Plano de Aulas. Biologia. Módulo 6 Núcleo e divisão celular

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1 Plano de Aulas Biologia Módulo 6 Núcleo e divisão celular

2 Resolução dos exercícios propostos Retomada dos conceitos CAPÍTULO 1 1 d Nos nucléolos, ocorre a produção dos ribossomos. Os cromossomos só são visíveis durante o perío do de divisão celular. Na interfase, encontram-se descondensados. Histonas ligam-se ao DNA; o nucléolo é o local de síntese de RNAr. 4 d Células nucleadas são denominadas eucariontes. 5 b O núcleo celular é o centro de controle das atividades da célula, responsável pela produção das moléculas metabólicas. 6 b Ao conjunto de cromossomos de uma espécie dá-se o nome de cariótipo. 7 a A síndrome de Down é caraterizada por uma alteração no número cromossômico e pode ser identificada por uma contagem cromossômica. 8 b Cromossomos são constituídos por uma longa molécula de DNA que contém os genes. 9 e Os cromossomos são classificados de acordo com a posição de seus centrômeros. Quando ele está no meio, o cromossomo é metacêntrico; quando está perto de uma das extremidades, é acrocêntrico; e quando está um pouco deslocado da região mediana, é submetacêntrico. 10 d O material genético das células na interfase está descondensado, na forma de cromatina. 11 e O indivíduo apresenta trissomia do cromossomo 21, o que caracteriza a síndrome de Down. Os cromossomos sexuais são XX, caracterizando sexo feminino. 12 e A síndrome de Turner caracteriza-se por apenas um cromossomo sexual X. 13 b Na célula diploide há dois conjuntos de cromossomos homólogos. 14 c Espermatozoides e óvulos são células haploides, que carregam a metade do número cromossômico das células somáticas nesse caso, 11. As células epidérmicas são células somáticas que possuem o número diploide de cromossomos, nesse caso b Os genes são segmentos de DNA com instrução para codificar uma proteína; os cromossomos são moléculas longas de DNA associados a proteínas e ficam visíveis durante a divisão celular; o genoma é o conjunto de genes da espécie. 16 b O homem com essa aberração cromossômica recebeu dois cromossomos Y; como o óvulo carrega apenas cromossomos X, o gameta anormal era o espermatozoide. 17 b Esse indivíduo tem número normal de autossomos e três cromossomos sexuais dois X e um Y. 18 a) Componentes: carioteca, cromatina, nucléolo e nucleoplasma. b) Composição química dos componentes: carioteca lipídios e proteínas; cromatina DNA e proteínas; nucléolo RNA ribossômico e proteínas; nucleoplasma água, sais, nucleotídios e proteínas. c) Funções dos componentes: carioteca controle da entrada e saída de substâncias, proteção; cromatina guarda informações genéticas correspondentes a todas as características do indivíduo; nucléolo produz RNA ribossômico que entrará na cons tituição dos ribossomos; nucleoplas- 11

