PARTE 5 - REVISÃO PARA O SIMULADO - 1O. ANO - EM - PROFESSORA ROSANE SANTOS

REVISÃO PARA O SIMULADO – 1º. ANO – EM – PARTE 5

ÁCIDOS NUCLÉICOS

                                           DNA = ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO

ácidos nucléicos                                                                                                    CONSTITUÍDOS POR NUCLEOTÍDEOS

                                                          RNA = ÁCIDO RIBONUCLÉICO

      DNA

Na maioria dos seres vivos, o DNA é o material genético; ele está presente nos cromossomos e transmite, de geração para geração, a informação genética. Sua molécula parece uma escada em caracol, cujos degraus são formados por quatro bases nitrogenadas: Adenina, timina, guanina e citosina.

As bandas laterais da hélice são formadas por moléculas de fosfato (P), que alternam com moléculas de desoxirribose, e os "degraus" centrais são pares de bases ligados entre si por pontes de hidrogénio.

A especificidade de ligações de hidrgénio entre as bases é chamada de complementaridade de bases:

• A adenina liga-se à timina (A-T) por duas ligações de hidrogénio
• A guanina liga-se à citosina (G-C) por três ligações de hidrogénio

Características do DNA:

·         Universalidade - a estrutura do DNA é a mesma em todas as espécies e é universal no mundo vivo;

·         Variabilidade do DNA - cada indivíduo é único tendo o seu próprio DNA;

·         Redundância - vários códons podem codificar o mesmo aminoácido;

·         Não é ambíguo - a cada códon corresponde um e um só aminoácido.

Estas moléculas situam-se no núcleo e, em pequenas quantidades, nas mitocôndrias e nos cloroplastos.

Podemos então afirmar que é nas sequências nucleotídicas que está codificada a informação genética que define as características de cada indivíduo.

Analisando a estrutura do DNA, encontramos os genes, que são unidades de hereditariedade que contêm informação para a sequência de aminoácidos de uma proteína ou de um polipéptido. O conjunto de genes de um organismo ou de uma espécie constitui o seu genoma.

      RNA

Por sua vez, o RNA está relacionado ao controle da atividade celular.

Em 1953, Watson e Crick, descobriram o formato em dupla hélice da molécula do DNA. Isso permitiu que se entendesse, mais tarde, a sua capacidade de duplicação, produzindo moléculas idênticas a si próprio, e a de fabricar RNA.

O RNA apresenta algumas diferenças:

• Apresenta uma estrutura em cadeia simples

• A pentose é a ribose

• As bases azotadas são adenina, guanina, citosina e uracila

• Cadeias curtas, com algumas centenas de nucleótidos

• Localiza-se, principalmente no hialoplasma.

Existem três tipos de RNA:

• RNAt

• RNAm

• RNAr

O METABOLISMO DE CONTROLE: o DNA, o RNA e a síntese de proteínas

A DUPLICAÇÃO DO DNA MANTÉM AS CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS

A estabilidade das espécies deve-se à transmissão do mesmo tipo de informação hereditária, através dos genes. Os genes são pedaços de DNA e têm a impressionante capacidade de fabricar cópias idênticas de si mesmos, e de se autoduplicar.

O DNA FABRICA RNA, POR MEIO DO QUAL CONTROLA A ATIVIDADE CELULAR

                As moléculas de DNA comandam todas as atividades químicas do metabolismo celular. Isso ocorre, na realidade, através do controle que o DNA exerce sobre a fabricação das enzimas.

           DNA        fabrica        RNA        que          ENZIMA          catalizadora da             MELANINA

         (gene)                                       produz       (proteína)          produção de          (pigmento da pele)

Assim, a característica “cor da pele” depende da produção de melanina; essa produção depende da presença de uma enzima, que, por sua vez, depende de uma molécula de RNA, que depende do DNA que a fabricou.

DUPLICAÇÃO, TRANCRIÇÃO E TRADUÇÃO

          O DNA duplica-se, o que permite a distribuição de informação hereditária idêntica nas células-filhas e nos descendentes (duplicação).

Por outro lado, o DNA faz RNA, processo que é chamado transcrição.

O RNA, no citoplasma, comanda a síntese de proteínas, processo denominada tradução.

Por fim, a mutação, que não aparece no esquema, é, muitas vezes, uma duplicação que envolve um “engano”, levando ao surgimento de características novas.

