Teste 5 Biologia 10º

I

Depois de comprovado que o mRNA serve como cópia do DNA cromossómico e especifica a sequência de aminoácidos numa cadeia polipeptídica, coloca-se naturalmente a questão de saber como este processo ocorre. Há muito tempo que se sabia que todas as proteínas são constituídas por uma sequência dos mesmos 20 aminoácidos. Sabia-se também que existem apenas 4 nucleótidos de mRNA: adenina, uracilo, guanina e citosina. Assim, os aminoácidos são codificados por apenas 4 bases de mRNA. Mas como é realizada essa codificação? Faltava, ainda decifrar o código genético.
O primeiro passo para essa decifração deu-se em 1961, com os trabalhos dos cientistas Nirenberg, americano e Mathael, alemão. A maneira mais simples seria começar com uma molécula de mRNA, com uma sequência conhecida e, de seguida, determinar a sequência de aminoácidos da proteína sintetizada. Assim, por comparação entre a molécula de mRNA e a sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica, seria possível determinar o código genético.
Seguindo esse raciocínio, Nirenberg e Mathael misturaram, num tubo de ensaio, um poli-uracilo (apenas nucleótidos de uracilo) com a maquinaria de síntese proteica da bactéria E. Coli, tendo observado a formação de uma proteína. A análise posterior da proteína revelou que era uma poli-fenilalanina, uma sequência de moléculas de fenilalanina. Estava assim descoberta a primeira “palavra” do código genético. De seguida, estes autores realizaram o mesmo procedimento com outros dois filamentos de mRNA, um poli-citosina e outro poli-adenina, tendo obtido proteínas constituídas apenas pelos aminoácidos prolina e lisina, respetivamente.

Figura 1 - Experiência de Nirenberg e Mathael

Na sequência das experiências de Nirenberg e no sentido de decifrar o código genético, Gobind Khorana sintetizou moléculas de mRNA complexas, constituídas por uma sequência de nucleótidos com 2 tipos de bases azotadas, em alternância, como por exemplo ACACACACA, tendo obtido, neste caso, uma proteína formada por dois tipos de aminoácidos – treonina (tre) e histidina (his).

Na resposta a cada um dos itens de 1 a 4 selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.

1. O problema que conduziu à realização, por Nirenberg e Mathael, das experiências referidas no texto foi:
(A) Determinar o processo de síntese de mRNA
(B) Conhecer as diferentes etapas da tradução
(C) Estabelecer a correspondência entre os codões e os aminoácidos que determinam a cadeia polipeptídica
(D) Conhecer a importância da maquinaria de síntese proteica da E. coli na determinação das sequências de aminoácidos na proteína sintetizada

2. A primeira “palavra” do código genético a que se refere o texto é o …
(A) Aminoácido fenilalanina
(B) Poli-uracilo utilizado
(C) Codão UUU
(D) Nucleótido de uracilo

3. A “maquinaria” de síntese proteica de E. coli não deve incluir
(A) Ribossomas e proteínas
(B) Pré-mRNA e enzimas para o seu processamento
(C) Enzimas de ativação e tRNA
(D) tRNA e aminoácidos

4. Os resultados obtidos por Khorana no exemplo referido no texto permitem:
(A) Identificar o codão que codifica o aminoácido histidina
(B) Identificar o codão que codifica o aminoácido treonina
(C) Identificar os dois codões que codificam os aminoácidos histidina e treonina
(D) Concluir que a histidina é codificada pelo codão ACA e CAC

5. Ordene as letras A a E, de modo a estabelecer a sequência cronológica de acontecimentos que ocorrem durante a fase de tradução da síntese proteica
(A) As cadeias polipeptídicas separam-se do ribossoma
(B) A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5’ da cadeia de mRNA
(C) Estabelece-se uma primeira ligação peptídica entre a metionina e o aminoácido recém-chegado
(D) Ligação do fator de libertação a um codão de terminação
(E) O ribossoma avança para outro codão no sentido do extremo 3’

II

Herbert Taylor, em 1957, a fim de compreender a evolução dos cromossomas durante um ciclo celular, cultivou raízes de uma planta vascular, Bellevalia romana, em dois meios de cultura inorgânicos, meios de cultura 1 e 2, aos quais adicionou colchicina numa baixa concentração, bloqueando desta forma a migração
dos cromatídeos para pólos opostos. As raízes foram inicialmente cultivadas no meio de cultura 1, ao qual se acrescentaram nucleótidos de timina marcados radioactivamente com trítio (H3). Após algum tempo de permanência no meio de cultura 1, dois grupos de raízes foram transferidos para o meio de cultura 2, tal como se representa na figura, permanecendo neste meio por diferentes períodos de tempo.
A figura 2 representa, esquematicamente, os cromossomas de células das raízes de Bellevalia romana mantidas no meio de cultura 2 durante tempos diferentes, tempo A e tempo B, nos quais os grãos escuros revelam a presença de radioatividade.

