PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 1 (1º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2011
Em setembro de 1957, após os primeiros experimentos que culminaram na determinação da estrutura tridimensional do DNA, o cientista Francis Crick fez a seguinte declaração:
É difícil resistir à conclusão de que o DNA é material genético. Se este for o caso, nosso problema é aprender como o DNA reproduz a si mesmo [....]. A ideia básica é que duas cadeias de DNA, que se encaixam como uma mão em uma luva, são separadas de alguma forma e a mão então serve como molde para uma nova luva, enquanto a luva atua como molde para uma nova mão. Consequentemente, teremos duas mãos usando luvas onde havia apenas uma. Em termos químicos, imaginávamos que os monômeros fornecidos pela célula se alinham ao longo da cadeia molde com bases complementares formando pares.
SCHLENOFF, Daniel C., O Progresso de Crick. Scientific American Brasil, São Paulo, ano 6, n. 64, set. 2007. p. 10. [Adaptado]
Tendo como base a declaração de Crick, explique o processo de duplicação semiconservativa do DNA. (5,0 pontos)
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Resposta (item único)
Na analogia de Crick, a "mão" e a "luva" são as duas cadeias (fitas) de nucleotídeos da dupla hélice, unidas por pontes de hidrogênio entre bases complementares: adenina com timina (\text{A=T}, duas pontes) e citosina com guanina (\text{C}\equiv\text{G}, três pontes).
O processo ocorre assim:
- Separação das fitas: a helicase rompe as pontes de hidrogênio e abre a dupla hélice, formando a forquilha de replicação. As duas fitas ficam expostas.
- Molde: cada fita original serve de molde (a "mão" molda uma nova "luva" e vice-versa).
- Pareamento: os nucleotídeos livres (monômeros fornecidos pela célula, na forma de desoxirribonucleotídeos trifosfatados) se alinham ao longo do molde por complementaridade de bases: A com T e C com G.
- Polimerização: a DNA polimerase une os nucleotídeos por ligações fosfodiéster, sempre no sentido 5' \to 3', formando a nova fita. Uma fita é sintetizada de modo contínuo e a outra de modo descontínuo, em fragmentos (de Okazaki) unidos depois pela ligase.
- Resultado: formam-se duas moléculas de DNA idênticas à original. Cada uma tem uma fita antiga (conservada da molécula-mãe) e uma fita nova, recém-sintetizada.
Por isso a duplicação é semiconservativa: metade da molécula original é conservada em cada molécula-filha. Na imagem de Crick, passamos a ter duas mãos com luvas onde havia apenas uma, e cada par mantém uma peça original.
A duplicação é semiconservativa: as fitas se separam, cada uma serve de molde para uma fita nova com bases complementares, e cada DNA-filho fica com uma fita antiga e uma nova.
Assunto: DNA, RNA e replicação.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2011 · 1º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