ESTRUTURA DO DNA E DO RNA

NUCLEOTÍDEOS

Os nucleotídeos são conhecidos principalmente como componentes estruturais dos ácidos nucléicos. No entanto, eles também são compostos transportadores de energia e possuem funções sinalizadoras em diversos sistemas biológicos. Também merece ser citado que são componentes estruturais de intermediários metabólicos e cofatores enzimáticos. A estrutura dos nucleotídeos é composta por três unidades básicas:

              FOSFATO + AÇÚCAR (do grupo Pentoses) + BASE NITROGENADA (A, T, G, C)

Há quatro tipos de bases no DNA: duas delas, maiores, ditas púricas, são constituídas por um anel duplo de C e N; as outras duas, menores, são compostas de um anel simples e chamam-se pirimídicas.

                                   

Bases púricas = ADENINA E GUANINA

BASES PIRIMÍDICAS = CITOSINA E TIMINA

Os nucleotídeos, são unidades dos ácidos nucléicos, ligam-se entre si formando longas moléculas

A MOLÉCULA DE DNA

Em 1953, Watson e Crick propuseram um modelo para a molécula de DNA, que foi confirmado desde então por muitos dados experimentais. Neste modelo, a molécula é constituída por duas cadeias de nucleotídeos, semelhantes à da figura. Em cada cadeia, os nucleotídeos estão ligados uns aos outros pelos fosfatos. Além disso, as duas cadeias estão ligadas  uma à outra pelas suas bases nitrogenadas, por meio de pontes de hidrogênio. Por motivos de configuração molecular, a ligação ocorre entre pares de bases específicas. Assim, a adenina liga-se somente à timina, e a citosina liga-se sempre a guanina.

Ainda segundo Watson e Crick, a “escada de corda”, no entanto, apresenta-se torcida, e em forma de dupla hélice, como no esquema ao lado.

A INDIVIDUALIDADE DE MOLÉCULAS DE DNA

Uma molécula de DNA pode diferir da outra, inicialmente, pelo número total de nucleotídeos e sequência dos “degraus”, (pares de bases). Da mesma forma que nas proteínas, aqui também a sequencia das unidades é fundamental para caracterizar a molécula e determinar seu papel na célula.

O número de sequências possível, virtualmente infinito, permite a existência de uma variedade de genes extremamente grande.

A ESTRUTURA DO RNA

O RNA também é uma longa fita de nucleotídeos ligados entre si. Contrariamente ao DNA, a molécula de RNA é sempre formada por uma fita única.

DIFERENÇAS DOS NUCLEOTÍDEOS DE RNA, EM RELAÇÃO AOS DO DNA

               

·   No RNA a pentose é sempre uma ribose / No DNA a pentose é uma desoxirribose.

·   Nos nucleotídeos de RNA pode estar presente uma das quatro bases nitrogenadas seguintes: adenina, guanina, citosina e uracila. / Nos nucleotídeos de DNA pode estar presente uma das quatro bases nitrogenadas seguintes: adenina, guanina, citosina e timina.

·   Uracila é exclusiva de RNA / Timina é exclusiva de DNA

·  O RNA é uma fita simples / O DNA fita dupla (dupla-hélice)

Como o DNA é uma dupla fita, devemos representar ambas as fitas:

A-T-G-C-A-A-C-G-T-A-G-C-C-T-A-A-G-T

T-A-C-G-T-T-G-C-A-T-C-G-G-A-T-T-C-A

Repare que as bases se ligam em uma sequência determinada. É isso que permite ao DNA se duplicar com fidelidade. Quando vai se duplicar, o DNA "abre" suas cadeias, gerando duas fitas separadas. Cada uma das fitas incorpora novas bases (na sequência correta) e assim forma um novo DNA. Ou melhor, dois. De cada dupla fita de DNA teremos ao final, duas novas moléculas no lugar da original.

Duplicação das Moléculas de DNA

Uma importante propriedade das moléculas de DNA é a capacidade de duplicação, o que permite a geração de cópias idênticas de si mesmas. A expressão "autoduplicação" não é totalmente correta, uma vez que sem a presença de enzimas e de matéria-prima, uma molécula de DNA não é capaz de se duplicar. Durante a duplicação do DNA, chamada replicação, os dois filamentos complementares que formam uma só molécula de DNA se separam por ruptura das pontes de hidrogênio que mantêm unidas as bases complementares. A enzima DNA-polimerase usa cada filamento da molécula de DNA como molde para a montagem de um novo filamento.

