TESTE GLOBAL - BIOLOGIA I Mutações nas aquaporinas e diabetes A concentração da urina dos mamíferos é regulada pela hormona antidiurética (ADH). Esta hormona é sintetizada pelo hipotálamo e liertada pela hip!fise. A ADH atua ao ní"el dos t#ulos uriníferos$ aumentando a sua permeailidade$ o %ue facilita a reasorção da água a partir do filtrado glomerular. A reasorção de água está dependente da ligação da hormona ADH a recetores memranares$ %ue estimulam a inserção de a%uaporinas na memrana. As a%uaporinas são proteínas %ue atuam como canais memranares para a água. &ndi"íduos com mutaç'es no recetor da hormona ADH podem sofrer de um tipo específico de diaetes$ em resultado do rim ser incapaz de concentrar a urina$ remo"endo a água em ecesso$ em resposta hormona ADH. * in"estigador +ernard "an ,ost e os seus colaoradores da -ni"ersidade de i/megen (Holanda) estudaram um paciente com diaetes %ue possuía o gene para o recetor ADH normal$ mas tinha duas mutaç'es num outro gene %ue codifica"a uma a%uaporina. 0ara determinar %ual das mutaç'es era responsá"el pela diaetes$ os in"estigadores usaram células %ue podiam ser geneticamente manipuladas fora do organismo humano. 1elecionaram o!citos de rã$ %ue são recolhidos em grandes %uantidades e %ue podem ser geneticamente manipulados. *s in"estigadores sintetizaram m2A do gene normal de a%uaporina e da "ersão mutada$ e in/etaram o m2A diluído em água nos o!citos$ %ue produziram proteínas normais ou mutadas$ dependendo da se%u3ncia de m2A inicial. 0ara determinar se as mutaç'es afetaram a função das proteínas$ os o!citos foram transferidos para uma solução hipot!nica$ e o seu "olume foi medido ao microsc!pio. *s resultados encontram4se na figura 5.
1
a resposta a cada um dos itens de 5. a 6.$ selecione a #nica opção %ue permite oter uma afirmação correta. 1. A principal conclusão %ue podemos tirar deste estudo é7
(A) 7 apenas uma das mutaç'es inati"a o transporte de água pela a%uaporina. (+) 7 as a%uaporinas são essenciais ao aumento da concentração da urina em resposta ao incremento da concentração de hormona ADH. (,) 7 as a%uaporinas são essenciais diminuição da concentração da urina em resposta ao aumento da concentração de hormonas ADH. (D) 7 o aumento da concentração da urina pode de"er4se s mutaç'es %ue afetam a síntese de a%uaporinas 2. * principal o/eti"o do controlo eperimental efetuado é7
(A) 7 "erificar %ue as a%uaporinas mutadas não facilitam a osmose. (+) 7 confirmar %ue as a%uaporinas facilitam a osmose. (,) 7 confirmar %ue o procedimento de in/eção de solutos na célula não afeta os resultados finais. (D) 7 confirmar %ue o m2A in/etado é responsá"el pela síntese de a%uaporinas. 3. * m2A usado na eperi3ncia resultou da transcrição de um gene cu/o n#mero de nucle!tidos7
(A) 7 é inferior ao do pré4m2A resultante da sua transcrição. (+) 7 de uracilo é igual ao de nucle!tidos de adenina. (,) 7 é menor do %ue o do pré4m2A resultante da sua transcrição. (D) 7 é superior ao n#mero de aminoácidos da proteína resultante. . Em células eucari!ticas animais os genes podem encontrar4se7
(A) 7 apenas no n#cleo. (+) 7 no n#cleo e nas mitoc8ndrias. (,) 7 no n#cleo e em todos os compartimentos endomemranares. (D) 7 no n#cleo$ nas mitoc8ndrias e nos cloroplastos. !. 2elati"amente síntese de a%uaporinas foram feitas as seguintes afirmaç'es. 1elecione a opção %ue
as a"alia corretamente. 5) em todos os cod'es %ue integram o m2A in/etado são traduzidos para aminoácidos. 9) o citoplasma dos o!citos$ o m2A in/etado sofre um processamento a partir do %ual são remo"idas se%u3ncias de nucle!tidos designados por intr'es. :) Ap!s ser transportado pelo t2A para o riossoma do o!cito$ o aminoácido liga4se etremidade da cadeia proteica em formação por uma ligação peptídica. *pç'es; (A) A afirmação 5 é "erdadeira$ 9 e : são falsas. (+) As afirmaç'es 5 e 9 são "erdadeiras$ : é falsa. (,) As afirmaç'es 9 e : são "erdadeiras$ 5 é falsa. (D) As afirmaç'es 5 e : são "erdadeiras$ 9 é falsa. ". A etração de uma molécula de m2A de uma célula humana e a sua adição a uma célula de actéria Escherichia coli resulta na síntese de uma proteína muito semelhante esperada na célula humana.
2efira duas conclus'es possí"eis sore as características do c!digo genético a partir dos resultados.