3 ma permite a ocorrência de reações químicas no núcleo. 19 Vinte e quatro cromossomos, porque deve ser analisado um representante de cada par dos cromossomos autossômicos e os cromossomos X e Y, que são diferentes. 20 Não. As hemácias dos mamíferos são anucleadas; portanto, não possuem material genético para ser analisado. 21 Zero (0), uma vez que células haploides não têm pares homólogos. 22 Os cromossomos podem ser classificados em: a) metacêntricos, com o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho; b) submetacêntricos, com o centrômero deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais; c) acrocêntricos, com o centrômero bem próximo a uma das pontas, formando um braço grande e outro muito pequeno; d) telocêntricos, com o centrômero em uma das extremidades, tendo apenas um braço. CAPÍTULO 2 1 a Na interfase, a duplicação do DNA origina cromátides-irmãs. Essas células dividem-se por mitose e a invaginação da membrana divide o citoplasma. 3 e G1 é a primeira fase da interfase, em que os cromossomos não estão ainda duplicados. Em G2, após a duplicação, a quantidade de DNA é o dobro de G1. 4 a A duplicação do DNA é semiconservativa: parte da célula-mãe, parte recém-sintetizada. 5 a Em G1, os cromossomos não estão duplicados; logo, o cientista encontraria a mesma quantidade de moléculas de DNA de uma célula que não está se dividindo. 6 d A citocinese centrípeta é causada por um anel de filamentos contráteis, da periferia da célula em direção ao centro, e ocorre em células animais e alguns protozoários. 7 b Na mitose, a célula-mãe dá origem a duas células com o mesmo número de cromossomos dela. 8 2 Na metáfase, os cromossomos atingem grau máximo de condensação e sua visualização é facilitada. 9 a) Na metáfase. A colchicina liga-se às moléculas de tubulina, impedindo-as de ficarem unidas entre si, e os microtúbulos se desfazem. b) Na prófase, porque o período S não se completaria. 10 Não. Na célula animal ocorre um estrangulamento na região mediana da célula em divisão, sendo o processo chamado de divisão centrípeta. Na célula vegetal, ocorre deposição de pectina do centro para a periferia da região mediana da célula, sendo o processo denominado divisão centrífuga. 11 a) Ao final da 1 a, da 2 a e da divisões mitóticas sofridas pela célula somática, a quantidade de DNA nuclear total do conjunto de células geradas será, respectivamente, 2X, 4X e 8X. b) A quantidade de DNA nuclear por célula no início de cada mitose é igual a 2X. CAPÍTULO 3 Os gametas possuem a metade do número cromossômico das células somáticas, no caso 39. Destes, um cromossomo sexual e 38 autossomos. 2 e A figura mostra a anáfase I da meiose, em que ocorre a separação dos cromossomos homólogos duplicados. A anáfase I da meiose caracteriza-se pela separação dos cromossomos homólogos que foram duplicados anteriormente. 4 e As demais alternativas estão incorretas pois: o crossing-over ocorre entre as cromátides de cromossomos homólogos; na meiose, a separação do material genético ocorre duas vezes, resultando em 4 células com metade do número cromossômico original; tanto na metáfase I como na metáfase II formam-se placas equatoriais; os quiasmas são formados na fase de diplóteno da prófase I (meiose I). 12

4 5 d Na meiose I do pai, não ocorreu a separação dos cromossomos homólogos. 6 a Na metáfase I da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos; logo antes, eles ficam emparelhados. 7 b Em I, o centrômero já estava duplicado; em III, não há mais quiasmas; em V, já ocorreu permutação. 8 b O gráfico parte de um número cromossômico 2. Na primeira divisão da meiose, o número cromossômico se mantém, pois eles estão duplicados. Na segunda divisão, há a separação das cromátides e o número se reduz à metade. 9 a) A meiose ocorre durante a formação de gametas (ou gametogênese). Podem ser citados como eventos exclusivos da meiose: pareamento dos cromossomos homólogos, crossing-over (permutação), segregação independente dos cromossomos homólogos e redução do número de cromossomos. b) Os processos que levam à formação de células com três cromossomos 21 são: a não- -disjunção dos cromossomos homólogos, durante a anáfase I, ou a não-disjunção de cromátides-irmãs, durante a anáfase II. 10 a) Serão produzidos dois espermatozoides portadores de cromossomos X e Y e dois espermatozoides sem cromossomos sexuais. b) No primeiro caso, a criança teria dois cromossomos X e um cromossomo Y, sendo portadora da síndrome de Klinefelter. No segundo caso, a criança portaria apenas um cromossomo sexual (um X proveniente do óvulo) e apresentaria síndrome de Turner. 11 a) Os animais têm 2n = 63 cromossomos porque são resultantes da união de espermatozoide, com n = 3romossomos, e óvulo, com n = 32 cromossomos. b) Os cromossomos são de duas espécies diferentes e, portanto, não ocorre pareamento correto dos cromossomos homólogos, impossibilitando a meiose correta e a formação de gametas viáveis. CAPÍTULO 4 Não é possível afirmar que a mistura entre uma população bissexuada faz desaparecer a população que se reproduz por partenogênese, já que essa última condição se deve a mutações que ocorrem ao acaso nas populações bissexuais. Óvulos não fecundados que se desenvolvem em embriões são originados por partenogênese. É o dobro da quantidade de DNA da abelha fêmea (10 x g ou 1,0 x g). Para transformar g em mg, multiplica-se por 10 3 (bases iguais, somam-se os expoentes: = 10). O resultado será 1,0 x mg. 4 a No brotamento, processo que ocorre em algas, plantas, certos fungos e alguns animais invertebrados, o indivíduo forma brotos por divisão mitótica que, ao se separarem do genitor, originam novos indivíduos independentes. 5 a A reprodução assexuada não aumenta a variabilidade genética, já que não há união de gametas e os filhos são geneticamente idênticos ao genitor. 6 a) Observe o quadro a seguir: sexuada I e IV assexuada III e V b) Aumento de variabilidade genética. Durante a meiose, ocorre o crossing-over e a segregação independente dos cro mossomos. 13

