101VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias II, e em ambos os períodos a planta não realizaria fotossíntese, mas apenas respiração. d) de cor verde no período I e de cor vermelha no período II, e a taxa de fotossíntese seria maior no período I do que no período II. e) de cor verde no período I e de cor verde no período II, e a taxa de fotossíntese seria a mesma em ambos os períodos. 5. (Unesp) No quadro negro, a professora anotou duas equações químicas que representam dois importantes processos biológicos, e pediu aos alunos que fizessem algumas afirmações sobre elas. Equações: I. 12 H2 O + 6CO2 → C6 H12O6 + 6O2 + 6H2 O II. C6 H12O6 + 6O2 → 6H2 O + 6CO2 Pedro afirmou que, na equação I, o oxigênio do gás carbônico será liberado para a atmosfera na forma de O2 . João afirmou que a equação I está errada, pois o processo em questão não forma água. Mariana afirmou que o processo representado pela equação II ocorre nos seres autótrofos e nos heterótrofos. Felipe afirmou que o processo representado pela equação I ocorre apenas em um dos cinco reinos: Plantae. Patrícia afirmou que o processo representado pela equação II fornece, à maioria dos organismos, a energia necessária para suas atividades metabólicas. Pode-se dizer que: a) todos os alunos erraram em suas afirmações. b) todos os alunos fizeram afirmações corretas. c) apenas as meninas fizeram afirmações corretas. d) apenas os meninos fizeram afirmações corretas. e) apenas dois meninos e uma menina fizeram afirmações corretas. 6. (Unesp) Suponha a seguinte situação hipotética: Em pleno mês de dezembro, um botânico está em um barco no oceano Atlântico, exatamente no ponto que corresponde à intersecção de duas linhas imaginárias: a linha do equador e o meridiano de Greenwich. Na figura, a seta indica esse ponto. No barco, há dois vasos contendo duas plantas da mesma espécie, que foram cultivadas em condições idênticas. Uma delas foi cultivada no litoral do Pará e, a outra, no litoral do Gabão, ambos os locais cortados pela linha do equador. Suponha que as duas plantas apresentam a mesma eficiência fotossintética e que, partindo do ponto de intersecção das linhas, o botânico possa se deslocar ao longo da linha do equador ou do meridiano de Greenwich. Com relação à eficiência fotossintética das plantas após o deslocamento em relação àquela do ponto de origem, e considerando apenas a variação da incidência dos raios solares, é correto afirmar que: a) a eficiência fotossintética de ambas as plantas não irá se alterar se o botânico navegar para maiores latitudes, em qualquer sentido. b) a planta do Pará apresentará maior eficiência fotossintética se o botânico navegar para maiores longitudes, em sentido leste, mas a planta do Gabão apresentará eficiência fotossintética diminuída. c) a planta do Pará apresentará maior eficiência fotossintética se o botânico navegar para maiores longitudes, em sentido oeste, mas a planta do Gabão apresentará eficiência fotossintética diminuída. d) ambas as plantas manterão, aproximadamente, a mesma eficiência fotossintética se o botânico navegar para maiores longitudes, tanto em sentido leste quanto para oeste. e) ambas as plantas terão a eficiência fotossintética aumentada se o botânico navegar para maiores latitudes ao norte, mas terão a eficiência fotossintética diminuída se navegar para o sul. 7. (Unesp 2017) Em uma matéria sobre o papel das plantas na redução da concentração atmosférica dos gases do efeito estufa, consta a seguinte informação: O vegetal “arranca” o carbono, que é o C do CO2 , para usar de matéria-prima para o seu tronco, e devolve para a atmosfera o O2 , ou seja, oxigênio. (SUPERINTERESSANTE, MAIO DE 2016. ADAPTADO.) Tal informação refere-se à a) respiração celular e está correta, uma vez que, nas mitocôndrias, o carbono do CO2 é disponibilizado para a síntese de tecidos vegetais e o O2 é devolvido para a atmosfera. b) fotossíntese e está correta, uma vez que, através desse processo, a planta utiliza o carbono na síntese de seus tecidos, devolvendo para a atmosfera o oxigênio do CO2 . c) fotossíntese e está incorreta, uma vez que o carbono do CO2 é utilizado na síntese de carboidratos que serão consumidos na respiração celular, mas não como matéria-prima do tronco. d) fotossíntese e está incorreta, uma vez que o oxigênio liberado para atmosfera provém da reação de decomposição da água, e não do CO2 que a planta capta da atmosfera. e) respiração celular e está incorreta, uma vez que o O2 liberado para atmosfera tem origem na quebra de carboidratos na glicólise, da qual também resulta o carbono que irá compor os tecidos vegetais. 8. (Unesp) Quatro espécies de micro-organismos unicelulares foram isoladas em laboratório. Para determinar como esses seres vivos obtinham energia, cada espécie foi inserida em um tubo de ensaio transparente contendo água e açúcares como fonte de alimento. Os tubos foram rotulados em 1, 2, 3 e 4, e submetidos ao fornecimento ou não de recursos como gás oxigênio (O2 ) e
102VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias luz. Após certo tempo, verificou-se a sobrevivência ou a morte desses organismos nessas condições. Recurso Tubo O2 luz 1 2 3 4 sim sim sim não não sim não não sobreviveram morreram Os resultados permitem concluir corretamente que os micro-organismos presentes nos tubos 1, 2, 3 e 4, são, respectivamente, a) anaeróbios obrigatórios, aeróbios, anaeróbios facultativos e fotossintetizantes. b) aeróbios, fotossintetizantes, anaeróbios obrigatórios e anaeróbios facultativos. c) anaeróbios facultativos, fotossintetizantes, aeróbios e anaeróbios obrigatórios. d) anaeróbios facultativos, aeróbios, fotossintetizantes e anaeróbios obrigatórios. e) anaeróbios obrigatórios, anaeróbios facultativos, aeróbios e fotossintetizantes. 9. (Unesp) Em 2014, os dois equinócios do ano foram em 20 de março e 23 de setembro. O primeiro solstício foi em 21 de junho e o segundo será em 21 de dezembro. Na data do solstício de verão no hemisfério norte, é solstício de inverno no hemisfério sul, e na data do equinócio de primavera no hemisfério norte, é equinócio de outono no hemisfério sul. A figura representa esses eventos astronômicos: Considere duas plantas de mesma espécie e porte, mantidas sob iluminação natural e condições ideais de irrigação, uma delas no hemisfério norte, sobre o Trópico de Câncer, e a outra em mesma latitude e altitude, mas no hemisfério sul, sobre o trópico de Capricórnio. Considerando os períodos de claro e escuro nos dias referentes aos equinócios e solstícios, é correto afirmar que: a) no solstício de verão no hemisfério norte, a planta nesse hemisfério passará mais horas fazendo fotossíntese que respirando. b) no solstício de verão no hemisfério sul, a planta nesse hemisfério passará mais horas fazendo fotossíntese que a planta no hemisfério norte. c) no equinócio de primavera, as plantas passarão maior número de horas fazendo fotossíntese que quando no equinócio de outono. d) no equinócio, as plantas passarão 24 horas fazendo fotossíntese e respirando, concomitantemente, enquanto no solstício passarão mais horas respirando que em atividade fotossintética. e) no equinócio, cada uma das plantas passará 12 horas fazendo fotossíntese e 12 horas respirando. 10. (Fuvest) Considerando os grandes grupos de organismos vivos no planeta - bactérias, protistas, fungos, animais e plantas -, em quantos deles existem seres clorofilados e fotossintetizantes? a) um. d) quatro. b) dois. e) cinco. c) três. 11. (Fuvest) Nos ambientes aquáticos, a fotossíntese é realizada principalmente por a) algas e bactérias. d) bactérias e fungos. b) algas e plantas. e) fungos e plantas. c) algas e fungos. 12. (Unifesp) O jornal “Folha de S. Paulo” (28.07.2004) noticiou que o aumento do dióxido de carbono (CO2 ) atmosférico pode induzir árvores da Amazônia a crescerem mais rapidamente. O aumento do CO2 é global e, no entanto, o fenômeno é verificado na Amazônia e não nas florestas temperadas da Europa. Para explicar tal fenômeno, quatro afirmações foram feitas. I. O aumento do CO2 promove aquecimento, porém bloqueia parte dos raios solares que chegam ao solo. Esse bloqueio, associado às noites mais longas, faz com que as florestas temperadas sejam menos eficientes na fotossíntese. II. As florestas temperadas estão sujeitas a um inverno mais longo e, portanto, a menor quantidade de luz. Como as plantas fazem fotossíntese de dia e respiram à noite, a taxa de respiração é maior que a de fotossíntese. III. A maior quantidade de CO2 disponível, associada às altas temperaturas presentes na Amazônia, permite uma elevação da taxa fotossintética, o que promove maior crescimento das plantas. IV. As temperaturas mais baixas, a menor biomassa por área e a menor incidência de luz nas florestas temperadas fazem com que, ali, o fenômeno seja menos evidente que na Amazônia. Entre as quatro afirmações apresentadas, estão corretas somente a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV.
103VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Fuvest) A tabela traz os comprimentos de onda no espectro de radiação eletromagnética, na faixa da luz visível, associados ao espectro de cores mais frequentemente percebidas pelos olhos humanos. O gráfico representa a intensidade de absorção de luz pelas clorofilas a e b, os tipos mais frequentes nos vegetais terrestres. Comprimento de onda (nm) Cor 380 – 450 Violeta 450 – 490 Azul 490 – 520 Ciano 520 – 570 Verde 570 – 590 Amarelo 590 – 620 Alaranjado 620 – 740 Vermelho taxa de absorção de radiação comprimento de onda (nm) 0 300 350400450 500550 600 650 700750 800 Responda às questões abaixo, com base nas informações fornecidas na tabela e no gráfico. a) Em um experimento, dois vasos com plantas de crescimento rápido e da mesma espécie foram submetidos às seguintes condições: vaso 1: exposição à luz solar; vaso 2: exposição à luz verde. A temperatura e a disponibilidade hídrica foram as mesmas para os dois vasos. Depois, de algumas semanas, verificou-se que o crescimento das plantas diferiu entre os vasos. Qual a razão dessa diferença? b) Por que as pessoas, com visão normal para cores, enxergam como verdes, as folhas da maioria das plantas? 2. (Unesp) Em um experimento, um pesquisador plantou uma semente de manjericão em um vaso com terra. Antes do experimento, o peso da semente foi anotado, assim como foi registrado o peso do vaso com a terra seca que nele havia. Ao longo das semanas seguintes, o vaso foi irrigado, tomando-se o cuidado para que a água apenas mantivesse a terra úmida e não fosse perdida pelas bordas ou pelo fundo do vaso. O vaso foi mantido em local coberto, bem arejado e com iluminação natural. A semente germinou e deu origem a um viçoso arbusto de manjericão, com muitos ramos e folhas e com cerca de 30 cm de altura. As figuras mostram sementes de ma jericão e a planta já crescida no vaso, como a do experimento. Ao final do experimento, o arbusto foi retirado do vaso com todas as suas raízes desprendidas da terra. Tanto o arbusto quanto o vaso com a terra foram dessecados (ou seja, toda a água foi retirada) e, em seguida, pesados. Com relação ao vaso com terra dessecada, ao final do experimento ele estava mais leve, mais pesado, ou tinha aproximadamente o mesmo peso do vaso com terra dessecada do início do experimento? E com relação ao arbusto dessecado, ele estava mais leve, mais pesado, ou tinha aproximadamente o mesmo peso da semente do início do experimento? Justifique suas respostas. 3. (Fuvest) A figura abaixo mostra um equipamento que coleta gases produzidos por plantas aquáticas. Nele, são colocados ramos que ficam submersos em líquido; uma válvula controla a saída dos gases. a) Que gás(gases) é(são) coletado(s) de um equipamento como esse, quando a planta é mantida sob mesma temperatura e sob intensidade luminosa: a1 ) inferior ao ponto de compensação fótico? a2 ) superior ao ponto de compensação fótico? b) Dois equipamentos, preparados com a mesma quantidade de planta e o mesmo volume de líquido, foram mantidos sob as mesmas condições de temperatura e de exposição à luz; apenas um fator diferiu entre as duas preparações. Após duas horas, verificou-se que a quantidade de gases coletada de um dos equipamentos foi 20% maior do que a do outro. Qual fator, que variou entre as preparações, pode explicar essa diferença na quantidade de gases coletada?
104VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 4. (Fuvest) Luz do sol Que a folha traga e traduz Em verde novo Em folha, em graça, em vida, em força, em luz CAETANO VELOSO Os versos de Caetano Veloso descrevem, poeticamente, um processo biológico. Escolha, entre as equações abaixo (1, 2 ou 3), a que representa esse processo, em linguagem química. Justifique sua resposta, relacionando o que dizem os versos com o que está indicado na equação escolhida. (1) 6CO2 + 6H2 O + Energia → C6 H12O6 + 6CO2 (2) C6 H12O6 + 6CO2 → 6CO2 + 6H2 O + Energia (3) ADP + Pi + Energia → ATP + H2 O 5. (Unicamp 2017) As plantas crescem e se desenvolvem em ambientes com grande variação na disponibilidade de energia luminosa, apresentando importante aclimatação da fotossíntese e da respiração foliar. A figura abaixo representa a variação das trocas gasosas de duas espécies, A e B, em função do aumento da disponibilidade de luz. Valores positivos indicam fotossíntese e valores negativos, respiração. a) Qual espécie estaria mais apta a se desenvolver em ambientes de sub-bosque, onde a luz é um fator limitante e raramente excede 200 µmolm–2 s–1? Justifique sua resposta. b) Além de modificações fisiológicas como as citadas nas trocas gasosas, cite outras duas características das folhas que tornariam as plantas aptas a se desenvolverem em ambientes sombreados. 6. (Unesp) Em comemoração aos cinco séculos do descobrimento do país, em 21 de setembro de 2000 foi inaugurado no Horto Florestal da cidade de São Paulo o Arboreto 500 anos. No local foram plantadas 500 mudas de 24 espécies de árvores nativas do Brasil. Em 2008, aos 8 anos, a área possuía exemplares com altura de até 26 metros, como o mutambo e o ingá. Nesse ano, os organizadores do Arboreto 500 anos resolveram calcular o sequestro de CO2 pelas árvores plantadas. Para isso, calcularam o volume dos troncos, ramos, raízes e densidade da madeira das árvores do local. Estimaram que, em oito anos, o Arboreto absorveu 60 toneladas de CO2 . Contudo, os pesquisadores acreditam que este número esteja subestimado, pois, ao longo dos oito anos de crescimento das árvores, o total de carbono sequestrado teria sido maior que aquele presente quando do cálculo do volume dos troncos, ramos e raízes. Outro importante fator deveria ter sido considerado. Que processo fisiológico permitiu às árvores o acúmulo de 60 toneladas de carbono e que fator deveria ter sido considerado no cômputo do total de carbono sequestrado pelas árvores do Arboreto ao longo dos oito anos? Justifique suas respostas. 7. (Fuvest) No gráfico abaixo, a curva mostra a porcentagem do gás oxigênio (O2 ) na atmosfera terrestre, ao longo do tempo, em relação ao nível atual. Nessa curva, os pontos I, II, III e IV representam o surgimento de grupos de seres vivos: I. Eucariontes unicelulares II. Organismos multicelulares III. Cordados IV. Angiospermas a) Que grupos de seres vivos, surgidos depois do ponto II e antes do ponto IV da curva, contribuíram para o aumento do O2 atmosférico? b) Depois de que ponto assinalado na curva surgiu o cloroplasto? c) Que tipos de respiração apresentam os animais que surgiram a partir do ponto III da curva?
105VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias GABARITO E.O. Aprendizagem 1. B 2. C 3. E 4. B 5. B 6. C 7. A 8. A 9. D 10. B E.O. Fixação 1. A 2. B 3. B 4. B 5. C 6. A 7. B 8. B 9. B E.O. Complementar 1. D 2. D 3. D 4. B 5. A E.O Dissertativo 1. a) A fase fotoquímica produz NADPH, ATP e oxigênio. b) A energia produzida na fase fotoquímica na forma de ATP e NADPH é utlizada na produção da glicose durante a etapa química. 2. A água é elemento essencial para a sobrevivência de qualquer organismo vivo. No caso das plantas, ela é responsável pelo alongamento das células para a divisão celular, transpiração e realização da fotossíntese (produção de matéria orgânica). Maior disponibilidade de água pela chuva permite que a planta mantenha seus estômatos abertos, aumentando a taxa de fotossíntese propiciando um crescimento vegetativo 3. a) Saco 1. b) Estômatos. c) Folha II. d) Amido. e) Fotossíntese. 4. O sistema A libera oxigênio radioativo e o sistema B produz açúcar radioativo. No primeiro sistema a planta realiza a quebra da água marcada com oxigênio radioativo enquanto no segundo a planta utiliza o dióxido de carbono marcado com o oxigênio radioativo na fase final da fotossíntese. 5. a) Os seres vivos citados que podem realizar respiração e fotossíntese simultaneamente são os musgos e as algas pardas. b) As organelas que participam da respiração são as mitocôndrias e da fotossíntese são os cloroplastos. As substâncias trocadas nas mitocôndrias são glicose e oxigênio por gás carbônico, água e ATP (energia), enquanto que nos cloroplastos são gás carbônico, água e luz por glicose e oxigênio. 6. a) A interação ecológica desarmônica é a predação ou predatismo, pois a planta carnívora (predadora) se alimenta de seres vivos de espécies diferentes, no caso os insetos (presas). b) O Nitrogênio é imprescindível, porque as bases nitrogenadas que formam os nucleotídeos do material genético apresentam nitrogênio em sua composição. O fósforo é fundamental na fotossíntese, para a formação de ATP (adenosina trifosfato), através da ligação de fosfato inorgânico e ADP (adenosina difosfato). 7. a) O tecido que conduz esta seiva é o xilema. O meristema secundário que o origina é o câmbio vascular. b) As folhas da árvore bordo tendem a mudar de cor e a cair, pois sofrem o processo de senescência, no outono, diminuindo os processos metabólicos de fotossíntese, juntamente com a seca fisiológica, que diminui a absorção de água pelas raízes, para diminuição na produção de energia pela planta em temperaturas muito baixas. A retirada da seiva bruta, conduzida pelo xilema, diminui o transporte de água e nutrientes do solo até as folhas, diminuindo ou cessando a fotossíntese e, consequentemente, causando a morte da planta. 8. a) As moléculas de oxigênio produzidas durante a fotossíntese são originadas a partir da quebra (fotólise) da água. b) Quando maior for a captação de CO2 da atmosfera, maior será a taxa de fotossíntese, a abertura estomática e a transpiração das folhas. Consequentemente, a perda de água pelas folhas será compensada pela subida da seiva mineral absorvida do solo pelas raízes e conduzida pelos vasos lenhosos do xilema. E.O. Enem 1. C 2. D 3. B 4. D 5. E 6. A E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. B 2. C 3. B 4. B E.O. UERJ Exame Discursivo 1. No experimento citado a luz atua como fator limitante, a curva que apresenta maiores taxas de fotossíntese representa os dias ensolarados enquanto a com menor taxa de forossintese representa os dias nublados. Em temperaturas superiores a 40 ºC a taxa de fotossíntese começa a diminuir, pois as enzimas envolvidas no processo começam a sofrerdesnaturação tpermica. Já na faixa dos 35 ºC, o gráfico de insolação máxima (curva superior) terá um aumento da taxa fotossintética como conseqüência do aumento da quantidade de dióxido de carbono. Já a curva inferior não sofreria aumento na taxa fotossintética, pois a luz já age como fator limitante.
106VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. Pontos D e E. A planta só pode crescer e acumular reservas quando sua intensidade de fotossíntese, medida pela produção de O2 , supera o gasto de suas reservas, indicado pelo consumo de O2 . Os pontos onde há acumulo de matéria orgânica são os pontos D e E, pois neles a taxa de fotossíntese (produção de matéria orgânica) é maior do que a de respiração (consumo de matéria orgânica). 3. Curva C. Essa espécie abre seus estômatos durante a noite, portanto a assimilação de gás carbônico ocorre em temperaturas mais baixas. Maior economia de água para a planta. Uma das respostas: • folhas reduzidas • epiderme espessa • camada de cutícula espessa • caule fotossintético (cladódio) • presença de parênquima aquífero E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. C 2. C 3. B 4. A 5. C 6. D 7. D 8. E 9. B 10. C 11. A 12. E E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) A planta do vaso I consegue crescer normalmente,pois absorve os comprimentos de onda azul e vermelho, tornando a fotossíntese mais eficiente. Já a planta do vaso II não cresce, pois a planta reflete a radiação verde. Dessa forma sua fotossíntese passa a ser insuficiente para seu crescimento. b) pessoas com a visão normal enxergam as folhas como sendo verde pois este é o comprimento de onda que as folhas absorvem menos e, consequentemente, refletem para o exterior. 2. Durante o seu crescimento a planta retira do solo apenas alguns minerais que necessita desta forma o vaso com terra dessecada apresenta um peso muito parecido com o que tinha no inicio do experimento. Já o arbusto de manjericão apresenta um peso maior do que o das sementes, pois ao longo do seu desenvolvimento acumulou matéria orgânica que foi produzida através da fotossíntese. 3. a) a1 – Abaixo do ponto de compensação fótico a taxa de respiração é maior do que a de fotossíntese, desta forma o gás que será capturado em maior volume será o dióxido de carbono a 2 – Acima do ponto de compensação fótico a taxa de fotossíntese é maior do que a de respiração, desta forma o gás que será capturado em maior volume é o oxigênio b) CO2 – O acréscimo de CO2 em uma das preparações aumenta a taxa de fotossíntese, causando maior liberação do gás oxigênio. O fator limitante no experimento é o dióxido de carbono, que quando aumentado causa um aumento na taxa de fotossíntese e consequentemente umaumento na quantidade de oxigênio liberado. 4. Os versos “luz do sol/ que a folha traga e traduz/ em verde novo” se referem à fotossíntese relaciona com a equação (1) 6CO2 + 6H2 O + Energia → C6 H12O6 + O2 5. a) A espécie B. Observa-se pelo gráfico que essa espécie apresenta menor ponto de compensação fótico em relação à espécie A. b) Plantas adaptadas a se desenvolverem em ambientes sombreados apresentam o limbo mais longo, maior quantidade de cloroplastos e de clorofila, facilitando a captação e a utilização da energia luminosa. 6. O acúmulo de carbono nas árvores ocorreu através da fixação desse elemento na forma de compostos orgânicos pela fotossíntese realizada pelas plantas. No cômputo geral, deveria ser considerado o carbono desprendido durante a respiração celular, bem como a sua quantidade presente nas folhas, flores, frutos e sementes produzidas pelas árvores ao longo do intervalo de tempo considerado. 7. a) Organismos multicelulares fotossintetizantes como algas, briófitas, pteridófitas e gimnospermas. b) O cloroplasto surgiu após o ponto I. A organela aparece no citoplasma das células de algas e das plantas. c) Os cordados são animais que realizam a respiração aeróbica dos tipos branquial, cutânea e pulmonar.
107VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. APRENDIZAGEM 1. (UEMG) Considere, a seguir, a recorrência de uma heredopatia. De acordo com o heredograma e outros conhecimentos sobre o assunto, é CORRETO afirmar que: a) normalidade ocorre na ausência do gene dominante. b) casais afetados têm somente filhos afetados. c) indivíduo normal não pode ter filhos afetados. d) qualquer homozigose torna o indivíduo normal. 2. (CEFET-MG) O heredograma mostra a ocorrência da fibrose cística em uma determinada família. Essa doença, de caráter autossômico, caracteriza-se por afecção pulmonar crônica, insuficiência pancreática exócrina e aumento da concentração de cloreto no suor. Analisando-se essa história familiar, é correto afirmar que a probabilidade do indivíduo IV.2 ser portador do gene da fibrose cística é: a) 1/4. b) 1/3. c) 1/2. d) 2/3. e) 3/4. 3. (CEFET-MG) Nas células do corpo humano encontram- -se genes deletérios (causadores de doenças) que, por serem recessivos, podem não estar se manifestando. DISPONÍVEL EM: <HTTP://WWW.BIOMANIA.COM.BR/BIO/CONTEUDO. ASP?COD=1224>. ACESSO EM: 09 DE ABRIL DE 2013 A ocorrência de doenças causadas por tais genes será encontrada com maior frequência em: a) grupos de indivíduos miscigenados. b) progênie derivada de heterozigotos. c) descendentes de endocruzamentos. d) filhos de indivíduos homozigotos dominantes. e) populações com pequena capacidade reprodutiva. 4. (PUC-RJ) O albinismo é uma condição recessiva caracterizada pela total ausência de pigmentação (melanina) na pele, nos olhos e no cabelo. Na figura, um casal (A e B) planeja ter um filho (C). Sabendo que B (mãe) é albina e A (pai) tem irmãos albinos, a probabilidade de A ser portador do alelo para o albinismo e de C ser albino é, respectivamente: a) 1/4 e 1/8 b) 2/3 e 1/3 c) 1/4 e 1/2 d) 1/3 e 1/6 e) 1/2 e 1/2 5. (FGV) O heredograma traz informações a respeito da hereditariedade de uma determinada característica fenotípica, indivíduos escuros, condicionada por um par de alelos. Admitindo que o indivíduo II4 seja homozigoto, a probabilidade de nascimento de uma menina, também homozigota e afetada por tal característica, a partir do casamento entre II3 e II4 , é a) 3/4. b) 1/2. c) 1/4. d) 1/8. e) zero. GENÉTICA: PRIMEIRA LEI DE MENDEL COMPETÊNCIA(s) 4 HABILIDADE(s) 13 CN AULAS 29 E 30
108VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 6. (UFTM) Considere o resultado obtido em um estudo realizado com 28 pares de gêmeos. Dentro de cada par, um era ávido corredor de longa distância e o outro um sedentário “de carteirinha”. (...) Por seis semanas, parte dos gêmeos foi submetida a uma dieta gordurosa e a outra a uma de baixa caloria. Depois, os papéis se inverteram. Ao final, o sangue de todos os voluntários foi recolhido e testado. O resultado mostrou que, se um dos gêmeos comia comida gordurosa e o mau colesterol não subia, com o outro ocorria o mesmo, mesmo que este último não praticasse nenhuma atividade física. E vice-versa. (CIÊNCIA HOJE, AGOSTO DE 2005.) A partir da leitura e análise desses resultados, pode-se afirmar que: a) o fator ambiental é muito mais significativo que o fator genético na regulação do “mau colesterol”. b) a influência genética é tão mais forte que não é necessária a prática de exercícios físicos para a saúde do coração. c) é impossível definir se foram gêmeos dizigóticos ou univitelinos que participaram da pesquisa. d) o resultado obtido só foi possível porque somente gêmeos idênticos participaram da referida pesquisa. e) o projeto genoma humano não oferece nenhum avanço na identificação dos genes que regulam a produção do “mau colesterol”. 7. (PUC-SP) Uma determinada doença humana segue o padrão de herança autossômica, com os seguintes genótipos e fenótipos: AA – determina indivíduos normais. AA1 – determina uma forma branda da doença. A1 A1 – determina uma forma grave da doença. Sabendo-se que os indivíduos com genótipo A1 A1 morrem durante a embriogênese, qual a probabilidade do nascimento de uma criança de fenótipo normal a partir de um casal heterozigótico para a doença? a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 2/3 e) 3/4 8. (UFJF) O heredograma abaixo mostra a incidência de uma doença genética em uma família. Após análise desse heredograma, é correto afirmar: a) A herança é ligada ao cromossomo X dominante, pois existe pelo menos um membro afetado em cada geração. b) A herança é autossômica recessiva, pois mulheres e homens afetados são heterozigotos para a doença. c) A herança é ligada ao cromossomo X dominante, e as mulheres têm 50% de chance de transmitir o gene defeituoso para seus filhos. d) A herança é autossômica dominante, pois mulheres e homens afetados podem ter filhos afetados em igual proporção. e) A herança é ligada ao cromossomo X dominante, pois a doença se manifesta somente em homens e mulheres heterozigotos. 9. (UFU) O albinismo é condicionado por um alelo recessivo a. Um casal normal heterozigoto para o albinismo quer saber, aproximadamente, qual a probabilidade de, se tiverem 5 filhos, serem os dois primeiros filhos albinos, o terceiro normal heterozigoto e os dois últimos normais homozigotos. a) 0,2% b) 1% c) 31% d) 62% 10. (UECE) Gregor Mendel propôs explicações sobre regras que definem como as características hereditárias são herdadas. É correto afirmar que a) a lei da segregação dos fatores ou primeira lei foi formulada depois que Mendel observou o desaparecimento do caráter recessivo em F1 e seu reaparecimento em F2 na proporção de 1 dominante para 3 recessivos. b) de acordo com a lei da segregação independente ou segunda lei de Mendel os fatores para duas ou mais características segregam-se no híbrido, ou seja, alelos de genes diferentes segregam da mesma maneira. c) a ervilha foi escolhida como material de estudo porque é de fácil cultivo, possui ciclo de vida curto, produz descendência fértil e pela facilidade para realizar polinização artificial e identificar as variedades por características distintas. d) ao estudar 3 características, simultaneamente, Mendel obteve uma distribuição dos tipos de fenótipos em F2 na proporção de 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 :1 e concluiu que as leis que propôs eram válidas para até 2 características.
109VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. FIXAÇÃO 1. (Cefet-MG) Analise o seguinte gráfico. A presença de genomas maiores,mas relativamente com menos genes funcionais, representa uma vantagem adaptativa pelo fato de reduzir a: a) variabilidade genética. b) ocorrência de transcrições. c) complexidade do material genético. d) vulnerabilidade às mutações deletérias. e) frequência dos mecanismos de evolução. 2. (Fatec) O conhecido “teste do pezinho”, cuja obrigatoriedade para todo o território brasileiro consta no Estatuto da Criança e do Adolescente, é realizado com uma gota de sangue retirada do pé dos recém-nascidos. Esse procedimento permite detectar os portadores da fenilcetonúria, doença genética recessiva. As pessoas com essa anomalia são incapazes de produzir uma enzima que atua na transformação do aminoácido fenilalanina, no aminoácido tirosina. Sem essa conversão a fenilalanina acumula-se no sangue e é convertida em substância tóxica, que provoca lesões no sistema nervoso, principalmente na infância, culminando com o retardo mental do portador. Considerando o nascimento de uma menina fenilcetonúrica, filha de pais saudáveis, que não apresentam essa doença, é correto afirmar que: a) a probabilidade do casal citado no enunciado ter um segundo descendente do sexo masculino e normal para fenilcetonúria é 3/4. b) a análise das características do casal descrito e de sua filha permite concluir que a fenilcetonúria é uma doença recessiva ligada ao cromossomo sexual X. c) a alimentação com quantidade reduzida em fenilalanina, a partir do primeiro mês de vida dessa criança, pode evitar significativamente o retardo mental. d) o tratamento através de vacinas específicas deverá ser feito logo no primeiro mês de vida dessa criança a fim de garantir a total imunidade contra essa doença. e) a criança terá vida saudável, pois as enzimas produzidas pela mãe e transferidas pela placenta atuarão constantemente na transformação de fenilalanina em tirosina. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO A partir da tabela que contém os resultados da autogamia de um parental heterozigoto e dos indivíduos obtidos em F1 , responda as questões. Admita que o número de descendentes originados em cada cruzamento seja estatisticamente igual. Autogamia de parental heterozigoto F 1 Resultados e autogamias % de homozigose em F1 F 2 Resultados das autogamias de F1 % de homozigose em F2 Aa x Aa 1. AA x AA 2. Aa x Aa 3. Aa x Aa 4. aa x aa 50 1. AA AA AA AA 2. AA Aa Aa aa 3. AA Aa Aa aa 4. aa aa aa aa 75 3. (FGV) Cruzamentos autogâmicos sucessivos correspondem a um método de melhoramento genético pois proporcionam, dentro da população selecionada, a: a) variabilidade de características heterozigotas. b) heterogeneidade de características homozigotas e heterozigotas. c) homogeneidade de características heterozigotas. d) fixação de características homozigotas dominantes ou recessivas. e) uniformidade de características homozigotas e heterozigotas. 4. (UFMG) Em aconselhamentos genéticos, um dos recursos utilizados é a elaboração de heredogramas, como este: É INCORRETO afirmar que a análise de heredogramas pode: a) determinar o provável padrão de herança de uma doença. b) ilustrar as relações entre os membros de uma família. c) prever a frequência de uma doença genética em uma população. d) relatar, de maneira simplificada, histórias familiares. 5. (FATEC) Observe o heredograma a seguir que representa indivíduos albinos (afetados) e com pigmentação normal (normais).
110VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Hélio e Maria vão se casar. A chance de que o casal tenha uma filha albina, considerando que Maria é filha de pais heterozigotos, é: a) zero b) ___1 12 . c) __1 8 . d) __1 6 . e) __1 4 . 6. (UEPG) Uma característica de herança genética na espécie humana é a sensibilidade ao PTC, sigla da substância fenil-tiocarbamida. Algumas pessoas são capazes de sentir um sabor amargo em soluções diluídas de PTC, enquanto outras são incapazes de sentir sabor algum. Esses traços têm herança monogênica simples, sendo o alelo condicionante da sensibilidade ao PTC (P) dominante sobre o alelo condicionante da insensibilidade (p). Com relação a esta herança genética humana, assinale o que for correto. 01) Casais heterozigóticos quanto a este gene (Pp) têm a possibilidade de gerar a seguinte combinação genotípica em seus descendentes: 1/2 PP e 1/2 pp. 02) Casais homozigotos recessivos sempre geram descendentes capazes de sentir o gosto amargo do PTC. 04) Casais homozigotos dominantes para este gene têm a possibilidade de gerar apenas descendentes capazes de sentir o gosto amargo do PTC. 08) Um descendente incapaz de sentir o gosto amargo do PTC herda um alelo recessivo do pai (p) e outro da mãe (p). 7. (UECE) As doenças ligadas à genética são muitas e variadas, e algumas dessas patologias aparentam não ter muita importância, uma vez que não são quantitativamente significantes, como é o caso da polidactilia. Há uma variação muito grande em sua expressão, desde a presença de um dedo extra, completamente desenvolvido, até a de uma simples saliência carnosa. Distinguem-se dois tipos de polidactilia: a pós–axial, do lado cubital da mão ou do lado peroneal do pé, e a pré–axial, do lado radial da mão ou tibial do pé. (HTTP://FISIOUNEC2015.BLOGSPOT.COM.BR/2011/05/POLIDACTILIA.HTML). No que concerne à polidactilia, é CORRETO afirmar que a) se trata de uma hereditariedade autossômica dominante, onde somente um sexo é afetado. b) se trata de uma hereditariedade autossômica dominante, que se manifesta em heterozigóticos e afeta tanto indivíduos do sexo masculino quanto do sexo feminino. c) os indivíduos do sexo feminino a transmitem em maior proporção do que os indivíduos do sexo masculino. d) os filhos normais de um indivíduo com polidactilia terão, por sua vez, todos os seus filhos saudáveis. 8. (UEM) Em algumas variedades de bovinos a ausência de chifres é produzida por um gene dominante C. Um touro sem chifres é cruzado com três vacas. Com a vaca 1, com chifres, produziu um bezerro sem chifres; com a vaca 2, com chifres, produziu um bezerro com chifres; e com a vaca 3, sem chifres, produziu um bezerro com chifres. Com base nestes dados e em conhecimentos de Genética, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) O genótipo do touro é Cc. 02) O genótipo da vaca 1 é Cc. 04) O genótipo da vaca 2 é cc. 08) O genótipo da vaca 3 é CC. 16) O bezerro com chifres produzido com a vaca 2 tem o mesmo genótipo que o bezerro com chifres produzido com a vaca 3. 9. (G1 – IFBA) As pessoas com albinismo, infelizmente, sofrem muito preconceito. A reportagem intitulada “Violência e preconceito: a perseguição aos albinos na África do Sul” relata a situação enfrentada por estas pessoas e suas famílias, como podemos observar na fala da mãe de um menino albino, moradores da região: “Eu posso lidar com os problemas de pele, de visão e até de preconceito, apesar de machucar. Mas me apavoro em pensar que meus filhos são alvos de caçadores”. A representante do Departamento de Educação Básica da África do Sul garante que o governo já está tentando reverter essa realidade através de um programa social. DISPONÍVEL EM: HTTP://OPERAMUNDI.UOL.COM.BR/CONTEUDO/NOTICIAS/29322/ VIOLENCIA+E+PRECONCEITO+A+ PERSEGUICAO+AOS+ALBINOS+NA+AFRICA+DO+SUL. SHTML. ACESSO EM 09.09.2015. Sobre a doença albinismo, considere as afirmativas. I. A consaguinidade, ou seja, o cruzamento entre indivíduos aparentados, pode aumentar a probabilidade de o filho deste casal possuir o albinismo. II. O albinismo é uma característica geneticamente determinada com padrão de herança autossômico recessivo, ou seja, para portar a doença, a pessoa deve herdar dois alelos com mutação, um do pai e outro da mãe. III. O albinismo é uma condição cuja causa é uma mutação genética que resulta em pouca ou nenhuma produção de colágeno, que é o pigmento produzido pelas células chamadas de melanócitos encontradas na pele e nos olhos. Dentre as afirmações relativas ao albinismo, assinale: a) se somente I estiver correta. b) se somente I e II estiverem corretas. c) se somente I e III estiverem corretas. d) se somente II e III estiverem corretas. e) se I, II e III estiverem corretas. E.O. COMPLEMENTAR 1. (UESC) O trabalho de Mendel não encontrou, em sua época, um único cientista que o compreendesse a ponto de nele descobrir uma das maiores obras de toda a ciência. Parece certo que o ambiente científico não estava preparado para receber a grande conquista. Mendel
111VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias constitui, por isso, um dos mais belos (e tristes) exemplos de homem que andou à frente de seu tempo, conhecendo fatos e elaborando leis que a sua época ainda não podia compreender. Além disso, era um gênio que não tinha condições de se tornar um figurão da ciência: era sacerdote, tinha publicado um único trabalho bom e era professor substituto de escola secundária. FREIRE-MAIA, NEWTON. GREGOR MENDEL: VIDA E OBRA. SÃO PAULO: T. A. QUEIROZ, 1995. Considerando-se o trabalho desenvolvido por Mendel a partir dos cruzamentos com espécimes de ervilhas-de- -cheiro (Pisum sativum) e a pouca repercussão obtida entre os cientistas da época, é possível afirmar: a) Um dos conceitos utilizado por Mendel na elaboração da 1ª Lei antecipava o conhecimento sobre meiose como um processo reducional de divisão celular. b) A utilização de conceitos lamarckistas, em seus experimentos, é o principal motivo que impediu a compreensão do trabalho mendeliano pela comunidade científica da época. c) A precisão dos resultados obtidos por Mendel foi consequência do conhecimento prévio obtido por ele sobre a importância do DNA como molécula responsável pela hereditariedade. d) A falta de reconhecimento do trabalho de Mendel, à sua época, foi devido às dificuldades impostas pelos cientistas fixistas em não aceitarem concepções evolucionistas como a transmissão de características genéticas ao longo das gerações. e) O cruzamento da geração parental resultava em uma descendência com proporção genotípica de 3:1 como consequência da segregação independente dos fatores mendelianos. 2. (PUC-PR) A amiotrofia muscular espinhal (AME) é uma doença incurável que compromete uma região da medula denominada corno anterior. Nessa região, há neurônios que ligam músculos ao sistema nervoso central. Os portadores dessa doença perdem os movimentos do pescoço para baixo, afetando também músculos respiratórios. O infográfico abaixo foi publicado no jornal Folha de São Paulo e fala sobre os componentes genéticos de um dos tipos de AME: Com base no infográfico e em seus conhecimentos, assinale a alternativa INCORRETA. a) Pais afetados pela AME tipo 1 só podem ter filhos afetados. b) Indivíduos heterozigotos não possuem a doença. c) A AME tipo 1 é uma doença autossômica recessiva. d) A AME tipo 1 não é uma doença ligada ao sexo. e) Um casal de heterozigotos tem 25% de chance de ter uma menina afetada pela doença. 3. (FMP) No ano de 2013, a atriz Angelina Jolie chocou o mundo ao anunciar que havia feito uma dupla mastectomia preventiva, por possuir mutação no gene BRCA1. O gene BRCA1 codifica uma proteína supressora de tumores, que impede a proliferação anormal de células e facilita a morte de células defeituosas. Assim, pessoas com mutações nesse gene têm 85% de chance de desenvolver, principalmente, câncer de mama ou de ovário, sendo esses muito agressivos. Essa mutação tem característica autossômica dominante, porém homens com essa mutação têm bem menos chance de desenvolver câncer de mama. A figura a seguir ilustra o heredograma de uma família hipotética que possui tal mutação, sendo os indivíduos acometidos de câncer marcados em preto, e os portadores, em cinza. Os indivíduos brancos até a segunda geração foram testados geneticamente e não possuem a mutação. Considere que os indivíduos da terceira geração do heredograma se recusam a fazer o teste, e ainda não têm idade para ter manifestado a doença, se for o caso. As chances de as mulheres I, II e III terem a mutação são de, respectivamente, a) 100%, 25% e 50% b) 50%, 100% e 50% c) 50%, 0% e 50% d) 50%, 0% e 25% e) 0%, 50% e 75% 4. (UFRGS) O estudo de gêmeos é utilizado para a análise de características genéticas humanas. Gêmeos monozigóticos, exceto por raras mutações somáticas, são geneticamente idênticos. Os gêmeos dizigóticos, por outro lado, têm, em média, 50% de seus alelos em comum. O quadro abaixo apresenta a concordância obtida para gêmeos mono e dizigóticos em um estudo relacionado a três diferentes características.
112VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Característica Concordância em monozigóticos Concordância em dizigóticos Cor dos olhos 100% 40% Tuberculose 5% 5% Pressão alta 70% 40% ADAPTADO DE: PIERCE, B.A. (CD.) GENÉTICA UM ENFOQUE CONCEITUAL. RIO DE JANEIRO: GUANABARA KOOGAN, 2004. Com base no quadro acima e em seus conhecimentos de genética, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. ( ) A cor dos olhos parece ter influência ambiental, uma vez que a concordância em gêmeos dizigóticos é baixa. ( ) A tuberculose não tem influência genética, já que apresenta o mesmo baixo grau de concordância nos dois tipos de gêmeos. ( ) A pressão alta parece ser influenciada tanto por fatores genéticos, quanto por fatores ambientais. ( ) A cor dos olhos e a pressão alta apresentam o mesmo grau de influência ambiental, uma vez que compartilham uma concordância de 40% entre os gêmeos dizigóticos. A sequência CORRETA de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) V – V – F – V. d) V – F – F – V. b) V – F – V – F. e) F – V – V – F. c) F – F – V – V. 5. (UFRGS) Em rabanetes, um único par de alelos de um gene controla a forma da raiz. Três formas são observadas: oval, redonda e longa. Cruzamentos entre estes três tipos apresentam os seguintes resultados: P F1 Redondo x Oval Oval e Redondo (1:1) Redondo x Longo Oval Oval x Longo Oval e Longo (1:1) Redondo x Redondo Redondo Longo x Longo Longo Qual a proporção de progênie esperada do cruzamento oval x oval? a) 3 ovais : 1 longo b) 1 redondo : 1 longo c) 1 oval : 2 redondos : 1 longo d) 3 redondos : 1 longo e) 1 redondo : 2 ovais : 1 longo E.O. DISSERTATIVO 1. (UFMG) A classe dos felinos – em que se incluem o gato doméstico, a jaguatirica, a onça e o leão – abriga espécies de diversos tamanhos e hábitos. O gato doméstico é usado como modelo em pesquisas que ajudam no estudo da biologia de felinos selvagens. a) Dois criadores de gatos possuem, em seus gatis, animais com pelos curtos e com pelos longos, mas a demanda por estes últimos cresceu. Assim, ambos os criadores deram início a estratégias de cruzamento com a intenção de aumentar o número de gatos com pelos longos nas ninhadas. Analise estes heredogramas, em que estão representados os cruzamentos nos dois gatis: Com base nas informações contidas nesses heredogramas e em outros conhecimentos sobre o assunto, formule uma hipótese para explicar por que o criador do gatil II obteve maior proporção de filhotes de pelos longos. b) A caça de animais para o comércio de peles ajudou a colocar a jaguatirica (Leopardus pardalis) na lista de espécies da fauna brasileira ameaçadas de extinção. Cite um fator, além da caça, que contribui para a extinção dessa espécie. Justifique sua resposta. c) Analise estes dois gráficos, em que estão representados os hábitos alimentares da jaguatirica e do lobo-guará. Atenção: Os dados representados nesses dois gráficos foram obtidos nos mesmos ambientes e períodos. Com base nos dados contidos nesses gráficos e em outros conhecimentos sobre o assunto, indique, assinalando com um X a resposta apropriada, se você concorda, ou não, com as duas afirmativas – I e II – abaixo. Justifique cada uma de suas respostas. Afirmativa I: A relação ecológica existente entre a jaguatirica e o lobo- -guará é de competição. ( ) Concordo. ( ) Não concordo. Afirmativa II: A seca favorece hábitos onívoros em ambas as espécies. ( ) Concordo. ( ) Não concordo.
113VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (UFJF) É sabido que indivíduos homozigotos recessivos para alelos mutados do gene codificador da enzima hexosaminidase desenvolvem uma doença conhecida como Tay-Sachs, e morrem antes do quarto ano de vida. Nos indivíduos afetados, há mínima atividade da enzima hexosaminidase e, na sua ausência, o lipídeo GM(2) gangliosídio aumenta anormalmente no corpo humano, afetando particularmente as células nervosas do cérebro. Os indivíduos heterozigotos expressam 50% de atividade dessa enzima, comparados aos indivíduos homozigotos para os alelos não mutados. a) Qual é o mecanismo de herança dessa doença? Justifique. b) Se uma mulher normal com relação à atividade da enzima hexosaminidase casa-se com um homem que apresenta 50% da atividade dessa enzima, qual seria a probabilidade de o casal ter um filho homem e que apresente a doença? c) Considerando que os indivíduos homozigotos recessivos morrem nos primeiros anos de vida, não chegando à idade reprodutiva, cite um fator evolutivo que explica a manutenção do alelo mutado na população e justifique sua resposta. 3. (Ufrj) O heredograma a seguir mostra a herança de uma doença autossômica recessiva hereditária. Essa doença é muito rara na população à qual pertence esta família. Os indivíduos que entraram na família pelo casamento (II 1 e II 5) são normais e homozigotos. A linha horizontal dupla representa casamentos entre primos. Os indivíduos 6 e 7 marcados da geração IV apresentam a doença, os demais são fenotipicamente normais. Usando a notação A1 para o gene normal e A2 para o gene causador da doença, identifique os indivíduos cujos genótipos podem ser determinados com certeza e determine os genótipos desses indivíduos. 4. (UEMA) O albinismo, caracterizado pela ausência do pigmento melanina, é uma característica mendeliana, determinada por um par de alelos recessivos. Analise as duas situações abaixo, responda às perguntas e justifique cada uma das respostas. a) Um homem heterozigoto para o albinismo é casado com uma mulher albina. Quais os genótipos e os respectivos fenótipos de seus prováveis filhos? b) Se esse mesmo homem casar com uma mulher heterozigota, qual a probabilidade de nascer uma criança albina? 5. (UNICID – Medicina) Certa espécie de planta pode produzir flores vermelhas ou brancas, determinadas por um par de alelos autossômicos. Após a realização de alguns cruzamentos dessas plantas, obteve-se descendentes conforme a tabela a seguir. Cruzamentos Descendentes (%) Flores vermelhas Flores brancas 1 Plantas de flores vermelhas foram autofecundadas 100 0 2 Plantas de flores brancas foram autofecundadas 0 100 3 Plantas de flores vermelhas foram cruzadas com plantas de flores brancas 100 0 4 Plantas de flores vermelhas foram cruzadas com plantas de flores brancas 50 50 a) De acordo com os resultados obtidos, qual cor das flores é determinada por um gene dominante? Justifique sua resposta. b) Suponha que plantas resultantes do cruzamento 3 fossem autofecundadas. Quais seriam as proporções fenotípicas esperadas? Esquematize seu raciocínio. E.O. ENEM 1. (Enem) A identificação da estrutura do DNA foi fundamental para compreender seu papel na continuidade da vida. Na década de 1950, um estudo pioneiro determinou a proporção das bases nitrogenadas que compõem moléculas de DNA de várias espécies. Exemplos de materiais analisados BASES NITROGENADAS Adenina Guanina Citosina Timina Espermatozoide humano 30,7% 19,3% 18,8% 31,2% Fígado humano 30,4% 19,5% 19,9% 30,2% Medula óssea de rato 28,6% 21,4% 21,5% 28,5% Espermatozoide de ouriço-do-mar 32,8% 17,7% 18,4% 32,1% Plântulas de trigo 27,9% 21,8% 22,7% 27,6% Bactéria E. coli 26,1% 24,8% 23,9% 25,1% A comparação das proporções permitiu concluir que ocorre emparelhamento entre as bases nitrogenadas e que elas formam: a) pares de mesmo tipo em todas as espécies, evidenciando a universalidade da estrutura do DNA. b) pares diferentes de acordo com a espécie considerada, o que garante a diversidade da vida.
114VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias c) pares diferentes em diferentes células de uma espécie, como resultado da diferenciação celular. d) pares específicos apenas nos gametas, pois essas células são responsáveis pela perpetuação das espécies. e) pares específicos somente nas bactérias, pois esses organismos são formados por uma única célula. 2. (Enem) Em 1999, a geneticista Emma Whitelaw desenvolveu um experimento no qual ratas prenhes foram submetidas a uma dieta rica em vitamina B12, ácido fólico e soja. Os filhotes dessas ratas, apesar de possuírem o gene para obesidade, não expressaram essa doença na fase adulta. A autora concluiu que a alimentação da mãe, durante a gestação, silenciou o gene da obesidade. Dez anos depois, as geneticistas Eva Jablonka e Gal Raz listaram 100 casos comprovados de traços adquiridos e transmitidos entre gerações de organismos, sustentando, assim, a epigenética, que estuda as mudanças na atividade dos genes que não envolvem alterações na sequência do DNA. A REABILITAÇÃO DO HEREGE. ÉPOCA, Nº 610, 2010 (ADAPTADO). Alguns cânceres esporádicos representam exemplos de alteração epigenética, pois são ocasionados por: a) aneuploidia do cromossomo sexual X. b) polipoidia dos cromossomos autossômicos. c) mutação em genes autossômicos com expressão dominante. d) substituição no gene da cadeia beta da hemoglobina. e) inativação de genes por meio de modificações das bases nitrogenadas. 3. (Enem) Mendel cruzou plantas puras de ervilha com flores vermelhas e plantas puras com flores brancas, e observou que todos os descendentes tinham flores vermelhas. Nesse caso, Mendel chamou a cor vermelha de dominante e a cor branca de recessiva. A explicação oferecida por ele para esses resultados era a de que as plantas de flores vermelhas da geração inicial (P) possuíam dois fatores dominantes iguais para essa característica (VV), e as plantas de flores brancas possuíam dois fatores recessivos iguais (vv). Todos os descendentes desse cruzamento, a primeira geração de filhos (F1), tinham um fator de cada progenitor e eram Vv, combinação que assegura a cor vermelha nas flores. Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são vermelhas, como distinguir aquelas que são VV das que são Vv? a) Cruzando-as entre si, é possível identificar as plantas que têm o fator v na sua composição pela análise de características exteriores dos gametas masculinos, os grãos de pólen. b) Cruzando-as com plantas recessivas, de flores brancas. As plantas VV produzirão apenas descendentes de flores vermelhas, enquanto as plantas Vv podem produzir descendentes de flores brancas. c) Cruzando-as com plantas de flores vermelhas da geração P. Os cruzamentos com plantas Vv produzirão descendentes de flores brancas. d) Cruzando-as entre si, é possível que surjam plantas de flores brancas. As plantas Vv cruzadas com outras Vv produzirão apenas descendentes vermelhas, portanto as demais serão VV. e) Cruzando-as com plantas recessivas e analisando as características do ambiente onde se dão os cruzamentos, é possível identificar aquelas que possuem apenas fatores V. 4. (Enem) Anemia Falciforme é uma das doenças hereditárias mais prevalentes no Brasil, sobretudo nas regiões que receberam maciços contingentes de escravos africanos. É uma alteração genética, caracterizada por um tipo de hemoglobina mutante designada por hemoglobina S. Indivíduos com essa doença apresentam eritrócitos com formato de foice, daí o seu nome. Se uma pessoa recebe um gene do pai e outro da mãe para produzir a hemoglobina S ela nasce com um par de genes SS e assim terá a Anemia Falciforme. Se receber de um dos pais o gene para hemoblobina S e do outro o gene para hemoglobina A ela não terá doença, apenas o Traço Falciforme (AS), e não precisará de tratamento especializado. Entretanto, deverá saber que se vier a ter filhos com uma pessoa que também herdou o traço, eles poderão desenvolver a doença. DISPONÍVEL EM: HTTP://WWW.OPAS.ORG.BR. ACESSO EM: 02 MAI. 2009 (ADAPTADO). Dois casais, ambos membros heterozigotos do tipo AS para o gene da hemoglobina, querem ter um filho cada. Dado que um casal é composto por pessoas negras e o outro por pessoas brancas, a probabilidade de ambos os casais terem filhos (um para cada casal) com Anemia Falciforme é igual a: a) 5,05%. d) 18,05%. b) 6,25%. e) 25,00%. c) 10,25%. E.O. UERJ EXAME DE QUALIFICAÇÃO 1. (UERJ) Analisando-se a genealogia das famílias Alfa e Beta, observa-se que na família Alfa apenas a mãe tem cabelos azuis, enquanto na família Beta todos têm cabelos dessa cor. Admita que a característica cabelo azul siga os princípios descritos por Mendel para transmissão dos genes. Com base nas genealogias apresentadas, a herança genética para cor azul do cabelo é classificada como: a) holândrica b) pleiotróica c) mitocondrial d) autonômica
115VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (Uerj) Em algumas raças de gado bovino, o cruzamento de indivíduos de pelagem totalmente vermelha com outros de pelagem totalmente branca produz sempre indivíduos malhados, com pelagem de manchas vermelhas e brancas. Admita um grupo de indivíduos malhados, cruzados apenas entre si, que gerou uma prole de 20 indivíduos de coloração totalmente vermelha, 40 indivíduos com pelagem malhada e 20 indivíduos com coloração inteiramente branca. O resultado desse cruzamento é exemplo do seguinte fenômeno genético: a) epistasia b) pleiotropia c) dominância d) codominância 3. (UERJ) A doença de von Willebrand, que atinge cerca de 3% da população mundial, tem causa hereditária, de natureza autossômica dominante. Essa doença se caracteriza pela diminuição ou disfunção da proteína conhecida como fator von Willebrand, o que provoca quadros de hemorragia. O esquema abaixo mostra o heredograma de uma família que registra alguns casos dessa doença. Admita que os indivíduos 3 e 4 casem com pessoas que não apresentam a doença de Von Willebrand. As probabilidades percentuais de que seus filhos apresentem a doença são, respectivamente, de: a) 50 e 0 c) 70 e 30 b) 25 e 25 d) 100 e 50 E.O. UERJ EXAME DISCURSIVO 1. (UERJ) Considere o cruzamento de um bode sem chifres com três cabras. Em cada cruzamento, foi gerado apenas um filhote. Observe os dados na tabela: Cabra Presença de chifres na cabra no filhote 1 sim não 2 sim sim 3 não sim Admita que a ausência de chifres em caprinos seja uma característica monogênica dominante. Utilizando as letras A e a para representar os genes envolvidos, determine os genótipos do bode e das três cabras. 2. (UERJ) Um par de alelos regula a cor dos pelos nos porquinhos da Índia: o alelo dominante B produz a pelagem de cor preta e seu alelo recessivo b produz a pelagem de cor branca. Para determinar quantos tipos de gametas são produzidos por um desses animais, cujo genótipo homozigoto dominante tem o mesmo fenótipo do indivíduo heterozigoto, é necessário um cruzamento-teste. Admita que os descendentes da primeira geração do cruzamento-teste de uma fêmea com pelagem preta apresentem tanto pelagem preta quanto pelagem branca. Descreva o cruzamento-teste realizado e determine o genótipo da fêmea e os genótipos dos descendentes. E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Unicamp) Em uma espécie de planta, o caráter cor da flor tem codominância e herança mendeliana. O fenótipo vermelho é homozigoto dominante, enquanto a cor branca é característica do homozigoto recessivo. Considerando o esquema abaixo, é correto afirmar que: a) os fenótipos de II e III são iguais. b) o fenótipo de X é vermelho. c) os fenótipos de IX e X são os mesmos dos pais. d) o fenótipo de IV é vermelho. 2. (Fuvest) Para que a célula possa transportar, para seu interior, o colesterol da circulação sanguínea, é necessária a presença de uma determinada proteína em sua membrana. Existem mutações no gene responsável pela síntese dessa proteína que impedem a sua produção. Quando um homem ou uma mulher possui uma dessas mutações, mesmo tendo também um alelo normal, apresenta hipercolesterolemia, ou seja, aumento do nível de colesterol no sangue. A hipercolesterolemia devida a essa mutação tem, portanto, herança: a) autossômica dominante. b) autossômica recessiva. c) ligada ao X dominante. d) ligada ao X recessiva. e) autossômica codominante.
116VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. (Fuvest) Numa espécie de planta, a cor das flores é determinada por um par de alelos. Plantas de flores vermelhas cruzadas com plantas de flores brancas produzem plantas de flores cor-de-rosa. Do cruzamento entre plantas de flores cor-de-rosa, resultam plantas com flores: a) das três cores, em igual proporção. b) das três cores, prevalecendo as cor-de-rosa. c) das três cores, prevalecendo as vermelhas. d) somente cor-de-rosa. e) somente vermelhas e brancas, em igual proporção. 4. (Unifesp) Uma planta A e outra B, com ervilhas amarelas e de genótipos desconhecidos, foram cruzadas com plantas C que produzem ervilhas verdes. O cruzamento A × C originou 100% de plantas com ervilhas amarelas e o cruzamento B × C originou 50% de plantas com ervilhas amarelas e 50% verdes. Os genótipos das plantas A, B e C são, respectivamente, a) Vv, vv, VV. d) vv, VV, Vv. b) VV, vv, Vv. e) vv, Vv, VV. c) VV, Vv, vv. 5. (Unicamp) A cidade de Monte Santo, na Bahia, que entrou para a história por ter sido acampamento para as tropas do governo que lutaram na guerra de Canudos, tem sido palco de outras batalhas: a identificação, o tratamento e a prevenção de doenças raras como hipotireoidismo congênito, fenilcetonúria, osteogênese imperfeita, síndrome de Treacher Collins e mucopolissacaridose tipo 6. (ADAPTADO DE CARLOS FIORAVANTE, “O CAMINHO DE PEDRAS DAS DOENÇAS RARAS”. REVISTA PESQUISA FAPESP, SÃO PAULO, 222, AGOSTO 2014.) A incidência em grandes proporções das doenças citadas acima pode ter sido favorecida por fatores a) migratórios, relacionados à miscigenação da população. b) ambientais, por contaminações do solo e da água. c) genéticos, pela alta frequência de casamentos entre parentes. d) comportamentais, relacionados a atividades físicas extenuantes decorrentes da guerra. 6. (Fuvest) No heredograma acima, a menina II – 1 tem uma doença determinada pela homozigose quanto a um alelo mutante de gene localizado num autossomo. A probabilidade de que seu irmão II – 2, clinicamente normal, possua esse alelo mutante é a) 0 b) 1/4 c) 1/3 d) 1/2 e) 2/3 7. (Unesp) Fátima tem uma má formação de útero, o que a impede de ter uma gestação normal. Em razão disso, procurou por uma clínica de reprodução assistida, na qual foi submetida a tratamento hormonal para estimular a ovulação. Vários óvulos foram colhidos e fertilizados in vitro com os espermatozoides de seu marido. Dois zigotos se formaram e foram implantados, cada um deles, no útero de duas mulheres diferentes (“barrigas de aluguel”). Terminadas as gestações, duas meninas nasceram no mesmo dia. Com relação ao parentesco biológico e ao compartilhamento de material genético entre elas, é correto afirmar que as meninas são a) irmãs biológicas por parte de pai e por parte de mãe, pois compartilham com cada um deles 50% de seu material genético e compartilham entre si, em média, 50% de material genético. b) gêmeas idênticas, uma vez que são filhas da mesma mãe biológica e do mesmo pai e compartilham com cada um deles 50% de seu material genético, mas compartilham entre si 100% do material genético. c) gêmeas fraternas, não idênticas, uma vez que foram formadas a partir de diferentes gametas e, portanto, embora compartilhem com seus pais biológicos 50% de seu material genético, não compartilham material genético entre si. d) irmãs biológicas apenas por parte de pai, doador dos espermatozoides, com o qual compartilham 50% de seu material genético, sendo os outros 50% compartilhados com as respectivas mães que as gestaram. e) irmãs biológicas por parte de pai e por parte de mãe, embora compartilhem entre si mais material genético herdado do pai que aquele herdado da mãe biológica, uma vez que o DNA mitocondrial foi herdado das respectivas mães que as gestaram. 8. (Fuvest) A forma do lobo da orelha, solto ou preso, é determinada geneticamente por um par de alelos. O heredograma mostra que a característica lobo da orelha solto NÃO pode ter herança a) autossômica recessiva, porque o casal I-1 e I-2 tem um filho e uma filha com lobos das orelhas soltos. b) autossômica recessiva, porque o casal II-4 e II-5 tem uma filha e dois filhos com lobos das orelhas presos. c) autossômica dominante, porque o casal II-4 e II-5 tem uma filha e dois filhos com lobos das orelhas presos.
117VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias d) ligada ao X recessiva, porque o casal II-1 e II-2 tem uma filha com lobo da orelha preso. e) ligada ao X dominante, porque o casal II-4 e II-5 tem dois filhos homens com lobos das orelhas presos. E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Fuvest) No heredograma abaixo estão representadas pessoas que têm uma doença genética muito rara, cuja herança é dominante. A doença é causada por mutação em um gene localizado no cromossomo 6. Essa mutação, entretanto, só se manifesta, causando a doença, em 80% das pessoas heterozigóticas. a) Usando os algarismos romanos e arábicos correspondentes, identifique as pessoas que são certamente heterozigóticas quanto a essa mutação. Justifique sua resposta. b) Qual é a probabilidade de uma criança, que II-5 venha a ter, apresentar a doença? Justifique sua resposta. 2. (Unesp) Observe as cenas do filme A perigosa ideia de Charles Darwin. Neste trecho do filme, Darwin, desolado com a doença de sua filha Annie, desabafa com o médico: “—É minha culpa! Casamentos entre primos-irmãos sempre produzem filhos fracos.” Na sequência, Darwin e sua esposa Emma choram a morte prematura de Annie. Darwin e Emma eram primos-irmãos: a mãe de Darwin era irmã do pai de Emma. Explique por que os filhos de primos-irmãos têm maior probabilidade de vir a ter uma doença genética que não se manifestou em seus pais ou avós. Supondo que a mãe de Darwin e o pai de Emma fossem heterozigotos para uma doença determinada por alelo autossômico recessivo, e que o pai de Darwin e a mãe de Emma fossem homozigotos dominantes, determine a probabilidade de o primeiro filho de Darwin e Emma ter a doença. 3. (Fuvest) A fenilcetonúria é uma doença que tem herança autossômica recessiva. Considere a prole de um casal de heterozigóticos quanto à mutação que causa a doença. a) Qual é a probabilidade de o genótipo da primeira criança ser igual ao de seus genitores? b) Qual é a probabilidade de as duas primeiras crianças apresentarem fenilcetonúria? c) Se as duas primeiras crianças forem meninos que têm a doença, qual é a probabilidade de uma terceira criança ser uma menina saudável? d) Se a primeira criança for clinicamente normal, qual é a probabilidade de ela não possuir a mutação que causa a fenilcetonúria? 4. (Unesp) Nova esperança contra a anemia falciforme A anemia falciforme é uma doença genética na qual a hemoglobina A, que é produzida pelo organismo após o nascimento, tem sua estrutura alterada, comprometendo sua função no transporte de oxigênio. A cura só é possível por meio do transplante de medula óssea, um procedimento pouco realizado devido à dificuldade de encontrar doadores compatíveis. A esperança vem da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP de Araraquara, onde um grupo de pesquisadores está desenvolvendo um novo medicamento que aumenta a taxa de hemoglobina fetal na corrente sanguínea. A hemoglobina fetal não tem sua estrutura alterada, e poderia suprir as necessidades do paciente no transporte de oxigênio, contudo só é produzida em abundância pelo organismo na idade fetal. O novo medicamento induz sua produção pelo organismo, sem os efeitos colaterais de outros medicamentos já existentes. (JORNAL DA UNESP, ABRIL DE 2010. ADAPTADO.) A reportagem foi lida em sala de aula, e dois alunos, Marcos e Paulo, deram suas interpretações. Segundo Marcos, o novo medicamento, além de promover a cura do paciente, permitirá que as pessoas portadoras de anemia falciforme tenham filhos normais, ou seja, a doença, até então transmitida hereditariamente, deixará de sê-lo. Paulo discordou de Marcos e afirmou que a única possibilidade de cura continua sendo o transplante de medula óssea, situação na qual o indivíduo que recebeu o transplante, além de se apresentar curado, não corre o risco de ter filhos portadores da anemia. Qual interpretação está errada, a de Marcos, a de Paulo, ambas, ou ambas as interpretações estão corretas? Justifique sua resposta. 5. (Fuvest) Há doenças hereditárias que são causadas por mutações no DNA mitocondrial. a) O risco de ocorrerem meninas e meninos afetados por essas doenças é igual na prole de mulheres afetadas e na prole de homens afetados? Justifique sua resposta. b) Uma mutação no DNA mitocondrial pode estar presente nos espermatozoides dos afetados? Justifique sua resposta.
118VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 6. (Fuvest 2017) Uma determinada malformação óssea de mãos e pés tem herança autossômica dominante. Entretanto, o alelo mutante que causa essa alteração óssea não se manifesta em 30% das pessoas heterozigóticas, que, portanto, não apresentam os defeitos de mãos e pés. Considere um casal em que a mulher é heterozigótica e apresenta essa alteração óssea, e o homem é homozigótico quanto ao alelo normal. a) Que genótipos podem ter as crianças clinicamente normais desse casal? Justifique sua resposta. b) Qual é a probabilidade de que uma criança que esse casal venha a ter não apresente as alterações de mãos e pés? Justifique sua resposta. GABARITO E.O. Aprendizagem 1. A 2. D 3. C 4. B 5. C 6. D 7. B 8. D 9. A 10. C E.O. Fixação 1. D 2. C 3. D 4. C 5. B 6. 04 + 08 = 12 7. B 8. 01 + 04 + 16 = 21 9. B E.O. Complementar 1. A 2. E 3. C 4. E 5. E E.O. Dissertativo 1. a) Através da análise dos heredograma é possível perceber que o gene responsável pela pelagem longa é dominantes. Dessa forma, podemos dizer que os gatos cruzados no gatil II era homozigotos dominantes, gerando filhotes com o fenótipo parental. Alelos: c – pelo curto; C – pelo longo. Pais: CC × CC Filhos: 100% CC (pelo longo) b) Além da caça, a destruição do habitat natural da jaguatirica colabora para o processo de extinção do animal, uma vez que ele passa a não ter onde viver, caçar e reproduzir. c) Afirmativa I – Concordo. A jaguatirica e o lobo-guará competem na caça de mamíferos nas épocas de seca. Afirmativa II – Não concordo A estação chuvosa favorece apenas o hábito onívoro do lobo guará. A jaguatirica se beneficia dos períodos de seca. 2. a) A doença apresenta dominância incompleta, uma vez que indivíduos heterozigóticos, quando comparados com indivíduos homozigoticos demoninate e recessivo, apresentam nível intermediário da atividade enzimática. b)A probabilidade deste casal ter um filho que manifeste a doença é zero. c) O alelo se mantém presente mesmo com as adaptações evolutivas pois os processos de mutação permitem seu reaparecimento em indivíduos heterozigóticos que transmitem o gene mutado para os seus descendentes. 3. É possível determinar o genótipo dos indivíduos II-1 (A1A1), II-2 (A1A2), II-4 (A1A2), II-5 (A1A1), III-3 (A1A2), III-4 (A1A2), IV-6 (A2A2) e IV-7 (A2A2) 4. a) Cruzando um homem heterozigoto para o albinismo (Aa) com uma mulher albina (aa) tem-se: H/M A a a Aa aa a Aa aa Genótipos e fenótipos: 50% Aa (não albinos) e 50% aa (albinos). b) Cruzando o mesmo homem (Aa) com uma mulher heterozigota (Aa), tem-se: H/M A a a AA Aa a Aa aa A probabilidade de nascer uma criança albina (aa) é de 25%. 5. a) De acordo com o cruzamento 3, o gene dominante é V, determinando flores vermelhas, com 100% de genótipos Vv. b) A autofecundação dos descendentes do cruzamento 3 (Vv × Vv), originou 75% de plantas com flores vermelhas (VV, Vv, Vv) e 25% de flores brancas (vv), indicada abaixo. GAMETAS/FLORES V v V VV Vv v Vv vv E.O.Enem 1. A 2. E 3. B 4. B E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. D 2. D 3. A
119VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. UERJ Exame Discursivo 1. Alelos: a (chifres) e A (sem chifres) macho sem chifres: Aa cabra 1 com chifres: aa cabra 2 com chifres: aa cabra 3 sem chifres: Aa 2. Em um cruzamento teste, cruza-se a fêmea que queremos saber o genótipo com um macho homozigoto recessivo. Como os filhotes nascem tanto com pelos brancos quanto com pelos curtos, é possível determinar que a fêmea é heterozigótica (Aa) Fêmea: Bb (heterozigoto) Descendentes: pelagem preta: Bb pelagem branca: bb Dominante E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. A 2. A 3. B 4. C 5. C 6. E 7. A 8. B E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) O indivíduo II-1 tem uma filha afetada (III-2), dessa forma é possível afirmar que ele é heterozigoto, mas não manifesta a doença porque a penetrância do gene dominante é incompleta. Além do II-1, os indivíduos que também são obrigatoriamente heterozigotos são I-2, II-5 e III-2. Não é possível determinar o genótipo do individuo II-4 b) pais (II-5) Aa × aa (II-6) P (criança Aa) = 0,5 P (criança Aa e 0,8 de chance de manifestar o caráter) = 0,5 × 0,8 = 0,40 P (criança Aa e afetada) = 40% 2. Casamentos consanguíneos aumentam a probabilidade de encontros de alelos causadores de doenças. Pais de Darwin: mãe Aa e pai AA Pais de Emma: mãe AA e pai Aa P (Darwin ser Aa) = __1 2 P (Emma ser Aa) = __1 2 P (criança aa) = __1 4 P (Darwin e Emma serem Aa e filho aa) = __1 2 × __1 2 × __1 4 = ___ 1 16 3. Alelos: f (fenilcetonúria) e F (normalidade) Pais: Ff × Ff Filhos: __1 4 FF: __2 4 Ff : __1 4 ff a) P (criança Ff) = __2 4 = __1 2 b) P (criança Ff) = __1 4 P (2 crianças ff) = __1 4 × __1 4 = ___ 1 16 c) P (menina F_) = 1__ 2 × __3 4 = __3 8 d) P (criança normal e FF) = __1 3 4. Ambas as interpretações estão erradas. O texto apresenta cura para os sintomas da anemia falciforme, o que não impede a transmissão do gene causador para as futuras gerações. 5. a) O DNA mitocondrial é transmitido apenas pela mãe. Desta forma homens afetados não transmitem o DNA mutado. b) O DNA mitocondrial é passado da mãe para o filho e está presente tanto em células somáticas quanto nos gametas. 6. a) Alelos: a (normalidade) e A (anormalidade) Pais: ♀ Aa × aa ♂ Filhos: 50% Aa e 50% aa Serão clinicamente normais todos os filhos com genótipo aa e 30% dos filhos heterozigotos (Aa) porque o gene A, causador da anormalidade óssea, apresenta penetrância incompleta. b) P(normalidade) = 50% aa + 30% de 50% Aa = 50% aa + 15% Aa = 65%.
120VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. APRENDIZAGEM 1. (UFRGS) Suponha que em uma certa espécie diploide exista um caráter relacionado com uma série de quatro alelos (alelos múltiplos). Em um determinado indivíduo da espécie referida, o número máximo de alelos representados relacionados ao caráter em questão será igual a: a) 2. b) 4. c) 6. d) 8. e) 10. 2. (UFRGS) Se um caráter tem três alelos possíveis, podendo haver seis genótipos, e um segundo caráter apresenta oito genótipos possíveis, quando ambos forem estudados simultaneamente, podem ocorrer: a) 7 genótipos. b) 12 genótipos. c) 24 genótipos. d) 48 genótipos. e) 96 genótipos. 3. O controle genético de determinado caráter é feito por uma série de quatro alelos de um só locus. O alelo A1 é dominante sobre os alelos A2 , A3 e A4 ; o alelo A2 é dominante sobre os alelos A3 e A4 e o alelo A3 é dominante sobre A4 . Do cruzamento A1 A2 x A3 A4 devem ser obtidas: a) quatro classes genotípicas e quatro classes fenotípicas. b) quatro classes genotípicas e duas classes fenotípicas. c) quatro classes genotípicas e três classes fenotípicas. d) três classes genotípicas e três classes fenotípicas. e) três classes genotípicas e duas classes fenotípicas. 4. (UFRGS) A cor da pelagem em coelhos é causada por quatro alelos diferentes do gene c: os alelos selvagem, chinchila, himalaia e albino. O alelo tipo selvagem é totalmente dominante em relação aos demais; o alelo chinchila apresenta dominância incompleta em relação ao alelo albino e codominância em relação ao alelo himalaia. O alelo himalaia, por sua vez, é totalmente dominante em relação ao alelo albino. De acordo com essas informações, quantos diferentes fenótipos podem ser encontrados para a pelagem de coelhos? a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 6. 5. (PUC-RJ) O projeto genoma humano fez uma estimativa do número de genes em um ser humano como sendo em torno de 30.000, sendo que cada gene tem uma extensão média de aproximadamente 5.000 nucleotídeos. No entanto, parte do genoma humano é formada por DNA não-codificador. Sobre o DNA não-codificador, é incorreto afirmar que: a) ele não codifica proteínas ou moléculas que controlam a produção de proteínas. b) ele é constituído em parte por sequências nucleotídicas repetidas. c) ele é tratado por alguns pesquisadores como DNA-lixo ou DNA sem função. d) ele pode possuir apenas função estrutural. e) ele constitui a menor parte do genoma humano. 6. (UEL) Considere as afirmativas a seguir sobre as propriedades do código genético. I. Existem vinte e quatro tipos de aminoácidos que, agrupados em diversas sequências, formam todos os tipos de proteínas que entram na composição de qualquer ser vivo. II. O código genético é universal, pois vários aminoácidos têm mais de um códon que os codifica. III. A perda ou a substituição de uma única base nitrogenada na molécula de DNA pode alterar um aminoácido na proteína. IV. Nos organismos, a relação entre o número de nucleotídeos (a) de um mRNA e o número de aminoácidos da proteína formada (b) mostrou que a / b = 3 Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. 7. (UFU) O quadro abaixo apresenta a distribuição de cinco alelos cujas combinações fenotípicas são responsáveis pela cor do olho em uma certa espécie de abelha. Padrão de coloração Genótipo Marrom bmb Neve bnb n Pérola bpb n Neve bnb c Amarelo bb EXPRESSÃO GÊNICA E ALELOS MÚLTIPLOS COMPETÊNCIA(s) 4 HABILIDADE(s) 13 CN AULAS 31 E 32
121VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Padrão de coloração Genótipo Creme bcb Marrom bmb p Pérola bpb c Creme bcb c Marrom bmb Neve bnb Com base nas informações do quadro, qual a ordem de dominância dos diferentes alelos? a) bp > bm > bn > bc > b. b) bm > bp > bn > bc > b. c) bm > bp > bc > b > bn. d) bp > b > bc > bn > bm. 8. (UPE) Observe a figura que apresenta uma sequência sobre o que ocorre com uma pessoa ao ferir o pé quando pisa em um espinho. Leia as afirmativas a seguir. Elas estão relacionadas às respectivas figuras. I. A rede de nervos é feita de células arranjadas ponta a ponta para transmitir o sinal nervoso. Os nervos do sistema nervoso periférico são formados pelos dendritos da neuróglia. II. Os receptores de proteínas (no detalhe), localizados nos axônios, são responsáveis por capturar o sinal e passar adiante para a próxima célula. Em contrapartida, proteínas estruturais auxiliam as células nesse processo de transmissão do sinal. III. Quando a célula necessita de certo tipo de proteína, uma maquinaria especializada dentro do nucléolo replica o gene e usa a informação para produzir uma molécula na forma de RNAt. IV e V. O RNAm passou do núcleo para o citoplasma da célula, no qual os ribossomos formados por RNAr e proteínas irão traduzir e sintetizar a proteína de acordo com as especificações do gene. VI. A proteína produzida se localizará no local onde se faz necessária, pois as células necessitam de centenas de proteínas com funções diferentes. Estão CORRETAS apenas a) I, II e III. b) I, II, III e VI. c) II, III, IV e V. d) III, IV, V e VI. e) IV, V e VI. 9. (G1 - CFTMG 2017) Pesquisadores identificaram que existem pequenas moléculas compostas por nucleotídeos, as quais contêm, entre outras bases nitrogenadas, a uracila. Essas moléculas são capazes de ligarem-se especificamente ao RNA mensageiro inibindo-o ou degradando-o, sendo, portanto, responsáveis pelo silenciamento gênico, bloqueando vias metabólicas celulares. A função dessas moléculas é impedir a a) replicação do DNA. b) síntese de proteínas. c) produção de novos RNAs. d) formação dos ribossomos. E.O. FIXAÇÃO 1. (UFRGS) Coelhos podem ter quatro tipos de pelagem: chinchila, himalaia, aguti e albina, resultantes das combinações de quatro diferentes alelos de um mesmo loco. Num experimento, animais com diferentes fenótipos foram cruzados várias vezes. Os resultados, expressos em número de descendentes, constam na tabela a seguir. Cruzamento Fenótipos Paralelos Fenótipos da progênie Hi Ch Ag Al 1 Ag X Al 12 0 11 0 2 Ag X Hi 0 0 23 0 3 Ag X Ch 0 14 15 0 4 Ag X Ch 6 6 12 0 5 Ch X Ch 9 30 0 0 6 Hi X Al 18 0 0 0 Se o animal progenitor aguti do cruzamento 1 for utilizado para a obtenção de filhotes com o progenitor chinchila do cruzamento 4, que proporção de descendentes poderemos prever? a) 1 aguti: 1 chinchila. b) 1 aguti: 1 himalaia. c) 9 aguti: 3 himalaia: 3 chinchila: 1 albino. d) 2 aguti: 1 chinchila: 1 himalaia. e) 3 aguti: 1 chinchila.
122VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES Em uma espécie de abelha, a cor dos olhos é condicionada por uma série de cinco alelos, entre os quais há a seguinte relação de dominância: a1 > a2 > a3 > a4 >a a 1 : marrom a 2 : pérola a 3 : neve a 4 : creme a: amarelo Uma rainha de olhos marrons, heterozigótica para pérola, foi inseminada por espermatozoides provenientes de machos com olhos das cores marrom (20%), pérola (20%), neve (20%), creme (20%) e amarelo (20%). Essa rainha produziu, em um dia, 1 250 gametas dos quais 80% foram fecundados. Todos os gametas produzidos resultaram em descendentes. 2. (PUC-Camp) Assinale a alternativa da tabela que indica corretamente o número esperado de descendentes dessa rainha. a) 1250 fêmeas; (zero) machos b) 1000 fêmeas; (zero) machos c) 1000 fêmeas; 250 machos d) 625 fêmeas; 625 machos e) 500 fêmeas; 500 machos 3. (PUC-Camp) Os descendentes dessa rainha terão olhos: a) somente da cor marrom. b) somente das cores marrom ou pérola. c) da cor marrom se forem fêmeas; da cor pérola, se forem machos. d) da cor marrom ou pérola, se forem fêmeas, e, nos machos, as cinco cores serão possíveis. e) da cor marrom ou pérola, se forem machos, e, nas fêmeas, as cinco cores serão possíveis. 4. (UFPI) No desenho esquemático, identifique os principais processos, estruturas e moléculas da Biologia Molecular, analise as proposições e assinale V, para as verdadeiras, ou F, para as falsas. Mecanismos moleculares das células eucarióticas. Adaptado de Lodish et al., 2005. ( ) O processo de replicação do DNA é visualizado no item (2), no qual uma molécula de DNA está sendo usada para a síntese de duas fitas de DNA; para tanto, é necessária a ação da RNA polimerase. A transcrição está demonstrada no item (4) e ocorre com a ação da DNA polimerase. ( ) Na replicação do DNA (4), ocorre a polimerização com a ação da DNA polimerase, que sintetiza duas fitas novas de DNA. Após a transcrição (1), catalisada pela RNA polimerase, o RNA mensageiro é processado (2) e sai do núcleo para o citoplasma, onde acontece a síntese de proteínas (3). ( ) No nucléolo, a partir do mRNA e de proteínas, são sintetizadas as duas subunidades ribossomais, necessárias à síntese de proteínas durante a tradução (3), por meio da qual os códons do RNA transportador são identificados pelos anticódons do RNA mensageiro, para que a sequência de nucleotídeos seja transformada em uma cadeia polipeptídica. ( ) Na tradução (3), a informação do gene, presente no RNA mensageiro (2), é transformada em uma sequência de aminoácidos e tem início quando ocorre a associação entre um ribossomo, um RNA mensageiro e um RNA transportador, que traz o aminoácido metionina. 5. (UERM) Em 1978, o geneticista Walter Gilbert propôs os termos exon para designar as regiões de um gene que codifica uma sequência de aminoácidos, e intron para designar as regiões de um gene não traduzidas, localizadas entre os exons. A Ciência estima que seja de 30 mil o número de genes da espécie humana, no entanto, o número de proteínas diferentes esteja estimado entre 100 mil a 120 mil. Isso ocorre devido ao(à): a) união de proteínas recém-sintetizadas, formando novos compostos. b) Splicing, isto é, cortes e montagens diferentes do mesmo RNA-mensageiro. c) genes que, ativos em uma célula, podem estar inativados em outra. d) diferença da carga genética nos tipos de células diferenciados.
123VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 6. (PUC-MG) Os gráficos a seguir revelam o NÚMERO DE GENES e a relação entre RNA CODIFICADOR (que contém as sequências que podem ser traduzidas em proteínas) e RNA NÃO-CODIFICADOR (sequências que são transcritas, mas não são traduzidas em proteínas) de seis espécies de organismos. FONTE: CIÊNCIA HOJE, Nº 228, VOL. 38, JULHO DE 2006. Analisando os resultados anteriores de acordo com seus conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar, EXCETO: a) Não existe uma relação de proporcionalidade direta absoluta entre o número de genes e a complexidade dos organismos relacionados. b) Os vertebrados citados apresentam menor percentual de transcrição em relação aos outros animais. c) Os íntrons são exemplos de RNA não-codificador, e nos éxons estão presentes sequências codificadoras. d) Sequências transcritas, mas não traduzidas, poderiam desempenhar alguma função no núcleo celular. 7. (UEL) “Desenvolvimento significa, em grande parte, células tornando-se diferentes de maneira ordenada [...]. Muitos animais desenvolvem-se ao longo de eixos cartesianos, sendo os padrões especificados independentemente ao longo de cada um. Uma maneira de produzir padrões é dar às células informação posicional, como em um sistema coordenado, e as células então interpretam esses valores de maneiras diferentes. A importante implicação disto é que não existe relação entre o padrão inicial e o observado. Uma outra característica comum parece ser a geração de estruturas periódicas como segmentos, vértebras, penas e dentes, que são construídas segundo o modelo básico modificado pela informação posicional. Todas as interações ocorrem a curta distância - raramente ultrapassam mais que 30 diâmetros de célula - e a maior parte da formação de padrões acontece localmente, de forma que os embriões são logo divididos em regiões que essencialmente se dividem de maneira independente”. (WOLPERT, LEWIS. IN: MURPHY, M. P; O’NEILL, L.A.J. “O QUE É VIDA? 50 ANOS DEPOIS”. SÃO PAULO: UNESP, 1997. P. 74.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar: a) As células diferenciam-se de acordo com um padrão intrínseco, contido no material genético, que é induzido a se expressar em resposta a fatores extrínsecos. b) O desenvolvimento envolve a expressão diferencial do material genético e independe do micro-ambiente em que a célula está localizada. c) O desenvolvimento das diferentes regiões de um organismo deve-se à propriedade de interação célula-célula e da quantidade de informações que a célula é capaz de processar. d) A diferenciação caracteriza-se pela manutenção do padrão morfológico e pela alteração do padrão funcional do tecido. e) O desenvolvimento ocorre como um dominó, em que a diferenciação de um tipo celular induz outro tipo a se diferenciar. 8. (G1 – ifsp) Durante a Idade Média, a bactéria Yersinia pestis ocasionou uma enorme epidemia de peste na Europa, matando grande parte da população. No entanto, atualmente, existem casos de infecções causadas por esta bactéria, mas as chances de sobrevivência dos pacientes são bem maiores, devido a vários fatores, como a existência dos antibióticos. Dentre os antibióticos utilizados contra esta enfermidade, encontra-se a tetraciclina, um composto que inibe a síntese de proteínas da célula bacteriana. Desse modo, assinale a alternativa que apresenta a organela onde ocorre este processo biológico e o ácido nucleico diretamente envolvido nesta síntese. a) Cloroplasto e DNA. b) Ribossomos e RNA. c) Complexo de Golgi e RNA. d) Ribossomos e DNA. e) Lisossomos e RNA. 9. (G1 – IFCE) Sabendo como ocorre o processo de síntese de proteínas em uma célula, é correto afirmar que a) as mitocôndrias não têm nenhuma relação com a síntese de proteínas, tendo em vista que esta ocorre nos ribossomos. b) todas as células sintetizam sempre os mesmos tipos de proteínas, nas mesmas quantidades. c) o RNAt, durante a síntese de proteínas, tem a função de levar os aminoácidos às mitocôndrias. d) a sequência de bases nitrogenadas ao longo da molécula de RNAm determina a sequência dos aminoácidos a serem incorporados na cadeia polipeptídica. e) um RNAm que possua apenas um tipo de códon em sequência, condicionará a síntese de mais de uma cadeia polipeptídica com um único tipo de aminoácido. E.O. COMPLEMENTAR TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO O quadro apresenta a distribuição dos 4 diferentes alelos do gene A cujas combinações genotípicas são responsáveis pelos padrões de coloração da pelagem de algumas raças caninas. Raça Padrão de coloração Genótipo Doberman tan a t a t Collie dourada a y a y Collie dourada a y a t Pastor de Shetland preta a a Pastor de Shetland tan a t a
124VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Raça Padrão de coloração Genótipo Pastor de Shetland dourada a y a Eurasier preta a a Eurasier prateada a w a w Eurasier prateada a w a t Eurasier dourada a y a w Eurasier prateada a w a ADAPTADO DE DREGER D.L.; SCHMUTZ, S. M. A SINE INSERTION CAUSES THE BLACK- AND- TAN AND SADDLE TAN PHENOTYPES IN DOM ESTIE DOGS. JOUMAL OF HEREDITY, VOLUME 102, SUPPLEMENT L,SEPTEMBER/ OCTOBER 2011, S11-S18. 1. (UFRGS) Com base no quadro, a hierarquia de dominância dos diferentes alelos é: a) aw > a > ay > at . b) ay > at > a > aw . c) at > ay > aw > a. d) ay > aw > at > a. e) aw > ay > a > at . 2. (UEL) Em uma população de organismos diploides, foram encontrados quatro alelos diferentes para um determinado locus gênico, denominados S1 , S2 , S3 e S4 . A figura a seguir mostra, à esquerda, as diferenças na sequência de DNA que caracterizam cada um desses alelos e, à direita, o par de cromossomos homólogos (metafásicos) onde esse gene é encontrado. Diante dessas informações, se um único indivíduo desta população for escolhido ao acaso, qual combinação alelo/posição cromossômica poderia ser encontrada no par de cromossomos metafásicos deste indivíduo? Cromossomos homólogos na metáfase: A B C D E F G H a) (S1 – A) (S1 – B) (S3 – C) (S3 – D) b) (S1 – A) (S2 – B) (S3 – C) (S4 – D) c) (S4 – A) (S4 – B) (S4 – G) (S4 – H) d) (S3 – A) (S3 – B) (S3 – E) (S3 – F) e) (S2 – A) (S2 – C) (S3 – E) (S3 – G) 3. (UFRGS) Em uma espécie de peixes de aquário, aparecem três padrões distintos de coloração na nadadeira dorsal: negra, rajada e amarela. Esses padrões são resultantes das combinações de três diferentes alelos de um mesmo loco. No quadro a seguir, estão representados três cruzamentos entre peixes com padrões de coloração distintos para nadadeiras e suas respectivas gerações F1 e F2. Cruzamentos Geração F1 Geração F2 (número de indivíduos) 1. rajada x amarela 100% rajadas 50 rajadas; 17 amarelas 2. negra x amarela 100% negras 100 negras; 35 amarelas 3. negra x rajada 100% negras 65 negras; 21 rajadas Se um macho da F1 do cruzamento 3 cruza com uma fêmea da F1 do cruzamento 1, quais as proporções de coloração das nadadeiras dorsais esperadas para os descendentes? a) 50% de indivíduos com nadadeiras negras e 50% de indivíduos com nadadeiras rajadas. b) 75% de indivíduos com nadadeiras negras e 25% de indivíduos com nadadeiras amarelas. c) 75% de indivíduos com nadadeiras negras e 25% de indivíduos com nadadeiras rajadas. d) 50% de indivíduos com nadadeiras negras e 50% de indivíduos com nadadeiras amarelas. e) 100% de indivíduos com nadadeiras negras. 4. (UFSC) Seu José da Silva, um pequeno criador de porcos do Oeste do Estado de Santa Catarina, desejando melhorar a qualidade de sua criação, comprou um porco de raça diferente daquela que ele criava. Preocupado com as consequências de criar este animal junto com os outros porcos, ele discute com seu vizinho sobre o assunto. Parte de seu diálogo é transcrito a seguir: SR. JOSÉ – O porco que comprei e apelidei de Napoleão é maior, mais forte e possui peso acima da média da raça que crio. Além disso, possui manchas marrons pelo corpo todo. Gostaria que boa parte de minha criação tivesse estas características. VIZINHO – Seu José, isto vai ser muito difícil de conseguir; melhor o senhor comprar outros porcos com esse “jeitão”. Com base nos conhecimentos de genética, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) sobre o assunto. 01) As preocupações do Sr. José não se justificam, pois animais com fenótipos distintos apresentam, obrigatoriamente, genótipos distintos para as mesmas características. 02) O vizinho do Sr. José tem razão, pois não se pode obter mistura de características cruzando animais de raças diferentes na mesma espécie. 04) Atualmente não se pode criar e cruzar porcos de raças diferentes, pois é impossível controlar a seleção das características geneticamente desejadas.
125VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 08) As manchas na pele do porco Napoleão são uma característica determinada geneticamente; já o peso e o tamanho resultam somente da oferta de boa alimentação. 16) Quando duas raças distintas entram em contato e seus membros passam a cruzar-se livremente, as diferenças raciais tendem a desaparecer nos descendentes devido à mistura de genes. 32) O melhoramento genético em animais que apresentam características de valor comercial é necessariamente prejudicial ao ser humano, já que não ocorre naturalmente. 64) Muitas características animais, como a fertilidade, a produção de carne e a resistência a doenças, são condicionadas por genes e dependem muito das condições nas quais os animais são criados. 5. (UFSC) Considere um gene que apresenta 3 alelos, aqui denominados “alfa”, “beta” e “gama”. Considere que os alelos “alfa” e “beta” são co-dominantes e “gama” é recessivo em relação a ambos. Tal gene deve determinar: 01) três fenótipos, correspondentes a cinco genótipos. 02) três fenótipos, cada um correspondente a um genótipo. 04) quatro fenótipos, cada um correspondente a dois genótipos. 08) seis fenótipos, correspondentes a quatro genótipos. 16) quatro fenótipos, correspondentes a seis genótipos. E.O. DISSERTATIVO 1. (UFJF) As videiras podem produzir uvas de coloração vermelha, vinho, rosa e amarela. O cruzamento entre plantas com esses fenótipos produziu as seguintes proles na geração F1. Cruzamento parental Geração F1 (1) Vermelha homozigota x qualquer linhagem Todas vermelhas (2) Vinho x Rosa 50% rosa e 50% vinho (3) Amarela x amarela 100% amarela (4) Vinho x amarela 50% vinho e 50% rosa Com base nos resultados apresentados, responda ao que se pede: a) Quantos alelos estão envolvidos na determinação do caráter cor de fruto e qual a relação de dominância entre eles? b) Qual a proporção genotípica e fenotípica do cruzamento entre plantas de fruto vinho do cruzamento parental (2) com plantas de fruto vinho do cruzamento parental (4)? c) Quantas plantas com frutos amarelos serão geradas, a partir de 200 sementes oriundas do cruzamento entre plantas de frutos vinho do cruzamento parental (4) com plantas de frutos rosa do cruzamento parental (2)? 2. (UFRJ) Uma determinada característica depende de um locus que possui 4 alelos (A1, A2, A3, A4). Outra característica também depende de 4 genes (B1, B2 e C1, C2), porém são dois pares de alelos localizados em pares de cromossomos homólogos diferentes. Um desses dois tipos de determinismo genético apresenta um número maior de genótipos possíveis na população. Identifique esses genótipos. 3. (UFES) A cor da pelagem em coelhos é determinada por uma série de alelos múltiplos composta pelos genes C, c1 , c2 e c3 , responsáveis pelos fenótipos aguti, chinchila, himalaio e albino, respectivamente. A ordem de dominância existente entre os genes é C > c1 > c2 > c3 . Responda: a) Quais as proporções fenotípicas e genotípicas esperadas na progênie do cruzamento entre um coelho aguti (Cc1 ) e um coelho himalaio (c2 c 3 )? b) Como você explicaria o aparecimento de coelhos albinos a partir de um cruzamento entre coelhos himalaios? 4. (G2) Admitamos que numa certa espécie de animal quatro alelos (A, a1 , a2 e a3 ) tem seu locus no cromossomo I e outra série de três alelos (D, d1 e d2 ) tem seu locus no cromossomo II. Em relação a essas duas séries de alelos, quantos genótipos diferentes são, teoricamente, possíveis na população? 5. (UFU) Analise a figura a seguir que representa a ocorrência de importantes processos biológicos nas células. Faça o que se pede. a) Quais processos biológicos estão representados na figura? b) Identifique as estruturas assinaladas pelos números I, II, III, IV. c) Quais são as diferenças entre as estruturas assinaladas pelos números I e II? d) Que tipo(s) de organismo(s), classificado(s) quanto à presença do envoltório nuclear, está/estão representado(s) no processo esquematizado na figura acima? Justifique.
126VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 6. (UFRJ) Se extrairmos o DNA total de células de músculo, baço e rim de um mesmo indivíduo, verificaremos que os tecidos apresentam genomas idênticos. Os RNA mensageiros das células desses três tecidos serão os mesmos? Justifique sua resposta. 7. (UERJ) Num experimento, foram comparadas as características genotípicas e fenotípicas de células retiradas de um tecido de anfíbio, ainda no estágio de girino, com as de células de tecido similar do mesmo indivíduo após atingir a idade adulta. Explique por que, entre essas células: a) as características genotípicas são iguais; b) as características fenotípicas são diferentes. 8. (PUC-RJ) A figura abaixo representa um gene eucariótico de uma determinada enzima. “A” é a região promotora do gene; “B” e “D” são éxons; e “C” é um íntron. a) Das partes assinaladas, quais são codificadoras, ou seja, quais contêm informações que vão fazer parte do transcrito final e da proteína? Explique. b) Alguns indivíduos possuem uma mutação em “A”, o que gera uma atividade enzimática reduzida. Entretanto, não existem diferenças estruturais entre as enzimas codificadas pelos genes com e sem esta mutação. Como tal fato pode ser explicado? 9. (UFG) Os esquemas I e II abaixo mostram as etapas da expressão gênica em dois organismos distintos, um procarioto e um eucarioto. a) Indique, com justificativa, qual esquema se refere ao eucarioto. Em qual ou quais compartimentos celulares ocorrem as etapas indicadas por 1 e 2 no esquema I, e as etapas 3 e 5 do esquema II? b) A remoção diferencial de íntrons do RNA mensageiro pode resultar na produção de diferentes peptídeos. Qual das etapas indicadas nos esquemas corresponde ao processo de remoção de íntrons? Explique por que a remoção diferencial de introns pode acarretar a produção de diferentes peptídeos. E.O. ENEM 1. (Enem) O formato das células de organismos pluricelulares é extremamente variado. Existem células discoides, como é o caso das hemácias, as que lembram uma estrela, como os neurônios, e ainda algumas alongadas, como as musculares. Em um mesmo organismo, a diferenciação dessas células ocorre por a) produzirem mutações específicas. b) possuírem DNA mitocondrial diferentes. c) apresentarem conjunto de genes distintos. d) expressarem porções distintas do genoma. e) terem um número distinto de cromossomos. 2. (Enem) Os vegetais biossintetizam determinadas substâncias (por exemplo, alcaloides e flavonoides), cuja estrutura química e concentração variam num mesmo organismo em diferentes épocas do ano e estágios de desenvolvimento. Muitas dessas substâncias são produzidas para a adaptação do organismo às variações ambientais (radiação UV, temperatura, parasitas, herbívoros, estímulo a polinizadores etc.) ou fisiológicas (crescimento, envelhecimento etc.). As variações qualitativa e quantitativa na produção dessas substâncias durante um ano são possíveis porque o material genético do indivíduo a) sofre constantes recombinações para adaptar-se. b) muda ao longo do ano e em diferentes fases da vida. c) cria novos genes para biossíntese de substâncias específicas. d) altera a sequência de bases nitrogenadas para criar novas substâncias. e) possui genes transcritos diferentemente de acordo com cada necessidade. E.O. UERJ EXAME DE QUALIFICAÇÃO 1. (UERJ) Células-tronco são células não especializadas que têm potencial de diferenciação, ou seja, em condições favoráveis, são capazes de gerar células especializadas e de diferentes tecidos. Para que essa diferenciação ocorra, as células-tronco têm de alterar necessariamente o seguinte padrão do seu metabolismo: a) expressão gênica. b) número de cromossomos. c) quantidade de mitocôndrias. d) atividade dos fosfolipídios da membrana. 2. (UERJ) As características abaixo são referentes aos processos de replicação, transcrição e tradução, que ocorrem em seres vivos. I. A síntese de proteínas tem início antes mesmo do término da transcrição. II. A grande maioria dos genes contém íntrons, retirados antes da tradução. III. A síntese de proteínas sempre ocorre em ribossomos livres no citoplasma. IV. O processo de replicação possui uma única origem. As características I, II, III e IV estão associadas, respectivamente, aos organismos indicados em: a) eucariotos – eucariotos – procariotos – eucariotos b) eucariotos – procariotos – eucariotos – procariotos c) procariotos – eucariotos – procariotos – procariotos d) procariotos – procariotos – eucariotos – procariotos
127VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. (UERJ) Alguns vírus, como o da poliomielite, contêm RNA de fita simples (+), que podem funcionar diretamente como mensageiros na célula infectada. Esses RNA possuem uma sequência nucleotídica necessária para que o códon de iniciação da síntese proteica seja identificado, como mostra o esquema a seguir: Considere, para um RNAm desse tipo, que sintetiza um peptídeo viral, as seguintes informações: • se a base nitrogenada adenina do códon de iniciação é a de número 1, a base uracila do códon de terminação será a de número 133, seguindo-se o sentido da tradução; • o códon UGG aparece duas vezes na porção desse RNA que codifica o peptídeo. Observe, na tabela abaixo, a identificação de alguns códons: Códon Aminoácido codificado ou função AUG metionina - iniciação UAA, UAG, UGA terminação UGG triptofano O aminoácido metionina, introduzido no peptídeo pelo códon iniciador, é imediatamente removido após o término da tradução. A percentagem de triptofano na composição da molécula desse peptídio é de: a) 1,48%. b) 1,55%. c) 4,44%. d) 4,65%. E.O. UERJ EXAME DISCURSIVO 1. (UERJ) O esquema abaixo representa o mecanismo de biossíntese proteica em um trecho de DNA de uma célula eucariota. Observe que sua hélice inferior será transcrita e que as bases nitrogenadas, em destaque, compõem um íntron, a ser removido no processamento do pró-RNAm. Identifique a sequência de bases que irá compor o trecho de RNA mensageiro a ser traduzido em proteína e determine o número de aminoácidos a serem introduzidos na proteína nascente. E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Unicamp) Em um experimento, um segmento de DNA que contém a região codificadora de uma proteína humana foi introduzido em um plasmídeo e passou a ser expresso em uma bactéria. Considere que o 50º códon do RNA mensageiro produzido na bactéria a partir desse segmento seja um códon de parada da tradução. Nesse caso, é correto afirmar que: a) a proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 50 aminoácidos. b) a proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 49 aminoácidos. c) a proteína resultante da tradução desse RNA mensageiro possui 150 aminoácidos. d) nenhuma proteína é formada, pois esse RNA mensageiro apresenta um códon de parada. 2. (Unifesp) No artigo “Retrato molecular do Brasil” (“Ciência Hoje”, 2001), Sérgio Penna, pesquisador da Universidade Federal de Minas Gerais, revelou que a contribuição dos europeus na composição genética do povo brasileiro fez-se basicamente por meio de indivíduos do sexo masculino, enquanto a contribuição genética de povos indígenas e africanos deu-se por meio das mulheres. Tais conclusões são possíveis com base em estudos moleculares, respectivamente, do DNA do cromossomo: a) X e de autossomos. d) Y e mitocondrial. b) Y e de autossomos. e) X e mitocondrial. c) Y e do cromossomo X. 3. (Fuvest) A cor dos pelos nas cobaias é condicionada por uma série de alelos múltiplos com a seguinte escala de dominância: C (preta) > C1 (marrom) > C2 (creme) > c (albino). Uma fêmea marrom teve 3 ninhadas, cada uma com um macho diferente. A tabela a seguir mostra a constituição de cada ninhada. Número de Descendentes Ninhada Pretos Marrons Cremes Albinos 1 5 3 0 2 2 0 4 2 2 3 0 5 0 4 A partir desses dados é possível afirmar que o macho responsável pela ninhada: a) 1 era marrom homozigoto. b) 1 era preto homozigoto. c) 2 era albino heterozigoto. d) 2 era creme heterozigoto. e) 3 era marrom homozigoto.
128VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 4. (Unesp) Nas células ocorrem reações químicas para a síntese de moléculas orgânicas necessárias à própria célula e ao organismo. A figura mostra a reação química de formação de uma estrutura molecular maior a partir da união de três outras moléculas menores. Esta reação química ocorre no interior da célula durante a a) formação dos nucleotídeos. b) tradução do RNA mensageiro. c) formação dos triglicerídeos. d) transcrição do DNA. e) síntese dos polissacarídeos 5. (Fuvest) No esquema abaixo, está representada uma via metabólica; o produto de cada reação química, catalisada por uma enzima específica, é o substrato para a reação seguinte. Num indivíduo que possua alelos mutantes que levem à perda de função do gene a) A, ocorrem falta do substrato 1 e acúmulo do substrato 2. b) C, não há síntese dos substratos 2 e 3. c) A, não há síntese do produto final. d) A, o fornecimento do substrato 2 não pode restabelecer a síntese do produto final. e) B, o fornecimento do substrato 2 pode restabelecer a síntese do produto final. 6. (Fuvest) No processo de síntese de certa proteína, os RNA transportadores responsáveis pela adição dos aminoácidos serina, asparagina e glutamina a um segmento da cadeia polipeptídica tinham os anticódons UCA, UUA e GUC, respectivamente. No gene que codifica essa proteína, a sequência de bases correspondente a esses aminoácidos é a) U C A U U A G U C. b) A G T A A T C A G. c) A G U A A U C A G. d) T C A T T A G T C. e) T G T T T T C T G. 7. (Fuvest) Uma mutação, responsável por uma doença sanguínea, foi identificada numa família. Abaixo estão representadas sequências de bases nitrogenadas, normal e mutante; nelas estão destacados o sítio de início da tradução e a base alterada. O ácido nucleico representado acima e o número de aminoácidos codificados pela sequência de bases, entre o sítio de início da tradução e a mutação, estão CORRETAMENTE indicados em: a) DNA; 8. b) DNA; 24. c) DNA; 12. d) RNA; 8. e) RNA; 24. E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Unesp) Em abelhas, a cor do olho é condicionada por uma série de alelos múltiplos, constituída por cinco alelos, com a seguinte relação de dominância: marrom > pérola > neve > creme > amarelo. Uma rainha de olho marrom, porém, heterozigota para pérola, produziu 600 ovos e foi inseminada artificialmente por espermatozoides que portavam, em proporções iguais, os cinco alelos. Somente 40% dos ovos dessa rainha foram fertilizados e toda a descendência teve a mesma oportunidade de sobrevivência. Em abelhas, existe um processo denominado partenogênese. a) O que é partenogênese? Em abelhas, que descendência resulta deste processo? b) Na inseminação realizada, qual o número esperado de machos e de fêmeas na descendência? Dos machos esperados, quantos terão o olho de cor marrom?
129VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (Unifesp) Alguns antibióticos são particularmente usados em doenças causadas por bactérias. A tetraciclina é um deles; sua ação impede que o RNA transportador (RNAt) se ligue aos ribossomos da bactéria, evitando a progressão da doença. a) Que processo celular é interrompido pela ação da tetraciclina? Qual é o papel do RNAt nesse processo? b) Em que local, na bactéria, ocorre a síntese do RNAt? Cite dois outros componentes bacterianos encontrados nesse mesmo local. 3. (Unicamp) A imagem abaixo representa o processo de tradução. a) Quais são as estruturas representadas pelas letras A e B, respectivamente? b) Nos eucariotos, em quais estruturas celulares esse processo ocorre? 4. (Unifesp) No ano de 2009, o mundo foi alvo da pandemia provocada pelo vírus influenza A (H1N1), causando perdas econômicas, sociais e de vidas. O referido vírus possui, além de seus receptores proteicos, uma bicamada lipídica e um genoma constituído de 8 genes de RNA. Considerando: 1. a sequência inicial de RNA mensageiro referente a um dos genes deste vírus: 5’ 3’ AAAUGCGUUACGAAUGGUAUGCCUACUGAAU 2. A tabela com os códons representativos do código genético universal: UUU Phe UUC Phe UUA Leu UUG Leu UCU Ser UCC Ser UCA Ser UCG Ser UAU Tyr UAC Tyr UAA pare* UAG pare* UGU Cys UGC Cys UGA pare* UGG Trp CUU Leu CUC Leu CUA Leu CUG Leu CCU Pro CCC Pro CCA Pro CCG Pro CAU His CAC His CAA Gin CAG Gin CGU Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg AUU IIe AUC IIe AUA IIe AUG iniciar* ACU Thr ACC Thr ACA Thr ACG Thr AAU Asn AAC Asn AAA Lys AAG Lys AGU Ser AGC Ser AGA Ser AGG Ser GUU Val GUC Val GUA Val GUG Val GCU Ala GCC Ala GCA Ala GCG Ala GAU Asp GAC Asp GAA Glu GAG Glu GGU Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly Abreviaturas dos aminoácidos Phe = fenilalanina His = histidina Leu = leucina Gin = glutanina IIe = isoleucina Asn = aspargina Met = Iniciar (metionina) Lys = lisina Val = vallina Asp = ácido aspártico Ser = serina Glu = ácido glutâmico Pro = prolina Cys = cisteína Thr = Treonina Trp = triptofano Ala = alanina Arg = arginina Tyr = tirosina Gly = Glicina responda: a) Qual será a sequência de aminoácidos que resultará da tradução da sequência inicial de RNA mensageiro, referente a um dos genes deste vírus indicada em 1? b) Considerando os mecanismos de replicação do genoma viral, qual a principal diferença entre o vírus da gripe e o vírus que causa a AIDS? GABARITO E.O. Aprednizagem 1. A 2. D 3. B 4. E 5. E 6. C 7. B 8. E 9. B E.O. Fixação 1. D 2. C 3. B 4. F-V-F-V 5. B 6. D 7. A 8. B 9. D E.O. Complementar 1. D 2. A 3. A 4. 16 + 64 = 80 5. 16 E.O. Dissertativo 1. a) São 4 alelos envolvidos na determinação desse caráter: A1 – responsável pela cor vermelha; A2 – pela cor vinho; A3 – pela cor rosa ; e A4 – pela cor amarela. Quanto a relação de dominância: A1 > A2 > A3 > A 4 , ou seja, A1 domina sobre A2 , que domina sobre A3 que, por sua vez, domina sobre A4 . b) Dada as relações de dominância, são duas as possibilidades de genótipos para as uvas de cor vinho do cruzamento parental (2): ou são A2 A3 ou A2 A4 , assim são dois os cruzamentos possíveis, descritos abaixo. Cruzamento 1 A 2A 3 × A2A 3 → Proporção genotípica: 1A 2A 2 : 2A 2A 3 : 1A3A 3
130VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Proporção fenotípica: 3 vinho : 1 rosa Cruzamento 2 A 2A 4 × A2A 3 → Proporção genotípica: 1A 2A 2 : 1A 2A 3 : 1A 2A 4 : 1A 3A 4 Proporção fenotípica: 3 vinho : 1 rosa c) Dada a relação de dominância são dois os genótipos possíveis para as uvas de cor rosa do cruzamento parental (2): A3A 3 ou A3A 4 , assim: A 2A 3 × A3A 3 → Proporção genotípica: 1A2A 3 : 1A 3A 3 Proporção fenotípica: 1 vinho: 1 rosa A 2A 3 × A3A 4 → Proporção genotípica: 1A 2A 3 : 1A 2A 4 : 1A 3A 3 : 1A 3A 4 Proporção fenotípica: 1 vinho : 1 rosa Considerando os possíveis cruzamentos, não são produzidas plantas com frutos amarelos. 2. São os possíveis genótipos: A1A1; A1A2; A1A3; A1A4 A2A2; A2A3; A2A4 A3A3; A3A4 A4A4 3. a) Proporção fenotípica: 50% aguti : 50% chinchila Proporção genotípica: 25% Cc2 : 25% Cc3 : 25% c2 c 1 : 25% c3 c 1 b) Isso só pode ter ocorrido pois os coelhos himalaios parentais são heterozigotos para o gene que condiciona o albinismo. 4. Pela fórmula: n (n+1)/ 2. Na qual n representa o número de alelos. 60 genótipos são possíveis. 5. a) Transcrição e tradução, etapas da síntese de proteínas. b) I. DNA ou Ácido desoxirribonucleico. II. RNA mensageiro ou RNAm. III. Ribossomo ou subunidade maior do ribossomo. IV. Cadeia polipeptídica ou proteína. c) São as principais características do DNA: fita ou cadeia dupla de nucleotídeos; açúcar desoxirribose; e possuir as bases adenina, timina, citosina e guanina. São as principais características do RNA: fita ou cadeia simples de nucleotídeos; açúcar ribose; possuir as bases adenina, uracila, citosina e guanina. d) Um ser procarionte, cuja principal característica é a ausência de membrana nuclear. Pode-se afirmar isso devido as seguintes peculiaridades: o DNA não está envolto pela membrana nuclear, visto que os ribossomos (que realizam a tradução); estão junto ao DNA e a síntese de RNAm ocorre no citoplasma; Tradução simultânea à transcrição; Ausência de processamento do RNA. 6. Não, porque a diferenciação celular envolve a expressão de diferentes genes em cada tecido. Assim somente genes específicos são transcritos em cada região. 7. a) Pois o DNA de um organismo não muda, mesmo que tenha desenvolvimento indireto, apresentando fase larval. Assim ambas as fases têm o mesmo DNA. b) Pois a relação entre a expressão e a inibição gênica muda nos diferentes órgãos e nas diferentes fases de desenvolvimento. 8. a) Apenas B” e “D”, pois somente os éxons contém informação que fará parte do transcrito final e proteína. A região promotora marca o início da sequência a ser transcrita, pela RNA polimerase. Inicialmente, os íntrons são transcritos, mas depois são retirados no processo de splicing, logo não fazem parte do transcrito final ou da proteína. b) Por ser a região que marca o início da transcrição, uma mutação nesse local pode determinar redução da atividade enzimática pois a ligação com a RNA polimerase fica enfraquecida, assim a expressão gênica é diminuída. No entanto, por não fazer parte do produto de transcrição, a mutação ocorrida em “A” não altera a estrutura proteica. 9. a) O esquema II se refere a um organismo eucarioto, pois seu genoma contém íntrons, enquanto os procariotos (esquema I) não os têm. Nestes a transcrição (1) e a tradução (2) ocorrem simultaneamente no citoplasma celular. Em eucariotos, a transcrição (3) acontece no núcleo celular e a tradução (5) no citoplasma. b) A remoção diferencial dos íntrons ocorre na etapa 4, para produção do “RNA maduro”. O agrupamento alternativo dessas regiões codificantes origina diferentes tipos de RNAs mensageiros, que consequentemente serão traduzidos em diferentes proteínas. E.O. Enem 1. D 2. E E.O. UERJ Exame de Qualificação 1. A 2. C 3. D E.O. UERJ Exame Discursivo 1. Sequência: A-U-G-G-A-A-A-A-A-U-A-C Número de aminoácidos: 4 E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. B 2. D 3. D 4. B 5. C 6. D 7. D
131VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) Partenogênese é um tipo de reprodução assexuada no qual o óvulo evolui, sem que haja fecundação, originando um indivíduo completo. Em abelhas esse mecanismo origina apenas zangões (machos). b) Foram 600 ovos produzidos pela rainha, dos quais 40%, ou seja, 240 foram fecundados, originando fêmeas e o restante, 60%, ou seja, 360 ovos não foram fecundados originando zangões. Como a rainha é portadora de alelos para marrom e pérola, espera-se 50% (180) de machos com olhos marrons e 50% (180) de machos com olhos de cor pérola. 2. a) O processo interrompido pelo antibiótico é a tradução do RNAm , isto é, a síntese das proteínas bacterianas. O RNA conduz os aminoácidos ativados aos ribossomos. b) O RNAt é transcrito a partir do DNA disperso no citosol da bactéria. No citosol bacteriano encontram-se ribossomos e plamídeos. 3. a) RNA mensageiro (A) e RNA transportador (B). b) A síntese dos polipeptídeos ocorre nos ribossomos livres do citosol e naqueles aderidos às membranas do retículo endoplasmático. 4. a) A sequência de aminoácidos que resultará da tradução da sequência inicial de RNA mensageiro indicada na questão será: metionina – arginina – tirosina – ácido glutâmico – triptofano – tirosina – alanina – tirosina. b) O vírus da gripe contém RNA viral, que, por pareamento complementar, produz cópias desse RNA, que posteriormente serão incorporados aos novos vírus. O vírus HIV é um retrovírus. Seu RNA forma, no núcleo da célula hospedeira, uma cadeia de DNA através de uma transcrição reversa. Na sequência, o DNA viral gerado dará origem a RNA viral que se incorporará aos novos vírus.
132VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. APRENDIZAGEM 1. (PUC-RJ) Joana é daltônica e é do tipo sanguíneo A. Ela se casou com Pedro, que tem visão normal e é do tipo sanguíneo AB. Sabendo que a mãe de Joana tem visão normal e é do tipo sanguíneo O, a probabilidade de o casal ter uma menina de visão normal e do tipo sanguíneo A é de: a) 1/4. b) 1/8. c) 3/4. d) 1. e) 1/2. 2. (UTFPR) Em casos de transfusões de sangue pode ocorrer a incompatibilidade, isto é, aglutinação entre os glóbulos vermelhos. Isto se deve a presença de diferentes tipos de aglutinogênios nas hemácias e aglutininas no plasma. Porém, no sistema ABO, há um tipo sanguíneo que poderá receber sangue de qualquer tipo, sendo chamado de receptor universal. Qual é o tipo de sangue e a que se deve esta propriedade? Assinale a alternativa que contém a resposta correta. a) Tipo A, ausência de anti-B. b) Tipo B, ausência de anti-A. c) Tipo O, ausência de qualquer tipo de aglutinina. d) Tipo AB, ausência de aglutininas anti-A e anti-B. e) Tipo O, presença dos dois tipos de aglutinogênios. 3. (PUC-RJ) A análise de grupos sanguíneos é uma maneira simples de se esclarecer casos de paternidade duvidosa. Esse tipo de teste permite provar, em alguns casos, que determinada pessoa não pode ser o pai de uma criança, o que ocorre em apenas uma das situações abaixo: a) mulher do grupo A, homem do grupo A, criança do grupo O. b) mulher do grupo A, homem do grupo B, criança do grupo O. c) mulher do grupo B, homem do grupo AB, criança do grupo O. d) mulher do grupo AB, homem do grupo A, criança do grupo B. e) mulher do grupo O, homem do grupo A, criança do grupo A. 4. (Mackenzie) A respeito de grupos sanguíneos, é correto afirmar que: a) um indivíduo pertencente ao tipo O não tem aglutininas. b) um indivíduo com aglutinina do tipo B não pode ser filho de pai tipo O. c) os indivíduos pertencentes ao tipo AB não podem ter filhos que pertençam ao tipo O. d) um homem pertencente ao tipo A casado com uma mulher do tipo B não poderá ter filhos do tipo AB. e) a ausência de aglutinogênios é característica de indivíduos pertencentes ao tipo AB. 5. (UFU) Considere as informações a seguir. A incompatibilidade entre os grupos sanguíneos humanos deve-se a reações imunológicas entre anticorpos presentes no plasma sanguíneo (aglutininas) e glicoproteínas presentes nas superfícies dos eritrócitos (aglutinogênios). Assim, o sistema ABO apresenta dois tipos de aglutinogênios denominados A e B e, dois tipos de aglutininas, anti-A e anti-B. Analise o quadro que se segue. Grupos sanguíneos Aglutinogênios Aglutininas A I III B II IV AB A e B Ausente O Ausente V Marque a alternativa que o preenche corretamente o quadro anteiror. a) I - A; II - B; III - anti-A; IV - anti-B; V - ausente. b) I - B; II - A; III - anti-B; IV - anti-A; V - anti-A e anti-B. c) I - A; II - B; III - anti-B; IV - anti-A; V - anti-A e anti-B. d) I - A; II - B; III - anti-A; IV - anti-B; V - anti-A e anti-B. 6. (UFRGS) Em uma transfusão sanguínea, indivíduos do grupo O são considerados doadores universais porque: a) seu plasma não contém anticorpos anti-A e anti-B. b) seus eritrócitos não contêm anticorpos anti-A e anti-B. c) seu plasma não contém antígenos A e B. d) seus eritrócitos não contêm antígenos A e B. e) seu sangue não contém antígenos nem anticorpos. 7. (UFMG) Nas situações em que vítimas de acidentes necessitam de transfusão de sangue, sem que se conheça o tipo sanguíneo de cada uma delas, é recomendável utilizar-se o tipo “O negativo”. SISTEMA ABO COMPETÊNCIA(s) 4 HABILIDADE(s) 13 e 15 CN AULAS 33 E 34
133VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias É CORRETO afirmar que, nesse caso, tal tipo sanguíneo é o mais adequado porque, nas hemácias do doador, estão: a) presentes os antígenos correspondentes aos anticorpos do receptor. b) ausentes os anticorpos correspondentes aos antígenos do receptor. c) ausentes os antígenos correspondentes aos anticorpos do receptor. d) presentes os anticorpos correspondentes aos antígenos do receptor. 8. (UFSCar) A transfusão de sangue tipo AB para uma pessoa com sangue tipo B: a) pode ser realizada sem problema, porque as hemácias AB não possuem antígenos que possam interagir com anticorpos anti-A presentes no sangue do receptor. b) pode ser realizada sem problema, porque as hemácias AB não possuem antígenos que possam interagir com anticorpos anti-B presentes no sangue do receptor. c) pode ser realizada sem problema, porque, apesar de as hemácias AB apresentarem antígeno A e antígeno B, o sangue do receptor não possui anticorpos contra eles. d) não deve ser realizada, pois os anticorpos anti-B presentes no sangue do receptor podem reagir com os antígenos B presentes nas hemácias AB. e) não deve ser realizada, pois os anticorpos anti-A presentes no sangue do receptor podem reagir com os antígenos A presentes nas hemácias AB. 9. (UFF) Mulher branca, submetida à inseminação artificial, deu à luz gêmeos de cor negra. O fato causou polêmica, já que o pai também é branco. A grande dúvida é saber se houve troca de embriões ou apenas de um dos gametas. ADAPTADO DO “JORNAL DO BRASIL”, 10 . DE AGOSTO DE 2002 Considere o fato relatado e suponha que a mãe tenha sangue tipo A e seja filha de pai e mãe com sangue tipo AB. Nesse caso, o tipo sanguíneo dos gêmeos poderia ser: a) A ou O. b) A ou AB. c) B ou O. d) B ou A. e) AB ou O. 10. (PUC-Camp) O heredograma a seguir mostra os diferentes tipos sanguíneos existentes em uma família. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, o fenótipo e o genótipo do indivíduo II.2. a) O - ii b) A - IA i c) A - IA I A d) B - IB i e) AB - IA I B E.O. FIXAÇÃO 1. (UFC) Na herança do sistema sanguíneo ABO, há três alelos autossômicos principais: IA (para sangue do tipo A), IB (para sangue do tipo B) e i (para sangue do tipo O). Sabe-se, ainda, que IA e IB são co-dominantes, ambos dominando sobre i. Uma mulher do tipo A, casada com um homem do tipo B, teve uma filha do tipo O. O homem não quis reconhecer a paternidade alegando infidelidade por parte da mulher. Como na época em que o fato ocorreu não havia o “exame do DNA”, o Juiz recorreu a um geneticista que lhe apresentou um parecer sobre o caso. Assinale a alternativa que contém a conclusão CORRETA do geneticista. a) O homem tem razão, pois, por se tratar de um caso de herança ligada ao sexo, a filha dos dois teria que ser, obrigatoriamente, do tipo A. b) O homem tem razão, pois, pais com tipos A e B, quaisquer que sejam seus genótipos, jamais poderiam ter filhos ou filhas do tipo O. c) O homem não tem razão, pois, pais com tipos A e B, dependendo de seus genótipos, podem ter filhos ou filhas com qualquer um dos tipos sanguíneos (A, B, AB e O). d) O homem não tem razão, pois, por se tratar de herança autossômica, filhos e filhas teriam que ser, obrigatoriamente, do tipo O. e) O homem tem razão, pois, pais com tipos A e B, só podem ter filhos ou filhas do tipo AB, visto que IA e IB são co-dominantes. 2. (UFPE) Na figura a seguir são mostrados os genótipos e fenótipos possíveis, considerando-se os alelos IA , IB e i determinantes dos grupos sanguíneos do sistema ABO no homem. De acordo com a figura, analise as proposições a seguir. 1) Todos os descendentes de um casal de genótipo tipo 2 serão do grupo A e apresentarão em suas hemácias o aglutinogênio A.
134VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2) Indivíduos do grupo sanguíneo B de genótipo 3 ou 4 apresentam na membrana de suas hemácias aglutinogênio B e, no plasma, aglutinina anti-A. 3) Os descendentes de um casal (genótipo 5) do grupo sanguíneo AB serão fenotipicamente AB e, como têm em seus genótipos os alelos IA e IB , apresentam, na membrana de suas hemácias, os antígenos A e B. 4) Indivíduos do grupo sanguíneo O de genótipo 6, apresentam aglutinogênios A e B no plasma, mas não têm aglutininas anti-A e anti-B na membrana de suas hemácias. Está(ão) correta(s) apenas: a) 2. b) 1 e 4. c) 2 e 4. d) 2 e 3. e) 2, 3 e 4. 3. (PUC-SP) Na genealogia a seguir são apresentadas seis pessoas: Isabel João Pedro Maria AdrianaRodrigo Considere os seguintes dados referentes ao sistema sanguíneo ABO de quatro dessas pessoas: • João e Pedro apresentam aglutinogênios (antígenos) A e B nas hemácias; • Isabel e Maria apresentam aglutininas (anticorpos) anti-A e anti-B no plasma. Os dados permitem-nos prever que a probabilidade de: a) Rodrigo pertencer ao grupo A é 50%. b) Adriana pertencer ao grupo B é 25%. c) Rodrigo pertencer ao grupo O é 25%. d) Rodrigo e Adriana terem um descendente pertencente ao grupo O é nula. e) Rodrigo e Adriana terem um descendente pertencente ao grupo AB é nula. 4. (Mackenzie) Uma mulher daltônica e pertencente ao tipo sanguíneo B, cujo irmão tem visão normal e pertence ao tipo O, casa-se com um homem de visão normal e pertencente ao tipo sanguíneo AB. A probabilidade de esse casal ter uma criança do sexo feminino, de visão normal e pertencente ao grupo sanguíneo A é de: a) 1. b) 1/4. c) 3/4. d) 1/2. e) 1/8. 5. (UFSJ) No final do século XVIII, antes de o cientista austríaco Karl Landsteiner descrever o sistema ABO, um homem poderia passar por uma transfusão de sangue, sofrer uma reação hemolítica e morrer. Com os conhecimentos atuais sobre o sistema ABO, sem considerar outros fatores de tipagem sanguínea e sem considerar o tipo O Bombay, suponha que um homem adulto tenha morrido vítima de uma reação à transfusão de sangue. Supondo ainda que esse homem tenha sido filho de pais A (homozigoto) e AB, é CORRETO afirmar que o homem: a) pertencia ao grupo AB e recebeu sangue A, B ou AB. b) pertencia ao grupo A e recebeu sangue tipo AB ou B. c) poderia ter doado sangue para indivíduos tipo A, B e AB. d) era tipo O e poderia ter doado sangue para quaisquer pessoas sem causar reação a elas. 6. (PUC-SP) Sofia e Isabel pertencem ao grupo sanguíneo AB e são casadas, respectivamente com Rodrigo e Carlos, que pertencem ao grupo sanguíneo O. O casal Sofia e Rodrigo tem um filho, Guilherme, casado com Joana, filha de Isabel e Carlos. Qual a probabilidade de o casal Guilherme e Joana ter um descendente que pertença ao grupo sanguíneo O? a) 75% b) 50% c) 25% d) 12.5% e) zero 7. (UPF) Carlos e Juliana, ambos com visão normal, tiveram três filhos: um menino daltônico com tipo sanguíneo AB, um menino com visão normal e tipo sanguíneo O e uma menina com visão normal e tipo sanguíneo B. Considerando o fenótipo dos filhos, podemos concluir que: a) Juliana é portadora de um alelo recessivo do gene que codifica para o daltonismo e Carlos não tem esse alelo; Carlos tem tipo sanguíneo AB e Juliana tem tipo sanguíneo B. b) Juliana é portadora de um alelo recessivo do gene que codifica para o daltonismo e Carlos não tem esse alelo; um deles tem tipo sanguíneo A e o outro tem tipo sanguíneo B. c) Carlos tem um alelo recessivo do gene que codifica para o daltonismo e Juliana não tem esse alelo; um deles tem tipo sanguíneo A e o outro tem tipo sanguíneo B. d) Carlos e Juliana tem um alelo recessivo do gene que codifica para o daltonismo; ambos têm tipo sanguíneo AB. e) Juliana é portadora de um alelo recessivo do gene que codifica para o daltonismo e Carlos não tem esse alelo; Carlos tem tipo sanguíneo O e Juliana tem tipo sanguíneo AB. 8. (G1 – IFSC) Gustavo, Diogo e Joana são irmãos, filhos da mesma mãe e do mesmo pai. Através da tipagem sanguínea, descobriram que Gustavo pode doar sangue para Diogo e Joana; porém, não pode receber sangue de nenhum deles. Diogo, por sua vez, pode receber sangue de Joana e Gustavo, pois não apresenta nenhuma aglutinina no seu plasma. Já o sangue de Joana possui somente aglutinogênio/antígeno A. Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA.
135VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Diogo pertence ao grupo O. b) Gustavo pertence ao grupo AB. c) Os pais pertencem aos grupos A e B. d) Joana pertence ao grupo B. e) Os pais pertencem aos grupos O e AB. 9. (PUC-SP) Na figura abaixo é mostrado o número de diferentes tipos sanguíneos do sistema ABO, em 200 pessoas analisadas: Após a análise dos dados, pode-se afirmar que as hemácias de APENAS a) 90 dessas pessoas poderiam ser doadas para um receptor portador de aglutinogênios A e B. b) 25 dessas pessoas poderiam ser doadas para um receptor portador de aglutinina anti-A. c) 85 dessas pessoas poderiam ser doadas para um receptor portador de aglutinogênio A. d) 80 dessas pessoas poderiam ser doadas para um receptor portador de aglutininas anti-A e anti-B. 10. (UECE) Os genótipos do sistema sanguíneo ABO são representados pelos seguintes alelos múltiplos: IA , IB e i. As informações logo abaixo foram disponibilizadas a um estudante de biologia que pretende fazer uma prova de seleção de monitoria de Genética para a qual ele terá que escolher a única opção falsa. Dentre as afirmações a seguir, assinale a FALSA. a) Os alelos IA e IB são codominantes entre si e dominantes em relação ao alelo i. b) Os alelos IA e IB podem se expressar em heterozigose e produzem, respectivamente, as aglutininas A e B. c) O alelo i determina a ausência de aglutinogênios no sangue e expressa o tipo sanguíneo “O” somente pelo par recessivo ii. d) É provável que uma mulher com sangue tipo “B” possa ter filhos com sangue do tipo “O”. Entretanto, basta somente que o tipo sanguíneo B seja expresso na forma homozigótica para que essa afirmação deixe de ser uma provável verdade. E.O. COMPLEMENTAR 1. (Uel) Um menino tem o lobo da orelha preso e pertence a uma família na qual o pai, a mãe e a irmã possuem o lobo da orelha solto. Esta diferença não o incomodava até começar a estudar genética e aprender que o lobo da orelha solto é um caráter controlado por um gene com dominância completa. Aprendeu também que os grupos sanguíneos, do sistema ABO, são determinados pelos alelos IA , IB e i. Querendo saber se era ou não filho biológico deste casal, buscou informações acerca dos tipos sanguíneos de cada um da família. Ele verificou que a mãe e a irmã pertencem ao grupo sanguíneo O e o pai, ao grupo AB. Com base no enunciado é correto afirmar que: a) a irmã é quem pode ser uma filha biológica, se o casal for heterozigoto para o caráter grupo sanguíneo. b) ambos os irmãos podem ser os filhos biológicos, se o casal for heterozigoto para os dois caracteres. c) o menino é quem pode ser um filho biológico, se o casal for heterozigoto para o caráter lobo da orelha solta. d) a mãe desta família pode ser a mãe biológica de ambos os filhos, se for homozigota para o caráter lobo da orelha solta. e) o pai desta família pode ser o pai biológico de ambos os filhos, se for homozigoto para o caráter grupo sanguíneo. 2. (PUC-MG) O esquema apresenta a composição de carboidratos dos aglutinogênios que determinam os grupos sanguíneos do Sistema ABO. A síntese do antígeno H depende da presença de pelo menos um gene autossômico dominante H no genoma do indivíduo e é indispensável para a adição do antígeno A e/ou do antígeno B, pelos produtos dos genes IA e IB , respectivamente. Indivíduos HH ii ou Hh ii pertencem ao grupo O. HEMÁCIA Antígeno H Gli Gal NGal Gal Fuc Antígeno A Fuc Gli Gal NGal Gal NGal Antígeno B Gli Gal NGal Gal Gal Fuc ABREVIATURA CARBOIDRATO Gli Gal NGal Fus Glicose Galactose N-Acetil Galactose Fucose A reação de determinação do grupo sanguíneo “in vitro” (com anticorpos anti-A e anti-B) dá resultado negativo para os indivíduos homozigotos recessivos (hh), mesmo que esses sejam portadores dos genes IA e/ou I B . Tais indivíduos são chamados de “Falsos O”. Com base nas informações acima e em seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a alternativa INCORRETA. a) O cruzamento de dois indivíduos “Falso O” pode produzir descendentes receptores universais. b) A chance de um casal Hh IA I B ter um descendente “Falso O” é de 25%. c) Indivíduos Hh IA I A não podem doar sangue para indivíduos hh IA I A . d) O cruzamento de um indivíduo “Falso O” com um indivíduo HH ii pode gerar descendentes dos grupos A ou B.
136VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. (UFPEL) Os quatro fenótipos do sistema sanguíneo ABO são determinados por três alelos múltiplos denominados IA , IB e i. Os alelos IA e IB são dominantes em relação ao alelo i, sendo a relação de dominância escrita da seguinte forma: IA = IB > i. AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. “CONCEITOS DE BIOLOGIA”. V.3. SÃO PAULO: ED. MODERNA, 2001. Com base no texto e em seus conhecimentos sobre a herança do sistema sanguíneo ABO, analise as seguintes afirmativas. I. Os alelos IA e IB apresentam co-dominância, pois ambos se expressam na condição heterozigótica e produzem, respectivamente, os aglutinogênios A e B. II. O alelo i determina a ausência de aglutinina no sangue, portanto o genótipo ii corresponde ao sangue tipo “O”, sem aglutinina anti-A e anti-B. III. Um homem com o sangue tipo “B” poderá ter filhos com o sangue tipo “A”, desde que seja heterozigoto, e somente com uma mulher com sangue do tipo “A” (homozigota ou heterozigota). IV. Um casal pode ter filhos com os quatro tipos sanguíneos, desde que um dos cônjuges tenha o sangue do tipo “A” e o outro do tipo “B” e que ambos sejam heterozigotos. Estão CORRETAS apenas as afirmativas: a) II e III. b) I e IV. c) I e III. d) II e IV. e) III e IV. 4. (PUC-MG) O esquema apresenta uma árvore genealógica de alguns primatas e seus possíveis grupos sanguíneos no sistema ABO, de acordo com a seguinte composição genética: • Indivíduos que apresentem apenas alelo dominante IA e não apresentem IB pertencem ao grupo A. • Indivíduos que apresentem apenas alelo dominante IB e não apresentem IA pertencem ao grupo B. • Indivíduos que apresentem os dois alelos dominantes IA e IB pertencem ao grupo AB. • Indivíduos que apresentem apenas alelos recessivos ii pertencem ao grupo O. De acordo com o esquema, somente humanos podem apresentar os quatro grupos sanguíneos no sistema ABO. Considerando-se apenas os antígenos do sistema ABO, é correto afirmar, EXCETO: a) Apenas dois dos primatas citados podem apresentar indivíduos doadores universais no sistema ABO. b) Orangotangos podem apresentar três grupos sanguíneos, mas chimpanzés, apenas dois. c) Apenas dois dos primatas da árvore podem apresentar indivíduos receptores universais no sistema ABO. d) Alguns gorilas podem receber sangue de alguns orangotangos, mas não de chimpanzés. E.O. DISSERTATIVO 1. (UFV) Ao descobrir que seu genótipo era homozigoto, o Sr. Lalau (indivíduo II-1) elaborou o seguinte heredograma sobre a herança de grupos sanguíneos do sistema ABO. a) Identifique o grupo sanguíneo do indivíduo I-1: b) Qual o genótipo do indivíduo II-5? c) O Sr. Lalau poderá ser receptor de sangue de seu genro para transfusão? d) O indivíduo III-5 NÃO poderá ser de qual grupo sanguíneo? e) No caso do casal III-3 e III-4 ter uma segunda criança, qual é a probabilidade dela ser uma menina e do grupo sanguíneo “B”? 2. (UFG) Nos meios de comunicação é comum a solicitação de doação de sangue, como a do anúncio a seguir. Precisa-se, com urgência, de sangue Tipo “O”, qualquer fator Rh. Doações no Banco de Sangue. Considerando o sistema ABO, explique: a) por que uma pessoa com o fenótipo sanguíneo solicitado é doador universal; b) o tipo de herança genética que determina os grupos sanguíneos desse sistema. 3. (Fac. Santa Marcelina – Medicina) No heredograma estão indicados os tipos sanguíneos de alguns indivíduos de uma família de acordo com os sistemas ABO e Rh.
137VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Considerando que o pai de João apresenta somente aglutininas anti-B no plasma, qual o seu tipo sanguíneo quanto ao sistema ABO? Qual a probabilidade de João ter uma irmã com tipo sanguíneo O? b) Considere que João nasceu com eritroblastose fetal e que sua mãe esteja grávida. Explique por que existe a possibilidade de o futuro irmão de João também apresentar a eritroblastose fetal. 4. (UFJF) Antes do advento da análise de DNA na genética forense, a tipagem dos grupos sanguíneos do sistema ABO era amplamente utilizada em investigações criminais. No exemplo hipotético abaixo, os investigadores forenses coletaram amostras de sangue da vítima, do sangue encontrado na cena do crime e do sangue dos suspeitos. No laboratório, realizaram o teste de aglutinação e obtiveram os resultados representados na tabela a seguir: Amostra de sangue Ocorrência da reação de aglutinação Vítima Positiva para aglutinina anti-B Cena do crime Positiva para aglutinina anti-A Suspeito 1 Negativa para aglutinina anti-A e anti-B Suspeito 2 Positiva para aglutinina anti-A Suspeito 3 Positiva para aglutinina anti-A e anti-B Suspeito 4 Positiva para aglutinina anti-B Com base nos resultados da técnica de aglutinação responda os itens seguintes: a) Os investigadores podem usar o sistema ABO para excluir quais suspeitos? b) Qual o genótipo da amostra de sangue coletada na cena do crime? c) Qual o fenótipo do tipo sanguíneo do suspeito 1? E.O. ENEM 1. (Enem) Em um hospital havia cinco lotes de bolsas de sangue, rotulados com os códigos l, II, III, IV e V. Cada lote continha apenas um tipo sanguíneo não identificado. Uma funcionária do hospital resolveu fazer a identificação utilizando dois tipos de soro, anti-A e anti-B. Os resultados obtidos estão descritos no quadro. Código dos lotes Volume de sangue (L) Soro anti-A Soro anti-B I 22 Não aglutinou Aglutinou II 25 Aglutinou Não aglutinou III 30 Aglutinou Aglutinou IV 15 Não aglutinou Não aglutinou V 33 Não aglutinou Aglutinou Quantos litros de sangue eram do grupo sanguíneo do tipo A? a) 15 b) 25 c) 30 d) 33 e) 55 E.O. UERJ EXAME DISCURSIVO 1. (UERJ) No quadro a seguir, as duas colunas da direita demonstram esquematicamente o aspecto “in vitro” das reações no sangue dos indivíduos de cada grupo sanguíneo ABO aos anti-A e Anti-B. a) Explique o fenômeno que ocorreria com as hemácias de um indivíduo do grupo A ao receber sangue de um indivíduo do grupo B. b) Sabe-se que o aglutinogênio é uma proteína da membrana das hemácias. Explique por que a aglutinação não ocorreria se o aglutinogênio fosse uma proteína citoplasmática. E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Fuvest) Uma mulher de sangue tipo A, casada com um homem de sangue tipo B, teve um filho de sangue tipo O. Se o casal vier a ter outros 5 filhos, a chance deles nascerem todos com sangue do tipo O é: a) igual à chance de nascerem todos com sangue do tipo AB. b) menor que a chance de nascerem todos com sangue do tipo AB. c) maior que a chance de nascerem todos com sangue do tipo AB. d) menor que a chance de nascerem sucessivamente com sangue do tipo AB, A, B, A e B. e) maior que a chance de nascerem sucessivamente com sangue do tipo AB, B, B, A e A. 2. (Unesp) Em um acidente de carro, três jovens sofreram graves ferimentos e foram levados a um hospital, onde foi constatada a necessidade de transfusão de sangue devido a forte hemorragia nos três acidentados. O hospital possuía em seu estoque 1 litro de sangue do tipo AB, 4 litros do tipo B, 6 litros do tipo A e 10 litros do tipo O. Ao se fazer a tipagem sanguínea dos jovens, verificou-se que o sangue de Carlos era do tipo O, o de Roberto do tipo AB e o de Marcos do tipo A. Considerando apenas o sistema ABO, os jovens para os quais
138VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias havia maior e menor disponibilidade de sangue em estoque eram, respectivamente: a) Carlos e Marcos. b) Marcos e Roberto. c) Marcos e Carlos. d) Roberto e Carlos. e) Roberto e Marcos. 3. (Unesp) Paulo e Mariana têm dois filhos, Júlio e Baltazar. Com relação aos tipos sanguíneos do sistema ABO, pai, mãe e os dois filhos têm, cada um deles, um tipo sanguíneo diferente. Em razão disso, pode-se afirmar corretamente que: a) se o pai tem sangue tipo A, a mãe necessariamente tem sangue tipo B. b) se a mãe tem sangue tipo AB, o pai necessariamente terá sangue tipo A ou tipo B. c) se a mãe tem sangue tipo O, um dos filhos terá necessariamente sangue tipo AB. d) se um dos filhos tem sangue tipo AB, o outro necessariamente terá sangue tipo A ou tipo B. e) se um dos filhos tem sangue tipo O, o outro necessariamente terá sangue tipo A ou tipo B. 4. (Unesp) Dois casais, Rocha e Silva, têm, cada um deles, quatro filhos. Quando consideramos os tipos sanguíneos do sistema ABO, os filhos do casal Rocha possuem tipos: diferentes entre si, assim como os filhos do casal Silva. Em um dos casais, marido e mulher têm tipos sanguíneos diferentes, enquanto que no outro casal marido e mulher têm o mesmo tipo sanguíneo. Um dos casais tem um filho adotivo, enquanto que no outro casal os quatro filhos são legítimos. Um dos casais teve um par de gêmeos, enquanto que no outro casal os quatro filhos têm idades diferentes. Considerando-se os tipos sanguíneos do sistema ABO, é correto afirmar que: a) se o casal Silva tem o mesmo tipo sanguíneo, foram eles que adotaram um dos filhos. b) se o casal Rocha tem tipos sanguíneos diferentes, foram eles que adotaram um dos filhos. c) se o casal Silva tem tipos sanguíneos diferentes, eles não são os pais do par de gêmeos. d) se o casal Rocha tem o mesmo tipo sanguíneo, eles não são os pais do par de gêmeos. e) se o casal que adotou um dos filhos é o mesmo que teve um par de gêmeos, necessariamente marido e mulher têm diferentes tipos sanguíneos. E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Fuvest) O casal Fernando e Isabel planeja ter um filho e ambos têm sangue do tipo A. A mãe de Isabel tem sangue do tipo O. O pai e a mãe de Fernando têm sangue do tipo A, mas um outro filho deles tem sangue do tipo O. a) Com relação ao tipo sanguíneo, quais são os genótipos do pai e da mãe de Fernando? b) Qual é a probabilidade de que uma criança gerada por Fernando e Isabel tenha sangue do tipo O? 2. (Fuvest) Nos anos 40, o famoso cineasta Charlie ChapIin foi acusado de ser o pai de uma criança, fato que ele não admitia. Os exames de sangue revelaram que a mãe era do grupo A, a criança do grupo B e Chaplin do grupo O. Ao final do julgamento, Chaplin foi considerado como sendo um possível pai da criança. a) O veredicto é aceitável? Por quê? b) Na hipótese de Chaplin ter tido filhos com a referida mulher, de que tipos sanguíneos eles poderiam ser? 3. (Unicamp) O rei Salomão resolveu uma disputa entre duas mulheres que reclamavam a posse de uma criança. Ao propor dividir a criança ao meio, uma das mulheres desistiu. O rei então concluiu que aquela que havia desistido era de fato a mãe verdadeira. Nos tribunais modernos, um juiz pode utilizar a análise dos grupos sanguíneos e teste de DNA para ajudar a solucionar questões semelhantes. Analisando uma situação em que uma mulher de sangue A atribuía a paternidade de seu filho de sangue O a um homem de sangue B, o juiz não pôde chegar a nenhuma decisão conclusiva. a) Explique por quê. b) Qual deveria ser o grupo sanguíneo do homem para que a decisão pudesse ser conclusiva? c) Com base no teste de DNA, o juiz concluiu que o homem era pai da criança. Por que o teste de DNA permite tirar conclusões tão precisas em casos como este? 4. (Unesp) Um casal tem cinco filhos: Alex, Pedro, Mário, Érica e Ana. Dois dos irmãos são gêmeos univitelinos. Érica, um dos gêmeos, sofreu um acidente e precisa urgentemente de uma transfusão de sangue, e os únicos doadores disponíveis são seus irmãos. Na impossibilidade de se fazer um exame dos tipos sanguíneos, responda: a) Entre seus irmãos, qual seria a pessoa mais indicada para ser o doador? b) Justifique sua resposta. 5. (Unicamp) Os grupos sanguíneos humanos podem ser classificados em 4 tipos: A, AB, B e O, pelo sistema ABO e, de acordo com o sistema Rh, como Rh+ e Rh- . a) Explique como o sangue de uma pessoa pode ser identificado em relação aos sistemas ABO e Rh. b) Explique por que uma pessoa com sangue tipo O é doadora universal mas só pode receber sangue do tipo O, enquanto uma pessoa com sangue AB é receptora universal mas não pode doar para os outros tipos. 6. (Unifesp) Um exemplo clássico de alelos múltiplos é o sistema de grupos sanguíneos humano, em que o alelo I A , que codifica para o antígeno A, é co-dominante sobre o alelo IB , que codifica para o antígeno B. Ambos os alelos são dominantes sobre o alelo i, que não codifica para qualquer antígeno. Dois tipos de soros, anti-A e anti-B, são necessários para a identificação dos quatro grupos sanguíneos: A, B, AB e O.
139VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias a) Complete o quadro a seguir com os genótipos e as reações antigênicas (represente com os sinais + e -) dos grupos sanguíneos indicados. Grupos sanguíneos fenótipos Reação com Genótipos Anti-A Anti-B AB O b) Embora 3 alelos distintos determinem os grupos sanguíneos ABO humanos, por que cada indivíduo é portador de somente dois alelos? 7. (Unicamp) No início do século XX, o austríaco Karl Landsteiner, misturando o sangue de indivíduos diferentes, verificou que apenas algumas combinações eram compatíveis. Descobriu, assim, a existência do chamado sistema ABO em humanos. No quadro abaixo são mostrados os genótipos possíveis e os aglutinogênios correspondentes a cada tipo sanguíneo. Tipo sanguíneo Genótipo Aglutinogênio A IA I A ou IA i A B IB I Bou IB i B AB IA I B A e B O ii Nenhum a) Que tipo ou tipos sanguíneos poderiam ser utilizados em transfusão de sangue para indivíduos de sangue tipo A? Justifique. b) Uma mulher com tipo sanguíneo A, casada com um homem com tipo sanguíneo B, tem um filho considerado doador de sangue universal. Qual a probabilidade de esse casal ter um(a) filho(a) com tipo sanguíneo AB? Justifique sua resposta. 8. (Unicamp) Para desvendar crimes, a polícia científica costuma coletar e analisar diversos resíduos encontrados no local do crime. Na investigação de um assassinato, quatro amostras de resíduos foram analisadas e apresentaram os componentes relacionados na tabela a seguir. Amostras Componentes 1 clorofila, ribose e proteínas 2 ptialina e sais 3 quitina 4 queratina e outras proteínas Com base nos componentes identificados em cada amostra, os investigadores científicos relacionaram uma das amostras, a cabelo, e as demais, a artrópode, planta e saliva. a) A qual amostra corresponde o cabelo? E a saliva? Indique qual conteúdo de cada uma das amostras permitiu a identificação do material analisado. b) Sangue do tipo AB Rh– também foi coletado no local. Sabendo-se que o pai da vítima tem o tipo sanguíneo O Rh– e a mãe tem o tipo AB Rh+ , há possibilidade de o sangue ser da vítima? Justifique sua resposta. 9. (Fuvest) Um tratamento utilizado para certos tipos de doenças do sangue é a destruição completa da medula óssea do paciente e implante de células medulares sadias provenientes de um doador. Eugênio, cujo grupo sanguíneo é A, recebeu um transplante de medula óssea de seu irmão Valentim, cujo grupo sanguíneo é B, e a operação foi bem sucedida. a) Qual será o grupo sanguíneo de Eugênio após o transplante? Por quê? b) Sabendo-se que a mãe e a esposa de Eugênio têm sangue do tipo O, qual será a probabilidade de um futuro filho do casal ter sangue do tipo A? E do tipo B? GABARITO E.O. Aprendizagem 1. A 2. D 3. C 4. C 5. C 6. D 7. C 8. E 9. B 10. E E.O. Fixação 1. C 2. A 3. A 4. E 5. B 6. C 7. B 8. C 9. D 10. B E.O. Complementar 1. C 2. A 3. B 4. D E.O. Dissertativo 1. a) Devido aos filhos do indivíduo I-1 é possível determinar que ele pertence ao grupo B. b) O indivíduo II-5 apresenta genótipo heterozigoto (IA i). c) Não seria possível pois Lalau pertence ao grupo A, assim apenas poderia receber doação de grupo igual ao seu (A) ou grupo O e seu genro pertence ao grupo B. d) Por ter filho pertencente ao grupo O, o indivíduo III-5 não poderia pertencer ao grupo AB. e) A probabilidade de ser menina é de 1/2 e a probabilidade de ser do grupo B é de 1/4, assim: 1/2. 1/4 = 1/8. 2. a) Por não apresentarem aglutinogênios em suas hemácias – o que não oferece risco de aglutinação – e levando em consideração que o volume recebido é pequeno em relação ao volume sanguíneo total do receptor, pessoas tipo O podem doar sangue a pessoas dos demais grupos sanguíneos. b) Os alelos múltiplos de um gene – IA , IB e i – determinantemente os quatro fenótipos do sistema ABO. E a relação de dominância entre esses alelos é assim expressa: I A = IB > i.
140VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. a) O tipo sanguíneo do pai de João é A. A probabilidade de João ter uma irmã com o tipo sanguíneo O é de 12,5%, pois multiplica-se a probabilidade de ser do tipo sanguíneo com a probabilidade de ser menina: H/M IA i I B I A I B I B i i I A i ii 1/4 de ser do tipo sanguíneo O (iii), multiplicado por 1/2 de ser menina, sendo 1/4 × 1/2 = 1/8 = 0,125 ou 12,5%. b) Como João nasceu com eritroblastose fetal, a mãe produziu anticorpos anti-Rh, que tentarão destruir o agente Rh do feto, caso seja Rh positivo. 4. a) Se o sangue encontrado na cena no crime deu positivo para aglutinina anti-A, o suspeito é do tipo sanguíneo B, portanto, podem ser excluídos os suspeitos 1, 3 e 4. b) O genótipo do sangue encontrado na cena do crime pode ser IA I A ou IA i. c) O fenótipo referente ao tipo sanguíneo do suspeito 1 é O. E.O. Enem 1. B E.O. UERJ Exame Discursivo 1. a) As hemácias do receptor começariam a aglutinar em consequência da reação com as aglutininas anti- A. b) Isso aconteceria em decorrência da não acessibilidade do aglutinogênio por parte das aglutininas. E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. A 2. D 3. A 4. A E.O. Dissertativas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. a) Os pais de Fernando apresentam genótipo heterozigoto (IA i). b) A probabilidade de Fernando ser heterozigoto (IA i) é de 2/3. Como a mãe de Isabel é tipo O, então ela só pode ser heterozigota, assim seria 1 ou 100%. A probabilidade de um casal heterozigoto ter uma criança homozigota (ii) é de ¼. Assim deve-se multiplicar as probabilidades: Prob. de Fernando ser IA i e Isabel ser IA i e a criança ii = __2 3 × 1 × __1 4 = ___2 12 = __1 6 . 2. a) O veredito é totalmente inaceitável, pois a criança só pode ter herdado o gene IB de seu pai biológico, como Chaplin pertencia ao grupo O (ii), certamente ele não era o pai da criança. b) Por ter uma filha com tipo sanguíneo B, a mãe é heterozigota (IA i). Assim poderiam ter filhos com tipo A (IA i) ou O (ii). 3. a) A impossibilidade se deve ao fato de que o homem do grupo sanguíneo B pode ser heterozigoto (IB i), logo existe a possibilidade de ele ser pai de criança do grupo O (ii). b) Caso fosse do grupo AB (IA I B ), este homem não poderia ser pai de criança O. c) Pois esse teste se baseia na comparação genética entre indivíduos e seus possíveis progenitores, com alta porcentagem de acerto (99,9%). Caso determinadas sequências forem idênticas entre as pessoas testadas, então o resultado de paternidade é positivo. 4. a) Seria a Ana. b) Gêmeos univitelinos apresentam os mesmos sexos, como a única mulher entre os irmãos é Ana, entende- -se que ela é a irmã gêmea de Érica e a melhor opção para doação. 5. a) Essa identificação pode acontecer pela tipagem sanguínea através da mistura com o soro que contém anticorpos “contra” cada aglutinogênio. Assim uma aglutinação do sangue determina a presença do antígeno. b) O grupo O apresenta os dois tipos de aglutininas (anti-A e anti-B), por esta razão não pode receber sangue de outro grupo sanguíneo. Enquanto que o grupo AB apresenta os dois tipos de aglutinogênios e por isso não pode doar para outros grupos. 6. a) Grupos sanguíneos fenótipos Reação com Genótipos Anti-A Anti-B AB + + IA I B O – – ii b) Porque cada indivíduo apresenta somente um par de cromossomos homólogos, para dada característica, onde se localizam os genes alelos, logo também em par. 7. a) Pessoas que apresentam sangue tipo A podem receber transfusões de sangue do próprio grupo (A) e do tipo O, devido ao fato desses grupos não apresentarem o aglutinogênio B, responsável por desencadear uma reação de aglutinação, em virtude da ação de aglutininas anti-B; presentes no plasma do receptor. b) Se o casal já tem um filho tipo O (doador universal), eles são heterozigotos: IA i x IB i. Assim; pelo cruzamento têm-se a probabilidade de 1/4 ou 25%.
141VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 8. a) O cabelo corresponde à amostra 4, identificada pela queratina. A saliva corresponde à amostra 2, o que é demonstrado pela presença de ptialina. b) O sangue não é da vítima. Isso porque, tendo pai genótipo ii e mãe AB genótipo IAIB ela não poderia apresentar sangue AB. 9. a) Eugênio passa a produzir hemácias do grupo B, já que teve sua medula óssea original completamente destruída antes do transplante. b) Eugênio é geneticamente do grupo A, sendo filho de mãe O (ii), seu genótipo é IA i. Casado com mulher O (ii) poderá ter filhos dos grupos A (IA i) e O (ii) com 50% de chances para cada grupo. A probabilidade de ter filhos do grupo B é, portanto, igual a zero.
