FICHA DNA-sintese proteica 2 - Biologia e Geologia (ano 2)

Biologia e Geologia – Ano 2
Ano Lectivo 2009/2010
Ficha de trabalho – DNA e Síntese proteica
1. Observe a figura ao lado, que representa uma porção da dupla
hélice da molécula de DNA, proposta por Watson e Crick.
1.1. A molécula de DNA é um polímero. Justifique a afirmação.
1.2. Indique o que representam as estruturas 1, 2 e 3.
1.3. Refira o tipo de ligações assinaladas na figura pela letra A.
1.4. As duas cadeias da dupla hélice do DNA são antiparalelas.
Explique a afirmação.
1.5. Indique, na figura, a direcção das cadeias representadas.
2.
A figura ao lado representa, esquematicamente, os processos básicos da expressa genética.
2.1. Identifique as moléculas A, B e C.
2.2. Refira três características
distinguir as moléculas A e B.
que permitem
2.3. Identifique os processos 1 e 2.
2.4. Localize nas células eucarióticas
ocorrência dos processos 1 e 2.
a
2.5. Como se designam as sequências de três elementos da molécula B representada na figura.
2.6. Explique de que forma essas sequências determinam a estrutura primária da molécula C.
3.
Considere um fragmento de uma cadeia de DNA com a seguinte sequência de nucleótidos: 3’ GAT
AAG CTT GAA ATA 5’.
3.1. Escreva a sequência de bases do mRNA a que o fragmento representado serve de molde.
3.2. Escreva a sequência de aminoácidos codificada por essa cadeia de mRNA. Para tal, consulte a
tabela do código genético (manual, página 34).
3.3. Com base na sequência ilustrada, apresente uma prova de que o código genético é redundante.
3.4. O codão GAU é traduzido no mesmo aminoácido em praticamente todos os organismos, desde as
bactérias até aos animais e plantas de maior complexidade.
3.4.1.
Como se denomina essa característica do código genético?
3.4.2. Com base na característica referida na questão anterior, explique o que podemos concluir
acerca do aparecimento do código genético na história da evolução da Vida.
1
4.
Observe a figura abaixo que representa o RNA e a síntese proteica.
4.1. Para ocorrer a síntese de RNA a
célula
necessita
de
nucleótidos.
Explique este facto.
4.2. Para além da transcrição, que outro
processo necessita de nucleótidos?
4.3. Onde ocorre a síntese do RNA?
4.4. Quais as modificações sofridas pelo
mRNA?
4.5. Compare a função do mRNA, rRNA e tRNA.
4.6. Qual a importância da síntese proteica?
4.7. Um mRNA é lido sequencialmente por vários ribossomas. Qual a importância deste facto?
4.8. Explique a atribuição da designação de tradução.
5.
Analise o segmento de DNA: 3’ AAA GTC CGG AAT 5’.
5.1. Transcreva o segmento de DNA.
5.2. Traduza o segmento de DNA.
5.3. Indique a sequência de anticodões implicadas na síntese.
6.
Utilize a chave seguinte para classificar cada um dos pares de afirmações.
Chave
Afirmações
I – os nucleótidos de DNA são constituídos por ribose, fosfato e adenina.
1
II – Uracilo, adenina e guanina são bases orgânicas azotadas.
I – O uracilo substitui a adenina nos nucleótidos de RNA.
2
A.
I é verdadeira e II é falsa
B.
I é falsa e II é verdadeira
C.
I e II são verdadeiras
D.
I e II são falsas
3
II – A guanina é complementar da citosina e o uracilo é complementar da
adenina na formação de uma molécula de RNA.
I – Os nucleótidos de DNA contêm ribose.
II – Os nucleótidos de RNA contêm desoxirribose.
4
I – O uracilo está presente nos nucleótidos de RNA.
II – Os nucleótidos de RNA contêm desoxirribose.
5
I – O uracilo está presente nos nucleótidos de RNA.
II – O uracilo não está presente nas moléculas de DNA.
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Ficha de Trabalho DNA e Síntese Proteica - CORRECÇÃO
1.1.
A molécula de DNA é um polímero, porque é constituído por uma cadeia dupla de unidades mais simples, os
monómeros, que se repetem ao longo da sua estrutura. Os monómeros do DNA são os nucleótidos.
1.2.
1 – Grupo fosfato; 2 – Pentose (Desoxirribose); 3 – base azotada.
1.3.
As ligações assinaladas pela letra A são pontes de hidrogénio.
1.4.
