Ácidos nucleicos - exercícios de vestibulares

AS RESPOSTAS SE ENCONTRAM NO FINAL DOS EXERCÍCIOS.

1. (Fuvest-2014) 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 apontada pela seta.

2. (UFRGS-2013) Sabe-se que a replicação do DNA é semiconservativa.

Com base nesse mecanismo de replicação, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

(  ) O DNA original atua como molde, e cada novo DNA possui uma fita antiga e outra nova. 

(  ) Os quatro ribonucleosídeos trifosfatados, dATP, dGTP, dCTP e dUTP, devem estar presentes.

(  ) O DNA deve ser desnaturado (desenrolado) para tornar-se acessível ao pareamento das novas bases.

(  ) A enzima DNA polimerase adiciona nucleotídeos novos de acordo com o molde de DNA.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

a)  V – V – F – F.

b) F – V – V – V.

c) V – F – V – V.

d) F – V – F – F.

e) F – F – F – V.

3. (UFF-RJ, 2011) “Após o anúncio histórico da criação de vida artificial no laboratório do geneticista Craig Venter o mesmo responsável pela decodificação do genoma humano em 2001, o presidente dos EUA, Barack Obama, pediu a seus conselheiros especializados em biotecnologia para analisarem as consequências e as implicações da nova técnica.” (O Globo on line, 22/05/2010)

A experiência de Venter ainda não explica como a vida começou, mas reforça novamente que, sob determinadas condições, fragmentos químicos são unidos para formar a principal molécula responsável pelo código genético da vida.

Para a síntese de uma molécula de DNA em laboratório, a partir de uma fita molde de DNA, além do primer, deve-se utilizar

a) nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Adenina; DNA e RNA polimerase.

b) nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Uracila; e DNA polimerase.

c) nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Adenina; e DNA polimerase.

d) nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina e Uracila;  e RNA polimerase.

e) nucleotídeos de Timina, Citosina, Guanina, Uracila e Adenina;  e DNA polimerase.

4. (UERJ-2011) Leia abaixo a descrição do experimento por meio do qual se comprovou que a replicação do DNA é do tipo semiconservativo.

Uma cultura de células teve, inicialmente, o seu ciclo de divisão sincronizado, ou seja, todas iniciavam e completavam a síntese de DNA ao mesmo tempo. A cultura foi mantida em um meio nutritivo normal e, após um ciclo de replicação, as células foram transferidas para um outro meio, onde todas as bases nitrogenadas continham o isótopo do nitrogênio ¹⁵N em substituição ao ¹⁴N. Nestas condições, essas células foram acompanhadas por três gerações seguidas. O DNA de cada geração foi preparado e separado por centrifugação conforme sua densidade.

Observe o gráfico correspondente ao resultado obtido na primeira etapa do experimento, na qual as células se reproduziram em meio normal com ¹⁴N:

Observe, agora, os gráficos correspondentes aos resultados obtidos, para cada geração, após a substituição do nitrogênio das bases por ¹⁵N:  

Os gráficos que correspondem, respectivamente à primeira, à segunda e à terceira gerações são:

a)  X, Y, Z

b)  Z, Y, X

c)  Z, X, Y

d) Y, Z, X

5. (ENEM-2011) Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados, confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.

GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.

Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa molécula levaram à conclusão de que

a) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém-sintetizada e o filamento parental é conservado.

b) a replicação do DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém-sintetizada e parentais em cada uma das fitas.

c) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita parental e uma recém-sintetizada.

d) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas de DNA parental.

e) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde e uma fita codificadora.

6. (UPE-2012) Na natureza, existem dois tipos celulares básicos: procariontes e eucariontes. Entre os eucariontes, temos células animais e vegetais. Sobre a estrutura química do material genético dos referidos tipos celulares, analise as afirmativas a seguir:

I. Nos procariontes, o DNA (material genético) é composto por unidades chamadas nucleotídeos, constituídos de um açúcar de cinco carbonos, a desoxirribose, uma base nitrogenada e um radical fosfato. No entanto, nos eucariontes, o açúcar é a ribose.

II. Em todos os tipos celulares, o DNA (material genético) é composto de um açúcar, a desoxirribose, uma base nitrogenada (púrica ou pirimídica) e um radical fosfato, formando uma molécula dupla-hélice (modelo de Watson e Crick).

III. Em todos os tipos celulares, o DNA (material genético) é formado por duas cadeias de nucleotídeos, compostos de um açúcar de cinco carbonos, a desoxirribose, um radical fosfato e uma base nitrogenada cujas quantidades de adenina e guanina são iguais bem como as de citosina e timina.

IV. Nos procariontes, seres unicelulares mais simples, o DNA (material genético) é um polinucleotídeo fita simples, enquanto, nos eucariontes, é um polinucleotídeo do tipo dupla-hélice (modelo de Watson e Crick).

V. Em todos os tipos celulares, o DNA (material genético) é uma dupla-hélice resultante de dois polinucleotídeos paralelos, ligados entre si por suas bases, através de pontes de hidrogênio entre pares de bases específicas: a adenina emparelha-se com a timina, e a guanina, com a citosina.

Estão CORRETAS

a) I e III.                     b) II, IV e V.              c) II e V.                     d) III e V.                   e) IV e V.

7. (UFG-2011) Em setembro de 1957, após os primeiros experimentos que culminaram na determinação da estrutura tridimensional do DNA, o cientista Francis Crick fez a seguinte declaração:

É difícil resistir à conclusão de que o DNA é material genético. Se este for o caso, nosso problema é aprender como o DNA reproduz a si mesmo [....]. A ideia básica é que duas cadeias de DNA, que se encaixam como uma mão em uma luva, são separadas de alguma forma e a mão então serve como molde para uma nova luva, enquanto a luva atua como molde para uma nova mão. Consequentemente, teremos duas mãos usando luvas onde havia apenas uma. Em termos químicos, imaginávamos que os monômeros fornecidos pela célula se alinham ao longo da cadeia molde com bases complementares formando pares.

