Questões Sobre Biomoléculas e Bioquímica - Biologia - concurso
1) Ao analisar uma molécula de DNA, um cientista constatou que ela apresentava 27% de bases nitrogenadas do tipo guanina. Tendo em vista a relação de Chargaff e o modelo da dupla-hélice, qual porcentagem de timina essa molécula possui?
- A) 17%
- B) 23%
- C) 27%
- D) 46%
- E) 54%
Resposta: A alternativa correta é letra B) 23%.
Explicação: De acordo com a regra de Chargaff, em uma molécula de DNA, a quantidade de guanina (G) é sempre igual à quantidade de citosina (C), e a quantidade de adenina (A) é sempre igual à quantidade de timina (T). Portanto, se a molécula tem 27% de guanina, ela também terá 27% de citosina. Como o DNA é composto por essas quatro bases nitrogenadas, e a soma das porcentagens deve ser 100%, podemos calcular a porcentagem de adenina e timina da seguinte forma:
100% - 27% (Guanina) - 27% (Citosina) = 46%
Esses 46% representam a soma das porcentagens de adenina e timina, que são iguais entre si. Portanto, dividimos esse valor por 2 para obter a porcentagem individual de cada uma:
46% / 2 = 23%
Assim, a molécula de DNA possui 23% de timina.
2) Os ácidos nucleicos são moléculas orgânicas que exercem papéis fundamentais no metabolismo celular. São divididos em ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA) e são formados por nucleotídeos que são moléculas formadas por fosfato, açúcar pentose e bases nitrogenadas (timina, uracila, guanina, citosina e adenina). Os segmentos de DNA responsáveis pela síntese de uma proteína ou de um polipeptídeo são chamados de genes. Já o RNA possui algumas funções específicas e são divididos em RNA mensageiro, RNA ribossômico e RNA transportador. Interessante destacar que nos últimos anos, várias evidências têm sido acumuladas mostrando que muitas reações químicas celulares são catalisadas por RNA, chamado de ribozima, devido as suas propriedades enzimáticas. Seja qual for o RNA, este ácido nucleico é produzido a partir de uma molécula de DNA em um processo bioquímico chamado transcrição, na qual uma cadeia ativa de DNA serve de modelo para a construção de uma fita de ácido ribonucleico. Baseado nisso, considere a seguinte questão: uma cadeia ativa de DNA exibe em sua composição química 20% de base nitrogenada timina e 10% de adenina, enquanto a cadeia complementar correspondente deste DNA possui 40% de citosina e 30% de guanina. A soma das porcentagens entre as bases nitrogenadas citosina e guanina exibida no RNA transcrito por esta molécula de DNA é:
- A) 20%
- B) 35%
- C) 40%
- D) 50%
- E) 70%
Os ácidos nucleicos, DNA e RNA, são formados por nucleotídeos que incluem um grupo fosfato, um açúcar pentose e uma base nitrogenada. No DNA, as bases nitrogenadas são adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). No RNA, a timina é substituída pela uracila (U).
Segundo a regra de emparelhamento de bases de Chargaff, no DNA, a quantidade de adenina é igual à quantidade de timina, e a quantidade de citosina é igual à quantidade de guanina. Portanto, se uma cadeia de DNA tem 20% de timina, ela também terá 20% de adenina, pois T e A se emparelham. Da mesma forma, se há 40% de citosina, haverá 40% de guanina na cadeia complementar, pois C e G se emparelham.
Na transcrição, o RNA é formado usando o DNA como molde. Isso significa que as bases do RNA serão complementares às do DNA molde. Assim, se o DNA tem 20% de T, o RNA terá 20% de A (pois U substitui T no RNA). Se o DNA tem 10% de A, o RNA terá 10% de U. Se a cadeia complementar de DNA tem 40% de C, o RNA terá 40% de G, e se tem 30% de G, o RNA terá 30% de C.
Portanto, a soma das porcentagens de citosina e guanina no RNA será de 40% (C) + 30% (G) = 70%.
A alternativa correta é letra E) 70%.