2
#. ,lassifi%ue em "erdadeira (<) ou falsa (=) cada uma das afirmaç'es seguintes relati"as aos mecanismos
de osmorregulação nos animais. A. -m animal é osmoconformante %uando a pressão osm!tica interna "aria de acordo com a pressão
osm!tica do meio eterno. B. -m peie de água doce produz uma urina com ele"ado potencial osm!tico. $. os animais %ue "i"em em amientes de água salgada$ a taa de reasorção de água ao ní"e l dos nefr!nios é muito ele"ada. %. A reasorção de água nos rins é regulada por um mecanismo de retroalimentação negati"a. E. o processo de produção da urina o mecanismo de reasorção antecede o de filtração. &. um organismo osmorregulador$ a pressão osm!tica é constante e está dependente da pressão osm!tica do meio eterno. G. uma situação de car3ncia de água$ produz4se urina em menor "olume e com maior concentração de solutos. '. -m consumo reduzido de água ou perdas de água por transpiração le"am a uma diminuição do "olume sanguíneo$ com diminuição da pressão osm!tica. (. &magine %ue procedia a uma medição dos ní"eis de ADH em indi"íduos com mutaç'es nos genes %ue
codificam os recetores de ADH e em pacientes com mutaç'es nos genes %ue codificam as a%uaporinas. 2efira %uais os resultados epectá"eis nos ní"eis de ADH$ comparati"amente aos indi"íduos normais$ para amas as situaç'es.
3
II )e*u+aç,o do i+o e+u+ar A duração do ciclo celular depende do tipo de célula e de organismo$ sendo influenciada por fatores internos e amientais. A regulação do ciclo celular ocorre principalmente ao ní"el da duração da fase >5$ %ue pode tornar4se muito longa$ semelhança da fase >?. Eistem di"ersos pontos de controlo do ciclo celular; @ onto I no final da fase >5$ %ue determina se a célula pode prosseguir para a fase seguinteB II final ada"erificação fase >9B da ligação ade%uada entre os cromossomas e o fuso acromático. @@ onto ?corre onto IIIno Estes pontos de controlo foram descoertos na década de C? do século passado$ a partir de eperi3ncias com fusão de células em diferentes fases do ciclo celular. A figura 9 representa duas eperi3ncias em %ue se pretendia determinar se eistem sinalizadores %uímicos no citoplasma$ para a mudança de fase.
4
1.
encione um controlo eperimental %ue implementaria na eperi3ncia 5. 2. importante %ue no ponto &&7 /A0 7 a célula garanta ter duplicado de forma correta o material genético. /B0 7 este/a /á formado o fuso acromático. /$0 7 a célula interrompa a di"isão mit!tica. /%0 7 a célula possua n cromossomas. 3. * ponto &&& de"erá ocorrer7 /A0 7 no final da di"isão mit!tica. /B0 7 na pr!fase. /$0 7 na citocinese. /%0 7 entre a metáfase e a anáfase. . A célula de"erá garantir %ue s! entra na fase >9 ap!s a fase 1$ uma "ez %ue7 /A0 7 necessita de garantir %ue cada cromossoma é formado por um cromatídeo. /B0 7 de"erá replicar o DA$ formando cromossomas com dois cromatídeos. /$0 7 de"erá replicar o DA$ formando cromossomas com um cromatídeo. /%0 7 precisa de di"idir o DA antes da di"isão. !. 1e um in"estigador oser"ar ao microsc!pio uma célula com uma placa a formar4se no centro e
com um n#cleo em cada etremo da célula$ estará a oser"ar uma célula FFF$ durante a FFF. /A0 "egetal (7) pr!fase /B0 animal (7) pr!fase /$0 "egetal (7) citocinese /%0 animal (7) citocinese ". *rdene as letras de A a E$ de modo a reconstituir a se%u3ncia cronol!gica dos acontecimentos
durante um ciclodos celular. A. Alinhamento cromossomas na placa e%uatorial B. 2eplicação do DA $. =ormação do fuso acromático %. 2eaparecimento do nucléolo E. Ascensão polar dos cromatídeos irmãos #. ,om ase nos dados$ estaeleça a correspond3ncia entre as afirmaç'es e a cha"e.
Afirmações A. * fuso acromático da célula em di"isão mit!tica é formado por elementos do citoes%ueleto. B. Guando uma célula na fase 1 do ciclo celular foi fundida com uma célula na fase >5$ o n#cleo
desta entrou na fase 1 de forma imediata. $. a eperiencia & não ocorre a replicação do DA. %. Guando uma célula em mitose foi fundida com uma célula com uma célula na fase >5$ ocorreu a duplicação do material genético desta. E. a eperi3ncia 9 a célula 1 entrou imediatamente em di"isão$ ap!s se fundir. &. ão ocorreu a formação de um fuso acromático na eperi3ncia 9. G. A célula na fase 1 produz uma sustncia %ue migra para o n#cleo da >5 com a %ual se fundiu e ati"am a replicação do DA. '. *s resultados das duas eperi3ncias sugerem a eist3ncia de sinalizadores %uímicos no citoplasma das células 1 ou em di"isão mit!tica %ue controlam a progressão do ciclo nas células com %ue se fundem. Chave I. Afirmação apoiada pelos dados II. Afirmação contrariada pelos dados III. Afirmação sem relação com os dados (. 1elecione a opção %ue a"alia corretamente as afirmaç'es seguintes relati"as epressão dos
genes.
