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Biologia e Geologia :: 11.º Ano

Teste de Avaliação de Biologia e Geologia 11.º Ano de Escolaridade

Crescimento e Renovação Celular Duração do Teste: 120 minutos

VERSÃO 1 Indicações: Na folha de respostas, indica de forma legível a versão do teste. A ausência dessa indicação implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens de escolha múltipla, de associação/correspondência e de ordenação. Utiliza apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. Não é permitido o uso de corrector. Em caso de engano, deves riscar, de forma inequívoca aquilo que pretendes que não seja classificado. Escreve de forma legível a numeração dos grupos e dos itens, bem como as respectivas respostas. As respostas ilegíveis ou que não possam ser identificadas são classificadas com zero pontos. Para cada item, apresenta apenas uma resposta. Se escreveres mais do que uma resposta a um mesmo item, apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar. Para responderes aos itens de escolha múltipla, escreve, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica a única opção escolhida. Para responderes aos itens de associação/correspondência, escreve, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica cada elemento da coluna A e o número que identifica o único elemento da coluna B que lhe corresponde. Para responderes aos itens de ordenação, escreve, na folha de respostas: o número do item; a sequência de letras que identificam os elementos a ordenar.

Cotações dos itens (GRUPOS = 50 PONTOS CADA; TOTAL = 200 PONTOS): ITENS DE SELECÇÃO Escolha múltipla - 05 pontos; Associação/correspondência - 10 pontos; Ordenação - 10 pontos. • • •

ITENS DE CONTRUÇÃO Resposta restrita - 05 pontos. Resposta restrita - 10 pontos: GRUPO I / item 8; GRUPO II / item 8; GRUPO III / item 1; GRUPO IV / item 1. Resposta restrita - 15 pontos.  

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GRUPO I DNA fingerprint Diversas técnicas têm sido desenvolvidas, nas últimas décadas, com vista à análise e caracterização do DNA. A tecnologia do DNA fingerprint permite permite identificar indivíduos tendo em conta as propriedades do seu DNA. Esta técnica utiliza enzimas de restrição, as quais quebram a molécula de DNA em locais específicos produzindo fragmentos. Esses fragmentos são colocados num gel e sujeitos a uma corrente eléctrica, o que vai conduzir à sua separação. As amostras provenientes de indivíduos geneticamente diferentes tendem a produzir padrões electroforéticos diferentes. Esta tecnologia é, entre outras áreas, aplicada nas Ciências Forenses, fornecendo provas para a investigação criminal. O DNA fingerprint pode pode ser usado para evidenciar que um determinado indivíduo esteve na cena do crime (desde que tenha deixado amostras). Em 1987, o DNA fingerprint foi foi utilizado pela primeira vez, nos Estados Unidos, como prova incriminatória num caso de violação. Para isso, procedeu-se à comparação de uma amostra de esperma encontrado no corpo da vítima com uma amostra de sangue do suspeito. O DNA fingerprint pode também ser utilizado para o estabelecimento das relações de parentesco entre os indivíduos, podendo ajudar a solucionar casos de dúvida relativamente à paternidade. A figura 1 mostra o resultado da aplicação desta técnica a dois suspeitos (A e B) de um crime. Para tal, foi recolhida e utilizada saliva dos indivíduos.

Amostra de sangue

Suspeito A

Suspeito B Extraído de: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Figura 1 – Uso do DNA fingertprint para para identificar criminosos.

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Nos itens de 1 a 6, selecciona a única opção que permite obter uma afirmação correcta.