FÍSICA CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 4 DINÂMICA
144VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias E.O. APRENDIZAGEM 1. (UECE) Uma criança desliza em um tobogã muito longo, com uma aceleração constante. Em um segundo momento, um adulto, com o triplo do peso da criança, desliza por esse mesmo tobogã, com aceleração também constante. Trate os corpos do adulto e da criança como massas puntiformes e despreze todos os atritos. A razão entre a aceleração do adulto e a da criança durante o deslizamento é: a) 1. b) 2. c) 1/3. d) 4. 2. (UPF) A respeito do comportamento de um bloco apoiado sobre um plano inclinado, analise as afirmativas a seguir e assinale a incorreta. a) À medida que a inclinação do plano com a horizontal cresce, a componente da força peso paralela ao plano também cresce. b) Quando a inclinação do plano com a horizontal for de 30°, a componente da força peso paralela ao plano terá um valor igual ao valor da metade do peso do bloco. c) Para que a componente da força peso paralela ao plano tenha o mesmo valor que a componente perpendicular ao plano, é preciso que a inclinação do plano seja de 45°. d) Para um ângulo de 60° de inclinação, a componente da força peso paralela ao plano será de √ __ 3 do peso do bloco. e) O peso do bloco será sempre o mesmo, independentemente do ângulo de inclinação do plano. 3. (UPE) Suponha um bloco de massa m = 2 kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força F = 16 N é aplicada sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir. Qual é a intensidade da reação normal do plano de apoio e a aceleração do bloco, respectivamente, sabendo-se que sen60° = 0,85, cos60° = 0,50 e g = 10 m/s2? a) 6,4 N e 4 m/s2 . b) 13, 6 N e 4 m/s2 . c) 20,0 N e 8 m/s2 . d) 16,0 N e 8 m/s2 . e) 8,00 N e 8 m/s2 . 4. (Ufes) Um bloco de massa m, inicialmente parado na base de um plano inclinado, indicado na figura a seguir, recebe um rápido empurrão que o faz subir o plano, passando pelos pontos A e B, atingindo o ponto de altura máxima C e retornando ao ponto de partida. O atrito entre o bloco e o plano é desprezível. A 0 v0 B C Com relação ao módulo da força resultante que atua sobre o bloco, durante a subida, quando passa pelos pontos indicados, é correto afirmar que: a) | __› F A | > | __› F B | > | __› F C |. b) | __› F A | = | __› F B | = | __› F C | ≠ 0. c) | __› F A | > | __› F B | ; | __› F C | ≠ 0. d) | __› F A | < | __› F B | < | __› F C |. e) | __› F A | = | __› F B | = | __› F C | = 0. 5. (Mackenzie) No instante em que iniciamos a medida do tempo de movimento de um corpo que desce um plano inclinado perfeitamente liso, o módulo de sua velocidade é de 1 m/s. Após 4 s, o módulo da velocidade desse corpo é 3,5 vezes o módulo de sua velocidade no final do primeiro segundo. Adotando g = 10m/s2 , a inclinação do plano (ângulo que o plano inclinado forma com a horizontal) é dada pelo ângulo cujo seno vale: a) 0,87. b) 0,71. c) 0,68. d) 0,60. e) 0,50. 6. (Uespi) A figura a seguir ilustra duas pessoas (representadas por círculos), uma em cada margem de um rio, puxando um bote de massa 600 kg através de cordas ideais paralelas ao solo. Neste instante, o ângulo que cada corda faz com a direção da correnteza do rio vale θ = 37°, o módulo da força de tensão em cada corda é DECOMPOSIÇÃO DE FORÇAS E PLANO INCLINADO COMPETÊNCIA(s) 1, 5 e 6 HABILIDADE(s) 2, 17, 19 e 20 CN AULAS 27 E 28
145VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias F=80 N, e o bote possui aceleração de módulo 0,02 m/s2 , no sentido contrário ao da correnteza (o sentido da correnteza está indicado por setas tracejadas). Considerando sen(37°) = 0,6 e cos(37°) = 0,8, qual é o módulo da força que a correnteza exerce no bote? a) 18 N b) 24 N c) 62 N d) 116 N e) 138 N 7. (PUC-RJ) Um ciclista tentando bater um recorde de velocidade em uma bicicleta desce, a partir do repouso, a distância de 1440 m em uma montanha cuja inclinação é de 30°. Calcule a velocidade atingida pelo ciclista ao chegar à base da montanha. Dados: Não há atrito e g = 10 m/s2 a) 84 m/s b) 120 m/s c) 144 m/s d) 157 m/s e) 169 m/s 8. (EEAR) Um corpo está submetido à ação de duas forças com intensidades 5 N e 4 N, respectivamente, que formam entre si, um ângulo de 60º. O módulo da força resultante que atua sobre o corpo será a) √ ___ 29 . b) √ ___ 41 . c) √ ___ 61 . d) √ ___ 91 . 9. (G1 – IFCE) Um conjunto de caixas precisa ser deslocado através de um plano inclinado, conforme mostra a figura abaixo. Nesta figura, as massas das 3 caixas A, B e C são, respectivamente, mA = 12 kg, mB = 8 kg e mC = 20 kg. O fio que as une é inextensível e está conectado às caixas A e C. A polia é ideal e o atrito das caixas é desprezível. Nesta situação, a intensidade da força que o bloco A exerce sobre o bloco B é: (Considere a aceleração da gravidade como sendo g = 10 m/s2 , e também cosa = 0,8 e sena = 0,6.) a) 96 N. b) 60 N. c) 72 N. d) 64 N. e) 100 N. E.O. FIXAÇÃO 1. Dois blocos, A e B, cujas massas são mA e mB (mA < mB ), unidas por uma barra de massa m muito menor que a massa de A, deslizam com atrito desprezível sobre um plano inclinado no laboratório, como mostra a figura abaixo. Sendo a resistência do ar desprezível nas condições desta experiência, é correto afirmar-se sobre a tensão na barra: a) é nula. b) a barra está comprimida, sendo sua tensão proporcional a mB – mA . c) a barra está comprimida, sendo sua tensão proporcional a mB + mA . d) a barra está distendida, sendo sua tensão proporcional a mB – mA . e) a barra está distendida, sendo sua tensão proporcional a mB + mA . 2. (UFTM) A figura 1 mostra um carrinho transportando um corpo de massa m por um plano sem atrito, inclinado em 30º com a horizontal. Ele é empurrado para cima, em linha reta e com velocidade constante, por uma força constante de intensidade F1 = 80 N. A figura 2 mostra o mesmo carrinho, já sem o corpo de massa m, descendo em linha reta, e mantido com velocidade constante por uma força também constante de intensidade F2 = 60 N. Adotando g = 10 m/s2 , pode-se afirmar que a massa m vale, em kg: a) 2. b) 4. c) 6. d) 8. e) 10.
146VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 3. Três blocos A, B e C, de massas MA = 1,0 kg e MB = MC = 2,0 kg, estão acoplados através de fios inextensíveis e de pesos desprezíveis, conforme o esquema abaixo. Desconsiderando o atrito entre a superfície e os blocos e, também, nas polias, a aceleração do sistema, em m/s2 , é igual a: a) 2,0. b) 3,0. c) 4,0. d) 5,0. 4. (UFPB) Um frigobar de massa de 10 kg será transportado para dentro de um caminhão do tipo baú. Para esse fim, utiliza-se uma rampa inclinada de 3 m de comprimento com 1,5 m de altura, acoplada a um sistema mecânico composto por um cabo de aço de massa desprezível, uma polia e um motor. O procedimento funciona da seguinte maneira: uma das extremidades do cabo é presa ao frigobar e a outra extremidade, ao motor, que puxará o frigobar através da rampa até ficar em segurança dentro do baú, conforme ilustrado na figura a seguir. Nesse contexto, ao ser ligado, o motor imprime uma tensão ao cabo, de forma que o frigobar, partindo do repouso, atinge uma velocidade de 0,8 m/s no final do primeiro metro de deslocamento. Em seguida, a tensão no cabo é modificada para 50 N. Nesse caso, o módulo da velocidade com que o frigobar entrará no caminhão é de: a) 0,8 m/s. b) 1,0 m/s. c) 1,2 m/s. d) 1,5 m/s. e) 1,8 m/s. 5. (FGV) A jabuticabeira é uma árvore que tem seus frutos espalhados em toda a extensão de seus galhos e tronco. Após a florada, as frutinhas crescem presas por um frágil cabinho que as sustenta. Cedo ou tarde, devido ao processo de amadurecimento e à massa que ganharam se desenvolvendo, a força gravitacional finalmente vence a força exercida pelo cabinho. Considere a jabuticaba, supondo-a perfeitamente esférica e na iminência de cair. Esquematicamente, o cabinho que segura a pequena fruta aponta para o centro da esfera que representa a frutinha. Paralela ao galho no ponto em que se prende a jabuticaba fi Se essa jabuticaba tem massa de 8 g, a intensidade da componente paralela ao galho da força exercida pelo cabinho e que permite o equilíbrio estático da jabuticaba na posição mostrada na figura é, em newtons, aproximadamente: Dados: aceleração da gravidade = 10 m/s2 senθ = 0,54 cosθ = 0,84 a) 0,01. b) 0,04. c) 0,09. d) 0,13. e) 0,17. 6. Os corpos A, B e C a seguir representados possuem massas m(A) = 3 kg, m(B) = 2 kg e m(C) = 5 kg. Considerando que estão apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa e que a força F vale 20 N, determine a intensidade da força que o corpo A exerce no corpo B. F A B C a) 14 N b) 8 N c) 2 N d) 10 N e) 12 N 7. (Mackenzie) No sistema a seguir, o fio e a polia são considerados ideais e o atrito entre as superfícies em contato é desprezível. Abandonando-se o corpo B a partir do repouso, no ponto M, verifica-se que, após 2 s, ele passa pelo ponto N com velocidade de 8 m/s. Sabendo-se que a massa do corpo A é de 5 kg, a massa do corpo B é:
147VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias Dados: g = 10 m/s2 cos 37º = 0,8 sen 37º = 0,6 N M 37º B A a) 1 kg. b) 2 kg. c) 3 kg. d) 4 kg. e) 5 kg. 8. (PUC-MG) Um bloco de 5 kg e um bloco de 10 kg deslizam por um plano inclinado sem atrito. Pode-se afirmar que: a) ambos têm a mesma aceleração. b) o bloco de 5 kg tem o dobro da aceleração do bloco de 10 kg. c) o bloco de 10 kg tem o dobro da aceleração do bloco de 5 kg. d) a aceleração dos blocos depende da força normal do plano sobre eles. 9. (Mackenzie) Na figura esquematizada acima, os corpos A e B encontram-se em equilíbrio. O coeficiente de atrito estático entre o corpo A e o plano inclinado vale μ = 0,500 e o peso do corpo B é PB = 200 N. Considere os fios e as polias ideais e o fio que liga o corpo A é paralelo ao plano inclinado. Sendo senθ = 0,600 e cosθ = 0,800, o peso máximo que o corpo A pode assumir é: a) 100 N. b) 300 N. c) 400 N. d) 500 N. e) 600 N. 10. (G1 – CPS) No trabalho de despoluir o Rio Tietê, na cidade de São Paulo, uma balsa carrega uma draga movendo-se paralelamente às margens do rio. A balsa é tracionada por dois cabos de aço, que aplicam forças iguais. A força resultante das forças de tração dos cabos de aço é: a) T. b) √ ____ ______ 2 ∙ T 3 . c) √ __ 2 ∙ T. d) √ __ 3 ∙ T. e) 2 ∙ T. E.O. COMPLEMENTAR 1. Um bloco sobe por uma superfície inclinada, sem atrito, submetido à ação de seu peso e à força exercida pela superfície. A figura a seguir ilustra um breve instante desse movimento. A alternativa que melhor representa, respectivamente, os vetores velocidade, aceleração e força resultante é: a) b) c) d) 2. (Fatec) Um corpo está sujeito a três forças coplanares, cujas intensidades constantes são 10 N, 4,0 N e 3,0 N. Suas orientações encontram-se definidas no esquema: 37º x y 4,0N 10N 3,0N DADOS sen 37º = 0,60 cos 37º = 0,80
148VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias A aceleração que o corpo adquire quando submetido exclusivamente a essas três forças tem módulo 2,0 m/s2 . Pode-se concluir que a massa do corpo é, em kg: a) 8,5. b) 6,5. c) 5,0. d) 2,5. e) 1,5. 3. (UFU) Um bloco de massa M = 8 kg encontra-se apoiado em um plano inclinado e conectado a um bloco de massa m por meio de polias, conforme figura a seguir. Dados: sen30º = __1 2 e cos30º = √ __ 3 /2 O sistema encontra-se em equilíbrio estático, sendo que o plano inclinado está fixo no solo. As polias são ideais e os fios de massa desprezível. Considerando g = 10 m/s2 , θ = 30º e que não há atrito entre o plano inclinado e o bloco de massa M, marque a alternativa que apresenta o valor correto da massa m, em kg. a) 2 √ __ 3 c) 2 b) 4 √ __ 3 d) 4 E.O. DISSERTATIVO 1. (UFG) Para se levar caixas contendo mercadorias ao topo de uma montanha em uma estação de esqui, usa-se um trenó para subir uma rampa cuja inclinação é θ = 30º. O trenó é puxado por um motor e sobe com uma velocidade constante de 7,5 m/s. Dado: g = 10 m/s2 Em dado instante do transporte de mercadorias, a última caixa se desprende, estando à altura h = 5 m. Considerando que o atrito é desprezível na rampa e que a caixa fica livre a partir do instante em que se solta: a) desenhe um diagrama contendo as forças que atuam sobre a caixa e determine sua aceleração; b) calcule o tempo que a caixa levará para retornar à base da rampa. 2. (UFRJ) Deseja-se manter um bloco em repouso sobre um plano inclinado 30° com a horizontal. Para isso, como os atritos entre o bloco e o plano inclinado são desprezíveis, é necessário aplicar sobre o bloco uma força. Numa primeira experiência, mantém-se o bloco em repouso aplicando uma força horizontal __› F , cujo sentido está indicado na figura 1. Numa segunda experiência, mantém-se o bloco em repouso aplicando uma força __› F paralela ao plano inclinado, cujo sentido está indicado na figura 2. Calcule a razão | __› F | ____ | __› F' | . 3. A velocidade do aeromodelo está aumentando, diminuindo ou é constante? Justifique. 7N 8N 8N 5N MOVIMENTO 4. (UFRJ) Uma pessoa idosa, de 68 kg, ao se pesar, o faz apoiada em sua bengala como mostra a figura. Com a pessoa em repouso a leitura da balança é de 650 N. Considere g = 10 m/s2 . a) Supondo que a força exercida pela bengala sobre a pessoa seja vertical, calcule o seu módulo e determine o seu sentido. b) Calcule o módulo da força que a balança exerce sobre a pessoa e determine a sua direção e o seu sentido.
149VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 5. (UnB) Calcule a razão m1 /m2 das massas dos blocos para que, em qualquer posição, o sistema sem atrito representado na figura a seguir esteja sempre em equilíbrio. Multiplique o valor calculado por 10 e despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. m2 30 cm 50 cm 40 cm m1 6. (Unirio) Um corpo A, de 10 kg, é colocado num plano horizontal sem atrito. Uma corda ideal de peso desprezível liga o corpo A a um corpo B, de 40 kg, passando por uma polia de massa desprezível e também sem atrito. O corpo B, inicialmente em repouso, está a uma altura de 0,36 m, como mostra a figura. Sendo a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 , determine: A B 0,36 m a) o módulo da tração na corda. b) o mínimo intervalo de tempo necessário para que o corpo B chegue ao solo. 7. (Ufrrj) Um objeto desliza sobre um longo plano inclinado de 30° em relação à horizontal. Admitindo que não haja atrito entre o plano e o objeto e considerando g = 10 m/s2 : a) faça um esboço esquematizando todas as forças atuantes no objeto. b) explique o tipo de movimento adquirido pelo objeto em função da força resultante. 8. (PUC-RJ) Uma partícula sobe um plano inclinado, a partir da base, com velocidade inicial v0 = 15 m/s. O plano é liso e forma um ângulo θ = 30° com a horizontal. Considere g = 10 m/s2 . V θ 0 a) Isole a partícula e coloque as forças que atuam sobre ela. b) Obtenha a aceleração a da partícula num instante genérico. c) Quanto tempo leva a partícula subindo o plano? d) Qual a velocidade da partícula quando chegar à base do plano na volta? 9. (UFRN) Paulinho, após ter assistido a uma aula de Física sobre plano inclinado, decide fazer uma aplicação prática do assunto: analisar o que ocorre com ele e sua tábua de morro (usada no "esquibunda"), ao descer uma duna, inclinada de 30° em relação à horizontal e cuja extensão é de 40 m. Inicialmente, Paulinho passa numa farmácia e verifica que a massa total, mt , do conjunto (isto é, sua massa mais a massa da tábua) é de 60 kg. Sendo a tábua de fórmica, bastante lisa e lubrificada com parafina, ele decide, numa primeira aproximação, desprezar o atrito entre a tábua e a areia da duna bem como a resistência do ar. Admitindo que, em nenhum momento da descida, Paulinho coloca os pés em contato com a areia, considerando que a aceleração da gravidade é 10 m/s2 e lembrando que sen 30°= ___1 2 : a) determine a velocidade, em m/s e em km/h, com que o conjunto (Paulinho com a tábua) chegará à base da duna, supondo que ele tenha partido, do topo, do estado de repouso; b) reproduza, a figura a seguir e faça o diagrama das forças externas que atuam no conjunto, colocando essas forças no centro de massa do bloco; (Observe que, na figura, o bloco representa o conjunto, e o plano inclinado representa a duna.) 30º CONJUNTO (Paulinho + tábua) DUNA c) calcule o valor da força resultante que atua no conjunto; d) indique se a velocidade com que o conjunto chegará à base da duna será maior, igual ou menor que a velocidade determinada no subitem A, se o atrito entre a tábua e a areia for levado em conta. Justifique. E.O. UERJ EXAME DE QUALIFICAÇÃO 1. (UERJ) Um bloco de madeira encontra-se em equilíbrio sobre um plano inclinado de 45° em relação ao solo. A intensidade da força que o bloco exerce perpendicularmente ao plano inclinado é igual a 2,0 N. Entre o bloco e o plano inclinado, a intensidade da força de atrito, em newtons, é igual a: a) 0,7. b) 1,0. c) 1,4. d) 2,0.
150VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (UERJ) A figura a seguir representa o plano inclinado ABFE, inserido em um paralelepípedo retângulo ABCDEFGH de base horizontal, com 6 m de altura CF, 8 m de comprimento BF e 15 m de largura AB , em repouso, apoiado no solo. Considere o deslocamento em movimento retilíneo de um corpo P1 de M até N e de um corpo P2 de A até F. Admita as seguintes informações: • P1 e P2 são corpos idênticos; • F1 e F2 são, respectivamente, as componentes dos pesos de P1 e P2 ao longo das respectivas trajetórias; • M e N são, respectivamente, os pontos médios das arestas AB e EF. Considerando esses dados, a razão F ___1 F2 equivale a: a) ____ 17 6 . b) ___ 4 3 . c) √ ___ _____ 15 3 . d) √ ___ _____ 13 2 . 3. (UERJ) O carregador deseja levar um bloco de 400 N de peso até a carroceria do caminhão, a uma altura de 1,5 m, utilizando-se de um plano inclinado de 3,0 m de comprimento, conforme a figura: Desprezando o atrito, a força mínima com que o carregador deve puxar o bloco, enquanto este sobe a rampa, será, em N, de: a) 100 b) 150 c) 200 d) 400 E.O. UERJ EXAME DISCURSIVO 1. (UERJ) Um jovem, utilizando peças de um brinquedo de montar, constrói uma estrutura na qual consegue equilibrar dois corpos, ligados por um fio ideal que passa por uma roldana. Observe o esquema. Admita as seguintes informações: • os corpos 1 e 2 têm massas respectivamente iguais a 0,4 kg e 0,6 kg; • a massa do fio e os atritos entre os corpos e as superfícies e entre o fio e a roldana são desprezíveis. Nessa situação, determine o valor do ângulo β. E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMPE UNIFESP) 1. (Unesp) Num jato que se desloca sobre uma pista horizontal, em movimento retilíneo uniformemente acelerado, um passageiro decide estimar a aceleração do avião. Para isto, improvisa um pêndulo que, quando suspenso, seu fio fica aproximadamente estável, formando um ângulo θ = 25º com a vertical e em repouso em relação ao avião. Considere que o valor da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s2 , e que sen 25º ≅ 0,42; cos 25º ≅ 0,90; tan 25º ≅ 0,47. Das alternativas, qual fornece o módulo aproximado da aceleração do avião e melhor representa a inclinação do pêndulo? a) b) c) d) e)
151VOLUME 4 CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias 2. (Unesp) Um corpo de 1,0 kg em repouso é submetido à ação de 3 forças coplanares, como ilustrado na figura. Esse corpo passa a se locomover em movimento retilíneo acelerado no plano. Pode-se afirmar que o módulo da aceleração do corpo, em m/s2 , a direção e o sentido do movimento são, respectivamente: a) 1, paralela ao eixo y e para cima. b) 2, paralela ao eixo y e para baixo. c) 2,5, formando 45° com x e para cima. d) 4, formando 60° com x e para cima. e) 4, paralela ao eixo y e para cima. 3. (Fuvest) O mostrador de uma balança, quando um objeto é colocado sobre ela, indica 100 N, como esquematizado em A. Se tal balança estiver desnivelada, como se observa em B, seu mostrador deverá indicar, para esse mesmo objeto, o valor de: a) 125 N. d) 80 N. b) 120 N. e) 75 N. c) 100 N. E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (Fuvest) As figuras a seguir mostram dois arranjos (A e B) de polias, construídos para erguer um corpo de massa M = 8 kg. Despreze as massas das polias e da corda, bem como os atritos. Calcule as forças FA e FB , em newton, necessárias para manter o corpo suspenso e em repouso nos dois casos. Adote: aceleração da gravidade = 10 m/s2 . 2. (Unesp) Considere dois blocos A e B, com massas mA e mB respectivamente, em um plano inclinado, como apresentado na figura. Desprezando forças de atrito, representando a aceleração da gravidade por g e utilizando dados da tabela acima: a) determine a razão mA /mB para que os blocos A e B permaneçam em equilíbrio estático. b) determine a razão mA /mB para que o bloco A desça o plano com aceleração g/4. 3. (Unesp) A figura a seguir representa, em escala, as forças ___› F 1 e ___› F 2 que atuam sobre um objeto de massa m = 1,0 kg. m 1N F1 1N ESCALA F2 Determine: a) o módulo da força resultante que atua sobre o objeto; b) o módulo da aceleração que a força resultante imprime ao objeto. 4. (Unesp) A figura mostra um bloco de massa m subindo uma rampa sem atrito, inclinada de um ângulo θ, depois de ter sido lançado com uma certa velocidade inicial. θ m g Desprezando a resistência do ar: a) faça um diagrama vetorial das forças que atuam no bloco e especifique a natureza de cada uma delas. b) determine o módulo da força resultante no bloco, em termos da massa m, da aceleração g da gravidade e do ângulo θ. Dê a direção e o sentido dessa força.