3) Moléculas de DNA são capazes de absorver e emitir luz em comprimento de onda específico (UV 260nm). Isso acontece em decorrência da presença de bases nitrogenadas em sua composição. Denomina-se efeito hipercrômico da molécula de DNA a capacidade de a molécula aumentar a absorção e emissão de luz de acordo com o aumento da temperatura à qual é submetida. Isso acontece por que a desnaturação aumenta a exposição das bases nitrogenadas. Denomina-se temperatura de fusão ou TM (do inglês melting temperature) o ponto em que metade das bases fica exposta, devido à desnaturação proporcional da molécula de DNA.
- A) X e Y são DNAs de tamanhos similares, porém o DNA X apresenta um conteúdo de GC (%GC) superior ao do DNA Y.
- B) X e Y são DNAs de tamanhos discrepantes, uma vez que o DNA X possui TM maior em relação ao DNA Y.
- C) X e Y são DNAs de tamanhos similares, porém o DNA X apresenta um conteúdo de GC (%GC) inferior ao do DNA Y.
- D) X e Y são DNAs de tamanhos discrepantes, porém apresentam conteúdo de GC (%GC) similar.
Resposta:
A alternativa correta é letra C) X e Y são DNAs de tamanhos similares, porém o DNA X apresenta um conteúdo de GC (%GC) inferior ao do DNA Y.
Explicação:
A temperatura de fusão (TM) é influenciada pelo conteúdo de pares de bases GC no DNA, pois as ligações GC têm três pontes de hidrogênio, enquanto as ligações AT têm apenas duas. Portanto, quanto maior o conteúdo de GC, mais alta é a TM, pois mais energia é necessária para 'desfazer' as ligações e desnaturar o DNA. No gráfico apresentado, o DNA X tem uma TM menor que o DNA Y, indicando que o DNA X tem menos pares de bases GC em comparação com o DNA Y, pois sua desnaturação ocorre a uma temperatura mais baixa.
4) São ligações que mantêm o DNA estável em sua conformação B nativa (em espiral):
- A) ligações hidrofóbicas, ligações de hidrogênio e ligações fosfodiésteres.
- B) ligações de hidrogênio, ligações dissulfeto e ligações de stacking (ligações de empilhamento).
- C) ligações hidrofóbicas, ligações fosfodiésteres e ligações de stacking (ligações de empilhamento).
- D) ligações de hidrogênio, ligações fosfodiésteres e ligações de stacking (ligações de empilhamento).
Resposta: A alternativa correta é letra D) ligações de hidrogênio, ligações fosfodiésteres e ligações de stacking (ligações de empilhamento).
Explicação:
- Ligações de hidrogênio: São responsáveis pela estabilidade das pontes entre as bases nitrogenadas complementares, adenina (A) com timina (T) e citosina (C) com guanina (G).
- Ligações fosfodiésteres: Formam a espinha dorsal da molécula de DNA, conectando o grupo fosfato de um nucleotídeo ao açúcar do próximo nucleotídeo.
- Ligações de stacking (empilhamento): São interações entre as bases aromáticas que estabilizam a estrutura do DNA em sua forma helicoidal.
5) Durante a primeira metade do século XX, considerou-se que proteínas constituíam o material hereditário. Experimentos com bactérias e vírus levaram à concepção de que o DNA desempenha esse papel, especialmente o trabalho de Alfred D. Hershey e Martha Chase, publicado em 1952.
- A) A molécula possui estrutura helicoidal dupla, isto é, forma uma hélice dupla-fita.
- B) Pontes de hidrogênio são formadas entre pares de bases nitrogenadas.
- C) Os pares de bases nitrogenadas complementares do DNA são adenina – uracila e guanina – citosina.
- D) Ao longo da estrutura, cada grupo fosfato se liga a um carboidrato de cinco carbonos (uma pentose).
A alternativa correta é letra C) Os pares de bases nitrogenadas complementares do DNA são adenina – timina e guanina – citosina. A uracila é uma base nitrogenada presente no RNA, não no DNA. Portanto, a afirmativa C está incorreta ao indicar adenina – uracila como um par complementar no DNA.
As outras alternativas descrevem corretamente aspectos da estrutura do DNA:
- A molécula de DNA possui uma estrutura de dupla hélice.
- Pontes de hidrogênio são formadas entre as bases nitrogenadas complementares, estabilizando a estrutura da dupla hélice.
