teste DNA e sintese oroteica

1. Biologia e Geologia | 11º ano Outubro 2021
Teste Escrito
Nome: N.º: Turma:
Classificação por critérios: Aquisição
Profª: Mobilização
Comunicação
Grupo I
Documento 1
Em 1948, o químico Erwin Chargaff, usando a técnica de cromatografia em papel, foi capaz de determinar o teor dos
nucleótidos de DNA em diversos tipos de células. Após dois anos de investigação, apresentou os resultados do seu
trabalho, descobrindo que o DNA é composto por 4 nucleótidos distintos. Estes dados foram essenciais para Watson
e Crick construírem um modelo da estrutura da molécula de DNA.
A tabela I apresenta os resultados resumidos de Chargaff.
Tabela I.
Fonte Adenina Guanina Timina Citosina A+T/G+C
Esperma humano 30,9 19,1 31,6 18,4 1,62
Timo humano 30,9 19,9 29,4 19,8 1,52
Espermatozoides
da estrela-do-mar
32,8 17,7 32,1 18,4 1,85
Semente de trigo 26,5 23,5 27,0 23,0 1,19
Levedura 31,3 18,7 32,9 17,1 1,79
Escherichia coli 26,0 24,9 23,9 25,2 1,00
Diplococcus pneumoniae 29,8 20,5 31,6 18,0 1,59
Bacteriófago T2 (vírus) 32,5 18,2 32,6 16,7 1,86
Nos itens de 1. a 10. seleciona a opção que permite obter uma afirmação correta.
1. De acordo com os dados, é possível concluir que
(A) o nucleótido de adenina é o mais abundante.
(B) o DNA apresenta uma estrutura em hélice.
(C) existem moléculas de DNA com apenas três nucleótidos.
(D) o teor de pirimidinas é semelhante ao teor de purinas.
2. A análise da tabela I permite verificar que a relação A + T/G + C
(A) é característica de cada espécie.
(B) é igual, independentemente da espécie.
(C) é muito distinta nas duas amostras de tecidos humanos.
(D) apresenta o valor mais baixo na amostra de vírus bacteriófagos.
3. Considere as seguintes afirmações referentes ao DNA.
I. O nucleótido de uracilo não está presente no DNA.
II. Uma molécula de DNA com 25% de adenina terá um teor superior de citosina.
III. Os nucleótidos de DNA possuem um grupo OH no carbono 2 da pentose.
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2. (A) II é verdadeira; I e III são falsas.
(B) II e III são verdadeiras; I é falsa.
(C) I e III são verdadeiras; II é falsa.
(D) I é verdadeira; II e III são falsas.
4. O DNA pode ser distinguido do RNA por
(A) não incorporar timina.
(B) ser um polímero.
(C) ser formado por nucleótidos.
(D) armazenar informação genética nos seres eucariontes.
5. Os resultados de Chargaff, presentes na tabela I, também foram importantes para estudar a evolução dos
organismos, pois permitiram verificar que os seres mais simples, como as bactérias Escherichia coli, possuem um
(A) rácio A + G/T + C inferior aos seres mais complexos.
(B) rácio A + G/T + C superior aos seres mais complexos.
(C) teor de C-G superior aos seres mais complexos.
(D) teor de C-G inferior aos seres mais complexos.
6. Durante a replicação,
(A) a RNA polimerase adiciona nucleótidos de DNA à cadeia em formação.
(B) cada cadeia parental é copiada e aparece na molécula-filha.
(C) a DNA polimerase adiciona nucleótidos de RNA à cadeia em formação.
(D) apenas se estabelecem novas ligações de hidrogénio.
7. Para ocorrer a replicação, para além da polimerase, são necessários
(A) desoxinucleótidos e DNA molde.
(B) aminoácidos e tRNA.
(C) ribossomas e tRNA.
(D) RNA e ribonucleótidos.
8. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com
a transcrição do DNA, numa lógica de causa-efeito.
A. Ocorre a quebra das pontes de hidrogénio entre as bases nitrogenadas.
B. A molécula de DNA é aberta.
C. A RNA polimerase separa-se do DNA. Resposta: ______________
D. A RNA polimerase liga-se ao DNA.
E. A RNA polimerase adiciona nucleótidos na extremidade 3’ da cadeia em formação.
Documento 2
A figura 1 representa vários processos que ocorrem em células quer procarióticas, quer eucarióticas.
