Capítulo 1 — Núcleo celular 2.a)O momento 1 representa o período G 1 da interfase, pois mostra f ilamentos de cromatina (cromossomos) descondensados e não duplicados. O momento 2 mostra o período G2 da interfase, com os filamentos de cromatina descondensados e já duplicados. O momento 3 refere-se à prófase, com os filamentos de cromatina duplicados e em condensação. O momento 4 mostra a metáfase, pois as cromátides-irmãs estão muito condensadas e unidas pelo centrômero. O momento 5 representa a anáfase, com as cromátides-irmãs separadas (agora chamadas cromossomos-filhos), sendo tracionadas para os polos celulares. b) A transcrição ocorre quando filamentos de cromatina estão descondensados na interfase, sendo o RNA resultante empregado na síntese de proteínas. A condensação dos filamentos de cromatina durante a divisão celular possibilita que se separem uns dos outros e sejam tracionados de forma mais segura, com menor probabilidade de que sofram quebras. 3.e 4.Na anáfase, com a separação das cromátides-irmãs, cada cromossomo duplicado gera 2 cromossomos-filhos, que são tracionados por fibras (microtúbulos) do fuso acromático para os polos da célula. Por exemplo, os 16 cromossomos duplicados, entre os polos I e II, produzirão 16 cromossomos simples, que se dirigirão para o polo I e outros 16 cromossomos simples que migrarão para o polo II. Isso significa que o polo I receberá 38 cromossomos, o polo II, 24 cromossomos, e o polo III, 30 cromossomos. Ao todo, são 92 cromossomos simples, correspondentes às 92 cromátides dos 46 cromossomos metafásicos. 5.d 6.e 7.a)A célula cujos cromossomos estavam localizados na porção equatorial encontrava-se em metáfase. A célula com dois núcleos-filhos já formados estava em telófase. b) Ocorre tanto em células somáticas quanto em células germinativas. A mitose é uma divisão equacional, que gera duas células-filha. 8.a)Na prófase, pois, embora exista fuso acromático e os centríolos estejam posicionados nos polos, o envoltório nuclear ainda está intacto. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Conexões A resposta é pessoal e permite algumas abordagens, como as apresentadas a seguir. Favorável: A clonagem terapêutica favorece a formação de tecidos e órgãos a serem usados em portadores de anomalias. Contra: A clonagem é um mecanismo obscuro aos cientistas, principalmente em se tratando de mamíferos. Além disso a clonagem humana favorece a uniformidade genética e promove a eugenia. 1.a)A – nucléolo; B – cromatina; C – (envoltório nuclear) carioteca; D – poro nuclear. b) A cromatina é composta por DNA associado a proteínas. c) Durante a interfase, ocorrem a duplicação do DNA e a síntese dos diferentes tipos de RNA (transcrição). 2.c 3.a 4.a)Envoltório nuclear ou carioteca, cariolinfa (ou nucleoplasma), nucléolo e cromatina. b) Envoltório nuclear: membrana dupla, lipoproteica; cariolinfa: água, íons minerais, nucleotídios, proteínas, RNA etc.; nucléolo: RNA ribossômico e proteínas; cromatina: DNA e proteínas. c) Envoltório nuclear: controla o fluxo de substâncias entre o interior do núcleo e o citoplasma; cariolinfa: preenchimento de espaços; nucléolo: formação de ribossomos; cromatina: depositária da informação genética. 5.d 6.b 7.d 8.Síntese proteica associa-se aos ribossomos, organoides citoplasmáticos cuja origem está relacionada com o nucléolo, onde ocorre a síntese e o armazenamento de RNA ribossômico. 9.A frase está correta. Os cromossomos representam os filamentos de cromatina duplicados, condensados e individualizados durante a divisão celular. É o mesmo material genético, composto por DNA associado a proteínas. 10.e 11.Soma = 11 (01 + 02 + 08) 12.b 13.a 14.Estão corretas: II, III, IV e VI. 15.e 16.c 17.F – F – V – F 18.a 19.d 20.d b) Distâncias (unidades arbitárias) I II Capítulo 2 — Divisão celular III Conexões Resposta pessoal. Vale destacar, na resposta, a importância da prevenção. 5 10 15 20 25 30 35 Tempo (min) 9.Na anáfase, quando as cromátides-irmãs se separam em cromossomos-filhos, que são tracionados para polos opostos da célula por fibras do fuso acromático. É nessa fase que o DNA está sendo distribuído equitativamente entre as células-filha. 1.Muitos órgãos e tecidos, como a epiderme, o epitélio digestivo e o sangue, se renovam, substituindo células velhas por células jovens. 