Questões Sobre Biomoléculas e Bioquímica - Biologia - concurso

A alternativa correta é letra C) a resistência química à hidrólise.

Gabarito: Letra C.

De forma bem simplificada, isso ocorre em função de a desoxirribose (C₅H₁₀O₄), açúcar do DNA, não apresentar o grupamento 2'-OH presente na ribose (C₅H₁₀O₅), açúcar do RNA. Tal grupamento, em condições alcalinas, atua como grupamento nucleofílico no deslocamento intramolecular, provocando a hidrólise da cadeia nucleotídica do RNA, desestabilizando-a. Com isso, pode-se afirmar que o DNA possui vantagem evolutiva por ser mais estável, pois apresenta resistência à hidrólise.

Veja abaixo uma comparação entre os nucleotídeos de RNA e DNA, respectivamente:

Fonte: Bioquímica - 4ª Edição (VOET, 2013)

Analisando as alternativas:

A)  o pareamento adequado dos nucleotídeos.

ERRADO. O pareamento dos nucleotídeos ocorre somente na etapa de replicaçãdo do DNA. Estruturalmente, em ambas as moléculas, DNA e RNA, as ligações nucleotídicas ocorrem da mesma forma, através de pontes de fosfato: 

Os nucleotídeos consecutivos de ambos DNA e RNA são ligados covalentemente por pontes de grupos fosfato, nas quais o grupo 5'-fosfato de uma unidade nucleotídica é ligado ao grupo 3'-hidroxila do próximo nucleotídeo, criando uma ligação fosfodiéster.¹

B)  a diminuição dos processos oxidativos nucleares.

ERRADO. As oxidações não ocorrem no interior do núcleo celular, onde se encontra o DNA, mas sim, no interior das mitocôndrias, onde ocorre a respiração celular.

C)  a resistência química à hidrólise.

CERTO. 

O RNA é altamente suscetível à hidrólise catalisada por bases nitrogenadas. Já o DNA, que não possui grupos 2'-OH, é resistente à hidrólise, portanto, é quimicamente muito mais estável do que o RNA. Provavelmente por isso o DNA, e não o RNA, evoluiu para ser o arquivo genético celular.²

D)  o ajuste mecânico na ligação com as bases nitrogenadas.

ERRADO. Não ocorrem ajustes mecânicos no pareamento das bases do DNA, pois elas são complementares: timina se liga com adenina e citosina se liga com guanina, sempre. Nesse sentido, se, em vez de ajustes mecânicos, a alternativa tivesse afirmado que a conformação em dulpa hélice confere maior estabilidade à molécula de DNA, estaria correto. Não foi o caso.

E)  a fixação da posição de ligação com o grupo fosfato e com a base nitrogenada.

ERRADO. Em ambas as moléculas, as ligações fosfodiésteres têm a mesma orientação. 

Concluímos, portanto, que a alternativa correta é a Letra C.

Referências:

¹ NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª Edição - Porto Alegre: Artmed, 2014.

² VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4ª Edição - Porto Alegre: Artmed, 2013.

A alternativa correta é letra C) os átomos de carbono que compõem os anéis das moléculas da pentose, e das bases nitrogenadas recebem números. Quando esses se referem à molécula da pentose, eles são seguidos pelo sinal (’) linha.

GABARITO LETRA C

c)  os átomos de carbono que compõem os anéis das moléculas da pentose, e das bases nitrogenadas recebem números. Quando esses se referem à molécula da pentose, eles são seguidos pelo sinal (’) linha.

Alternativa correta. É convencionado que os átomos de carbono e de nitrogênio, em suas respectivas estruturas (pentose e base nitrogenada), sejam numerados para facilitar a identificação e a denominação dos muitos derivados desses compostos. A convenção aplicada aos átomos de carbono da pentose segue a regra padrão dos carboidratos (descrita abaixo), com um único detalhe: os números dos átomos de carbono são acompanhados por apóstrofos ('), enquanto os átomos de nitrogênio são numerados sem apóstrofo. 

►►Revisão: numeração dos átomos de carboidratos

Os carbonos de um açúcar começam a ser numerados a partir da extremidade da cadeia mais próxima ao grupo carbonila. Devemos ter em mente que os monossacarídeos com 5 ou mais átomos de carbono, quando em solução aquosa, ocorrem predominantemente como estruturas cíclicas (anel), nas quais o grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um grupo hidroxila presente na cadeia de átomos de carbono. Veja abaixo, um exemplo da aplicação da convenção de numeração de carboidratos com a molécula da glicose. 