Figura 2 - esquemas dos cromossomas das celulas, nos tempos A e B, no meio 2
Texto e figuras elaborados com base em Bordas, Biologie, 1983

No século XX, com o contributo do conhecimento da ultra-estrutura celular e da bioquímica, a colchicina foi considerada um agente que bloqueia a normal multiplicação celular, ao interferir com a dinâmica dos microtúbulos do fuso acromático, no processo de divisão nuclear. Os microtúbulos são estruturas tubulares rígidas, que podem crescer ou encurtar por adição ou perda de moléculas de uma proteína, a tubulina. A colchicina, ao ligar-se aos peptídeos α e β da tubulina, na fase S do ciclo celular, origina estruturas não tubulares.

Na resposta a cada um dos itens de 1 a 3, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.

1. O meio de cultura 2, no tempo A, permite identificar a …
(A) Metáfase, possuindo cada cromatídeo uma cadeia polinucleotídica radioativa
(B) Anáfase, possuindo cada cromossoma uma cadeia polinucleotídica radioativa
(C) Metáfase, possuindo cada cromatídeo duas cadeias polinucleotídicas radioativas
(D) Anáfase, possuindo cada cromossoma duas cadeias polinucleotídicas radioativas

2. Desde o início da experiência, os cromossomas de uma célula, no tempo B, sofreram …
(A) Dois processos de replicação de DNA, ocorridos após as interfases dos dois ciclos celulares
(B) Um processo de replicação de DNA, ocorrido após a interfase de um ciclo celular
(C) Um processo de replicação de DNA, ocorrido durante a interfase de um ciclo celular
(D) Dois processos de replicação de DNA, ocorridos durante as interfases dos dois ciclos celulares

3. Ao longo da (…), cada cromatídeo fica progressivamente mais próximo de um dos pólos do fuso.
(A) Prófase
(B) Anáfase (C) Telófase
(D) Metáfase

4. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos durante um ciclo celular.
(A) Alinhamento dos cromossomas na placa equatorial
(B) Replicação do DNA
(C) Formação do fuso acromático
(D) Reaparecimento do nucléolo
(E) Ascensão polar dos cromatídeos irmãos

5. Faça corresponder cada uma das etapas do ciclo celular, expressas na coluna A, à respectiva designação, que consta da coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.

Coluna A
a) Reaparecimento dos nucleótidos
b) Disposição dos cromossomas na zona equatorial
c) Desorganização da membrana nuclear
d) Replicação do DNA
e) Divisão dos centrómeros

Coluna B
1. Anáfase
2. Citocinese
3. Fase G1
4. Fase G2
5. Fase S
6. Metáfase
7. Prófase
8. Telófase

6. Na quimioterapia do cancro, substâncias como a colchicina e a vimblastina impedem a polimerização da tubulina.
Explique, referindo-se ao processo de divisão celular, em que medida o uso daquelas substâncias pode constituir uma medida terapêutica dos tumores cancerígenos.

III

A noção de ciclo celular é essencial em Patologia e em Terapêutica. Na figura 3 encontra-se esquematizado um ciclo celular, em que se assinalaram três pontos de controlo do mesmo: o ponto G1, o ponto G2 e o ponto M. O ultrapassar destes pontos depende da interação de diversas proteínas. Dada a complexidade do ciclo celular e dos respetivos mecanismos de controlo, não é de estranhar que ocasionalmente ocorram erros. A falha dos mecanismos de controlo pode conduzir a uma proliferação celular descontrolada, que é uma das possíveis causas de tumores. Se estes tumores forem malignos, designam-se por cancros.

1. Durante um ciclo celular, as células que apresentam o material nuclear já duplicado encontram-se na…
(A) … telófase e na metáfase
(B) … telófase e na fase S
(C) … prófase e metáfase
(D) … G1 e na fase S

2. Durante o desenvolvimento embrionário as células vão sofrendo um processo de diferenciação celular que as torna competentes no desempenho da sua função específica. O processo de diferenciação nestas células é devido:
(A) À ativação ou bloqueio de genes diferentes
(B) À existência de genes diferentes entre elas
(C) Ao facto de terem sofrido mutações do seu DNA
(D) Ao facto de possuírem cópias diferentes do seu DNA

3. O processamento alternativo consiste na remoção
(A) Apenas de intrões
(B) Apenas de exões
(C) Dos intrões e de alguns exões
(D) Dos exões e de alguns intrões