1 Biologia Unidade — Continuidade da vida Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Anáfase II da meiose Capítulo 3 — Bases da reprodução Conexões a)Pelo seu papel diferencial na reprodução, ao acumular reservas vitelínicas, a fim de nutrir o embrião nos estágios iniciais de desenvolvimento. b)Essa diferença tem origem na intensa síntese proteica durante o período de interfase das ovogônias. 1.b 2.a)No ciclo 1, a meiose ocorre na formação dos gametas (adulto w gametas); nas outras etapas, ocorre mitose. No ciclo 2, a meiose acontece na formação dos esporos (esporófito w esporos); nas demais fases, ocorre mitose. b) No ciclo 1, são haploides apenas os gametas; todas as demais fases são diploides. No ciclo 2, são haploides os esporos, o gametófito e os gametas; somente o esporófito é diploide. 3.d 4.a)Os gametas contêm um lote completo de genes de cada genitor. A fecundação produz o zigoto, que originará um indivíduo com características controladas pela interação dos materiais genéticos recebidos dos genitores. b) Sendo gerados por meiose, os gametas humanos são haploides, apresentando metade do número de cromossomos típico da espécie, ou seja, 23 cromossomos. Da fusão dos gametas (fecundação), surge o zigoto, que originará um indivíduo com 46 cromossomos, portanto com o número de cromossomos típico da espécie. 5.Como os mamíferos realizam fecundação interna, que é mais segura, as fêmeas produzem menor número de gametas. Isso leva à produção de prole menos numerosa, que requer cuidados mais intensivos e prolongados. 6.e 7.a 8.A resposta pode ser desenvolvida durante trabalho em grupo ou debate em sala de aula. Deve-se observar que o texto de Platão reduz a mulher a mera geradora de filhos, segundo ele uma atividade tão necessária que, se não fosse realizada por determinado período, poderia deixá-la enferma. Tal concepção vigorou durante muito tempo nas sociedades humanas, marcadas pelo autoritarismo masculino, fruto do patriarcado dominante. Atualmente, assiste-se a uma reviravolta dessa situação, uma vez que, em todo o mundo, as mulheres conquistam o mercado de trabalho (embora ainda lutem por remuneração equivalente à remuneração que os homens recebem pelo mesmo trabalho) e são chefes de família. Entretanto, em pleno século XXI ainda existem sociedades em que as mulheres permanecem inferiorizadas e impedidas de conquistar seu merecido espaço. Anáfase da mitose 18.a) b) 19.a) Meiose. b) III –V – IV – II – I c) Respectivamente, IV e I. d) Permutação ou crossing-over. 20.e 21.a)O processo I, que representa a separação dos cromossomos homólogos, ocorre na anáfase I da meiose. b) O processo II, que representa a separação das cromátides-irmãs, ocorre na anáfase da mitose e também na anáfase II da meiose. 22.a)A figura A representa a anáfase I, em que ocorre a separação dos cromossomos homólogos. Na figura B, está representada a anáfase II, com a separação das cromátides-irmãs. b) Na figura B, acontece a não disjunção, ou seja, a não separação das cromátides-irmãs de um dos cromossomos, as quais migram unidas para um dos polos. As células resultantes da divisão terão número alterado de cromossomos: uma delas terá 2 cromossomos, ao passo que a outra terá 4 cromossomos. c) A síndrome de Down é uma anomalia que decorre de uma alteração desse tipo, em que o cromossomo 21 é encontrado em dose tripla nas células diploides do portador, que, dessa forma, terá 47 cromossomos. 2 Biologia 23.b 24. Por meio da troca de fragmentos (permutação gênica ou crossing-over) entre cromossomos homólogos, durante a prófase da primeira divisão meiótica. 25.e 26.F – V – F – F 27.1)Na mitose, formam-se duas células-filha; na meiose, quatro. 2) Na mitose, as células-filha possuem a mesma quantidade de cromossomos da célula-mãe; na meiose, possuem a metade da quantidade de cromossomos. 28.b 10.a) Porcentagem de câncer invasivo segundo a faixa etária. b) O câncer está relacionado com a perda do controle da divisão celular em determinadas células do organismo, problema mais frequente em pessoas de idade mais avançada, nas quais as falhas durante a duplicação do material genético e os distúrbios metabólicos são mais frequentes. Por isso, nos países em que é elevada a expectativa de vida, é maior a incidência de câncer. c) O controle da divisão celular é executado pelo material genético, razão pela qual diversos tipos de câncer são hereditários. Entretanto, há fatores ambientais, como radiações, que podem alterar o material genético e induzir a formação de tumores. Se as células produtoras de gametas não forem afetadas, as alterações do material genético não serão transferidas para a próxima geração. 