fundamental para a hereditariedade, bem como para a expressão da informação genética. Com base nos conhecimentos sobre ácidos nucleicos e genética, pode-se afi rmar: a) um exame de DNA, para avaliar a paternidade de uma criança, não tem a capacidade de diferenciar gêmeos monozigóticos. b) a sequência de nucleotídeos que compõe o DNA de uma espécie é o seu código genético. c) em células eucarióticas, o RNAm é traduzido no núcleo e, em seguida, transportado para o citoplasma, onde será processado e transcrito. d) as diferentes células de um mesmo organismo sintetizam proteínas distintas porque apresentam diferenças no código genético. e) a complexidade de um organismo está diretamente relacionada à quantidade de DNA que ele possui, quanto maior a quantidade de DNA, maior o número de genes e mais complexo o organismo. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 05 ÁCIDOS NUCLEICOS 39 BIOLOGIA I 10. Em 1950, Erwin Chargaff e colaboradores estudavam a composição química do DNA e observaram que a quantidade de adenina (A) é igual à de timina (T), e a quantidade de guanina (G) é igual à de citosina (C) na grande maioria das duplas fitas de DNA. Em outras palavras, esses cientistas descobriram que o total de purinas (A+G) e o total de pirimidinas (C+T) eram iguais. Um professor trabalhou esses conceitos em sala de aula e apresentou como exemplo uma fita simples de DNA com 20 adeninas, 25 timinas, 30 guaninas e 25 citosinas. Qual a quantidade de cada um dos nucleotídeos, quando considerada a dupla fita de DNA formada pela fita simples exemplificada pelo professor? a) Adenina: 20; Timina: 25; Guanina: 25; Citosina: 30 b) Adenina: 25; Timina: 20; Guanina: 45; Citosina: 45 c) Adenina: 45; Timina: 45; Guanina: 55; Citosina: 50 d) Adenina: 50; Timina: 50; Guanina: 50; Citosina: 50 e) Adenina: 55; Timina: 55; Guanina: 45; Citosina: 45 11. (PUCCAMP) O corante I é específico para DNA e o corante II para RNA. Um pesquisadorusou esses dois corantes em células fixadas e observou sua ação sobre algumas organelas citoplasmáticas. Assinale, no quadro a seguir, a alternativa que representa os possíveis resultados obtidos por esse pesquisador (o sinal + significa reação positiva e o sinal - negativa). Ribossomos Complexo de Golgi MItocôndrias Corante I Corante II Corante I Corante II Corante I Corante II a) + + + - - - b) + + - + + - c) + - - + - + d) - + - - + + e) - + + + + - 12. (UFLA) Os organismos vivos requerem energia para o crescimento e manutenção do seu metabolismo. Moléculas orgânicas como a apresentada no esquema a seguir conservam a energia que é utilizada para a biossíntese dos componentes celulares, a partir de precursores simples. Analise a figura e marque a alternativa que descreve a composição molecular deste importante transportador de energia. a) 1 - Base Nitrogenada: Adenina; 2 - Açúcar: Ribose; 3 - Constituinte inorgânico: Fosfato; 4 - Energia de ligação: Alta; 5 - Ácido nucléico: Desoxirribonucléico; b) 1 - Base Nitrogenada: Adenina; 2 - Açúcar: Desoxirribose; 3 - Constituinte inorgânico: Fosfato; 4 - Energia de ligação: Alta; 5 - Ácido nucléico: Ribonucléico; c) 1 - Base Nitrogenada: Adenina; 2 - Açúcar: Ribose; 3 - Constituinte inorgânico: Nitrato; 4 - Energia de ligação: Alta; 5 - Ácido nucléico: Ribonucléico; d) 1 - Base Nitrogenada: Adenina; 2 - Açúcar: Ribose; 3 - Constituinte inorgânico: Fosfato; 4 - Energia de ligação: Baixa; 5 - Ácido nucléico: Ribonucléico; e) 1 - Base Nitrogenada: Adenina; 2 - Açúcar: Ribose; 3 - Constituinte inorgânico: Fosfato; 4 - Energia de ligação: Alta; 5 - Ácido nucléico: Ribonucléico; 13. (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 14. (FMP) Considere que a base nitrogenada púrica do terceiro códon do RNAm descrito abaixo tenha sido substituída por uma guanina: RNAm = AUG UCU AUC GGG UUG O quadro a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos codificados por cada um deles. Códon do RNAm Aminoácido AGG arginina AGC serina AUC isoleucina AUG metionina GUC valina GGC glicina O novo aminoácido codificado a partir dessa alteração é a) arginina b) metionina c) valina d) serina e) glicina 15. Um pesquisador interessado em compreender a estrutura de ácidos nucléicos realizou um experimento com moléculas de DNA isoladas do sangue de doadores voluntários. Inicialmente, estas amostras eram adicionadas a uma solução aquosa contendo uma sonda fluorescente e, então, submetidas a temperaturas baixas (inferiores a 37 ºC). Posteriormente, os tubos contendo os exemplares eram progressivamente aquecidos (até atingirem 100 ºC), medindo-se, a cada grau alterado, a taxa de incorporação da sonda ao DNA analisado. Considere que a sonda utilizada somente se intercala ao DNA quando o mesmo encontra-se em sua conformação natural (dupla-fita). R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR40 BIOLOGIA I 05 ÁCIDOS NUCLEICOS Assinale a alternativa que indica a fita de DNA cuja estrutura em dupla-fita possibilitaria a detecção de fluorescência a maiores temperaturas durante a realização do experimento. a) ATAACCCATG b) GCTAGGCCGC c) TAAACTAATC d) CACTTAATAG e) ACCCGTACAA 16. 