 Quando os dois filamentos de nucleotídeos se separam, deixam expostas as suas bases nitrogenadas. Outros nucleotídeos de DNA se aproximam dessas bases expostas, estabelecendo com elas pontes de hidrogênio. Assim sendo, em frente a cada um dos nucleotídeos dos filamentos originais, colocam-se nucleotídeos complementares: em frente a um nucleotídeo com adenina, coloca-se um nucleotídeo com timina, e vice-versa. Em frente a um nucleotídeo com guanina, coloca-se um nucleotídeo com citosina, e vice-versa. Dessa forma, quando o processo se completa, em frente de cada filamento antigo é montado um filamento novo, com os nucleotídeos recém-chegados.

Observe que as duas moléculas novas são idênticas entre si e à molécula original, que serviu de molde para a formação dessas duas moléculas-filhas. Em cada molécula nova de DNA, apenas um filamento é realmente recém-formado. O outro filamento foi preservado da molécula inicial, e serviu de "forma" para a montagem do filamento novo. Por isso, diz-se que a replicação do DNA é uma duplicação semiconservativa, porque cada molécula-filha conservou, ao final da duplicação, uma das fitas, portanto, a metade da molécula-mãe.

                Para a duplicação acontecer, são necessárias várias enzimas. Uma delas, a helicase, separa as duas hélices: uma da outra, a DNA polimerase, permite a ligação de nucleotídeos novos aos moldes de DNA.

Como o DNA fabrica rna

               

O DNA além de se duplicar, também fabrica o RNA. Enquanto a duplicação é uma propriedade que permite a transmissão de informação genética às células-filhas, a produção de RNA relaciona-se à síntese de proteínas, no citoplasma. Na verdade, quando  um gene – ou seja, um trecho de DNA de um cromossomo – vai se expressar, ele produz um certo RNA que irá comandar a produção de uma determinada proteína.

A sequência do DNA, irá condicionar a sequência da molécula de RNA a ser produzida.

 A molécula de RNA é uma fita simples e a informação para que ela seja produzida está contida apenas numa das fitas de DNA, e não nas duas. Para o processo ocorrer, é necessária uma enzima especial, chamada de RNA polimerase, que, além de afastar as fitas de DNA, permite o encaixe de nucleotídeos de RNA.

Cistron ou gene é o segmento de DNA que, através das bases nitrogenadas, codifica a seqüência de aminoácidos de uma proteína.

Códon é a seqüência de três bases que codificam um código.

Transcrição é a produção de RNA pelo DNA.

Tradução é o processo de síntese ou fabricação de proteínas (construção da cadeia de aminoácidos). Para a fabricação das proteínas é necessário que estruturas celulares chamadas ribossomos decodifiquem a mensagem contida na molécula de mRNA (RNA mensageiro) para uma cadeia de aminoácidos. A decodificação está baseada em trincas de nucleotídeos, chamadas códons, que são usados para especificar o aminoácido. A correspondência entre uma trinca de nucleotídeos e um aminoácido é chamada de código genético.

Exercitando o cérebro

01- A melanina só é produzida, nas células, se houver a enzima adequada. A responsabilidade direta da produção dessa enzima no citoplasma, é:

a) da sequencia de aminoacidos;     
b) do RNA;                                    
c) do DNA;

d) da estrutura terciaria da proteina.
e ) do cromossomo.

02- (UFMS) Os processos biológicos indicados como 1, 2 e 3, no esquema que se segue, correspondem respectivamente, a:

a) replicação, transcrição e tradução.

b) transcrição, replicação e tradução.

c) replicação, tradução e transcrição.

d) transcrição, tradução e replicação.

e) tradução, replicação e transcrição.

03- ((Fuvest-SP) Bactérias foram cultivadas em um meio nutritivo contendo timina radioativa, por centenas de gerações. Dessa cultura, foram isoladas 100 bactérias e transferidas para um meio sem substâncias radioativas. Essas bactérias sofreram três divisões no novo meio, produzindo 800 bactérias. A análise dos ácidos nucléicos mostrou que dessas 800 bactérias.

a)100 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA.

b)200 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA.

c)400 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA.

d)200 apresentavam o DNA e o RNA marcados.

e)todas apresentavam o DNA e o RNA marcados.

