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10.E: Reprodução celular (exercícios)

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    10.1: Divisão celular

    A continuidade da vida de uma célula para outra tem sua base na reprodução das células por meio do ciclo celular. O ciclo celular é uma sequência ordenada de eventos que descreve os estágios da vida de uma célula, desde a divisão de uma única célula-mãe até a produção de duas novas células-filhas. Os mecanismos envolvidos no ciclo celular são altamente regulados.

    Perguntas de revisão

    Uma célula diploide tem_______ o número de cromossomos como uma célula haplóide.

    1. um quarto
    2. metade
    3. duas vezes
    4. quatro vezes
    Resposta

    C

    As características de um organismo são determinadas pela combinação específica de _____ herdado.

    1. células.
    2. genes.
    3. proteínas.
    4. cromátides.
    Resposta

    B

    O primeiro nível de organização do DNA em uma célula eucariótica é mantido por qual molécula?

    1. coesão
    2. condensação
    3. cromatina
    4. histona
    Resposta

    D

    Cópias idênticas da cromatina mantidas juntas pela coesina no centrômero são chamadas de _____.

    1. histonas.
    2. nucleossomos.
    3. cromatina.
    4. cromátides irmãs.
    Resposta

    D

    Resposta gratuita

    Compare e contraste uma célula somática humana com um gameta humano.

    Resposta

    As células somáticas humanas têm 46 cromossomos: 22 pares e 2 cromossomos sexuais que podem ou não formar um par. Esta é a condição de 2 n ou diploide. Os gametas humanos têm 23 cromossomos, um de cada um dos 23 cromossomos únicos, um dos quais é um cromossomo sexual. Essa é a condição n ou haplóide.

    Qual é a relação entre um genoma, cromossomos e genes?

    Resposta

    O genoma consiste na soma total dos cromossomos de um organismo. Cada cromossomo contém centenas e às vezes milhares de genes, segmentos de DNA que codificam um polipeptídeo ou RNA e uma grande quantidade de DNA sem função conhecida.

    Os cromossomos eucarióticos são milhares de vezes mais longos do que uma célula típica. Explique como os cromossomos podem caber dentro de um núcleo eucariótico.

    Resposta

    A dupla hélice do DNA é enrolada em torno das proteínas histônicas para formar estruturas chamadas nucleossomos. Os nucleossomos e o DNA ligante entre eles são enrolados em uma fibra de 30 nm. Durante a divisão celular, a cromatina é ainda mais condensada pelo empacotamento de proteínas.

    10.2: O ciclo celular

    O ciclo celular é uma série ordenada de eventos envolvendo crescimento e divisão celular que produz duas novas células-filhas. As células no caminho para a divisão celular passam por uma série de estágios de crescimento, replicação e divisão de DNA precisamente cronometrados e cuidadosamente regulados que produzem duas células idênticas (clones). O ciclo celular tem duas fases principais: a interfase e a fase mitótica.

    Perguntas de revisão

    Os cromossomos são duplicados durante qual estágio do ciclo celular?

    1. Fase G 1
    2. Fase S
    3. prófase
    4. prometáfase
    Resposta

    B

    Qual dos seguintes eventos não ocorre durante alguns estágios da interfase?

    1. Duplicação de DNA
    2. duplicação de organelas
    3. aumento no tamanho da célula
    4. separação das cromátides irmãs
    Resposta

    D

    Os fusos mitóticos surgem de qual estrutura celular?

    1. centrômero
    2. centrossoma
    3. cinetocoro
    4. sulco de clivagem
    Resposta

    B

    A fixação das fibras do fuso mitótico aos cinetócoros é uma característica de qual estágio da mitose?

    1. prófase
    2. prometáfase
    3. metáfase
    4. anáfase
    Resposta

    B

    O desempacotamento dos cromossomos e a formação de um novo envelope nuclear são características de qual estágio da mitose?

    1. prometáfase
    2. metáfase
    3. anáfase
    4. telófase
    Resposta

    D

    A separação das cromátides irmãs é uma característica de qual estágio da mitose?

    1. prometáfase
    2. metáfase
    3. anáfase
    4. telófase
    Resposta

    C

    Os cromossomos se tornam visíveis sob um microscópio óptico durante qual estágio da mitose?