SCHLENOFF, Daniel C., O Progresso de Crick. Scientific American Brasil, São Paulo, ano 6, n. 64, set. 2007. p. 10. [Adaptado]

Tendo como base a declaração de Crick, explique o processo de duplicação semiconservativa do

DNA.

8. (UPE-2014) 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.

9. (UFSC) 

No ano de 2003, são 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:

           

01. Em alguns organismos primitivos, ela apresenta apenas uma fileira de nucleotídeos.

02. Nela está contida a informação genética necessária para a formação de um organismo.

04. Ela tem a capacidade de se autoduplicar.

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

16. A mensagem nela contida pode ser transcrita para uma outra molécula denominada RNA.

32. Nos organismos procariontes, ela fica estocada dentro do núcleo das células.

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

9. 02 + 04 + 16 + 64 = 86

10. (IFC-SC-2013) A "Science", uma das mais importantes revistas da área científica, ao escolher os destaques científicos do atual período, externa que as áreas da biotecnologia e da genética dominam a lista, ambas baseadas no conhecimento da natureza do DNA. A respeito do DNA, é correto afirmar que:

I. Duas cadeias de DNA são complementares quando houver uma base A em uma delas e T na outra, e, onde houver um C em uma cadeia, haverá um G na outra.

II. A molécula de DNA é formada por cinco anéis aromáticos, encontrada no meio intracelular, e sua importância reside no fato de que é formada pela cromatina.

III. Cada um dos filamentos de DNA é composto por milhares ou milhões de unidades chamadas nucleotídeos, encadeados em sequência.

IV. Uma cadeia de DNA com sequência de bases TAAGC produz um RNA AUTCG, assim o código do DNA é reproduzido para o RNA, processo chamado duplicação gênica.

V. O DNA se reproduz por duplicação semiconservativa, quando as duas cadeias que o constituem se separam e orientam a produção da cadeia complementar.

a) Somente as afirmativas I e V estão corretas.

b) Somente as afirmativas I e III estão corretas.

c) Somente as afirmativas I, III e V estão corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e V estão corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.

GABARITO

1. a

A base nitrogenada timina é exclusiva do DNA.

2.

O DNA não possui uracila (dUTP), é necessário a presença de timina (dTTP).

Obs.: ribonucleosídeos são nucleotídeos não fosfatados, quando são trifosfatados significa que estão ligados a fosfatos e estão ativados (dATP = A, dGTP = G, dCTP = T e dUTP = U).

3. c

Não é preciso adicionar DNA, a questão indica que é fornecido um DNA molde para produzir um DNA, portanto, são necessários nucleotídeos e enzimas.

4. d

A densidade das moléculas de DNA iniciais tinham menor densidade porque eram formadas por nitrogênio N14 (curva deslocada para a esquerda no primeiro gráfico do enunciado).

No novo meio de cultura, após a primeira duplicação, cada molécula possui uma fita de DNA inicial com N14 e uma fita nova com N15, o que faz a densidade das moléculas ser um pouco maior (gráfico Y).

Após a segunda duplicação no meio com N15, metade das moléculas possuem fitas hibridas e metade possui fitas com N15. Identifica-se portanto dois tipos de moléculas (gráfico Z).

Na terceira duplicação, 1/4 das moléculas continuam com fitas híbridas e 3/4 das moléculas possuem apenas fitas com N15 (gráfico X). Entenda o processo com o esquema seguinte.

Figura de: http://202.114.65.51/fzjx/wsw/website/bioproject/molecular_bio/problem_sets/nucleic_acids/06t.html (acessado em 16/04/2014).

5. c

Experimento clássico que ajudou a validar a hipótese de duplicação semiconservativa da molécula de DNA.

6. c

I – Errada, os eucariontes possuem tanto o DNA descrito na frase, como o RNA com a ribose.

II – Correta, a frase contém uma descrição resumida de uma molécula de DNA.

III – Errada, as quantidades são iguais nas bases que formam pares, adenina = timina, guanina = citosina.

IV – Errada, Tanto nos procariontes como nos eucariontes o DNA é de fita dupla.

V – Correta, a frase contém uma descrição resumida de uma molécula de DNA.

7. Resposta da UFG

Primeiramente, ocorrerá o rompimento das pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas pela atividade da enzima helicase, separando as duas fitas da molécula de DNA. Em seguida, a enzima DNA polimerase promoverá a síntese de novas fitas, a partir de nucleotídeos livres na célula, tendo como molde as fitas originais. Formam-se então duas novas moléculas de DNA iguais entre si quanto à sequência de bases. Cada nova molécula conterá uma fita original e uma fita recém-sintetizada.     (5,0 pontos)

8. e

O emparelhamento específico entre adenina – timina e citosina – guanina.

O modelo de Watson e Crick apresenta fosfatos na parte externa, que corresponde ao “corrimão” da escada do DNA.

Tanto no modelo de Fraser quanto no modelo de Watosn e Crick as pontes de hidrogênio se formam entre os pares de bases nitrogenadas.

O pareamento não pressupõe que cada fita de DNA tenha apenas bases púricas (adenina e guanina) ou apenas bases pirimídicas (citosina e timina).

10. c

A cromatina é formada por DNA e não ao contrário.

O RNA não tem timina. A cadeia de DNA = TAAGC produz um RNA AUUCG e o processo é chamado de transcrição do código genético.