04- (PUC-RS/99) Os cromossomos são constituídos principalmente por:

a) fosfolipídeos.                                                  
b) proteínas.                                                     
c) ácido ribonucléico.

d) enzimas.
e) ácido desoxirribonucléico.

05- Considere um segmento de molécula de DNA com a seguinte seqüência de bases:

AAT – CAA – AGA – TTT – CCG.

Quantos aminoácidos poderá ter no máximo, uma molécula de proteína formada pelo segmento considerado?

a) 15                                                                    
b) 10                                                                                                                  
c) 5

d) 3
e) 1

06- Analise as alternativas abaixo, relacionadas com o código genético:

I. Um mesmo códon pode codificar mais de um aminoácido.

II. Um aminoácido pode ser codificado por diferentes códons.

III. O código usado na espécie humana é o mesmo dos vírus.

Estão corretas:

a) I e II                                                                 
b) I e III                                                                
c) II e III

d) Apenas II
e) I, II e III

07. Uma proteína é constituída por 350 aminoácidos. Quantos nucleotídeos apresenta a cadeia do ADN que codificou tal proteína?

a) 150                                                                  
b) 350                                                                  
c) 450

d) 700
e) 1 050

08. Em relação à síntese protéica é errado afirmar que:

a) Uma das fitas do DNA é transcrita, formando-se uma molécula de RNA mensageiro.
b) A tradução da fita do RNA mensageiro é feita nos ribossomos.

c) Os ribossomos originam-se do nucléolo.

d) Cada RNA mensageiro codifica uma cadeia polipeptídica.

e) Cada RNA de transferência possui um anticódon específico, que se prende o aminoácido que irá transportar até o ribossomo.

09. (UF - Sergipe) A seleção de cada aminoácido que entra na composição de cadeia polipeptídica é determinada por uma seqüência de:

a) 2 nucleotídeos do DNA;

b) 2 nucleotídeos do RNA;

c) 3 nucleotídeos do RNA;

d) 3 desoxirriboses do DNA;

e) 3 riboses do RNA mensageiro.

10. Considerando o seguinte esquema:

As etapas 1, 2 e 3 representam, respectivamente, os processos de:

a) replicação, transcrição e tradução;

b) replicação, tradução e transcrição;

c) transcrição, replicação e tradução;

d) transcrição, tradução e replicação;

e) tradução, replicação e transcrição.

11- (PUC-SP) “Duas cadeias polinucleotídicas, ligadas entre si por pontes de hidrogênio, são constituídas por fosfato, desoxirribose, citosina, guanina, adenina e timina.” O enunciado anterior refere-se a molécula de:

a) ATP                    
b) FAD                   
c) RNA                   
d) DNA                   
e) NAD

12- No ano de 2003, foram comemorados os 50 anos da “descoberta” da estrutura tridimensional do DNA. Com relação às características dessa molécula, ao papel que ela desempenha nos seres vivos e aos processos em que se encontra envolvida, é correto afirmar que:

I- É formada por duas fileiras de nucleotídeos torcidas juntas em forma de hélice.

II- Em sua composição é possível encontrar quatro bases nitrogenadas diferentes: a adenina, a citosina, o aminoácido e a proteína.

III- Ela tem a capacidade de se autoduplicar.

IV- Nela está contida a informação genética necessária para a formação de um organismo.
V- A mensagem nela contida pode ser transcrita para uma outra molécula denominada RNA.
a) Somente I e II são verdadeiras.

b) I, IV e V são verdadeiras.

c) II, III e IV são verdadeiras.

d) I e IV são verdadeiras.

e) Todas são verdadeiras

13- O DNA tem duas propriedades fundamentais. Que propriedades são essas e qual é sua importância biológica?

 Autoduplicação e síntese de RNA. A autoduplicação permite transmitir a programação da célula a células-filhas e a organismos-filhos. Pela síntese de RNA, o DNA controla a produção de proteínas celulares, muitas delas enzimas; dessa forma, o DNA controla a atividade metabólica da célula.

14- Numa das propriedades que você irá citar ao responder a questão 1, podem ocorrer “enganos”. Como são chamados esses acidentes? A que resultados eles levam?

 Esse tipo de acidente chama-se mutação e pode levar à produção de uma proteína diferente, que perdeu a função ou teve sua função alterada.