5
Afirmações I. *s genes presentes num cromossoma são epressos em todas as células. II. A diferenciação celular aseia4se na epressão diferenciada dos genes. III. *s fatores amientais não t3m %ual%uer influ3ncia na epressão dos genes. /A0 A afirmação && é "erdadeira$ & e &&& são falsas. /B0 A afirmação && é falsa$ & e &&& são "erdadeiras. /$0 A afirmação & é "erdadeira$ && e &&& são falsas. /%0 A afirmação &&& é "erdadeira$ & e && são falsas. . A "imlastina é uma droga %ue inie a formação do fuso acromático das células. 2elacione este
facto com o seu uso no tratamento de cancros.
III $i+os de ida 6
As clamidomonas incluem algas "erdes unicelulares %ue possuem dois flagelos para se deslocarem na água. 1ão organismos amplamente distriuídos$ em particular no solo e nos amientes de água doce$ e adaptam44se rapidamente s "ariaç'es do meio. As clamidomonas$ em especial Chlamydomonas reinhardtii$ são muito usadas como modelos eperimentais para o estudo da fotossíntese$ do funcionamento dos flagelos e da resposta das células luz. A espécie C. reinhardtii é hapl!ide e pode crescer num meio simples contendo sais inorgnicos e na presença de luz. Iamém sore"i"em no escuro$ se esti"er presente acetato como fonte de carono. 1e o nitrogénio (azoto) for remo"ido do meio de cultura$ as células hapl!ides fundem4se e formam um zig!sporo$ %ue possui um re"estimento resistente %ue protege a célula de condiç'es amientais ad"ersas por longos períodos de tempo.
=igura : ,iclo de "ida
1.
2elati"amente reprodução seuada e asseuada$ é possí"el afirmar %ue a reprodução7 /A0 7 seuada é mais simples e rápida$ aumentando rapidamente a descend3ncia. /B0 7 asseuada re%uer dois indi"íduos distintos$ %ue se auiliam em situaç'es de stresse. /$0 7 asseuada re%uer maior disp3ndio de energia. /%0 7 seuada srcina indi"íduos com no"as cominaç'es genéticas.
2.
1e as condiç'es amientais melhorarem$ ou se os in"estigadores transferirem as clamidomonas para meios contendo nitrogénio$ é epectá"el %ue7 /A0 7o zig!sporo sofra meiose e lierte %uatro células haploides para reiniciarem o ciclo. /B0 7 ocorra a formação de esporos. /$0 7 as células diploides sofram mitose.%uatro células diploides para reiniciarem o ciclo. o zig!sporo sofra mitose e lierte /%0 7
3.
* aparecimento de "ariaç'es genéticas na população de clamidomonas mantidas em meios ricos em nutrientes$ em especial nitrogénio$ resulta principalmente da7 /A0 7 fusão aleat!ria de gmetas. /B0 7 acumulação de mutaç'es. /$0 7 formação de pontos de %uiasma ecrossing-over. /%0 7 migração aleat!ria dos cromossomas hom!logos.
.
As células "egetati"as da espécie C. reinhardtii possuem 5C cromossomas pe%uenos %ue /á foram completamente se%uenciados. *s gmetas de"erão possuir FFF cromossomas e o zig!sporo na fase >9 do ciclo celular de"erá ter cada cromossoma formado por FFF cromatídeos. /A0 5C (7) 9 /B0 :6 (7) 5
7
/$0 5C (7) 5 /%0 :6 (7) 9 !.
,lassifi%ue o tipo de di"isão mei!tica %ue pode ocorrer no ciclo de "ida das clamidomonas.
".
*rdene as letras de A a =$ de modo a reconstituir a se%u3ncia cronol!gica do processo de reprodução seuada das clamidomonas. &nicie pela letra A. A. 0aragem do crescimento celular$ de forma a preparar a célula para a síntese de DA e di"isão celular. B. *corr3ncia da meiose. $. 2eplicação do material genético da entidade haploide. %. Jiertação das células parado o meio amiente. dos gmetas com/u"enis formação zigoto. E. -nião &. =ormação de um re"estimento eterno protetor em relação s condiç'es amientais.
#.
os lagos$ os zig!sporos ap!s a sua formação tendem a depositar4se no fundo$ onde ficam em lat3ncia espera %ue as condiç'es amientais melhorem. Epli%ue$ numa perspeti"a darKinista$ este mecanismo de adaptação.
(.
1elecione a opção %ue a"alia corretamente as afirmaç'es seguintes$ relati"as clamidomonas.
I. II. III.
1ão organismos autotr!ficos %ue usam o nitrogénio como fonte de energia. ão apresentam sistemas de transporte de materiais. As trocas de nitrogénio entre o meio interno e o meio eterno das clamidomonas não ocorrem atra"és da memrana plasmática. /A0 A afirmação && é "erdadeira$ & e &&& são falsas. /B0 A afirmação && é falsa$ & e &&& são "erdadeiras. /$0 A afirmação & é "erdadeira$ && e &&& são falsas. /%0 A afirmação &&& é "erdadeira$ & e && são falsas.
.
Estaeleça a correspond3ncia entre as afirmaç'es da coluna A e as estratégias de reprodução asseuada a %ue correspondem (coluna +). -tilize cada letra apenas uma "ez. $o+u Ana
$o+u Bna
/A0 * organismo unicelular di"ide4se$ srcinando duas células
geneticamente iguais e com dimens'es id3nticas.