4. Faça corresponder cada uma das descrições da coluna A ao termo da coluna B que identifica o respetivo conceito:

Coluna A
a) Permite obter indivíduos geneticamente iguais ao progenitor
b) Processo que permite às células somáticas adquirirem características semelhantes às células embrionárias
c) Capacidade para originar indivíduos completos
d) Aquisição de especializações celulares que definem a estrutura e a função de uma célula e) Capacidade de uma célula se desenvolver/diferenciar num só tipo de tecido/célula

Coluna B
1. Totipotência
2. Desdiferenciação
3. Pluripotência
4. Clonagem
5. Diferenciação
6. Unipotência
7. Multipotência
8. Embriogénese

5. Comente a afirmação: “A totipotência é a base da clonagem”.

IV

Fatores que afetam a regeneração em planárias
A planária é um pequeno animal que faz parte de um grupo de platelmintes chamados turbelários. Têm o corpo achatado, semelhante a uma folha alongada. É um animal hermafrodita insuficiente que se reproduz sexuadamente e assexuadamente, alternando estes processos de acordo com as condições do meio. O processo sexuado é mais comum e ocorre preferencialmente na primavera e no verão.
A espécie Dugesia gonocephala é caraterística de ambientes de água doce e pode ser encontrada em pequenos cursos de água límpida. Como é um animal fotófobo, tem tendência a esconder-se da luz, escolhendo as pedras que cobrem o leito de ribeiras de montanha. A recolha pode ser realizada de forma simples com a ajuda de um pincel, para não as danificar.
Estes animais apresentam uma grande capacidade de regeneração, que se baseia na atividade de células indiferenciadas designadas “neoblastos”, que migram para a zona lesada e se organizam numa estrutura não pigmentada, que recebe o nome de blastema de regeneração.

Processo de regeneração da cabeça de Dugesia gonocephala
(a) representação esquemática da constituição do blastema em regeneração (b) o mesmo animal fotografado todos os dias após a amputação. Os números
 referem-se aos dias após a amputação

Para estudar a influência de alguns fatores na velocidade de regeneração da planária, foram utilizados, em laboratório, vários exemplares de planárias divididos por lotes e submetidos a diferentes condições experimentais, como indica na tabela 1

As planárias foram, depois, seccionadas com o auxílio de um bisturi e mantidas nas condições experimentais indicadas. Durante 15 dias foram observadas as diferentes secções e foi medido o seu tamanho. Os resultados obtidos foram os da tabela 2

Tabela 2

Na resposta a cada um dos itens 1 a 7, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta

1. Tendo em conta os resultados experimentais, é possível afirmar que:
(A) Todos os fatores em estudo atrasam a migração dos neoblastos para a zona lesada
(B) Todos os fatores em estudo têm influência na velocidade de regeneração das planárias
(C) O tempo de duração da experiência foi insuficiente para retirar qualquer conclusão
(D) A presença de cafeina não tem qualquer influência na velocidade de regeneração

2. As planárias do lote 1 constituem o grupo de controlo porque …
(A) Se encontram nas condições semelhantes às do meio natural
(B) As condições a que foram submetidas aceleram o processo de regeneração normal das planárias
(C) Se regeneram mais rápido do que as dos restantes lotes
(D) A temperatura e o pH da água de cultura foram mantidos constantes ao longo de toda a experiência

3. No lote 1, os indivíduos obtidos após a regeneração são…
(A) Todos clones, porque foram recolhidos no mesmo local
(B) Todos clones, porque foram obtidos por um processo de reprodução assexuada
(C) Clones apenas os que resultaram de frações de um mesmo individuo
(D) Clones apenas os que regeneraram a parte anterior do corpo

4. A grande capacidade de regeneração das planárias permite que elas se reproduzam (…) originando (…)
(A) Assexuadamente por bipartição, (…) indivíduos morfológica e geneticamente idênticos
(B) Sexuadamente por bipartição, (…) descendência geneticamente diferente
(C) Sexuadamente por fragmentação, (…) descendência geneticamente diferente
(D) Assexuadamente por fragmentação, (…) indivíduos geneticamente idênticos

5. Para regenerar as partes em falta em cada um dos segmentos originados pelo corte, os neoblastos …
(A) Multiplicam-se por meiose e especializam-se em diferentes funções
(B) Diferenciam-se e, posteriormente, multiplicam-se por meioses sucessivas
(C) Dividem-se, originando células haploides que se fundem para originarem células diferenciadas (D) Multiplicam-se por mitose e sofrem diferenciação

6. Considerando uma população de planárias de uma determinada ribeira, será de esperar que …
(A) A sua variabilidade genética aumente durante a primavera e o verão
(B) A sua variabilidade genética diminua durante a primavera e o verão
(C) A sua variabilidade genética se mantenha ao longo de todo o ano
(D) O tamanho da população cresça exponencialmente durante a primavera e o verão