    1. prófase
    2. prometáfase
    3. metáfase
    4. anáfase
    Resposta

    UMA

    A fusão das vesículas de Golgi na placa metáfase das células vegetais em divisão forma qual estrutura?

    1. placa celular
    2. anel de actina
    3. sulco de clivagem
    4. fuso mitótico
    Resposta

    UMA

    Resposta gratuita

    Descreva resumidamente os eventos que ocorrem em cada fase da interfase.

    Resposta

    Durante o G 1, a célula aumenta de tamanho, o DNA genômico é avaliado quanto a danos e a célula armazena reservas de energia e os componentes para sintetizar o DNA. Durante a fase S, os cromossomos, os centrossomos e os centríolos (células animais) se duplicam. Durante a fase G 2, a célula se recupera da fase S, continua a crescer, duplica algumas organelas e desmonta outras organelas.

    Medicamentos quimioterápicos, como vincristina e colchicina, interrompem a mitose ao se ligarem à tubulina (a subunidade dos microtúbulos) e interferirem na montagem e desmontagem dos microtúbulos. Exatamente qual estrutura mitótica é alvo dessas drogas e que efeito isso teria na divisão celular?

    Resposta

    O fuso mitótico é formado por microtúbulos. Os microtúbulos são polímeros da proteína tubulina; portanto, é o fuso mitótico que é interrompido por essas drogas. Sem um fuso mitótico funcional, os cromossomos não serão classificados ou separados durante a mitose. A célula ficará parada em mitose e morrerá.

    Descreva as semelhanças e diferenças entre os mecanismos de citocinese encontrados nas células animais e os das células vegetais.

    Resposta

    Existem poucas semelhanças entre a citocinese de células animais e de células vegetais. Nas células animais, um anel de fibras de actina é formado ao redor da periferia da célula na antiga placa metáfase (sulco de clivagem). O anel de actina se contrai para dentro, puxando a membrana plasmática em direção ao centro da célula até que a célula seja comprimida em duas. Nas células vegetais, uma nova parede celular deve ser formada entre as células filhas. Devido às paredes celulares rígidas da célula-mãe, a contração do meio da célula não é possível. Em vez disso, um fragmoplasto se forma primeiro. Posteriormente, uma placa celular é formada no centro da célula na antiga placa metáfase. A placa celular é formada por vesículas de Golgi que contêm enzimas, proteínas e glicose. As vesículas se fundem e as enzimas constroem uma nova parede celular a partir das proteínas e da glicose. A placa celular cresce e, eventualmente, se funde com a parede celular da célula-mãe.

    Liste alguns motivos pelos quais uma célula que acabou de completar a citocinese pode entrar na fase G 0 em vez da fase G 1.

    Resposta

    Muitas células entram temporariamente em G 0 até atingirem a maturidade. Algumas células só são acionadas para entrar no G 1 quando o organismo precisa aumentar esse tipo específico de célula. Algumas células só se reproduzem após uma lesão no tecido. Algumas células nunca se dividem quando atingem a maturidade.

    Quais eventos do ciclo celular serão afetados em uma célula que produz proteína de coesina mutada (não funcional)?

    Resposta

    Se a coesina não estiver funcional, os cromossomos não são empacotados após a replicação do DNA na fase S da interfase. É provável que as proteínas da região centromérica, como o cinetocoro, não se formem. Mesmo que as fibras do fuso mitótico pudessem se fixar às cromátides sem empacotamento, os cromossomos não seriam separados ou separados durante a mitose.

    10.3: Controle do ciclo celular

    A duração do ciclo celular é altamente variável, mesmo dentro das células de um único organismo. Em humanos, a frequência de renovação celular varia de algumas horas no início do desenvolvimento embrionário, a uma média de dois a cinco dias para células epiteliais e a uma vida humana inteira passada em G0 por células especializadas, como neurônios corticais ou células musculares cardíacas. Também há variação no tempo que uma célula passa em cada fase do ciclo celular.

    Perguntas de revisão

    Em qual dos pontos de verificação do ciclo celular as forças externas têm maior influência?

    1. Ponto de verificação G 1
    2. Ponto de verificação G 2
    3. Meu ponto de verificação
    4. Ponto de verificação G 0
    Resposta

    UMA

    Qual é o principal pré-requisito para a liberação no posto de controle do G 2?

