QUESTÕES BIOMOL

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Parte 1: Estrutura e Mecanismos Básicos da Replicação 
Ligações Químicas na Dupla Hélice: 
Existem dois tipos principais: as ligações fosfodiéster (covalentes e fortes), que 
unem o açúcar de um nucleotídeo ao fosfato do seguinte, formando o "esqueleto" 
externo da fita; e as pontes de hidrogênio (ligações fracas), que unem as bases 
nitrogenadas no centro da hélice (duas pontes entre A e T; três entre G e C). 
6. Replicação Conservativa vs. Semiconservativa: 
● Conservativa: Hipótese (incorreta) onde a dupla hélice original permanece 
intacta e gera uma molécula-filha constituída de duas fitas 100% novas. 
● Semiconservativa: O modelo real. A dupla hélice se abre e cada fita original 
serve de molde para uma nova fita. Cada molécula-filha gerada possui uma 
fita "velha" (molde) e uma fita "nova" recém-sintetizada. 
7. Primer e sua necessidade: 
Um primer (iniciador) é um segmento curto de RNA sintetizado pela enzima primase. 
Ele é obrigatório porque a DNA polimerase não consegue iniciar a síntese de uma 
fita a partir do nada; ela precisa de uma extremidade $3'-OH$ livre já existente para 
poder "engatar" e adicionar o próximo desoxinucleotídeo. 
8. Helicases e Topoisomerases: 
● Helicases: Enzimas que abrem a dupla hélice do DNA quebrando as pontes 
de hidrogênio entre as bases. 
● Topoisomerases: Enzimas que atuam à frente da forquilha de replicação, 
realizando cortes na fita para aliviar a extrema tensão de torção causada pela 
abertura desenfreada do DNA, religando os fragmentos em seguida. 
9. Síntese Contínua vs. Descontínua: 
Ocorre devido à obrigatoriedade de a DNA polimerase sintetizar apenas na direção. 
Como o DNA é antiparalelo, apenas uma das fitas moldes permite que a enzima 
caminhe na mesma direção em que a forquilha está se abrindo (fita líder, síntese 
contínua). Na fita oposta, a síntese precisa ir "na contramão" da abertura, sendo feita 
em fragmentos à medida que a hélice se abre (fita atrasada/fragmentos de Okazaki). 
10. Pareamento Inespecífico: 
Não, a informação não seria mantida. A informação genética depende da sequência 
exata das bases. Se a DNA polimerase inserisse nucleotídeos aleatoriamente (ex: A 
com C), a sequência do gene mudaria completamente a cada divisão celular, 
resultando em mutações letais e perda total da função biológica. 
11. Ausência de Helicases: 
A dupla hélice não se separaria nos pontos de origem. Como consequência, as 
polimerases não teriam acesso às fitas moldes e o processo de replicação do DNA 
sequer começaria (ou seria paralisado instantaneamente). 
12. Replicação "de ponta a ponta" antes da outra: 
In vivo, as duas fitas são replicadas simultaneamente porque a maquinaria 
enzimática atua junto (no complexo do replissomo). Se fossem replicadas 
independentemente de ponta a ponta, a fita atrasada deixaria longos trechos de 
DNA fita-simples expostos, que são altamente instáveis e propensos à degradação 
por nucleases da célula. 
13. Falha das Topoisomerases em reconectar: 
O DNA acumularia quebras de fita dupla. A tensão mecânica romperia o 
cromossomo em múltiplos pedaços inativos, ativando mecanismos de danos severos 
ao DNA que, inevitavelmente, levariam à interrupção do ciclo celular e apoptose 
(morte da célula). 
 
Parte 2: Múltipla Escolha 
14. Se a síntese fosse descontínua em ambas: (Alternativa C). 
Justificativa: A síntese de DNA poderia demorar mais (devido à constante 
necessidade de primases, ligases e remoção de iniciadores nos dois filamentos), 
mas não haveria diferença notável nos demais aspectos e a replicação ainda seria 
capaz de ocorrer teoricamente. 
15. Qual não é propriedade importante do material hereditário: (Alternativa D). 
Justificativa: O DNA não se "adapta" mudando sua estrutura genética de tecido para 
tecido. A sequência de DNA de um neurônio é idêntica à de uma célula muscular; o 
que muda é a regulação (expressão) dos genes. 
16. Por que remover os primers de RNA: (Alternativa B). 
Justificativa: A enzima primase não possui atividade exonucleásica de revisão 
(proofreading). Logo, os segmentos de RNA sintetizados por ela têm uma altíssima 
taxa de erros emparelhados e precisam ser substituídos por DNA de alta fidelidade 
para evitar mutações. 
17. Processividade da DNA Pol III: 
Ela consegue adicionar milhares de nucleotídeos sem se desprender do molde 
devido à presença de uma proteína acessória em forma de anel chamada 
braçadeira deslizante (sliding clamp ou proteína beta), que a "amarra" fisicamente 
à fita de DNA. 
18. Mutante com uma única forquilha bidirecional: (Alternativa D). 
Justificativa: Uma bolha de replicação normal tem duas forquilhas caminhando em 
direções opostas. Se apenas uma funcionar, a velocidade da maquinaria de síntese 
não muda, mas a distância que ela terá de percorrer sozinha em um cromossomo 
circular será dobrada. 
 