/B0 =ormação de uma descend3ncia a partir de !"ulos não
fecundados. /$0 * progenitor di"ide4se em di"ersas secç'es$ conseguindo cada uma regenerar todos os tecidos e !rgãos em falta$ formando um organismo. /%0 A partir de olos e tuérculos suterrneos$ ricos em sustncias de reser"a$ formam4se no"as plantas.
1. 2. 3. . !.
>emulação 0artenogénese +ipartição =ragmentação ultiplicação "egetati"a
/E0 =ormação de uma gema contendo material genético %ue se
separa do progenitor$ cresce e forma um organismo aut!nomo.
I Inibidores 4itoondriais * 9$64dinitrofenol (D0L) é um composto orgnico %ue afeta a ati"idade das mitoc8ndrias. Guanto maior a sua concentração$ maiores os seus efeitos t!icos$ pois o D0L dissipa o gradiente de prot'es H M$
8
permitindo o seu transporte atra"és da memrana mitocondrial. Este processo srcina a produção de calor. Ioda"ia$ o D0L não afeta o transporte de eletr'es na cadeia transportadora de eletr'es. -ma in"estigadora pretendia estudar a respiração celular em células de inseto$ usando D0L. 0ara tal$ usou uma cultura de células musculares de Teleogryllus oceanicus$ um grilo %ue pertence ordem Orthoptera$ família Gryllidae. Ap!s os o"os eclodirem na prima"era$ os grilos comem plantas$ sementes e por "ezes pe%uenos insetos$ crescendo rapidamente. *s resultados otidos pela in"estigadora encontram4se na taela &. As mediç'es de temperatura em cada uma das eperi3ncias foram realizadas nos mesmos inter"alos de tempo. 0arte dos resultados da situação +$ em %ue foi adicionado o doro da %uantidade de D0N$ foram propositadamente omitidos. Tabe+a I 2esultados eperimentais otidos.
*ser"aç'es realizadas nos mesmos inter"alos de tempo (minutos) 1 /in5io0 2 3 ! " #
Eperi3ncia controlo (sem D0L) 9P 9C 9P 9Q 9P 9P 9C
Iemperatura (O,) 1ituação A (com D0L) 9P 9P 9Q :5 :R 9: 95
1ituação + (com D0L) 9P 9Q :5 7 7 7 7
a resposta a cada um dos itens de 5. a C.$ selecione a #nica opção %ue permite oter uma afirmação correta. 1.
2elati"amente eperi3ncia$ é possí"el afirmar %ue7 /A0 7 a "ariá"el dependente é a %uantidade de energia asor"ida pelas células musculares de Teleogryllus oceanicus. /B0 7 eiste um control o no %ual a cultura de células musculares de Teleogryllus oceanicus não
produz calor. /$0 7 a "ariá"el eperimental (independente) é a presença ou aus3ncia de D0L no meio de cultura. /%0 7 esta foi realizada no amiente natural$ sem controlo de "ariá"eis. 2.
,om ase nos dados eperimentais$ "erifica4se %ue o D0L7 /A0 7 impede a fosforilação oidati"a$ srcinando um rápido consumo de energia$ sem a produção de
AI0 e com a dissipação do gradiente de prot'es$ conduzindo a um aumento da temperatura. /B0 7 estimula a fosforilação oidati"a$ srcinando um rápido consumo de energia$ com a produção
de AI0 e com a dissipação do gradiente de prot'es$ pro"ocando um aumento da temperatura. /$0 7 impede a fosforilação oidati"a$ reduzindo o consumo de energia e diminuindo a dissipação do
gradiente de prot'es$ o %ue conduz diminuição da temperatura. /%0 7 estimula a fosforilação oidati"a$ aumentando o consumo de energia e diminuindo a dissipação
do gradiente de prot'es$ pro"ocando a diminuição da temperatura. 3.
a situação + foi adicionado o doro de D0L cultura celular$ sendo epectá"el %ue7 /A0 7 na seta medição a temperatura se/a superior na situação +. /B0 7 a dissipação do gradiente de prot'es tenha atingido o pico na %uarta medição. /$0 ... os "alores se/am semelhantes aos da situação A a partir da terceira medição. /%0 7 as temperaturas se/am sempre mais aias %ue na situação A.
.
A in"estigação com o D0L e as células de inseto possui interesse comercial e pode ser patrocinada por uma empresa na área da agricultura$ pois a%uele composto possui potencial para ser usado como inseticida uma "ez %ue7 /A0 7 inie a produção de AI0 nos insetos$ cu/o transporte de * 9 para as células é garantido pelo sangue. /B0 7 inie a produção de AI0 nos insetos$ cu/a difusão de gases ocorre por hematose cutnea.
9
/$0 7 pro"oca a morte dos insetos$ cu/a difusão de gases para o sangue ocorre atra"és de um sistema
de tra%ueias. /%0 7 é capaz de eliminar insetos$ cu/o transporte de *
9
s células está associado a um sistema
circulat!rio duplo e completo. !.
1egundo o modelo endossimi!tico$ os cloroplastos e as mitoc8ndrias podem ter e"oluído a partir de ancestrais FFF e procariontes FFF$ respeti"amente. /A0 eucariontes heterotr!ficos (7) fotossintéticos /B0 eucariontes fotossintéticos (7) heterotr!ficos /$0 procariontes heterotr!ficos (7) fotossintéticos /%0 procariontes fotossintéticos (7) heterotr!ficos
".