1. O uso da tecnologia do DNA fingerprint para para identificar criminosos baseia-se na … (A) … composição química da molécula de DNA. (B) … estrutura da molécula de DNA. (C) … universalidade da molécula de DNA. (D) … variabilidade da molécula de DNA. 2. Como numa porção de 50 pares de bases do DNA do sangue encontrado no local do crime (figura 1) há 20 guaninas, então o criminoso, que é o suspeito … (A) … B, possui 20 adeninas numa porção correspondente do DNA da sua saliva. (B) … A, possui 25 adeninas numa porção correspondente do DNA da sua saliva. (C) … B, possui 30 timinas numa porção correspondente do DNA da sua saliva. (D) … A, possui 35 timinas numa porção correspondente do DNA da sua saliva. 3. Nos suspeitos A e B, as moléculas de RNA transcritas são … (A) … as moléculas de RNA que são traduzidas. (B) … maiores que as moléculas de RNA que são traduzidas. (C) … menores que as moléculas de RNA que são traduzidas. (D) … processadas no citoplasma. 4. Ao aminoácido metionina, codificado pelo codão 5´- AUG – 3´, correspondem … (A) … o codogene 5´- TAC – 3´ e o anticodão 5´ - UAC – 3´, apenas num dos suspeitos. (B) … o codogene 5´- UAC – 3´ e o anticodão 5´ - TAC – 3´, apenas num dos suspeitos. (C) … o codogene 3´- TAC – 5´ e o anticodão 3´ - UAC – 5´, em ambos os suspeitos. (D) … o codogene 3´- UAC – 5´ e o anticodão 3´ - TAC – 5´, em ambos os suspeitos. 5. A replicação do DNA assegura a conservação e transmissão do património genético pois… (A) … as novas cadeias formadas são idênticas entre si. (B) … as novas moléculas são idênticas à molécula original. (C) … as novas moléculas são idênticas entre si. (D) … cada uma das novas cadeias formadas é uma réplica de uma das cadeias originais. 6. Por vezes ocorrem mutações no DNA que não alteram as enzimas de restrição devido à … (A) … ambiguidade do código genético. (B) … não ambiguidade do código genético. (C) … redundância do código genético. (D) … universalidade do código genético. 7. Faz corresponder cada um dos intervenientes na tradução da informação genética, expressos na coluna A, à respectiva função, que consta da coluna B. Coluna A (a) (b) (c) (d) (e)

Aminoácidos Enzimas mRNA Ribossomas tRNA

Coluna B (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Catalisam as reacções. Contém a informação para a síntese de proteínas. Molde para a síntese de RNA. Moléculas básicas para a construção de proteínas. Síntese de RNA. Sistemas de leitura onde ocorre a tradução. Transfere energia para o sistema. Transfere os aminoácidos para os ribossomas.

8. Na síntese de proteínas, pode salientar-se como característica importante a amplificação. Explica de que modo são amplificadas duas fases deste processo.

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GRUPO II A informação genética contida nos ácidos nucleicos encontra-se, nos seres eucariontes, no núcleo da célula. Quando uma célula se divide, é necessário que a molécula de DNA se replique, permitindo que cada célula-filha herde uma cópia de toda a informação genética que a célula mãe possuía. Desta forma, as características perpetuam-se de geração celular em geração celular. A maioria dos organismos procariontes apresenta uma só molécula de DNA, que não está associada a proteínas e se encontra dispersa no hialoplasma. Neste caso, a divisão celular é um processo simples, que pode ocorrer assim que a molécula de DNA se tenha replicado. Uma prova da relativa simplicidade do processo de divisão celular que ocorre em procariontes é a sua rapidez. De facto, a replicação do DNA, a separação cromossómica e a divisão celular ocorrem em, aproximadamente, 30 minutos. Em oposição, estes processos demoram horas ou mesmo dias, nos organismos eucariontes. Os organismos eucariontes são bem mais complexos e a sua divisão celular é um processo mais moroso e intrincado. A informação genética nestes organismos encontra-se distribuída por várias moléculas de DNA, as quais estão associadas a proteínas designadas histonas. Enquanto as moléculas de DNA são responsáveis pelo armazenamento da informação genética, as histonas conferem estabilidade ao DNA e são responsáveis pelo processo de condensação. Cada porção de DNA, associado às histonas, constitui um filamento de cromatina. Estes filamentos encontram-se, na maior parte do tempo, dispersos no núcleo da célula. Contudo, quando a célula está em divisão, estes filamentos sofrem um processo progressivo de condensação, originando filamentos curtos e espessos designados cromossomas.

Ciclo Celular

Extraído de: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Figura 2 – Ciclo celular numa célula cél ula eucariótica.

