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A UG AC C C G A U A C G GU GA U C C C U GA A
B
C D
F
E
G
H
I
ESCOLA SECUNDÁRIA DE FAFE
BIOLOGIA E GEOLOGIA
ANO LETIVO 2021 - 2022
CRITÉRIOS DE CORREÇÃO DA FICHA DE TRABALHO Nº 2
GRUPO I
1. A figura 1 representa uma das etapas da síntese proteica: tradução genética. 1.1 Identifique a etapa ilustrada na figura 1.
Etapa de alongamento da tradução.
1.2 Complete a legenda da figura 1, relativamente às letras de E a I.
E – mRNA; F – tRNA; G – ribossoma (subunidade maior); H – local aminoacil do tRNA; I – ligação peptídica.
1.3 Escreva a sequência de desoxirribonucleótidos complementares da cadeia representada pela letra E.
3´ TAC TGG GCT ATG CCA CTA GGG ACT 5´
1.4 Identifique os anticodões dos complexos tRNA-aminoácido C e tRNA- aminoácido D.
Amioácido C – codão = CGA; anticodão = GCU. Amioácido D – codão = UAC; anticodão = AUG.
1.5 Identifique os aminoácidos representados pelas letras A, B, C e D. (Consulte o código genético da página 27 do seu manual).
A = metionina ; B = treonina ; C = arginina; D = tirosina.
2. Um gene de uma cadeia polinucleotídica de DNA apresenta a seguinte sequência de bases azotadas: 5’ GAT TGC TTA AGA ATA ACC 3´ 2.1 Replique a molécula de DNA referida.
Através da replicação semiconservativa da molécula de DNA obter-se-iam 2 moléculas de DNA filhas que serão cópias da
molécula original (constituídas por uma cadeia antiga que serve de molde para a formação de uma nova por
complementaridade de bases).
5’ GAT TGC TTA AGA ATA ACC 3´
3’ CTA ACG AAT TCT TAT TGG 5´
2.2 Indique o resultado da transcrição do gene referido.
A cadeia de DNA que habitualmente serve de molde é a 3’→5’
Assim sendo, a molécula de mRNA terá a seguinte constituição:
5’ GAU UGC UUA AGA AUA ACC 3´
2.3 Traduza o referido gene.
Ácido aspártico – cisteína – leucina - arginina – isoleucina - treonina
2.4 Indique a sequência correta dos anticodões envolvidos na síntese proteica.
CUA ACG AAU UCU UAU UGG
Nome: Nº Turma:
Domínio - Crescimento, Renovação e Diferenciação celular
Assunto - Síntese Proteica e Mutações Génicas
Figura 1 Molécula de DNA-mãe = às 2 moléculas de DNA-filhas
II
I
B´
B
III
C
A
2.5 Explique porque é que o código genético é redundante mas não é ambíguo.
O código genético é redundante uma vez que o mesmo aminoácido pode ser
codificado por diferentes codões mas não é ambíguo visto um codão codifica um e
apenas um aminoácido.
3. Na figura 2 estão representadas etapas do processo de síntese proteica. 3.1 Identifique os processos I , II e III , localizando-os na célula.
I – Transcrição; II – Processamento do pré-mRNA; III – Tradução.
A transcrição e o procesamento ocorrem no núcleo e a tradução ocorre no
citoplasma (nos ribossomas).
3.2 Explique em que diferem as moléculas B e B´.
A molécula B (pré-mRNA) posui intrões (sequências de nucleótidos que não têm
significado na síntese proteica) e exões (sequências de nucleótidos que têm
significado na síntese proteica) na sua constituição enquanto que a molécula B´
(mRNA funcional ou maturo) só posui exões, pelo que é mais curta.
3.3 Com base na figura 2, apresente um motivo para poder afirmar que a célula não pertence a um ser vivo procarionte.
Nos seres procariontes não ocorre processamento.