    1. a célula atingiu um tamanho suficiente
    2. um estoque adequado de nucleotídeos
    3. replicação precisa e completa do DNA
    4. fixação adequada das fibras do fuso mitótico aos cinetócoros
    Resposta

    C

    Se o ponto de verificação M não for liberado, qual estágio da mitose será bloqueado?

    1. prófase
    2. prometáfase
    3. metáfase
    4. anáfase
    Resposta

    D

    Qual proteína é um regulador positivo que fosforila outras proteínas quando ativada?

    1. p53
    2. proteína de retinoblastoma (Rb)
    3. ciclina
    4. quinase dependente de ciclina (Cdk)
    Resposta

    D

    Muitas das proteínas reguladoras negativas do ciclo celular foram descobertas em que tipo de células?

    1. gametas
    2. células em G 0
    3. células cancerosas
    4. células-tronco
    Resposta

    C

    Qual molécula reguladora negativa pode desencadear o suicídio celular (apoptose) se os eventos vitais do ciclo celular não ocorrerem?

    1. p53
    2. p21
    3. proteína de retinoblastoma (Rb)
    4. quinase dependente de ciclina (Cdk)
    Resposta

    UMA

    Resposta gratuita

    Descreva as condições gerais que devem ser atendidas em cada um dos três principais pontos de verificação do ciclo celular.

    Resposta

    O ponto de verificação G 1 monitora o crescimento celular adequado, o estado do DNA genômico, os estoques adequados de energia e os materiais para a fase S. No ponto de verificação do G 2, o DNA é verificado para garantir que todos os cromossomos foram duplicados e que não há erros no DNA recém-sintetizado. Além disso, o tamanho da célula e as reservas de energia são avaliados. O ponto de verificação M confirma a correta fixação das fibras do fuso mitótico aos cinetócoros.

    Explique as funções dos reguladores positivos do ciclo celular em comparação com os reguladores negativos.

    Resposta

    Reguladores celulares positivos, como ciclina e Cdk, realizam tarefas que levam o ciclo celular para o próximo estágio. Reguladores negativos como Rb, p53 e p21 bloqueiam a progressão do ciclo celular até que certos eventos ocorram.

    Quais etapas são necessárias para que o Cdk se torne totalmente ativo?

    Resposta

    O Cdk deve se ligar a uma ciclina e deve ser fosforilado na posição correta para se tornar totalmente ativo.

    Rb é um regulador negativo que bloqueia o ciclo celular no ponto de verificação G 1 até que a célula atinja o tamanho necessário. Qual mecanismo molecular o Rb emprega para interromper o ciclo celular?

    Resposta

    O Rb é ativo quando é desfosforilado. Nesse estado, Rb se liga ao E2F, que é um fator de transcrição necessário para a transcrição e eventual tradução de moléculas necessárias para a transição G 1/S. O E2F não pode transcrever certos genes quando está ligado ao Rb. Conforme a célula aumenta de tamanho, o Rb se torna fosforilado, inativado e libera E2F. O E2F pode então promover a transcrição dos genes que controla e as proteínas de transição serão produzidas.

    10.4: Câncer e o ciclo celular

    O câncer é o resultado da divisão celular não controlada causada por uma quebra dos mecanismos que regulam o ciclo celular. A perda de controle começa com uma mudança na sequência de DNA de um gene que codifica uma das moléculas reguladoras. Instruções defeituosas levam a uma proteína que não funciona como deveria. Qualquer interrupção do sistema de monitoramento pode permitir que outros erros sejam transmitidos às células-filhas. Cada divisão celular sucessiva dará origem a células-filhas com ainda mais danos.

    Perguntas de revisão

    ___________ são mudanças na ordem dos nucleotídeos em um segmento de DNA que codifica uma proteína.

    1. Proto-oncogenes
    2. Genes supressores de tumor
    3. Mutações genéticas
    4. Reguladores negativos
    Resposta

    C

    Um gene que codifica um regulador positivo do ciclo celular é chamado de (n) _____.

    1. inibidor da quinase.
    2. gene supressor de tumor.
    3. proto-oncogene.
    4. oncogene.
    Resposta

    C

    Um gene mutado que codifica uma versão alterada do Cdk que está ativa na ausência de ciclina é a (n) _____.