A cultura de células otidas a partir de um inseto mantém4se em constante di"isão FFF$ mantendo o patrim!nio genético das células iniciais$ mas podem ocorrer mutaç'es na fase FFF do ciclo celular %ue srcinam células com informação genética distinta. /A0 mit!tica (7) >5 /B0 mei!tica (7) 1 /$0 mit!tica (7) 1 /%0 mei!tica (7) >5
7.
0ara além da espécie Teleogryllus oceanicus usada na eperi3ncia$ os grilos tamém podem pertencer s espécies Gryllus assimilis ou Gryllus rubens. 1egundo estes dados$ é possí"el afirmar %ue… /A0 … estas espécies pertencem a diferentes ordens e famílias. /B0 7 a espécie usada na eperi3ncia pertence ao mesmo género das duas outras espécies. /$0 … a Teleogryllus oceanicus de"erá possuir maiores diferenças genéticas com as espécies Gryllus assimilis ou Gryllus rubens$ do %ue estas entre si. /%0 7 a di"ersidade genética diminui do género >rSllus para a ordem *rthoptera.
(.
encione o processo meta!lico %ue permite s plantas produzir AI0 mesmo na presença de D0N.
.
2elacione$ com ase nos dados$ a redução da temperatura %ue se "erifica a partir da %uinta medição na situação A com os processos %ue ocorrem ao ní"el do metaolismo mitocondrial.
$a+i6iaç,o do 6itop+7nton *s impactes ecol!gicos e climatol!gicos do aumento do di!ido de carono (,*9) atmosférico nos #ltimos séculos ainda são pouco conhecidos pela comunidade científica. ,ontudo$ uma das conse%u3ncias do aumento da pressão parcial de ,* 9 (p,*9) da atmosfera %ue /á se conhece é o aumento da formação de ácido car!nico (H 9,*:) %ue causa acidificação da água do mar (diminuição do pH)$ o consumo de caronato (,* :94) e a redução da calcificação dos organismos presentes no oceano (fig. 6).
10
&i*ura
Estudos recentes (&glesias42odriguez$ et al. $ 9??P) demonstram %ue diferentes espécies de cocolit!foros (algas marinhas unicelulares pertencentes ao reino 0rotista) possuem respostas distintas ao ní"el da calcificação perante o aumento da p,*9 atmosférico. *s cocolit!foros são responsá"eis pela produção de cerca de :?T do ,a,*: presente nos oceanos. 0ara a"aliar os impactes do aumento da p,*9$ &glesias42odriguez e a sua e%uipa implementaram a seguinte eperi3ncia com a espécie Emiliania huxleyi$ o cocolit!foro mais aundante e importante na atualidade; M8todo9 1. =oram pro/etadas as "ariaç'es pre"istas no aumento da p,*9 até ao ano de 95??. 2. =oram estaelecidas culturas de laorat!rio da espécie Emiliania huxleyi$ epostas a diferentes
3. 4.
concentraç'es de ,*9$ atra"és da in/eção de ar so a forma de olhas no meio de cultura. As p,*9 "ariaram de 9P? ppm (partes por milhão)$ representati"as da época pré4industrial$ até CU? ppm$ pre"istos para o ano de 95??. *s registos sedimentares marinhos$ otidos num furo situado a 9R:? m de profundidade no oceano Vrtico$ com o registo sedimentar dos anos de 5CP? a 9??6$ foram estudados para confirmar se os resultados otidos no laorat!rio são precisos.
)esu+tados9
A e%uipa de in"estigadores determinou o "olume das células %ue cresceram nas culturas epostas a diferentes concentraç'es de ,* 9 (fig. U). 0ara além dos dados apresentados$ a e%uipa de in"estigadores "erificou %ue a taa fotossintética destas algas não foi afetada nas concentraç'es mais altas de ,* 9. o %ue respeita ao estudo dos sedimentos marinhos$ a e%uipa de in"estigação constatou %ue a massa de caronato de cálcio (,a,*:) por cocolit!foros passou de 5$?PW5? X55 para 5$UUW5?X55 g$ com um aumento significati"o nas #ltimas décadas.
11
&i*ura ! : &mpactes do aumento dap,*9 no "olume médio de cocolit!foros.
Adaptado de &glesias42odriguez$ et al. (9??P). Phytoplankton Calciication in a !igh-CO" #orld. 1cience :9?$ p. ::R
1.
A "ariá"el eperimental (independente) e a "ariá"el dependente a %ue se reportam os dados da figura U são$ respeti"amente$7 /A0 7 a p,*9 nas culturas e a taa de reprodução. /B0 7 a p,*9 nas culturas e o "olume dos cocolit!foros. /$0 7 a massa de caronato de cálcio por cocolit!foros e a taa fotossintética. /%0 7 a taa fotossintética e a p,*9.
2.
2elati"amente aos resultados de &glesias42odriguez$ é possí"el afirmar %ue7 /A0 7 não permitem oter conclus'es "álidas. /B0 7 apoiam a ideia de %ue o aumento da p,*9 atmosférica afetará todos os seres "i"os marinhos com re"estimentos calcários. /$0 7 contrariam a ideia de %ue todos os seres "i"os do fitoplncton terão dificuldades em fiar o ,a,*:. /%0 7 os seres "i"os não estão a ser afetados pelo aumento do teor de ,* 9 atmosférico.