7. No processo de micropropagação de plantas a partir de plantas adultas, é necessário provocar a …
(A) Fecundação in vitro, utilizando-se, por isso, um meio liquido
(B) Diferenciação das células, recorrendo-se, para isso, à utilização de nutrientes minerais
(C) Desdiferenciação das células, recorrendo-se, para isso, à utilização de fito-hormonas
(D) Meiose, recorrendo-se, para isso, a reguladores químicos

8. O processo de esporulação é muito comum em fungos, como, por exemplo, o bolor do pão.
Ordene as letras de A a E, de modo a estabelecer a sequência cronológica de acontecimentos relacionados com o processo de esporulação neste fungo. Comece pela letra A.
A. Na extremidade de algumas hifas aéreas (esporangióforos) diferencia-se uma estrutura globular
B. A germinação de células assexuadas origina hifas
C. Divisões mitóticas originam células reprodutoras assexuadas no interior da célula-mãe
D. Ocorre a dispersão dos endósporos
E. O amadurecimento do esporângio provoca o seu rompimento

9. Em floricultura recorre-se cada vez mais a técnicas de micropropagação, visando a manutenção de caraterísticas comercialmente importantes e a obtenção de um grande número de indivíduos, num curto espaço de tempo.
Explique de que modo as plantas obtidas por este processo poderão apresentar maior vulnerabilidade a pragas ou a alterações do meio prejudiciais, quando comparadas com as culturas obtidas naturalmente.

V

Todos os organismos necessitam de matéria orgânica para sobreviver. Enquanto uns conseguem produzi-la, outros têm que selecionar e posteriormente processar os alimentos.

1. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com um processo de digestão intracelular.
A. Formação de um vacúolo digestivo
B. Transporte de macromoléculas por endocitose
C. Fusão de vesícula exocitica com a membrana celular
D. Transporte de nutrientes simples para o hialoplasma
E. Fusão de um lisossoma com uma vesicula endocitica

Na resposta a cada um dos itens 2 a 6, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta

2. As dáfnias, pequenos animais do zooplâncton, fazem parte da teia alimentar obtendo o seu alimento por …
(A) Absorção e, como tal, são seres decompositores
(B) Absorção e, como tal, são seres consumidores
(C) Ingestão e, como tal, são seres consumidores
(D) Ingestão e, como tal, são seres decompositores

3. Na minhoca, a digestão …
(A) Acontece de forma progressiva, ao longo do tubo digestivo
(B) Origina macromoléculas que são absorvidas ao longo de uma cavidade corporal
(C) Gera resíduos que são eliminados através da única abertura do tubo digestivo
(D) Ocorre no interior de organitos celulares que contêm enzimas digestivas

4. Durante a fotossíntese, na fase diretamente dependente da luz, ocorre …
(A) Oxidação de NADP+
(B) Fosforilação de ADP
(C) Descarboxilação de compostos orgânicos
(D) Redução de CO2

5. Na fase não dependente diretamente da luz, as moléculas necessárias para a produção de glícidos e de óleos são…
(A) O2, NADPH, ATP
(B) CO2, H2O, ADP
(C) O2, H2O, ADP
(D) CO2, NADPH, ATP

6. No processo de produção de compostos orgânicos, a fixação de CO2, ocorre …
(A) No cloroplasto, na fase dependente diretamente da luz
(B) No cloroplasto, na fase não dependente diretamente da luz
(C) Na mitocôndria, na fase dependente diretamente da luz
(D) Na mitocôndria, na fase não dependente diretamente da luz

_____________________________
Correcção:
I     1)C   2)C   3)B   4)C   5)B-C-E-D-A

II    1)A   2)D   3)B   4)B-C-A-E-D   5)a-8  b-6  c-7  d-5  e-1

6)-As substâncias como a colchina e a vimblastina, quando administradas aos pacientes, vão atuar na mitose das células cancerígenas, impedindo a formação do fuso acromático

- Na mitose não pode ocorrer a separação dos cromatideos irmãos durante a anafase, vai bloquear a divisão celular

III   1)C   2)A  3)B   4)a-4  b-2  c-1  d-5  e-6
5)-Referir significado de  totipotência
- Referir significado de clonagem
-Clonagem consiste na produção de um ou mais indivíduos geneticamente idênticos

IV   1)B   2)A   3)C  4)D   5)D   6)A   7)C   8)A-C-E-D-B
9)-Referir significado de micropopagação
-Referir variabilidade genética
-Sementes podem estar infectadas

V   1)B-E-A-D-C   2)C   3)A   4)B   5)D   6)B