    1. inibidor da quinase.
    2. gene supressor de tumor.
    3. proto-oncogene.
    4. oncogene.
    Resposta

    D

    Qual molécula é um inibidor de Cdk controlado pelo p53?

    1. ciclina
    2. anti-quinase
    3. Rb
    4. p21
    Resposta

    D

    Resposta gratuita

    Descreva as etapas que levam uma célula a se tornar cancerosa.

    Resposta

    Se um dos genes que produz proteínas reguladoras sofrer mutação, ele produz um regulador do ciclo celular malformado, possivelmente não funcional, aumentando a chance de que mais mutações não sejam reparadas na célula. Cada geração subsequente de células sofre mais danos. O ciclo celular pode se acelerar como resultado da perda de proteínas funcionais do ponto de verificação. As células podem perder a capacidade de se autodestruir e, eventualmente, se tornarem “imortalizadas”.

    Explique a diferença entre um proto-oncogene e um gene supressor de tumor.

    Resposta

    Um proto-oncogene é um segmento de DNA que codifica um dos reguladores positivos do ciclo celular. Se esse gene sofrer uma mutação para produzir um produto proteico hiperativado, ele é considerado um oncogene. Um gene supressor de tumor é um segmento de DNA que codifica um dos reguladores negativos do ciclo celular. Se esse gene sofrer uma mutação para que o produto proteico se torne menos ativo, o ciclo celular não será controlado. Um único oncogene pode iniciar divisões celulares anormais; no entanto, os supressores tumorais perdem sua eficácia somente quando ambas as cópias do gene são danificadas.

    Liste os mecanismos regulatórios que podem ser perdidos em uma célula que produz p53 defeituoso.

    Resposta

    Os mecanismos regulatórios que podem ser perdidos incluem o monitoramento da qualidade do DNA genômico, o recrutamento de enzimas de reparo e o desencadeamento da apoptose.

    p53 pode desencadear apoptose se certos eventos do ciclo celular falharem. Como esse resultado regulatório beneficia um organismo multicelular?

    Resposta

    Se uma célula danificou o DNA, a probabilidade de produzir proteínas defeituosas é maior. As células-filhas de uma célula-mãe tão danificada também produziriam proteínas defeituosas que poderiam eventualmente se tornar cancerosas. Se o p53 reconhecer esse dano e acionar a autodestruição da célula, o DNA danificado será degradado e reciclado. Nenhum dano adicional ocorre ao organismo. Em vez disso, outra célula saudável é acionada para se dividir.

    10.5: Divisão celular procariótica

    Tanto na divisão celular procariótica quanto na eucariótica, o DNA genômico é replicado e, em seguida, cada cópia é alocada em uma célula filha. Além disso, o conteúdo citoplasmático é dividido uniformemente e distribuído para as novas células. No entanto, existem muitas diferenças entre a divisão celular procariótica e eucariótica. As bactérias têm um único cromossomo circular de DNA, mas nenhum núcleo. Portanto, a mitose não é necessária na divisão celular bacteriana.

    Perguntas de revisão

    Qual evento do ciclo celular eucariótico está ausente na fissão binária?

    1. crescimento celular
    2. Duplicação de DNA
    3. cariocinese
    4. citocinese
    Resposta

    C

    As proteínas ftSz direcionam a formação de um _______ que eventualmente formará as novas paredes celulares das células-filhas.

    1. anel contrátil
    2. placa celular
    3. citoesqueleto
    4. septo
    Resposta

    B

    Resposta gratuita

    Nomeie os componentes comuns da divisão celular eucariótica e da fissão binária.

    Resposta

    Os componentes comuns da divisão celular eucariótica e da fissão binária são duplicação de DNA, segregação de cromossomos duplicados e divisão do conteúdo citoplasmático.

    Descreva como os cromossomos bacterianos duplicados são distribuídos em novas células-filhas sem a direção do fuso mitótico.

    Resposta

    À medida que o cromossomo está sendo duplicado, cada origem se afasta do ponto inicial da replicação. Os cromossomos estão ligados à membrana celular por meio de proteínas; o crescimento da membrana à medida que a célula se alonga ajuda em seu movimento.