3.
,onsidere as seguintes afirmaç'es$ referentes aos dados. I.
II. III.
* de"olume ,*9. e a massa deEmiliania huxleyi tendem a aumentar para concentraç'es superiores Iodas as espécies de cocolit!foros serão negati"amente afetadas pelo aumento da p,*9. *s cocolit!foros não estão a responder ao aumento da p,*9.
1elecione a opção correta. /A0 &&& é "erdadeiraB & e && são falsas. /B0 & e && são "erdadeirasB &&& é falsa. /$0 && e &&& são "erdadeirasB & é falsa. /%0 & é "erdadeiraB && e &&& são falsas. .
A alga Emiliania huxleyi é unicelular e pertence ao reino protista$ de"endo7 /A0 7 ter o DA disperso no citoplasma. /B0 7 possuir mitoc8ndrias mas não cloroplastos. /$0 7 possuir organelos celulares$ nos %uais se incluem os cloroplastos e as mitoc8ndrias. /%0 7 possuir tecidos com funç'es em definidas.
12
!.
* aumento da p,*9 de"erá FFF as taas fotossintéticas das plantas$ pois o ,* 9 é usado como FFF. /A0 aumentar (7) fonte de carono /B0 diminuir (7) fonte de carono /$0 aumentar (7) fonte de energia /%0 diminuir (7) fonte de energia
".
* transporte de matéria na alga Emiliania huxleyi7 /A0 7 pode ocorrer por difusão atra"és da memrana plasmática. /B0 7 implica sempre o consumo de energia. /$0 7 está dependente de tecidos de transporte. /%0 7 limita4se s trocas de compostos entre as mitoc8ndrias e os cloroplastos.
#.
Epli%ue em %ue medida os dados apresentados são importantes no estudo das alteraç'es climáticas associadas ao aumento do teor de ,*9 na atmosfera terrestre.
I Em 9?59$ um grupo de cientistas conseguiu produzir um par de ases nucleotídicas sintéticas$ complementares das %ue seEste encontram natureza. Em 9?56$com os uma mesmos cientistas adicionaram estasentre asessi$a diferentes um meio de cultura. meio dena cultura foi inoculado estirpe da actéria E. coli$ %ue epressa um transportador memranar capaz de incorporar estas ases nas células acterianas. -ma "ez dentro da célula$ as ases teriam de ser reconhecidas e aceites pelas enzimas %ue copiam o AD e pelas enzimas en"ol"idas na transcrição dos genes. *s cientistas compro"aram %ue as actérias se multiplicaram$ sintetizaram c!pias de AD artificial com seis tipos de ases e$ em QQ$6T dos casos$ transmitiram o no"o par de ases descend3ncia. 0ara %ue as actérias identifi%uem este no"o c!digo$ os cientistas t3m ainda de modificar os mecanismos de tradução$ garantindo o reconhecimento das ases artificiais introduzidas nos ácidos nucleicos e a incorporação de aminoácidos sintéticos específicos nas proteínas$ tornando$ deste modo$ possí"el a produção de proteínas ineistentes na natureza. Baseado em E. Abdoun, «Code de la Vie», Science & Vie, 1163, aos!o de 2014
as %uatro %uest'es seguintes$ transcre"a a letra da opção correta.
13
1.
*s no"os nucle!tidos manterão a configuração em dupla hélice do AD se ti"eremFFFFFFFF. /A0 ases azotadas %ue se unam por ligaç'es de hidrogénio /B0 moléculas de desoirriose %ue se liguem entre si /$0 grupos fosfato unidos por ligaç'es de hidrogénio /%0 ases azotadas ligadas a grupos fosfato
2.
A incorporação de no"as ases em E. coli conduziu FFFFFFFFFFFF. /A0 alteração dos mecanismos de tradução /B0 formação de no"os aminoácidos /$0 alteração da epressão dos genes /%0 formação de no"as moléculas de AD
3.
1uponha %ue$ no AD da estirpe de E. coli resultante do estudo descrito$ 9:T dos nucle!tidos são nucle!tidos de timina e 9UT são nucle!tidos de citosina. A soma das percentagens das ases do no"o par será deFFFFFF. /A0 9T /B0 6T /$0 9RT /%0 U9T
.
De acordo com o sistema de classificação de YhittaZer modificado$ E. coli de"e ser integrada no reino FFFFFFF$ pois é um ser FFFFFFF. /A0 onera (7) unicelular /B0 0rotista (7) procarionte /$0 onera (7) procarionte /%0 0rotista (7) unicelular
!.
*rdene as frases identificadas pelas letras de A a E$ de modo a reconstituir uma possí"el se%u3ncia cronol!gica de acontecimentos relacionados com a síntese de proteínas em eucariontes. A. 2emoção de intr'es e união dos e'es. B. Jigação do anticodão ao codão de finalização do A2 m. $. Jigação da A2 polimerase a um promotor do gene e início da transcrição. %. Jigação das suunidades constituintes do riossoma. E. igração do A2 m para o citoplasma.