- Cada grupo fosfato se liga a uma pentose, que é um açúcar de cinco carbonos, completando o esqueleto de açúcar-fosfato do DNA.
6) Sobre a estrutura do DNA, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
- A) F, V, V, F, V.
- B) V, V, F, F, V.
- C) F, F, V, V, F.
- D) F, V, F, V, F.
- E) V, V, V, F, F.
A alternativa correta é letra A) F, V, V, F, V.
Gabarito: Letra A.
a) F, V, V, F, V.
FALSO.
O "corrimão" da molécula de DNA é formado por uma pentose (desoxirribose) e o grupo fosfato, que estão unidos por uma ligação fosfodiéster. Na imagem abaixo observe em destaque o "corrimão".
Adaptada de: https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo/estrutura-dna.jpg. Acesso em 14/06/21.
VERDADEIRO.
O nucleotídeo é a estrutura básica dos ácidos nucleicos (DNA e RNA), ele é formado por três elementos:
- Pentose (açúcar com cinco carbonos) - desoxirribose (DNA) e ribose (RNA).
Base nitrogenada - que pode ser adenina, citosina, guanina, timina (exclusivo do DNA) ou uracila (exclusivo do RNA).
Radical fosfato
Imagens:
- https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/be/e/nucleotideo.jpg. Acesso em 14/06/21.
- https://static.todamateria.com.br/upload/ba/se/basenitrogenada.jpg. Acesso em 14/06/21.
VERDADEIRO.
A adenina se liga com a timina (A-T) por meio de duas pontes de hidrogênio, enquanto a citosina se liga com a guanina (C-G) por meio de três pontes de hidrogênio. Esse pareamento permite a união das duas fitas de DNA que sempre serão complementares. Por exemplo, se uma fita apresenta um sequência de bases nitrogenadas ACGT a fita complementar irá possuir a sequência TGCA.
Adaptado de: https://silo.tips/download/curso-psicologia-disciplina-genetica-humana-e-evoluao-resumo-aula-2-organizaao-d. Acesso em 14/06/21.
FALSO.
Como visto na alternativa acima a adenina é complementar a timina.
VERDADEIRO.
A duplicação ou replicação do DNA tem início com a separação das duas fitas, essa separação é catalisada pela enzima DNA helicase. Após a separação ocorrerá a formação das fitas complementares pela DNA polimerase, formando duas moléculas de DNA.
Adaptado de: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQUeRLLo0UB8D2MZYoW-VRwzKA2zxjoBbrKCA&usqp=CAU. Acesso em 14/06/21.
7) Considerando que um segmento de uma molécula de DNA (ADN) apresenta 8000 nucleotídeos, dos quais apenas 30% apresentam timina, o professor perguntou aos alunos qual seria o número de necleotídeos com citosinas existentes nesse trecho da molécula. Os alunos concluíram que a resposta correta é:
- A) 800
- B) 1600
- C) 2000
- D) 2400
- E) 3200
Resposta: B) 1600
Explicação: Em uma molécula de DNA, a quantidade de adenina (A) é sempre igual à quantidade de timina (T), e a quantidade de citosina (C) é sempre igual à quantidade de guanina (G). Se temos 30% de timina, então também temos 30% de adenina. Isso totaliza 60% para A e T juntos. Os 40% restantes são divididos igualmente entre citosina e guanina, resultando em 20% para cada uma. Portanto, se temos 8000 nucleotídeos e 20% são citosinas, o número de nucleotídeos com citosina é:
$$ 8000 times frac{20}{100} = 1600 $$
8) A figura a seguir representa (de modo simplificado) uma seção de uma molécula de ADN (DNA) durante a replicação. Os algarismos representam as bases nitrogenadas constantes da molécula.
- A) se 1 for T e 2 for G, 7 será A e 6 será G.
- B) se 1 for C e 2 for A, 7 será A e 6 será T.
- C) se 1 for T e 2 for C, 7 será T e 6 será C.
- D) se 1 for A e 2 for G, 7 será A e 6 será G.
- E) se 1 for G e 2 for T, 7 será G e 6 será A.
A alternativa correta é letra A) se 1 for T e 2 for G, 7 será A e 6 será G.