ALTERNATIVAS INCORRETAS

a)  a desoxirribose é composta por um anel de átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio. Ligado ao átomo de carbono de número 5 da pentose, aparece o grupo fosfato carregado com carga positiva. Isso torna o nucleotídeo e, consequentemente, todo o DNA positivos.

Em solução aquosa, o grupo fosfato fica ionizado, apresentando carga negativa. Essa carga negativa ocorre pela perda (ou doação) de íons H⁺, sendo este o motivo pelo qual o DNA é quimicamente caracterizado como um ácido (DNA = ÁCIDO DesoxirriboNucleico).

b)  as bases nitrogenadas do DNA são assim designadas, pois são formadas de anéis de carbono e nitrogênio. Há quatro tipos de bases: adenina e guanina, com apenas um anel, e citosina e timina com dois anéis.

A alternativa errou o número de anéis que cada uma tem. A adenina e a guanina são formadas por 2 anéis orgânicos. A citosina, a timina e a URACILA* (essa ocorre no RNA) são formadas por apenas 1 anel.

d)  pentose e fosfato são componentes variáveis nos nucleotídeos com função estrutural; por sua vez, as bases nitrogenadas trazem a parte invariável e fundamental para os processos que darão origem às proteínas.

A alternativa inverte os conceitos. Quanto ao DNA, a pentose e o fosfato são invariáveis. Quem varia são as bases nitrogenadas e é justamente graças a essa variação que os processos que dão origem às proteínas são possíveis. Cada trinca de bases no DNA, corresponde a um códon, no RNAm. Cada códon corresponde a 01 aminoácido. Como são 4 bases, temos 64 combinações possíveis de códons para os 20 tipos de aminoácidos existentes. Mesmo descontando os códons que sinalizam o início e o fim da transcrição, isso significa que alguns aminoácidos são codificados por mais de um tipo de códon (redundância do código genético). 

e)  se, em uma dada posição, existe uma base púrica, a base complementar será uma pirimídica, independente do tipo. Assim, quando se conhece a sequência de bases de uma cadeia, deduz-se a sequência da cadeia complementar.

A alternativa E é incoerente, pois se a base complementar fosse independente do tipo, não haveria como deduzir a sequência da outra fita. Os pareamentos entre as bases são específicos, ou seja, a Adenina pareia com a TImina e a Guanina pareia com a Citosina. É por isso que, quando se sabe a sequência de bases de uma fita, é possível deduzir a sequência da fita complementar.

CONCEITOS COMPLEMENTARES: A ESTRUTURA DO DNA

O DNA é composto por duas fitas. Cada fita é o resultado da polimerização de vários nucleotídeos por meio de ligações fosfodiéster - grupo 5' fosfato de um com o grupo 3' hidroxila de outro.

Os grupos fosfatos e a desoxirribose são hidrofílicos, ao passo que as bases nitrogenadas são relativamente hidrofóbicas. Por isso, quanto uma fita se encontra com a outra as partes mais hidrofílicas ficam voltadas para fora (em contato com a água) e as partes hidrofóbicas ficam voltadas para dentro (evitando a água). 

Além da hidrofobicidade, as bases nitrogenadas se mantêm unidas por meio das ligações de hidrogênio entre os pares complementares (A com T e C com G). Por isso, se um segmento da cadeia tem a sequência 5' - AGGTCCG - 3', o segmento complementar na outra cadeia terá a sequência 3' - TCCAGGC - 5'. Essa complementariedade estrutural contribui para a transmissão da informação genética, durante a síntese de novas fitas de DNA. 

A complementariedade se baseia na natureza estrutural das bases nitrogenadas e no número de ligações de hidrogênio que cada par faz: A e T fazem duas (A=T) e C e G fazem três (G=C).  Lembre-se que a Adenina e a Guanina são Purinas, bases com dois anéis orgânicos. A Citosina e a Timina são Pirimidinas, bases com apenas 1 anel orgânico. Em virtude disso, as Purinas acabam tendo quase o dobro da largura das Pirimidinas. Logo, a união de uma Purina com uma Pirimidina contribui para a maior uniformidade no diâmetro da dupla-hélice. 