11.b 12.a 13.86 (02 + 04 + 16 + 64) 14.a 15.a 16.a 17.a)Está ocorrendo a separação dos cromossomos homólogos, evento característico da anáfase I da meiose. b) Conexões As células-tronco embrionárias são totipotentes, ou seja, são indiferenciadas e dotadas de grande plasticidade, podendo se diferenciar em qualquer outro tipo celular, tecido ou anexo embrionário. Portanto, são úteis na regeneração de tecidos nervosos lesionados pelo derrame. Espermatogônia Meiose I 11. 1.c 2.a 3.A vaca é um mamífero cujo embrião depende das reservas nutritivas do gameta feminino apenas durante o início de seu desenvolvimento. Após a fixação no útero, surge a placenta, através da qual passam nutrientes da circulação materna para a fetal. O embrião da galinha, por outro lado, está encerrado no ovo e depende das reservas alimentares nele contidas durante todo o seu desenvolvimento. 4.c 5.a 6.A afirmação é incorreta. A segmentação não envolve o vitelo; logo, quanto maior for a quantidade de vitelo, mais restrita será a área de segmentação. 7.As pequenas células formam o blastoderma, e a cavidade é a blastocele. O embrião, portanto, encontra-se na fase de blástula e iniciará em seguida a fase de gástrula, com a definição dos folhetos embrionários e do arquêntero. 8.d 9.c 10.b 11.b 12.e 13.e 14.b 15.b 16.1 âmnio; 2 alantoide; 3 saco vitelínico. 17.a)O âmnio impede o dessecamento do embrião, representa um eficiente sistema de amortecimento de choques mecânicos e auxilia na manutenção da temperatura, evitando variações acentuadas. b) O âmnio é um anexo embrionário encontrado em vertebrados terrestres (répteis, aves e mamíferos). 18.d 19.d 20.a 21.O ovo com casca surgiu, filogeneticamente, nos répteis e protege o embrião. A placenta surgiu nos mamíferos e permite a ocorrência de trocas de substâncias entre o sangue materno e o sangue do embrião (ou do feto). 22.a) Placenta. b) Mantém o embrião imerso em meio líquido, permitindo o crescimento e evitando o dessecamento, além de proteger contra choques mecânicos e variações de temperatura. 23.a) É a placenta. b) Permite trocas entre o sangue materno e o sangue do embrião (ou do feto), fornecendo-lhe nutrientes e oxigênio e retirando dele gás carbônico e outros resíduos metabólicos. 24.e Meiose II Espermatócito I Espermatócito II Espermatozoide Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Espermátide permutação gênica (ou crossing-over) e a divisão reducional A ocorrem na meiose 1. 12.a)O período de formação das espermátides é a fase de diferenciação. Na espermatogênese ocorre meiose. b) A diferenciação das espermátides em espermatozoides denomina-se espermiogênese e inclui: fusão de vesículas produzidas pelo complexo golgiense, com formação do acrossomo; migração dos centríolos para a região posterior ao núcleo, um dos quais origina o flagelo; concentração de mitocôndrias na peça intermediária; eliminação do citoplasma. 13.A partir de 200 espermatócitos I, formam-se 400 espermatócitos II e 800 espermatozoides; a partir de 300 ovócitos I, formam-se 300 ovócitos II e 300 óvulos. 14.d 15.b 16.b 17.a)O componente 1 é o acrossomo, bolsa gerada pela união de vesículas liberadas pelo complexo golgiense, a qual contém enzimas digestivas, que abrem caminho para os espermatozoides, através dos envoltórios do ovócito, o que permite a fecundação. O componente 3 é o flagelo, que surge do desenvolvimento de um centríolo e é responsável pela locomoção do espermatozoide. b) O componente 2 possui mitocôndrias, que, por meio da respiração celular aeróbia, fornecem a energia necessária para o batimento flagelar, que desloca o espermatozoide. 18.c 1º corpúsculo polar 19. Ovogônia Ovócito I Meiose I Meiose II 2º corpúsculo polar Ovócito I Óvulo 20.a 21.c 22.b 23.c 24.e 3 Biologia Capítulo 4 — Desenvolvimento animal 9.Semelhanças: os dois processos ocorrem em células germinativas diploides situadas nas gônadas; compreendem as fases de proliferação, crescimento e maturação; dependem da meiose para formar os gametas. Diferenças: a fase proliferativa da espermatogênese é mais longa; a fase de crescimento da ovogênese é mais longa; o número de gametas masculinos formados em cada meiose é quatro vezes maior que o de gametas femininos; ocorre diferenciação na espermatogênese (espermiogênese), sem evento correspondente na ovogênese. 10.c