5 Exercícios de integração A afirmativa 1 refere-se à falta de alimentação adequada, quando na verdade faltaram proteínas necessárias para a eclosão dos girinos anucleolados; na afirmativa 3, o que está incorreto é dizer que os ribossomos produzem ATP, quando a obtenção de energia das células é proveniente principalmente da atividade das mitocôndrias. Neste caso, as células somáticas dividem-se por mitose e são ricas em ribossomos, responsáveis pela síntese de proteínas. Com o bloqueio dos fusos acromáticos (formados por microtúbulos), não ocorre a organização dos cromossomos e a célula não se reproduz. Na metáfase, o DNA está duplicado e encontra- -se na sua máxima condensação. 4 c Na anáfase da mitose, há a separação das duas cromátides de cada cromossomo. Quando esse processo falha, pode haver formação de células com número anormal de cromossomos. 5 a) A Metáfase da mitose, porque os quatro cromossomos constituídos por duas cromátides cada um, não pareados, ocupam o equador do fuso mitótico. B Metáfase II da meiose, porque os dois cromossomos estão duplicados e dispostos na região equatorial do fuso. C Metáfase I da meiose, porque os quatro cromossomos estão duplicados, pareados e dispostos na placa equatorial. b) A seta indica a região do centrômero, estrutura responsável pela fixação do cromossomo nas fibras do fuso acromático e, portanto, pelo deslocamento dos cromossomos para os polos opostos da célula por ocasião das divisões celulares. 6 a) O espermatozoide tem 9 cromossomos, pois é uma célula haploide resultante do processo de meiose. b) Como todo cromossomo eucariótico, suas principais substâncias são DNA e proteínas histônicas. c) Como cada cromossomo está duplicado na metáfase, formado por duas cromátides- -irmãs, o número de cromátides será 36. d) O genoma é o conjunto de cromossomos diferentes de uma espécie; se não houver dimorfismo de cromossomos sexuais na espécie, esse número será de 9 cromossomos. Caso haja dimorfismo de cromossomos sexuais, o número será de 10 cromossomos (8 autossomos + os dois tipos de cromossomos sexuais). 7 a) Espermatogônia ou célula-mãe de grão de pólen. b) II. duplicação do DNA; IV. migração dos cromossomos para os polos da célula (anáfase I); VI. migração dos cromossomos para os polos da célula (anáfase II). c) Na etapa III ocorre a permutação ou crossing-over. Em IV, ocorre recombinação de cromossomos em decorrência da segregação independente dos pares de cromossomos homólogos. 14