Como as bases nitrogenadas são moléculas aromáticas, estruturalmente elas são praticamente planas. Por isso, quando uma base se encontra com seus respectivo par, a ligação se dá no mesmo plano, o que permite que estas se empilhem, espiralando-se em torno de um eixo imaginário. A proximidade entre as moléculas também contribui para a estabilidade da estrutura, pois as bases interagem entre si, levando ao estabelecimento de outras forças coesivas, como as ligações de Van de Waals e dipolo-dipolo. 

Finalmente, vale lembrar que a cadeia de uma fita (fosfato + pentose) é antiparalela em relação à cadeia da outra fita. Ou seja, enquanto as ligações fosfodiéster de uma fita seguem no sentido 5' → 3', na outra fita estas mesmas ligações seguem no sentido 3' → 5'.

A Timina e a Adenina fazem 2 ligações de hidrogênio, por isso a ligação entre elas é mais fraca (distância de 11,1 Å). 

A Guanina e a Citosina fazem 3 ligações de hidrogênio, por isso a ligação entre elas é mais forte (distância de 10,8Å).

Fonte: PRINCÍPIOS DE BIOQUÍMICA DE LEHNINGER. 6ª Edição.

A alternativa correta é letra C) A Conformação estrutural Z-DNA possui sua rotação helicoidal à esquerda. Essa conformação é favorecida por um super espiralamento negativo localizado em regiões onde a regulação do processo de transcrição gênica apresenta-se mais intenso.

Gabarito: Letra C

O DNA pode apresentar 03 (três) conformações tridimensionais diferentes, sendo elas:

1. A-DNA: Rotação à direita. Estrutura mais curta e larga, favorecida em soluções relativamente livres de água. Contém 11 pares de bases por volta helicoidal.
2. B-DNA: Rotação à direita. Estrutura mais estável em condições fisiológicas (estrutura de Watson e Crick). Contém 10,5 pares de bases por volta helicoidal.
3. Z-DNA: Rotação à esquerda. Estrutura mais estreita e alongada, esqueleto em ziguezague. Contém 12 pares de bases por volta helicoidal.

Portanto, analisando as alternativas, temos:

a)  A conformação estrutural B-DNA é a mais representativa in vivo, possui sua dupla hélice mais curta e estreita, resultando em maior estabilidade da molécula de DNA, e favorece o processo de transcrição gênica.

ERRADO: A conformação estrutural A-DNA apresenta dupla hélice mais curta.

b)  A conformação estrutural A-DNA é a conformação que apresenta maior estabilidade em meio a soluções livres de água. A A-DNA apresenta sua dupla hélice à esquerda, facilitando, assim, o processo de transcrição gênica.

ERRADO: A conformação estrutural A-DNA apresenta dupla hélice à direita.

c)  A Conformação estrutural Z-DNA possui sua rotação helicoidal à esquerda. Essa conformação é favorecida por um super espiralamento negativo localizado em regiões onde a regulação do processo de transcrição gênica apresenta-se mais intenso.

CERTO: No processo de transcrição, as RNA-polimerases geram um super espiralamento negativo à retaguarda (5'), o que induz a formação da conformação Z-DNA, reduzindo o estresse da torção.

d)  A conformação B-DNA possui condições fisiológicas favoráveis. Além de exibir sua dupla hélice girando à direita, revela-se mais longa e estreita. Tais características estão relacionadas ao processo de transição gênica.

ERRADO: A conformação Z-DNA revela-se mais longa e estreita.

e)  A conformação estrutural Z-DNA possui dupla hélice alongada e mais estreita. Essa conformação, além de girar para a direita, favorece um super espiralamento positivo que contribui para o processo de transcrição gênica.

ERRADO: A conformação estrutural Z-DNA apresenta dupla hélice à esquerda.

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Referências:

1) Nelson, D. L.; Cox, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª Edição. Porto Alegre: Artmed, 2014. 1220p. 

ESTA QUESTÃO FOI ANULADA, NÃO POSSUI ALTERNATIVA CORRETA

Gabarito: ANULADA

Entendimento: ANULADA

Acompanhe a análise:

Inicialmente, a banca entendeu ser um item "CERTO", e assim justificou:

Os nucleotídeos consecutivos tanto do DNA quanto do RNA são ligados covalentemente, de modo que o grupo 5’-fosfato de uma unidade nucleotídica é ligado ao 3’-hidroxila do próximo nucleotídeo.