Figura 1
9. As letras A, B e C representam
respetivamente
(A) DNA, mRNA e tRNA
(B) mRNA, tRNA, DNA
(C) tRNA, mRNA, DNA
(D) DNA, tRNA, mRNA
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3. 10. Durante o processo ilustrado na figura 1 como o número _____, os nucleótidos são adicionados pela RNA
polimerase, enquanto a DNA polimerase permite o processo de ___________ da molécula A.
(A) I (…) transcrição
(B) II (…) replicação
(C) I (…) replicação
(D) II (…) transcrição
11. Faz corresponder cada um dos polímeros existentes em eucariontes, expressos na coluna A, a respetiva
designação, que consta da coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.
COLUNA A
(a) Polímero de ribonucleótidos resultante diretamente da transcrição.
(b) Polímero de aminoácidos interveniente na transcrição.
(c) Polímero de aminoácidos interveniente na replicação.
(d) Polímero de desoxirribonucleótidos existente na mitocôndria.
(e) Polímero de ribonucleótidos, com um local específico de ligação a um
aminoácido, na sua extremidade 3'.
COLUNA B
(1) DNA
(2) DNA polimerase
(3) ATP sintetase
(4) RNA de transferência
(5) RNA mensageiro
(6) RNA polimerase
(7) RNA pré-mensageiro
(8) RNA ribossómico
(a) _________ (b) _________ (c) _________ (d) _________ (e) _________
12. A droga dideoxicitidina (usada para tratar certas infeções virais) é um nucleótido feito com uma pentose
chamada 2’,3’ – dideoxirribose, que não tem grupos OH nem no carbono 2’ nem no 3’.
Explique o porquê deste nucleótido parar a multiplicação viral.
Grupo II
Documento 1
Os recém-nascidos da nossa espécie possuem a capacidade de digerir a lactose que se encontra de forma abundante
no leite materno. Para tal, o gene lct, que se encontra no cromossoma 2, é ativado e resulta na produção de lactase,
uma enzima que se encontra associada à membrana plasmática das células das microvilosidades intestinais e que
reconhece a lactose presente no intestino, degradando-a em glicose e em galactose.
Contudo, a maioria dos indivíduos perde a capacidade de degradar a lactose em resultado da inativação do gene,
uma vez que as sociedades mais primitivas não ingeriam leite a partir da infância.
A acumulação de lactose no sistema digestivo sem ser digerida pode provocar, em alguns indivíduos, o crescimento
de microrganismos que perturbam o funcionamento do sistema digestivo, criando desconforto.
Mutações recentes, que ocorreram há cerca de 10 000 anos em populações humanas africanas e no Norte da Europa,
conferiram a possibilidade de manter o gene lct sempre ativo, resultando na manutenção da capacidade de digerir a
lactose, mesmo durante a fase adulta.
As mutações foram mapeadas, tendo-se determinado que se localizavam numa região reguladora do gene, antes da
sua sequência codificante, e que facilitam a ligação da RNA polimerase. Os investigadores descobriram que essas
mutações se encontram nos intrões do gene mcm6, adjacente ao gene lct (fig. 2).
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4. Figura 2. Localização das mutações no intrão 13 do gene mcm6 que aumentam a expressão do gene lct.
Baseado em Paul Strode. The making of the Fittest: Got Lactase? The Co-evolution of
Genes and Culture. [Consult. em outubro de 2018]. Disponível em www.biointeractive.org
Nos itens de 1. a 4. seleciona a opção que permite obter uma afirmação correta.
1. Uma mutação génica
(A) apenas pode ser introduzida durante a replicação.
(B) corresponde a uma alteração na sequência polinucleotídica.
(C) confere sempre desvantagem ao organismo portador.
(D) não pode ser causada por agentes externos.
2. A manutenção da capacidade de digerir a lactose em adulto resulta
(A) de um aumento da taxa de transcrição.
(B) de uma redução da taxa de transcrição.
(C) de um aumento da taxa de replicação.
(D) de uma redução da taxa de replicação.
3. É possível afirmar, relativamente aos dados fornecidos, que as mutações estudadas
(A) afetam a estrutura da proteína.
(B) se encontram em regiões génicas não codificantes.
(C) impedem o transporte da enzima lactase para o tubo digestivo.
(D) impedem a transcrição do gene lct.
4. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com
a produção da enzima lactase nos indivíduos adultos portadores das mutações.