Os cinco átomos de carbono da pentose são, por convenção, numerados de 1’ a 5’. Numa cadeia simples de
DNA, uma das extremidades tem o carbono 3’ livre, na medida em que não está envolvido na ligação com um
nucleótido adjacente, e a outra extremidade tem o carbono 5’ livre. As duas cadeias da dupla hélice de DNA são
antiparalelas, porque se desenvolvem em direcções opostas, isto é, à extremidade 3’ de uma cadeia corresponde a
extremidade 5’ da outra cadeia.
1.5.
A cadeia do lado esquerdo desenvolve-se, de cima para baixo, na direcção 5’ – 3’, e a cadeia do lado direito
desenvolve-se, de baixo para cima, na direcção de 5’ – 3’.
2.1. A – DNA; B – mRNA; C – Proteína.
2.2. O DNA possui uma estrutura em dupla hélice (cadeia dupla) e o RNA possui uma estrutura em cadeia simples. A
pentose dos nucleótidos do DNA é a desoxirribose e a pentose dos nucleótidos do RNA é a ribose. O DNA e o RNA
possuem em comum as bases azotadas adenina, citosina e guanina, mas diferem na quarta base, que é a timina,
no caso do DNA, e o uracilo, no caso do RNA.
2.3. 1 – Transcrição; 2 – Tradução.
2.4. A transcrição ocorre no núcleo e a tradução ocorre no citoplasma.
2.5. Designam-se codões.
2.6. Cada codão é uma sequência de nucleótidos da molécula de mRNA. Os nucleótidos diferem entre si nas bases
azotadas, pelo que se refere o codão como uma sequência de três bases. Para cada codão do mRNA existe um
anticodão, que é uma sequência de bases complementares, numa determinada região de uma molécula de tRNA.
Cada molécula de tRNA com um determinado anticodão liga-se, na sua extremidade 3’, a um aminoácido
específico. Assim, à medida que o mRNA vai passando nos ribossomas, as moléculas de tRNA reconhecem os
codões complementares aos anticodões que possuem e, ao estabelecerem a complementaridade codão/anticodão,
os aminoácidos que transportam são ligados pela ordem determinada na sequência de mRNA, dando origem à
estrutura principal de uma proteína.
3.1. Considerando a complementaridade das bases azotadas e substituindo, no RNA, da timina por uracilo, a
sequência de bases do mRNA será a seguinte: 5’ CUA UUC GAA CUU UAU 3’.
3.2. Aos codões do mRNA CUA UUG GAA CUU UAU correspondem, respectivamente, os seguintes aminoácidos:
leucina – fenilalanina – ácido glutâmico – leucina – tirosina.
3.3. O aminoácido leucina é codificada pelos codões CUA e CUU. Essa situação ilustra a existência de mais do que
um codão para cada aminoácido, razão pela qual o código genético é redundante.
3
3.4.1. Essa característica é a universalidade do código genético.
3.4.2. A universalidade do código genético sugere que este apareceu muito cedo na história da Vida, isto é, nos
primeiros organismos, que se supõe terem sido procariontes. A evolução dos procariontes para eucariontes e a
diversificação de uns e de outros foram acompanhadas pela disseminação do código genético por todos os grupos
de seres vivos, que o herdaram dos seus ancestrais.
4.1. Os nucleótidos são as unidades básicas das quais se forma o RNA, por complementaridade a partir do DNA.
4.2. A replicação do DNA.
4.3. Nos organismos eucariontes a síntese de RNA ocorre no núcleo da célula.
4.4. O RNA sofre processamento, ou seja, partes do pré-RNA são removidas (intrões), antes do mRNA funcional
(apenas exões) migrar para o citoplasma.
4.5. O mRNA vai ser o responsável por levar a informação genética do DNA que existe no núcleo até ao citoplasma;
rRNA entra na constituição dos ribossomas e o tRNA transporta os aminoácidos até aos ribossomas onde são
sintetizadas as proteínas.
4.6. Na síntese proteica produzem-se proteínas que são responsáveis pelas nossas características (fenótipo) e
desempenham diversas funções no organismo (ex.: enzimática, transporte de gases, etc.).
4.7. A partir de uma única molécula de mRNA podem ser produzidas várias proteínas iguais.
4.8. A informação genética contida no mRNA está em código e necessita de ser decifrada para “linguagem de
proteínas”, daí a denominação tradução.
5.1. RNA: 5’ UUU CAG GCC UUA 3’.
5.2. Aminoácidos: Fenilalanina – Glutamina – Alanina – Leucina.
5.3. Os anticodões são tripletos complementares dos codões de mRNA. Assim, os anticodões que estiveram ligados
ao transporte daqueles aminoácidos foram:
DNA: 3’ AAA GTC CGG AAT 5’
mRNA: 5’ UUU CAG GCC UUA 3’
tRNA: 5’ AA GUC CGG AAU 3’
6. 1 – B; 2 – B; 3 – D; 4 – A; 5 – C.
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