Contudo, após a etapa de interposição de recursos, a banca mudou o entendimento para anular a questão:

Na redação do item, a presença do termo “subsequente” prejudicou o julgamento objetivo da assertiva.

Referência: CEBRASPE.

A alternativa correta é letra B) Errado

Gabarito: ERRADO

Entendimento: ERRADO

Em células procarióticas, os filamentos de DNA encontram-se dispersos no citoplasma e associados a proteínas denominadas histonas.

As histonas ocorrem em eucariotos.

As fibras cromatínicas apresentam DNA associado a proteínas básicas, as histonas. As histonas são proteínas bastante estáveis, não sendo renovadas constantemente, como a maioria das proteínas celulares. A quantidade em massa de histonas é, aproximadamente, igual à do DNA total do núcleo, em uma razão de 1:1. Essas proteínas têm peso molecular baixo e apresentam forte caráter básico, pois são ricas nos aminoácidos básicos (carga positiva), arginina e lisina. Elas se ligam ao DNA graças à interação de seus radicais amino com os radicais fosfato do DNA. (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012, p. 151-153, grifo meu).

Referência: JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.

A alternativa correta é letra C) Em uma fita dupla de DNA, se existe 15% de Citosina, haverá 35% de Timina.

Gabarito: Letra C

Descobertas pelo bioquímico Erwin Chargaff no final dos anos 1940, as denominadas Regras de Chargaff enunciam as relações existentes entre as bases do DNA, a saber:

1. Em qualquer amostra de DNA fita dupla, a quantidade de adenina (A) é igual a quantidade de timina (T), bem como a quantidade de guanina (G) é igual à quantidade de citosina (C).
2. A quantidade total de purinas (A e G) é igual à quantidade total de pirimidinas (C e T/U).

O pareamento de bases no DNA, portanto, é formado entre A e T por meio de 2 pontes de hidrogênio e entre C e G por meio de 3 pontes de hidrogênio.

Analisando as alternativas, temos: 

a)  Em uma fita dupla de DNA, se existe 15% de Adenina, haverá 15% de Uracila.

ERRADA: Se existe 15% de Adenina, então existirá 15% de Timina. A Uracila (U) está presente no RNA em substituição à timina.

b)  Em uma fita dupla de DNA, se existe 20% de Guanina, haverá 20% de Adenina.

ERRADA: Se existe 20% de Guanina, então existirá 20% de Citosina. Os 60% restantes são divididos entre 30% de Adenina e 30% de Timina.

c)  Em uma fita dupla de DNA, se existe 15% de Citosina, haverá 35% de Timina.

CERTA: Se existe 15% de Citosina, então existirá 15% de Guanina. Os 70% restantes são divididos entre 35% de Adenina e 35% de Timina.

d)  Em uma fita dupla de DNA, se existe 10% de Timina, haverá 20% de Guanina.

ERRADA: Se existe 10% de Timina, então existirá 10% de Adenina. Os 80% restantes são divididos entre 40% de Citosina e 40% de Guanina.

A alternativa correta é letra A) Cada nucleotídeo é composto por uma base nitrogenada e um pentose

a)  Cada nucleotídeo é composto por uma base nitrogenada e um pentose  INCORRETA

Cada nucleotídeo tem 3 componentes: uma base nitrogenada, uma pentose e um grupo fosfato.

Quando retiramos o grupo fosfato, temos um nucleosídeo. 

b)  Está localizado no núcleo celular e nas mitocôndrias  CORRETA

No núcleo celular, o DNA está organizado em estruturas chamadas cromossomos. Organelas como as mitocôndrias e os cloroplastos também têm suas próprias moléculas de DNA, presentes na matriz mitocondrial e no estroma respectivamente. 

c)  Os DNAs nuclear e mitocondrial são diferentes entre si CORRETA

Sim, o DNA presente no núcleo é linear e está organizado com a ajuda de proteínas, como as histonas.

Nas mitocôndrias, o DNA é circular.

d)  Não está presente nas hemácias CORRETA

Correto, as hemácias não têm DNA, uma vez que não possuem nem núcleo celular, nem mitocôndrias.