3.4 Na transcrição da molécula A intervêm ____ (A) ribonucleótidos, RNA polimerase e RNA. (B) desoxorribonucleótidos, DNA e RNA. (C) ribonucleótidos, RNA polimerase e DNA. (D) desoxirribonucleótidos, DNA polimerase e DNA. 3.5 Por hidrólise do DNA de um tecido humano obtiveram-se 32% de nucleótidos de adenina. É possível inferir que ____ (A) existem também 32% de nucleótidos guanina. (B) se obtêm 18% de desoxirribonucleótidos de citosina. (C) existem aproximadamente 64% de bases púricas. (D) se formam cerca de 36% de bases pirimídicas.
4. Relativamente a uma proteína com 81 aminoácidos, calcule, tendo em consideração o codão de finalização: 4.1 o número de codogenes que a codifica;
Cada codogene codifica 1 aminoácido, logo são necessários 81 codogenes mais o codogene de finalização. Por isso serão
necessários, no total, 82 codogenes.
4.2 o número de nucleótidos de mRNA que contém a mensagem para a sua síntese;
São necessários 3 nucleótidos para codificar 1 aminoácido logo são necessários 243 nucleótidos mais 3 nucleótidos relativos
ao codão de finalização. Por isso serão necessários, no total, 246 nucleótidos.
4.3 o número de anticodões que intervêm na tradução dessa mensagem.
81 anticodões (uma vez que ao codão de finalização do mRNA não corresponde nenhum aminoácido, logo não haverá a
intervenção tRNA e por consequência de nenhum anticodão)
5. A figura 3 representa um esquema que ilustra a síntese de uma cadeia polipeptídica. Figura 3 Figura 2
3. Uma cadeia polipeptídica é formada por quatro tipos diferentes de bases azotadas. 4. Durante a tradução as moléculas de tRNA transportam os aminoácidos para a construção da cadeia polipeptídica e fazem o reconhecimento dos codões do mRNA. (A) 1 é verdadeira; 2, 3 e 4 são falsas. (B) 1 e 3 são verdadeiras; 2 e 4 são falsas. (C) 4 é verdadeira; 1, 2 e 3 são falsas. (D) 1 e 4 são verdadeiras; 2 e 3 são falsas. 3. Em relação à síntese proteica é incorreto afirmar que ____ (A) uma das cadeias do DNA é transcrita, formando-se uma molécula de mRNA. (B) a tradução da cadeia de mRNA é feita nos ribossomas. (C) cada mRNA codifica uma cadeia polipeptídica. (D) cada tRNA possui um anticodão específico, por onde se liga o aminoácido a transportar até aos ribossomas. 4. Nos seres vivos eucariontes, o RNA sintetizado sofre um processamento ou maturação onde ocorre uma ____ (A) remoção de porções codificáveis, os exões, no citoplasma da célula. (B) remoção de porções não codificáveis, os intrões, no núcleo da célula. (C) remoção de porções não codificáveis, os intrões, no citoplasma da célula. (D) remoção de porções codificáveis, os intrões, no núcleo da célula. 5. O codão GGC codifica ____ porque o código genético ____ (A) pelo menos um aminoácido … é universal. (B) apenas um único aminoácido … não é ambíguo. (C) mais do que um aminoácido … é degenerado. (D) aminoácidos diferentes em diferentes organismos … é específico. (E) dois aminoácidos … é redundante. 6. O percurso sequencial das proteínas sintetizadas numa célula eucariótica, desde que são sintetizadas até à sua secreção pela célula, é ____ (A) complexo de Golgi – vesículas de exocitose – retículo endoplasmático rugoso. (B) retículo endoplasmático rugoso – vesículas de exocitose – complexo de Golgi. (C) complexo de Golgi – retículo endoplasmático rugoso – vesículas de exocitose. (D) retículo endoplasmático rugoso – complexo de Golgi – vesículas de exocitose. 7. Numa experiência laboratorial hipotética, realizou-se uma síntese proteica, utilizando-se um gene humano, tRNAs de ovelha e aminoácidos de coelho. No final da experiência, obteve-se uma proteína ____ (A) de coelho. (B) de ovelha. (C) humana. (D) partes de proteína do homem e da ovelha. (E) Híbrida de homem e coelho. 8. No mRNA, devido ao código genético ser redundante, existem codões diferentes que ____ codificar o mesmo aminoácido e um codão ____ codificar vários aminoácidos. O código genético é ____ para os diferentes seres vivos. (A) podem … pode … diferente (B) podem … não pode … universal (C) não podem … não pode … universal (D) não podem … pode … diferente 9. Considerando que uma determinada proteína é constituída por 50 aminoácidos e considerando o codão de finalização, o número de nucleótidos do gene que codifica esses 50 aminoácidos, o número de codogenes e o número de codões é, respetivamente ____ (A) 153, 51 e 51. (B) 51, 153 e 153. (C) 150, 50 e 50. (D) 153, 51 e 153. (E) 51, 51 e 51. 