A. O mRNA processado migra para o citoplasma.
B. As mutações permitem a ligação da RNA polimerase.
C. A lactase sofre maturação e é incluída em vesículas do complexo de Golgi.
D. São adicionados ribonucleótidos a uma terminação 3’. Resposta: _______________
E. Os ribossomas associam-se ao retículo endoplasmático.
5. Um investigador comparou a sequência aminoacídica da lactase presente em indivíduos sem a mutação e em
indivíduos portadores da mutação, não tendo detetado diferenças.
Explique estes resultados com base no mapeamento das mutações apresentado.
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5. Documento 2
O gene mcm6 codifica informação para sintetizar uma proteína que pertence a um complexo proteico que funciona
como helicase. Estas enzimas ligam-se ao DNA e provocam o seu desenrolar durante a replicação.
Analise a seguinte sequência nucleotídica do gene mcm6, que codifica alguns aminoácidos importantes na ligação a
outras proteínas e ao DNA, e tenha em conta o código genético fornecido na tabela II.
3’ TGG TAA TTG AAG GAA 5’
6. Determine a sequência de aminoácidos codificada (consulta o código genético da tabela II, na última página).
7. Relativamente a uma mutação que afete o tripleto sublinhado, é possível afirmar que
(A) o terceiro nucleótido é mais específico na determinação do aminoácido codificado.
(B) uma única mutação não torna o tripleto num codão de finalização.
(C) a substituição do nucleótido de guanina por citosina demonstra a redundância do código genético.
(D) a substituição do nucleótido de guanina por citosina revela a ambiguidade do código genético.
8. O gene mcm6 representado na figura 2 pertence a um organismo eucarionte, uma vez que
(A) é formado por nucleótidos de DNA.
(B) sofre transcrição para formar mRNA.
(C) possui intrões na sua sequência.
(D) está incluído num cromossoma com muitos genes.
9. As mutações podem não afetar a estrutura e função das proteínas. Relacione este facto com uma das
propriedades do código genético.
Grupo III
Durante a década de 50 do século XX, realizaram-se importantes avanços no estudo do DNA. Um dos mais
proeminentes cientistas foi o americano Arthur Kornberg, que caracterizou a replicação do DNA num artigo publicado
em 1956, tendo obtido um Prémio Nobel, em 1959, pelas suas descobertas. Arthur Kornberg foi o primeiro a isolar a
DNA polimerase e a estudar a sua atividade in vitro. Para tal, realizou o seguinte protocolo experimental:
Procedimento experimental
1. Obteve extratos celulares, a partir da lise de uma cultura da bactéria E. coli. Depois de purificados, obteve um
novo extrato rico em proteínas e sem DNA, que dividiu em dois tubos – tubo A e tubo B.
2. Aos extratos bacterianos dos tubos A e B adicionou nucleótidos marcados radioativamente com fósforo-32 (32
P).
3. No tubo B adicionou uma molécula de DNA não marcada radioativamente.
4. A mistura foi incubada a 37 °C, durante 30 minutos, o tempo necessário para a síntese de novas cadeias de DNA.
5. A incubação foi interrompida com a adição de ácido, que precipita as moléculas longas de DNA.
6. A centrifugação da mistura permitiu recolher as moléculas de DNA, no fundo dos tubos, havendo nucleótidos
livres em suspensão no sobrenadante.
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6. Resultados
Após a centrifugação, Arthur Kornberg mediu os valores de radioatividade do material depositado no fundo dos
tubos, tendo obtido os valores representados na tabela seguinte:
Tubo Quantidade de DNA marcado radioativamente
(picomoles de DNA marcado com 32
P)
A 0
B 3300
Após garantir que ocorria a síntese de DNA in vitro, Arthur Kornberg começou a testar frações mais puras do extrato
bacteriano, até ter conseguido obter uma fração pura de uma proteína capaz de sintetizar novo DNA.
Nos itens de 1 a 4, seleciona a opção que completa corretamente cada uma das afirmações.
1. Relativamente à experiência de Kornberg, é possível afirmar que […].
(A) …a hipótese de trabalho foi de que apenas os nucleótidos radioativos eram usados na síntese do DNA.
(B) …a síntese de DNA pode ocorrer in vitro na presença de nucleótidos e de DNA.
(C) …a variável independente foi a quantidade de DNA marcado radioativamente no fundo dos tubos, após
centrifugação.
(D) …não implicou o uso de uma variável dependente.
2. Os nucleótidos presentes no sobrenadante, no final da centrifugação, […].
(A) …não foram incorporados na nova molécula de DNA.
(B) …não possuem sinal radioativo.
(C) …correspondem a ribonucleótidos.
(D) …foram usados na replicação.