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1. Na fase de condensação, cada cromossoma é constituído por … (A) … dois cromatídios-irmãos, que podem ter genes diferentes um do outro. (B) … dois cromatídios-irmãos, que possuem exactamente a mesma informação genética. (C) … dois cromatídios-irmãos, resultantes da replicação conservativa do filamento inicial de cromatina. (D) … um cromatídio, que possui o filamento de DNA enrolado em torno de histonas. 2. O número de cromossomas presentes no núcleo das células é … (A) … constante e característico em todas as espécies. (B) … constante e característico em cada espécie (C) … constante em todos os seres eucariontes. (D) … variável ao longo do ciclo celular. 3. O processo que permite que um núcleo se divida em dois núcleos-filhos, designa-se por … (A) … citocinese (B) … fase mitótica. (C) … interfase. (D) … mitose 4. A alternância de períodos de divisão e períodos de não divisão chama-se … (A) … ciclo celular e inclui a fase mitótica e o tempo que decorre entre 2 fases mitóticas. (B) … ciclo celular e compreende a mitose e a interfase. (C) … fase mitótica e compreende a mitose e a citocinese. (D) … fase mitótica e inclui a anáfase, a metáfase, a prófase e a telófase. 5. A interfase tem 3 períodos: G1, S e G2, verificando-se uma intensa actividade de síntese… (A) … em todos eles. (B) … no primeiro. (C) … no primeiro e no terceiro. (D) … no segundo. 6. Na citocinese das células vegetais, são depositadas na região equatorial da célula … (A) … vesículas resultantes do retículo endoplasmático, contendo proteínas e lípidos, (B) … vesículas resultantes do retículo endoplasmático, contendo proteínas e polissacarídeos, (C) … vesículas resultantes do complexo de Golgi, contendo proteínas e lípidos, (D) … vesículas resultantes do complexo de Golgi, contendo proteínas e polissacarídeos, 7. Ordena as letras de A a F, de modo a reconstituíres a sequência de acontecimentos ao longo da mitose. A. B. C. D. E. F.

Os cromossomas iniciam um processo de descondensação. Forma-se o fuso acromático ou fuso mitótico. O invólucro nuclear desagrega-se. Os cromossomas iniciam a ascensão polar. Os cromossomas dispõem-se no plano equatorial da célula. Verifica-se o rompimento do centrómero.

8. Na divisão celular há, claramente, um mecanismo de copiar e dividir em partes iguais, assegurando assim, se nenhum erro ocorrer, a estabilidade genética ao longo das diferentes gerações celulares. Identifica e situa no ciclo celular os dois acontecimentos da divisão celular, referenciados na frase acima por “copiar” e “dividir”. �� • ��

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GRUPO III Crescimento e regeneração de tecidos vs. diferenciação celular O ovo é a primeira célula de um organismo e é capaz de originar células-filhas, as quais, por sua vez, poderão originar diferentes tipos de células. As primeiras divisões do ovo originam células indiferenciadas, pois são muito semelhantes entre si e semelhantes à célula inicial que lhes deu origem. Contudo, à medida que os ciclos celulares se repetem, as células iniciam um processo de diferenciação, até se tornarem células especializadas. A presença, num determinado momento da vida da célula, de factores citoplasmáticos envolvidos nos processos de transcrição e tradução (por exemplo, proteínas) ou de sinais provenientes de células vizinhas, conduz à diferenciação celular. Estes factores interagem com alguns genes, levando a que permaneçam activos, enquanto outros são bloqueados. Assim, por exemplo, uma célula destinada a ser uma célula muscular inicia um processo de produção de grandes quantidades de proteínas contrácteis, enquanto outras, que se tornarão células do pâncreas, começam a exprimir genes responsáveis pela produção de insulina. Cada célula especializada desempenhará, num determinado tecido, uma função, de acordo com as características que apresenta. Para se compreender o processo de diferenciação nos organismos multicelulares, é necessário conhecer as características das células que são responsáveis pela construção do corpo, designadas células estaminais ou células-tronco. Há muito que se conhecem células estaminais em indivíduos adultos, como, por exemplo, as da pele, as do intestino, as da medula óssea e, de um modo geral, de todos os tecidos cujas células têm de ser substituídas frequentemente. Mais recentemente, foram descobertos outros tipos de células estaminais noutros locais, como no cérebro, no coração e nos músculos.

Extraído de: MATIAS, Osório e outros; Biologia 11; Areal Editores.

Figura 3 – Tipos de células estaminais, classificadas class ificadas de acordo com o seu potencial de diferenciação.

1. Um dos grandes desafios da Biologia do Desenvolvimento é, desde há muitos anos, produzir um clone a partir de uma única célula somática de um determinado tecido de um indivíduo adulto. Refere: que tipo de células do indivíduo adulto tem maiores hipóteses de sucesso; uma das grandes dificuldades desta tarefa.