9.1 Indique quantas moléculas de mRNA e de tRNA foram usadas nesta biossíntese. Uma molécula de mRNA e 50 moléculas de tRNA. GRUPO III A cultura de células é uma técnica bastante utilizada atualmente para que se possam estudar os mecanismos subcelulares e moleculares. Experimentalmente, foi adicionado a um meio de cultura de células, por poucos minutos, o nucleótido uracilo marcado radioativamente, de forma a que se pudesse, posteriormente, observar a sua localização intracelular por deteção de emissão de radioatividade. Essa radioatividade não é suficiente para causar qualquer alteração no metabolismo normal das células. O gráfico da figura 5 mostra o resultado da experiência, indicando a concentração do nucleótido, ao longo do tempo, nos diferentes compartimentos celulares.
Figura 5
1. Com base nos conhecimentos sobre o metabolismo celular, especialmente nos processos de síntese, explique porque ocorre a variação da concentração do referido nucleótido no núcleo e citoplasma. Tópicos de resposta: - A biossíntese de proteínas inicia-se com a transcrição de uma cadeia de DNA para mRNA, processo que ocorre no núcleo; - Durante a transcrição o nucleótido de Uracilo emparelha com o de Adenina a cadeia de DNA que lhe serve de molde para formar mRNA, daí o aumento inicial da sua concentração no núcleo; - No citoplasma ao nível do RER, a tradução ocorre na presença do mRNA, que tem que migrar para esta zona da célula, o que leva a uma redução da concentração nuclear do nucleótido de Uracilo e a um aumento citoplasmático da concentração do referido nucleótido. 2. Por que razão o uracilo radioativo não é detetado, em momento algum, nas vesículas de secreção? Tópicos de resposta: - O nucleótido de uracilo não é detetado nas vesículas de secreção/vesículas golgianas porque o mRNA no final da síntese proteica é hidrolisado, separando-se os seus nucleótidos, os quais ficam novamente disponíveis para, no núcleo, entrarem na formação de novas molécula de RNA. - As vesículas golgianas vão transportar as proteínas sintetizadas, que são constituídas por aminoácidos. - Assim, a radioatividade do uracilo não surge nestas estruturas da célula. 3. Faca corresponder a cada uma das letras da coluna A, que identificam afirmações relativas ao processo de síntese de proteínas, um dos números da coluna B relativa a alguns intervenientes nesse processo. COLUNA A COLUNA B (a) Sequência de ribonucleótidos que especifica a estrutura primária das proteínas. (b) Sistema de leitura onde ocorre a tradução. (c) Sequência codificante do mRNA. (d) Catalisa a adição de nucleótidos, segundo a sequência determinada pelo gene que codifica a proteína. (e) Componente primário dos ribossomas. (f) Correspondência entre codões e aminoácidos por ele codificados. (g) Conjunto de ribossomas que traduzem simultaneamente um único mRNA. (1) Aminoácidos (2) Anticodão (3) Codão (4) mRNA (5) tRNA (6) rRNA (7) Polirribossoma (8) Ribossoma (9) Intrão (10) Exão (11) DNA (12) DNA polimerase (13) RNA polimerase (14) Código genético (a) – 4; (b) – 8; (c) – 10; (d) – 13; (e) – 6; (f) – 14; (g) – 7 GRUPO IV Moléculas de RNA com um pequeno número de nucleótidos podem vir a ser utilizadas como fármacos, capazes de revolucionar o tratamento de algumas doenças humanas. As funções dessas moléculas de RNA, normalmente na forma de cadeia dupla (dsRNA), foram descobertas na década de 90, graças à identificação dos mecanismos de interferência do RNA, que reduzem a tradução de RNA mensageiros de genes-alvo. Um desses tipos de pequenos RNA é denominado micro-RNA (miRNA). Os genes que codificam estes miRNA são transcritos em sequências denominadas miRNA primários (pri-miRNA), que contêm regiões que se autocomplementam, dando origem a moléculas de cadeia dupla com extremidades em forma de laço. Por ação de um complexo enzimático nuclear, estas moléculas são processadas, formando-se os pré-microRNA (pré-miRNA) de cadeia dupla, com um número reduzido de nucleótidos. As moléculas de pré-miRNA são exportadas para o citoplasma, associam-se ao complexo RISC e são novamente processadas, formando-se o miRNA maduro de cadeia simples.