3. O elemento marcado radioativamente encontra-se ____ e os nucleótidos usados possuem uma ____.
(A) …nas bases azotadas […] ribose.
(B) …no grupo fosfato […] ribose.
(C) …nas bases azotadas […] desoxirribose.
(D) …no grupo fosfato […] desoxirribose.
4. Considere as seguintes afirmações, referentes à experiência.
I. O tubo A contém, no início da experiência, extrato de bactérias E. coli, DNA não marcado radioativamente e
nucleótidos com 32
P.
II. A experiência de Kornberg, cujos resultados estão representados na tabela I, permite detetar e medir a síntese
de DNA in vitro.
III. O controlo corresponde ao tubo A.
(A) I é verdadeira; II e III são falsas.
(B) II é verdadeira; I e III são falsas.
(C) II e III são verdadeiras; I é falsa.
(D) I e III são verdadeiras; II é falsa.
Grupo IV
O código genético contém a informação que permite descodificar a mensagem presente nos nucleótidos para
aminoácidos. Existem pelo menos 20 aminoácidos e 64 codões cuja associação compõe o código genético.
Todavia, existem algumas exceções que têm vindo a ser caracterizadas pelos investigadores, destacando-se a
selenocisteína, considerada o 21.º aminoácido. Este aminoácido deriva da cisteína, no qual o selénio, um
oligonutriente presente em quantidades muito reduzidas nos organismos, está a substituir um enxofre.
O aminoácido selenocisteína pode ligar-se ao tRNA contendo o anticodão ACU, que corresponde a um codão de
finalização para a maioria dos mRNA. Contudo, para a selenocisteína ser incorporada na cadeia polipeptídica em
formação, tem que haver sequências nucleotídicas específicas na extremidade 3´ do mRNA. Estas sequências, que
não são traduzidas, formam uma ansa, que atrai fatores de tradução que permitem, por sua vez, a ligação do tRNA
que transporta a selenocisteína (figura 3).
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7. Figura 3.
Nos itens de 1 a 4, seleciona a opção que completa corretamente cada uma das afirmações.
1. A formação de pontes de hidrogénio no final da sequência 3` do mRNA da figura 4 ocorre […].
(A) por emparelhamento de bases azotadas, envolvendo, por exemplo, a adenina e o uracilo.
(B) por formação de ligações do tipo fosfodiéster.
(C) entre o açúcar e a base azotada.
(D) por emparelhamento de bases azotadas, envolvendo, por exemplo, a adenina e a citosina.
2. Ao contrário de outros aminoácidos, a selenocisteína
(A) não é transportada por um tRNA específico.
(B) não pode ser incorporada numa proteína.
(C) não é codificada diretamente no código
genético.
(D) pode ser codificada por vários aminoácidos.
3. O anticodão presente no tRNA
(A) é complementar a tripletos presentes no rRNA.
(B) liga-se de forma específica ao correspondente aminoácido.
(C) pode ser codificado por vários aminoácidos.
(D) tem a mesma sequência do codogene, em que a timina é substituída pelo uracilo.
4. No código genético, o terceiro nucleótido de cada codão
(A) tende a ser mais específico.
(B) tende a ser menos específico.
(C) é excluído durante a tradução.
(D) não é importante na determinação do aminoácido a ser incorporado.
5. Faça corresponder cada uma das afirmações expressas na coluna A à respetiva característica do código genético,
na coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.
COLUNA A COLUNA B
(a) Um codão apenas especifica um aminoácido.
(b) Um aminoácido pode ser codificado por um ou mais codões.
(c) Um mRNA humano injetado numa bactéria originará um
polipeptídeo com estrutura primária igual a um formado numa célula
humana.
1. Codão de finalização
2. Universalidade
3. Não ambíguo
4. Redundância
5. Codão de iniciação
(a) ___________ (b) __________ (c) __________
FIM
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8. Tabela II. Código genético
Cotações
Grupo
I
Item 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Total
Critérios M M M A M A A A A A M M/C
Cotação 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 12 80
Grupo
II
Item 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Total
Critérios A M A M M/C A M A M/C
Cotação 6 6 6 6 12 6 6 6 12 66
Grupo
III
Item 1. 2. 3. 4.
Total
Critérios M M M M
Cotação 6 6 6 6 24
Grupo
IV
Item 1. 2. 3. 4. 5.
Total
Critérios A M M A A
Cotação 6 6 6 6 6 30
A – Aquisição; M – Mobilização; C – Comunicação
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