Explicação:Na molécula de DNA, as bases nitrogenadas pareiam-se de forma específica, onde a adenina (A) pareia com a timina (T) e a citosina (C) pareia com a guanina (G). Portanto, se na cadeia de DNA durante a replicação o número 1 representa a base T, então o número 7, que é seu par complementar, deve ser A. Da mesma forma, se o número 2 representa a base G, então o número 6, que é seu par complementar, deve ser C.
9) Considere hipoteticamente que, em uma amostra de DNA retirada de tecido humano encontrado em uma cena de crime, a adenina constitui 16% do total.
- A) 34% de uracila.
- B) 32% de citosina.
- C) 16% de adenina e uracila.
- D) 16% de guanina.
- E) 68% de guanina e citosina.
A alternativa correta é letra E) 68% de guanina e citosina.
Gabarito: Letra E.
e) 68% de guanina e citosina.
A molécula de DNA apresenta-se como uma fita dupla. A ligação entre as duas fitas ocorre por meio da complementaridade das bases nitrogenadas, sendo que Adenina liga-se à Timina (A-T), enquanto Guanina liga-se à Citosina (G-C). Desse modo, em uma molécula de DNA dupla fita, a quantidade de Adenina será sempre igual à de Timina, e a quantidade de Citosina será sempre igual à de Guanina. Conforme informado no enunciado da questão, a quantidade de Adenina é de 16%, assim podemos deduzir a quantidade das demais bases nitrogenadas: Timina = 16%; Citosina = 34%; Guanina = 34%. Portanto, a soma das porcentagens de Citosina e Guanina é igual 68% (alternativa E). Para exemplificar, imagine que uma das fitas de uma molécula de DNA possui a seguinte sequência de nucleotídeos: ATTGCAT. Nesse caso, a fita complementar deve ser: TAACGTA. Observe na imagem abaixo.
Imagem adaptada de: https://lh3.googleusercontent.com/proxy/Nc-TfpJjSIzEL94yVv2WTZYFHXwjh3cga5WBYa3MvsQ2WGcM0RTviQNXvKRrrqYPpqqU9NXAi8MIfS-TLFIRRAhuJdd8_hZAubfCuAS7eRhGkVOp6k5a2bsu_Z2IhrCE7LhUowKG3if1pQ. Acesso em 03/09/21.
Análise das demais alternativas:
a) 34% de uracila.
INCORRETA.
Uracila é uma base exclusiva do RNA, enquanto a timina é uma base exclusiva do DNA. As demais bases nitrogenadas (Citosina, guanina e adenina) são comuns ao DNA e RNA
b) 32% de citosina.
INCORRETA
34% de citosina (explicado na alternativa A).
c) 16% de adenina e uracila.
INCORRETA
Uracila é uma base exclusiva do RNA.
d) 16% de guanina.
INCORRETA
34% de guanina (explicado na alternativa A).
10) Suponha que o peso molecular de um determinado aminoácido seja 125 daltons e de um polipeptídeo eucariótico seja 50 000 daltons. Admita que o RNA mensageiro transcrito que especifica esse polipeptídeo possua um códon de início e um de término. Quantos códons possui essa molécula de RNA mensageiro?
- A) 150 002.
- B) 1 202.
- C) 402.
- D) 377.
- E) 43.
Resposta: A alternativa correta é letra C) 402.
Explicação: Cada aminoácido é codificado por um códon no RNA mensageiro (mRNA). Um códon é composto por três nucleotídeos. O peso molecular do polipeptídeo é 50 000 daltons e o peso molecular de cada aminoácido é 125 daltons. Para calcular o número de aminoácidos no polipeptídeo, dividimos o peso molecular do polipeptídeo pelo peso molecular de um aminoácido:
$$ frac{50,000, text{daltons}}{125, text{daltons por aminoácido}} = 400, text{aminoácidos} $$Como cada aminoácido é codificado por um códon, teríamos inicialmente 400 códons. No entanto, precisamos adicionar mais dois códons: um para o códon de início e outro para o códon de término. Portanto, o número total de códons no mRNA é:
$$ 400, text{códons} + 1, text{códon de início} + 1, text{códon de término} = 402, text{códons} $$