GRUPO V
Considere o fragmento do gene que codifica uma proteína humana (proteína X) a seguir representado e os codões de alguns aminoácidos representados na Tabela: Na resposta a cada um dos itens de 1. a 3. , selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.
5. A sequência de aminoácidos codificada pelo fragmento do gene representado é ____ (A) Met-Gli-Ala-Trp (B) Ala-Ala-Trp-Gli (C) Arg-Arg-Met-Gli (D) Arg-Ala-Gli-Trp 6. Se ocorrer uma mutação no fragmento do gene apresentado que o altere para 3’ ...CGACGTACCCCC... 5’, a proteína X ____ (A) perde a sua funcionalidade. (B) deixa de ser sintetizada. (C) mantém as suas características. (D) fica com a sua estrutura alterada. 7. A síntese de um polipeptídeo a partir da informação de um gene implica a ____ (A) replicação semiconservativa da informação genética. (B) tradução da sequência de codões do RNA mensageiro processado. (C) leitura aleatória do RNA mensageiro no citoplasma. (D) transcrição do gene para moléculas de RNA de transferência. GRUPO VI A deficiência em glucose 6-fosfato desidrogenase (G6PD) é uma anomalia genética muito frequente sendo estimado que afete cerca de 400 milhões de indivíduos em todo o mundo. A maioria dos portadores desta deficiência é assintomática, correndo no entanto o risco de desenvolver anomalias hemolíticas agudas, quando expostos a certas infeções, drogas ou ingestão de favas. A sequenciação do gene ALAS2, que codifica a proteína G6PD, indica que a mutação decorre de uma transversão citosina para adenina na posição 547. 547 Sequenciação da fração do gene: ↓ - num indivíduo normal (N) 3’ TCA GAA CTT GTG TGC 5’ Ser Leu Ác.gl His Tre aminoácidos codificados na proteína ↓
- num indivíduo mutante (M) 3’ TCA GAA ATT GTG TGC 5’ Ser Leu proteína não sintetizada 1. Selecione a alternativa que representa a cadeia complementar de N. (A) 3’ AGT CTT GAA CAC ACG 5’ (C) 5’ AGT CTT GAA CAC ACG 3’ (B) 3’ UGA GTT GUU CAC ACG 5’ (D) 5’ UGA GTT GUU CAC ACG 3’ 2. Selecione a alternativa que representa a sequência de bases do mRNA correspondente ao gene mutado. (A) 3’ UGT GTT GUU CAC ACG 5’ (C) 5’ UGT GTT GUU CAC ACG 3’ (B) 3’ AGU CUU UAA CAC ACG 5’ (D) 5’ AGU CUU UAA CAC ACG 3’ 3. Classifique como verdadeira ( V ) ou falsa ( F ) cada uma das seguintes afirmações, relativas a esta doença genética. A. A mutação que se observa não impede a transcrição e tradução do gene. B. O mRNA que codifica a proteína G6PD resulta da transcrição do gene ALAS2. C. A mutação do gene ALAS2 impede a formação da proteína. D. O tripleto GAA é um codão do aminoácido leucina E. O tripleto UAA é um codogene que não codifica nenhum aminoácido.