II *s insetos da planta4do4saão ($adera haematoloma) alimentam4se dos frutos de di"ersas plantas$ usando a pro!scide (filamento alongado na caeça)$ %ue inserem no fruto$ para alcançar as sementes. -ma pro!scide pode apresentar diferentes tamanhosmais em função dos frutos; %uanto mais espessos os frutos e profundas se encontram as sementes$ longa édaa dimensão pro!scide. 0ara determinar se as mudanças na fonte de alimento podem causar e"olução por seleção natural$ 1cott ,arroll$ in"estigador do Departamento de +iologia da -ni"ersidade do -tah$ E-A$ e os seus colegas mediram o comprimento da pro!scide em populaç'es de insetos no sul da =lorida (E-A) %ue se alimenta"am de plantas nati"as (aut!ctones) do género Cardiospermum$ pertencente família %apindaceae. A e%uipa de in"estigadores tamém mediu o tamanho da pro!scide em populaç'es de insetos %ue se alimenta"am da planta coreutéria ( &oelreuteria paniculata). Esta planta e!tica$ da família %apindaceae$ foi introduzida na zona centro da =lorida e possui um fruto mais achatado %ue a planta4do4saão. 0or fim$ os in"estigadores compararam os resultados com as mediç'es da pro!scide de insetos presentes em coleç'es de museus e %ue tinham sido recolhidos antes da introdução da coreutéria na =l!rida.
14
*s resultados otidos estão representados nos gráficos da figura R.
=igura R : 2esultados eperimentais. !)
Cam"bell, #. e $ee%e, &. '2011(. Campbell Biology, 9 edi!ion. *ea+son Edu%a!ion, EA 'ada"!ado(
as cinco %uest'es seguintes$ transcre"a a letra da opção correta. 1.
* aparecimento de "ariaç'es genéticas na população de insetos da planta4do4saão pode ter srcem FFF. /A0 na seleção natural /B0 na deri"a genética /$0 nos cruzamentos consanguíneos /%0 em mutaç'es
2.
A "ariá"el dependente do estudo efetuado corresponde FFFFFFFFFFFF. /A0 ao tamanho da pro!scide dos insetos /B0 dimensão dos frutos de %ue se alimentam os insetos /$0 utilização da planta e!tica coreutéria /%0 n#mero de indi"íduos utilizados no estudo
3.
$adera haematoloma é um ser FFFFFFFFFFFF$ com nutrição por FFFFFFFFFF. /A0 unicelular (7) fotossíntese /B0 pluricelular (7) ingestão /$0 unicelular (7) ingestão /%0 pluricelular (7) fotossíntese
.
a designação científica
&oelreuteria paniculata$ o termoFFFFFFFF FFF.
/A 0 &oelreuteria corresponde ao género e paniculata espécie /B 0 &oelreuteria corresponde espécie paniculata ao género /$ 0 &oelreuteria corresponde família e paniculata espécie /% 0 &oelreuteria paniculata corresponde espécie
15
!.
1egundo DarKin$ a maior capacidade de sore"i"3ncia de uma população s condiç'es amientais resulta do e%uilírio dinmico entre FFFFFFFFFFFFFF. /A0 a "ariailidade e a recominação génica /B0 as mutaç'es e a recominação génica /$0 as mutaç'es e a seleção natural /%0 a "ariailidade e a seleção natural
".
,onsidere as seguintes afirmaç'es relati"as aos dados fornecidos no teto e na figura R. 1. A seleção natural está a promo"er a e"olução di"ergente das duas populaç'es de insetos. 2. * agente de seleção natural é a presença[aus3ncia de predadores. 3. As conclus'es %ue podem ser retiradas do estudo confirmam a hip!tese inicial. . A média do comprimento da pro!scide dos insetos presentes nas coleç'es de museus é
semelhante da população de insetos %ue se alimenta das plantas e!ticas. 1elecione a alternati"a %ue as a"alia corretamente. /A0 1 e 2 são "erdadeirasB 3 e são falsas. /B0 1 e 3 são "erdadeirasB 2 e são falsas. /$0 2 é "erdadeiraB 1$ 3 e são falsas. /%0 1$ 2 e 3 são "erdadeirasB é falsa.
#.
*s in"estigadores "erificaram %ue$ %uando os o"os de insetos %ue se alimenta"am de plantas nati"as eclodiam /unto de plantas e!ticas$ e "ice4"ersa$ o tamanho da pro!scide era semelhante dos seus progenitores. Epli%ue em %ue medida estes resultados apoiam o DarKinismo em detrimento do JamarZismo.
III -ma das grandes %uest'es sore os dinossauros está relacionada com o processo de termorregulação. 1eriam seres endotérmicos$ ectotérmicos ou com um processo de termorregulação intermédio\ Emora se/a muito difícil elaorar hip!teses para tentar resol"er um prolema sore a fisiologia de espécies etintas$ foram realizados estudos paleo4histol!gicos a partir do eame de lminas delgadas de ossos de dinossauros e elaorados modelos para estudo da termorregulação. =oram tamém realizados estudos com tecido !sseo de répteis atuais e de mamíferos. Estudos realizados com está"el$ animaise"idenciam %ue apresentam metaolismo ele"ado$ %ue conseguem manter a temperatura do seu corpo %ue os ossos t3m um crescimento contínuo. * crescimento cíclico (as linhas %ue se formam pela alternncia de fases de crescimento$ %uando ocorre deposição !ssea$ com etapas em %ue o crescimento cessa e a deposição diminui) é típico de organismos com aio metaolismo e as interrupç'es de crescimento são resultantes da diminuição da temperatura corporal. Adaptado de >illoolS$ ]. =.$ Allen$ A. 0.$ ,harno"$ E. J. (9??R). 'inosaur ossils predict body temperatures. 0Jo1 +iol 6(P); 56RC 56RQ.