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2. A mitose garante que, a partir de uma célula, se formem duas células geneticamente … (A) … diferentes entre si, que podem sofrer novas divisões. (B) … diferentes entre si, que nem sempre podem sofrer novas divisões. (C) … idênticas entre si e idênticas à progenitora, que podem sofrer novas divisões. (D) … idênticas entre si mas diferentes da progenitora, que podem sofrer novas divisões. 3. Em qualquer ser pluricelular, a mitose, por si só, assegura os fenómenos de … (A) … crescimento e renovação celular. (B) … crescimento e reprodução. (C) … renovação celular e reprodução. (D) … crescimento, renovação celular e reprodução. 4. Pode obter-se um organismo multicelular formado por diferentes tipos de células, a partir da célula ovo inicial, … (A) … graças à divisão e diferenciação celulares. (B) … graças aos mecanismos de regulação celulares, que activam e inactivam genes. (C) … porque o ciclo celular não pode ser interrompido, repetindo-se inúmeras vezes. (D) … porque o ciclo celular se repete no tempo, apesar de regulado. 5. O ovo e as primeiras células que dele resultam apresentam … (A) … pluripotência. (B) … multipotência. (C) … unipotência. (D) … totipotência. 6. Durante o desenvolvimento embrionário, após a formação do blastocisto (embrião com 5 dias), as células estaminais apresentam um potencial de diferenciação … (A) … ilimitado, sendo capazes de originar qualquer tipo de célula desse organismo. (B) … elevado, mas já não são capazes de originarem sozinhas a totalidade do organismo. (C) … restrito, sendo constituintes de tecidos especializados. (D) … nulo, não podendo originar mais do que um tipo de células. 7. Os genes responsáveis pela produção de neurotransmissores … (A) … encontram-se apenas nas células diferenciadas de um organismo. (B) … encontram-se apenas nas células nervosas de um organismo. (C) … exprimem-se apenas nas células nervosas de um organismo. (D) … exprimem-se em todas as células de um organismo. 8. Na clonagem terapêutica, podem obter-se, in vitro , tecidos para o tratamento de doenças, a partir de… (A) … algumas células estaminais embrionárias. (B) … qualquer célula estaminal embrionária ou adulta. (C) … qualquer célula estaminal embrionária, exclusivamente. (D) … qualquer célula estaminal adulta, exclusivamente. 9. O controle da expressividade dos genes ocorre ao nível … (A) … da tradução e do processamento. (B) … da tradução e da transcrição. (C) … da transcrição e do processamento. (D) … da transcrição, do processamento e da tradução.

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GRUPO IV Diferenciação celular e cancro O aparecimento de um cancro está normalmente associado a alterações dos mecanismos que regulam a divisão celular. Em cada momento, cada organismo pluricelular é o resultado de um equilíbrio que se gera entre a proliferação celular e a apoptose. A morte das células pode ocorrer fundamentalmente por necrose (as células morrem devido à acção de substâncias tóxicas ou à falta de nutrientes essenciais) ou por apoptose (ocorre um conjunto de fenómenos programados geneticamente e que levam à morte da célula). Quando as células apresentam anomalias, sobretudo genéticas, ou já não são necessárias ao organismo, desencadeia-se, através de mecanismos determinados geneticamente e comuns à maioria das células, um conjunto de fenómenos que conduzem a um verdadeiro “suicídio celular”. Num tecido normal, a divisão celular é contrabalançada pela apoptose. Quando este equilíbrio se rompe, pode surgir um cancro, também chamado tumor maligno ou neoplasia maligna. Diariamente, no nosso organismo surgem células neoplásicas. As neoplasias têm origem genética, uma vez que resultam de alterações do DNA. Estas alterações podem afectar os mecanismos de regulação da proliferação celular e da apoptose. Quando são afectados os mecanismos que regulam a proliferação celular, as alterações podem surgir devido a um aumento da estimulação da divisão celular ou devido a deficiências nos mecanismos que impedem a divisão celular. No primeiro caso, as alterações surgem nos proto-oncogenes e, no segundo caso, o mais frequente, surgem nos genes supressores tumorais. Os proto-oncogenes são genes com capacidade para estimular a divisão celular, mas que estão normalmente inactivos em células que não se dividem. Os genes supressores tumorais, similarmente aos proto-oncogenes, são também genes envolvidos na regulação da proliferação celular, contrabalançando o estímulo proliferativo dos proto-oncogenes, através de uma acção inibidora da divisão celular.