F. A mutação do gene ALAS2 caracteriza-se por uma troca (transversão) de uma base azotada, que resulta na transcrição de um codão de finalização. G. A mutação do gene ALAS2, impede a formação de um segmento de mRNA ao nível dos ribossomas. H. O gene ALAS2 codifica uma enzima. A – F; B – V; C – V; D – F; E – F; F – V; G – F; H - V Na resposta a cada um dos itens de 4. a 6. , selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.
4. A mutação referida no texto deve-se a ____ (A) uma anomalia no cariótipo. (B) um erro na replicação. (C) um erro na transcrição. (D) uma variação favorável. 5. O aminoácido serina é codificado por quatro tipos de codões diferentes. Essa característica denomina-se ____ (A) ambiguidade. (B) universalidade. (C) redundância. (D) especificidade. 6. A troca de uma única base na molécula de DNA leva, obrigatoriamente, à substituição de um aminoácido na cadeia polipeptídica. (A) se a substituição ocorrer no 3º nucleótido do codogene (B) se a substituição ocorrer no 2º nucleótido do codogene (C) se a substituição ocorrer no 1º nucleótido do codogene (D) nenhuma das situações anteriores 7. As mutações tanto acontecem nas células da linha germinativa como nas células somáticas. Indique, justificando, em qual das duas situações têm maior significado para o processo evolutivo. Tópicos de resposta: - As mutações que tem maior significado para o processo evolutivo são as que ocorrem nas células da linha germinativa, dado que são hereditárias uma vez que podem ser transmitidas à descendência; - Pelo contrário as que ocorrem nas células somáticas só afetam os indivíduos que as possuem, não sendo transmitidas à descendência; - Como tal, só as que são transmitidas à descendência, se forem favoráveis, originam indivíduos mais aptos, que são selecionados naturalmente, pois sobrevivem e reproduzem-se mais aumentando a sua frequência ao longo das gerações, o que provoca alterações/evolução na população. Grupo VI
A Fibrose Cística é a doença genética mais frequente e grave na população Caucasiana e resulta do aparecimento de
mutações no gene CFTR, que está localizado na região q31.2 do cromossoma 7 e engloba 250kb de DNA genómico. O
gene CFTR é transcrito num RNA mensageiro com 6.5 kb que por sua vez é traduzido numa proteína com 1480
aminoácidos. A proteína CFTR funciona como um canal de transporte de Cl-^ localizado na membrana apical das
células epiteliais, regulando o movimento transepitelial de água e solutos devido ao transporte mediado de Cl-
através da membrana plasmática.
Desde a descoberta do gene CFTR e da mutação F508del, em 1989, foram encontradas cerca de 2000 outras
variações de sequência neste gene. Do total de mutações, 40,26% são missense (conduzem à substituição de um
aminoácido), 15,88% são frameshift (pequenas deleções ou inserções que alteram a grelha de leitura) e 8,3% são
nonsense (originam codões de terminação prematuros).
Considere o fragmento do gene CFTR: 3’…CGACGTACCCCT… 5’ , e uma mutação no fragmento
do gene apresentado que o altere para 3' …CGACGTATCCCT… 5'.
1. O código genético é redundante, porque um
(A) codão codifica pelo menos um aminoácido.
(B) aminoácido pode ser codificado por vários codões.
(C) aminoácido é codificado apenas por um codão.
(D) codão codifica sempre o mesmo aminoácido.
2. A síntese de uma proteína a partir da informação de um gene implica a
(A) replicação semiconservativa da informação genética.
(B) transcrição do gene para moléculas de RNA de transferência.
(C) leitura aleatória do RNA mensageiro no citoplasma.
(D) tradução da sequência de codões do RNA mensageiro processado.