Estudos realizados; 1.
Estudos pa+eo-;isto+<*ios.
A oser"ação de lminas de tecido !sseo de ossos de dinossauros indica linhas de interrupção de crescimento.
16
2.
Mode+o para a ter4orre*u+aç,o e resi4ento dos ossos.
esta eperi3ncia apresenta4se um modelo em %ue se relaciona a temperatura do corpo do dinossauro com o crescimento dos ossos. Este modelo pre"3 %ue a temperatura do corpo do dinossauro aumenta com a massa do corpo$ aproimadamente$ de 9U ^, até 59 Zg e 65 ^, até 5: ??? Zg. o gráfico da figura C é apresentada a relação entre a temperatura média e a massa do corpo para dinossauros e para crocodilos.
=igura C- 2elação entre a temperatura média e a massa do corpo. 3.
Estudos e4 r 8pteis a tuais
A oser"ação de lminas de tecido !sseo de répteis atuais indica a eist3ncia de anéis conc3ntricos nos ossos (crescimento cíclico). .
Estudos e4 4a456eros
A oser"ação de lminas de fémur de 55U indi"íduos de mais de 6? espécies diferentes de mamíferos ruminantes %ue engloam$ entre outros animais$ cer"ídeos$ o"ídeos$ antílopes e girafas e"idenciaram os seguintes resultados; todas as espécies de ruminantes analisadas$ independentemente da latitude$ do clima e das condiç'es ecol!gicas em %ue "i"iam$ eiem linhas indicati"as de interrupção de crescimento. Desde o pe%ueno antílope$ (esotr agus mosc hatus $ com pouco mais de : Zg$ até o maior dos antílopes$ Tragelaphu s derbianus = cu/o peso ultrapassa Q?? Zg$ apresentaram essa característica. as cinco %uest'es seguintes$ transcre"a a letra da opção correta. 1.
Das oser"aç'es realizadas nos estudos paleo4histol!gicos pode concluir4se %ue os dinossauros apresenta"am FFFFFFFF. /A0 linhas de interrupção no tecido !sseo$ sendo o crescimento contínuo. /B0 linhas de interrupção no tecido cartilagíneo$ sendo o crescimento contínuo. /$0 linhas de interrupção no tecido !sseo$ sendo o crescimento cíclico. /%0 linhas de interrupção no tecido cartilagíneo$ sendo o crescimento cíclico.
2.
*s resultados dos estudos com os mamíferos atuais permitem afirmar %ue FFFFFFFFFFFF. /A0 a formação de linhas contínuas está relacionada com períodos de car3ncia de alimento. /B0 a formação de linhas contínuas está relacionada com períodos de aus3ncia de deposição. /$0 todas as espécies de ruminantes analisadas apresentam crescimento contínuo. /%0 todas as espécies de ruminantes analisadas apresentam linhas indicati"as de interrupção de
crescimento. 3.
Dos estudos realizados pode concluir4se %ueFFFFFFFFFFF. /A0 todos os dinossauros eram ectotérmicos e apresenta"am crescimento cíclico dos ossos. /B0 alguns dinossauros eram ectotérmicos e apresenta"am crescimento contínuo dos ossos. /$0 alguns dinossauros eram homeotérmicos e alguns eram ectotérmicos.
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/%0 todos os dinossauros eram homeotérmicos e apresenta"am crescimento cíclico dos ossos. .
-m con/unto de f!sseis especialmente interessante do ponto de "ista e"oluti"o são os f!sseis de formas intermédias$ %ue apresentam características %ue eistem em$ pelo menosFFFFFFFFFF. /A0 tr3s grupos de seres "i"os e todos são formas f!sseis de transição. /B0 dois grupos de seres "i"os e todos são formas f!sseis de transição. /$0 tr3s grupos de seres "i"os e alguns são formas f!sseis de transição. /%0 dois grupos de seres "i"os e alguns são formas f!sseis de transição.
!.
A eist3ncia de pulm'es com diferente desen"ol"imento nos crocodilos e nos mamíferos ruminantes e"idencia a ocorr3ncia de um processo e"oluti"oFFFFFFFFFFFFFF. /A0 di"ergente$ por press'es seleti"as id3nticas. /B0 con"ergente$ por press'es seleti"as id3nticas. /$0 di"ergente$ por press'es seleti"as diferentes. /%0 con"ergente$ por press'es seleti"as diferentes.
".
Em períodos de escassez alimentar e condiç'es ad"ersas (secas ou in"ernos rigorosos)$ alguns mamíferos ruminantes colocam em ação uma complea estratégia de conser"ação de energia. Esta inclui "ariaç'es tanto da temperatura corporal como das taas de metaolismo. Estas estratégias implicam paragens de crescimento$ e"idenciadas nas lminas histol!gicas. 0or outro lado$ em tempos de disponiilidade de alimento (geralmente nas estaç'es chu"osas)$ esses mamíferos maimizam o seu crescimento. Epli%ue$ segundo a perspeti"a neodarKinista$ o sucesso adaptati"o destes mamíferos ruminantes.
&IM
18