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. 17. Adenina, guanina e citosina são bases presentes tanto na estrutura de DNA como na de RNA. Qual das moléculas abaixo também está presente em ambas? a) Uracil. b) Timina. c) Ribose. d) Fosfato. e) Desoxirribose. 18. 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. Amostra Bases nitrogenadas % Relações molares A G C T A/T G/C 1 28,9 17,9 17,8 27,4 1,05 1,00 2 24 33 33 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). 19. 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 complementar, servindo de molde para a cópia do material genético. 20. Observe a figura abaixo, que representa o emparelhamento de duas bases nitrogenadas. Indique a alternativa que relaciona corretamente a(s) molécula(s) que se encontra(m) parcialmente representada(s) e o tipo de ligação química apontadapela seta. Molécula(s) Tipo de ligação química a) Exclusivamente DNA Ligação de hidrogênio b) Exclusivamente RNA Ligação covalente apolar c) DNA ou RNA Ligação de hidrogênio d) Exclusivamente DNA Ligação covalente apolar e) Exclusivamente RNA Ligação iônica R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 05 ÁCIDOS NUCLEICOS 41 BIOLOGIA I APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (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. 02. (UEG 2005) A figura a seguir refere-se à hereditariedade: SILVA JÚNIOR, César; SASSON, Sezar. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1998. p.12. a) Qual a característica do DNA, enquanto molécula mandatária da informação genética, que permite a transmissão dessa informação do organismo para seus descendentes? b) A ocorrência de mutações é importante para a evolução da espécie? Justifique sua resposta. 03. (UFRN 2005) O teste de paternidade usando o DNA tornou-se muito frequente hoje. No entanto, as pessoas têm muitas dúvidas a respeito desse tipo de exame. As frases a seguir constam numa lista de “mitos e verdades sobre o teste de DNA” encontrada na internet (http://www.gene.com.br). I. “O exame de DNA só pode ser feito com sangue.” II. “Sou primo da mãe e estou com medo do resultado ser positivo, mesmo que eu não seja o verdadeiro pai.” III. “Ele já morreu e não deixou nenhum outro parente vivo. Nunca poderei provar que ele era o pai do meu filho.” Justifique por que cada uma das frases constitui um “mito”. 04. A quantificação e descrição do código genético depende, em parte, da capacidade de identificar sua sequência através de métodos laboratoriais. Em outros casos, no entanto, é suficiente obter informação a respeito da quantidade de nucleotídeos presentes em uma dupla fita de DNA. Desta forma, suponha um método indireto que tenha retornado como resultado de uma medição, o valor de 150 adeninas, em uma molécula de DNA dupla fita que contenha um total de 1000 bases nitrogenadas. Determine a proporção de bases nitrogenadas apresentada pela dupla-fita de DNA analisada. 05. (UERJ 2010) Em uma pesquisa, cientistas extraíram amostras de DNA de três espécies diferentes e determinaram suas relações ( ) ( ) + + G C A T , apresentadas na tabela a seguir. Amostra ( ) ( ) + + G C A T 1 0,82 2 1,05 3 1,21 Em seguida, aqueceram-se as amostras e mediu-se a temperatura de desnaturação de cada uma delas. Sabe-se que, na temperatura de desnaturação, todas as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas estão rompidas. Identifique a amostra com maior temperatura de desnaturação. Justifique sua resposta. GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. C 02. A 03. D 04. D 05. C 06. E 07. C 08. D 09. A 10. C 11. D 12. E 13. B 14. C 15. B 16. C 17. D 18. A 19. E 20. A EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. 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. 02. a) A duplicação e replicação semiconservativa das moléculas de DNA. b) Sim, pois junto com a recombinação gênica, as mutações aumentam a variabilidade genética. 03. I. O teste de paternidade é viabilizado através da obtenção de DNA não somente de células sanguíneas, mas de qualquer tecido que contenha DNA; II. O filho apresenta 50% do seu material genético proveniente da mãe e 50% do pai. A semelhança genética do primo em questão seria menor que 50%; III. O material genético pode ser colhido de cadáveres a partir de restos mortais, tais como ossos ou fios de cabelo. 04. Adenina: 15%; timina: 15%; guanina: 35% e citosina: 35% 05. A amostra 3 é a que apresenta maior temperatura de desnaturação, pois é a que possui maior proporção de G+C, o que significa dizer que é a amostra que possui maior números de ligação de hidrogênio (ponte de hidrogênio), já que entre Timina e Adenina ocorrem apenas duas pontes de hidrogênio enquanto que entre Citosina e Guanina ocorrem três. Quanto mais pontes de hidrogênio a molécula tiver, maior deverá ser a energia aplicada para rompê-las. ANOTAÇÕES R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR42 BIOLOGIA I 05 ÁCIDOS NUCLEICOS R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P.
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