15- (Unicamp-SP) A análise da composição de nucleotídeos do ácido nucléico, que constitui o material genético de quatro diferentes organismos, mostrou o seguinte resultado:

% de nucleotídeos
Organismo	Adenina	Guanina	Timina	Citosina	Uracila
A	23,3	26,7	23,5	26,5	0
B	17,3	40,7	28,2	14,0	0
C	27,5	14,3	0	35,5	22,7
D	18,5	31,5	18,3	31,7	0

Com base nesses resultados responda o que se pede abaixo e justifique as respostas:

a) Qual é o ácido nucléico de cada um desses organismos?

A: DNA / B: DNA / C: RNA / D: DNA. As moléculas A, B e D possuem base nitrogenada timina, exclusiva do DNA; enquanto a molécula C, possui uracila, base nitrogenada presente apenas no RNA.

b) Quantas cadeias polinucleotídicas possuem o ácido nucléico de cada um desses organismos?

 A molécula A possui duas cadeias, o que pode ser deduzido pelo fato de que a porcentagem da base adenina e timina é a mesma. Na molécula  de DNA, essas duas bases, quando pertencentes a cadeias complementares, estão unidas por pontes de hidrogênio; o mesmo ocorre com a base citosina e guanina. Já as moléculas B, C e D possuem cadeias simples porque a porcentagem de bases que poderiam ser complementares não é a mesma.

16- (FGV-SP) Considerando-se o total de bases nitrogenadas do DNA de uma espécie qualquer igual a 100, se nela existirem 15% de timina, qual será a porcentagem das demais bases nitrogenadas?
T = 15%;  A = 15%; C = 35%; G = 35%

17- (UFV-MG) Considere a tabela abaixo, contendo códigos de trincas de bases do DNA com os aminoácidos correspondentes, para resolver os itens seguintes:

Trinca de bases	Aminoácidos
AGG
CAA
TTA
CCG
TTC

a) Determine a sequência de bases do RNAm que foi utilizado para sintetizar o seguinte polipeptídeo:

 RNAm: UCC – GUU – AAU – UCC – GGC – AAG

b) Se ocorresse uma substituição, por uma adenina, na 3ª. Base do códico correspondente ao 6º. Aminoácido do polipepitídeo, qual seria o aminoácido da tabela a ser incorporado?
Seria incorporado o seguinte aminoácido:

c) Qual é o anticódon correspondente ao novo aminoácido incorporado?

O anticódon seria UUA

18- (Unifesp-SP) O jornal Folha de São Paulo (23/09/2020) noticiou que um cientista espanhol afirmou ter encontrado proteínas no ovo fóssil de um dinossauro que poderiam ajudá-lo a reconstituir o DNA desses animais.

Faça um esquema simples, formado por palavras e setas, demonstrando como, a partir de uma sequência de DNA, obtém-se uma proteína.

Sequência de nucleotídeo do DNA      sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro        sequência de aminoácidos na proteína

19- (FUVEST) Qual o papel do RNA mensageiro e do RNA transportador na síntese de proteínas?

 RNA-m leva a mensagem genética ao ribossomo. / RNA-t transporta aminoácidos para os  ribossomos.

20- Uma célula terminou de sintetizar uma enzima constituída por uma cadeia de 56 aminoácidos. Quantas moléculas de RNA-m e de RNA-t foram usadas na biossíntese?

Uma molécula de RNA-m e 56 moléculas de RNA-t.

21- De que maneira os genes determinam o fenótipo de um organismo?

Através de síntese de proteínas que, produzindo estruturas celulares ou funcionando  como enzimas, determinam as características de um organismo.

22- Defina os seguintes termos, usados em genética molecular:

a) cistron -  Cistron ou gene é o segmento de DNA que, através das bases nitrogenadas, codifica a seqüência de aminoácidos de uma proteína.
b) códon -   É a seqüência de três bases que codificam um código.

23- Escreva a sequência de bases da fita complementar do DNA dupla fita que apresenta uma fita com a sequência:

a)  ATGCCGTATGCATTGCATTC

b) TTTCGAGTTACTACCAACCGT

    AAAGCTCAATGATGGTTGGCA

c) TGCATTGCATTCTTTCGAGA

    ACGTAACGTAAGAAAGCTCT

d) TTCGAGAATGCATTCGTGCA

    AAGCTCTTACGTAAGCACGT

e) GCAATTCTTGAGTTCATCATT

    CGTTAAGAACTCAAGTAGTAA      

             

PROFESSORA ROSANE SANTOS