Extraído de: MATIAS, Osório e outros; Biologia 11; Areal Editores.

Figura 4 – Papel dos genes no destino das células estaminais.

1. Uma das mais preocupantes alterações que ocorre nas células é a perda dos mecanismos de regulação celular, o que as torna virtualmente imortais. Refere duas alterações na expressão dos genes, ao nível celular, capazes de tornar as células virtualmente imortais.

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2. Como resultado de agentes mutagénicos, os proto-oncogenes podem transformar-se em oncogenes (onkos = = tumor ou massa), que passam a… (A) … estimular permanentemente a apoptose. (B) … estimular permanentemente a divisão celular. (C) … inibir permanentemente a apoptose. (D) … inibir permanentemente a divisão celular. 3. Os genes supressores tumorais estão normalmente activos e os agentes mutagénicos podem alterá-los, permitindo, deste modo, que as células… (A) … parem de se dividir. (B) … parem de se suicidar. (C) … se continuem a dividir. (D) … se continuem a suicidar 4. Embora todos os cancros sejam genéticos, a maioria surge como resultado de mutações … (A) … germinais e não são passíveis de serem transmitidos aos descendentes. (B) … germinais e são passíveis de serem transmitidos aos descendentes. (C) … somáticas e não são passíveis de serem transmitidos aos descendentes. (D) … somáticas e são passíveis de serem transmitidos aos descendentes. 5. Um indivíduo que herde um cancro hereditário de um dos progenitores. (A) … possui a alteração genética em todas as células germinais. (B) … possui a alteração genética em todas as células somáticas. (C) … possui a alteração genética em metade das células. (D) … possui a alteração genética em todas as células. 6. As mutações ocorrem devido às interacções que se estabelecem entre … (A) … a replicação do DNA e a biossíntese de proteínas. (B) … o DNA do indivíduo e factores físicos e químicos do meio. (C) … o genoma do indivíduo e o ambiente. (D) … o RNA do indivíduo e factores físicos e químicos do meio. 7. Quando o DNA de uma célula for danificado, por exemplo, por radiações, esta … (A) (B) (C) (D)

… é imediatamente eliminada por apoptose. … é imediatamente eliminada por necrose. … pode vir a ser eliminada por apoptose. … pode vir a ser eliminada por necrose.

8. O início de um cancro corresponde ao momento em que … (A) … falham os mecanismos de reparação do DNA. (B) … ocorre uma mutação genética. (C) … se estabelecem células geneticamente alteradas. (D) … uma célula entra em G0. 9. As alterações genéticas que surgem nas células cancerosas conferem-lhes … (A) … desvantagens relativamente às células vizinhas, razão pela qual proliferam mais. (B) … desvantagens relativamente às células vizinhas, razão pela qual proliferam menos. (C) … vantagens relativamente às células vizinhas, razão pela qual proliferam mais. (D) … vantagens relativamente às células vizinhas, razão pela qual proliferam menos.

FIM �� • ��

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PROPOSTA DE CORRECÇÃO GRUPO I 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

D. C. B. C. B. C. a-4; b-1; c-2; d-6; e-8. A resposta deve conter os seguintes tópicos: Várias moléculas de mRNA podem ser sintetizadas sintetizadas a partir de um mesmo gene do DNA. A mesma mensagem do mRNA pode ser descodificada / traduzida simultaneamente por vários ribossomas. •

•

GRUPO II 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

B. B. D. A. A. D. B-C-E-F-D-A. A resposta deve conter os seguintes tópicos: COPIAR: replicação do DNA / período S da interfase. DIVIDIR: migração dos cromatídios-irmãos para os pólos da célula (anáfase) / formação de dois núcleos (telófase) / divisão do citoplasma (citocinese). • •

GRUPO III 1. A resposta deve conter os seguintes tópicos: Células estaminais adultas / multipotentes. Não são totipotentes totipotentes / só originam um tipo de tecido / tornarem-se indiferenciadas. 2. C. 3. A. 4. A. 5. D. 6. B. 7. C. 8. B. 9. D. • •

GRUPO IV 1. A resposta deve conter os seguintes tópicos: Aumento da proliferação celular. Diminuição da apoptose. 2. B. 3. C. 4. C. 5. B. 6. C. 7. C. 8. C. 9. C. • •

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