Parte 3: Cálculos e Quantificações 
19. Telômeros em célula diploide ($2n = 14$): 
Um cromossomo linear não duplicado possui 2 telômeros (um em cada ponta). 
● (a) G1: Os 14 cromossomos ainda não se duplicaram. $14 \times 2 = 28$ 
telômeros. 
● (b) G2: Após a replicação na fase S, cada cromossomo agora tem duas 
cromátides irmãs (formando um 'X'), ou seja, 4 pontas por cromossomo. $14 
\times 4 = 56$ telômeros. 
● (c) Prófase mitótica: Os cromossomos estão condensados e continuam 
duplicados. $56$ telômeros. 
● (d) Telófase mitótica: A célula está terminando de se dividir e as cromátides 
foram puxadas. Cada núcleo em formação contém 14 cromossomos simples. 
$28$ telômeros (por polo/célula filha). 
20. e 21. Regras de Chargaff ($A=T$ e $G=C$): 
● Problema 20: Se Timina (T) = $15\%$, então Adenina (A) = $15\%$. Juntos 
são $30\%$. Restam $70\%$ para dividir igualmente entre G e C. Portanto, 
Citosina = 35%. 
● Problema 21: Se GC = $48\%$, então G = 24% e C = 24%. Restam $52\%$ 
para AT. Portanto, A = 26% e T = 26%. 
22. Extremófilas em águas quentes: 
O DNA delas provavelmente tem maior conteúdo de GC. Os pares de bases C-G 
compartilham três pontes de hidrogênio, enquanto pares A-T compartilham apenas 
duas. Um alto teor de ligações triplas confere muito mais estabilidade térmica à 
molécula em altas temperaturas, evitando que a hélice desnature (derreta) na fonte 
termal. 
23. Múltiplas forquilhas de replicação: 
Normalmente, 1 bolha = 2 forquilhas. Se a replicação for tão rápida que o novo ciclo 
se inicia antes do antigo terminar, as origens nas fitas-filhas que acabaram de ser 
formadas irão "disparar" novamente. Portanto, você teria as 2 forquilhas primárias 
nas extremidades da bolha original, mais 4 novas forquilhas (duas em cada origem 
das fitas recém-sintetizadas). Total: 6 forquilhas ativas. 
 
Parte 4: Casos Específicos e Desafios 
24. Incorporação de $32P$ radioativo no ATP (dATP): 
● Primeira molécula (poli-A pareado com poli-T): A hélice mãe tem uma fita 
poli-A e uma poli-T. A fita molde poli-T produzirá uma nova fita poli-A (que 
usará o rádio-dATP). A fita molde poli-A produzirá uma fita poli-T (que usará 
dTTP comum, não radioativo). Portanto, apenas UMA das moléculas-filhas 
será radioativa. 
● Segunda molécula (ATATAT pareado com TATATA): Ambos os moldes 
necessitarão de adeninas (A) recém-sintetizadas para parear com suas 
timinas (T). Como o banco de dATP disponível é radioativo, a maquinaria 
inserirá rádio-A em ambas as fitas novas em construção. Logo, ambas as 
moléculas-filhas serão radioativas. 
25. Experimento de Meselson e Stahl em eucariotos: 
Sim, funcionaria. A replicação do DNA em eucariotos também é semiconservativa 
e utiliza os mesmos constituintes básicos (nitrogênio nas bases). Se você mudar 
células humanas de um isótopo pesado de nitrogênio para um leve, você observará 
exatamente a mesma evolução nas faixas de densidade descritas no gabarito lá em 
cima da questão 6. 
26. e 27. Identificação de fitas no desenho: 
Essas requerem atenção ao sentido direcional: 
● Para que a polimerase caminhe "da direita para a esquerda" formando o 
filamento líder (contínuo),ela deve ler um molde que vai de $3'$ a $5'$ nesse 
exato sentido (direita para a esquerda). Ao olhar os números nas fitas nas 
pontas da questão 26, a fita superior é a que cumpre esse papel ($5'$ na 
ponta esquerda significa que é $3'$ na ponta direita). 
● Na questão 27 (fragmento de Okazaki), ele é construído sobre o molde 
oposto (a fita inferior). 
30. Planeta Rama (Biologia Alienígena): 
● a e b: Se a mitose gera três células-filhas e existem três pares de bases que 
se relacionam intimamente (A=C=E), o modelo matemático indica que o 
"DNA" de Rama não é uma dupla hélice, mas uma tripla hélice (com pares 
triplos: A-C-E emparelhados de um lado e B-D-F do outro). A replicação 
tri-conservativa geraria três moléculas filhas em vez de duas. 
31. O Fago phiX174 (A=25%, T=33%, G=24%, C=18%): 
Como as quantidades de Adenina não são iguais às de Timina (e nem G igual a C), 
este DNA quebra completamente a regra de pareamento de dupla hélice padrão de 
Chargaff. A única interpretação possível é que o fago possui um genoma de DNA de 
Fita Simples (ssDNA). Para se replicar, o vírus precisa primeiro infectar a bactéria e 
forçar a maquinaria bacteriana a fabricar a fita complementar para virar uma fita 
dupla provisória. 
 
 
	Parte 1: Estrutura e Mecanismos Básicos da Replicação 
	Parte 2: Múltipla Escolha 
	Parte 3: Cálculos e Quantificações 
	Parte 4: Casos Específicos e Desafios