6 Gabarito Retomada dos conceitos CAPÍTULO 1 1 d 7 a 13 b 8 b 14 c 9 e 15 b 4 d 10 d 16 b 5 b 11 e 17 b 6 b 12 e 18 a) Componentes: carioteca, cromatina, nucléolo e nucleoplasma. b) Composição química dos componentes: carioteca lipídios e proteínas; cromatina DNA e proteínas; nucléolo RNA ribossômico e proteínas; nucleoplasma água, sais, nucleotídios e proteínas. c) Funções dos componentes: carioteca controle da entrada e saída de substâncias, proteção; cromatina guarda informações genéticas correspondentes a todas as características do indivíduo; nucléolo produz RNA ribossômico que entrará na constituição dos ribossomos; nucleoplasma permite a ocorrência de reações químicas no núcleo. 19 Vinte e quatro cromossomos, porque deve ser analisado um representante de cada par dos cromossomos autossômicos e os cromossomos X e Y, que são diferentes. 20 Não. As hemácias dos mamíferos são anucleadas; portanto, não possuem material genético para ser analisado. 21 Zero (0), uma vez que células haploides não têm pares homólogos. 22 Os cromossomos podem ser classificados em: a) metacêntricos, com o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho; b) submetacêntricos, com o centrômero deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais; c) acrocêntricos, com o centrômero bem próximo a uma das pontas, formando um braço grande e outro muito pequeno; d) telocêntricos, com o centrômero em uma das extremidades, tendo apenas um braço. CAPÍTULO 2 1 a 5 a 6 d 3 e 7 b 4 a a) Na metáfase. A colchicina liga-se às moléculas de tubulina, impedindo-as de ficarem unidas entre si, e os microtúbulos se desfazem. b) Na prófase, porque o período S não se completaria. 10 Não. Na célula animal ocorre um estrangulamento na região mediana da célula em divisão, sendo o processo chamado de divisão centrípeta. Na célula vegetal, ocorre deposição de pectina do centro para a periferia da região mediana da célula, sendo o processo denominado divisão centrífuga. 11 a) Ao final da 1 a, da 2 a e da divisões mitóticas sofridas pela célula somática, a quantidade de DNA nuclear total do conjunto de células geradas será, respectivamente, 2X, 4X e 8X. b) A quantidade de DNA nuclear por célula no início de cada mitose é igual a 2X. CAPÍTULO 3 5 d 2 e 6 a 7 b 4 e 8 b 9 a) A meiose ocorre durante a formação de gametas (ou gametogênese). Podem ser citados como eventos exclusivos da meiose: pareamento dos cromossomos homólogos, crossing-over (permutação), segregação independente dos cromossomos homólogos e redução do número de cromossomos. b) Os processos que levam à formação de células com três cromossomos 21 são: a não- -disjunção dos cromossomos homólogos, durante a anáfase I, ou a não-disjunção de cromátides-irmãs, durante a anáfase II. 15

7 10 a) Serão produzidos dois espermatozoides portadores de cromossomos X e Y e dois espermatozoides sem cromossomos sexuais. b) No primeiro caso, a criança teria dois cromossomos X e um cromossomo Y, sendo portadora da síndrome de Klinefelter. No segundo caso, a criança portaria apenas um cromossomo sexual (um X proveniente do óvulo) e apresentaria síndrome de Turner. 11 a) Os animais têm 2n = 63 cromossomos porque são resultantes da união de espermatozoide, com n = 3romossomos, e óvulo, com n = 32 cromossomos. b) Os cromossomos são de duas espécies diferentes e, portanto, não ocorre pareamento correto dos cromossomos homólogos, impossibilitando a meiose correta e a formação de gametas viáveis. CAPÍTULO 4 4 a 5 a 6 a) Observe o quadro a seguir: sexuada I e IV assexuada III e V b) Aumento de variabilidade genética. Durante a meiose, ocorre o crossing-over e a segregação independente dos cromossomos. Exercícios de integração 4 c 5 a) A Metáfase da mitose, porque os quatro cromossomos constituídos por duas cromátides cada um, não pareados, ocupam o equador do fuso mitótico. B Metáfase II da meiose porque os dois cromossomos estão duplicados e dispostos na região equatorial do fuso. C Metáfase I da meiose porque os quatro cromossomos estão duplicados, pareados e dispostos na placa equatorial. b) A seta indica a região do centrômero, estrutura responsável pela fixação do cromossomo nas fibras do fuso acromático e, portanto, pelo deslocamento dos cromossomos para os polos opostos da célula por ocasião das divisões celulares. 6 a) O espermatozoide tem 9 cromossomos, pois é uma célula haploide resultante do processo de meiose. b) Como todo cromossomo eucariótico, suas principais substâncias são DNA e proteínas histônicas. c) Como cada cromossomo está duplicado na metáfase, formado por duas cromátides- -irmãs, o número de cromátides será 36. d) O genoma é o conjunto de cromossomos diferentes de uma espécie; se não houver dimorfismo de cromossomos sexuais na espécie, esse número será de 9 cromossomos. Caso haja dimorfismo de cromossomos sexuais, o número será de 10 cromossomos (8 autossomos + os dois tipos de cromossomos sexuais. 7 a) Espermatogônia ou célula-mãe de grão de pólen. b) II. duplicação do DNA; IV. migração dos cromossomos para os polos da célula (anáfase I); VI. migração dos cromossomos para os polos da célula (anáfase II). c) Na etapa III ocorre a permutação ou crossing-over. Em IV, ocorre recombinação de cromossomos em decorrência da segregação independente dos pares de cromossomos homólogos. 16