Disciplina de Biologia Celular
Professor responsável: Gerdine F.O. Sanson (gerdinesanson@gmail.com)
Exercícios de fixação: Transcrição, tradução, produção de energia, mitocôndria, RER, REL, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, proteassomos e endocitose.
1. Diferencie a constituição de um RNA e de um DNA. Explique a estrutura molecular de um desoxirribonucleotídeo e de um ribonucleotídeo.
2. Explique por que dizemos que as fitas do DNA se associam de forma “antiparalela”. Identifique o que é o 5´e o 3´de uma fita de DNA. 3. Como é o pareamento entre as bases do DNA?
4. O que são purinas e o que são pirimidinas? Quais os tipos que encontramos no DNA e no RNA? No DNA, quais bases pareiam entre si, e de que forma? E como ocorre o pareamento do RNA?
5. O que é a característica de “desnaturação reversível” do DNA? Por que é tão importante para sua função fisiológica? 6. O que é a cromatina? Qual é sua constituição molecular?
7. Qual é a diferença entre eucromatina e heterocromatina?
8. Qual a diferença entre heterocromatina constitutiva e facultativa? O que é cromatina sexual? 9. Explique como se apresenta a estrutura da cromatina em cada nível de compactação da cromatina. 10. O que são nucleossomos? Como são constituídos?
11. O que é DNA satélite? Onde é encontrado?
12. Quais são os tipos de moléculas de RNA existentes na célula? 13. Explique a organização estrutural de um cromossomo. 14. Qual a função dos centrômeros nos cromossomos? 15. O que são os telômeros? Por que são importantes?
16. O que ocorre no nucléolo? Explique como e onde são sintetizadas as proteínas ribossômicas.
17. Explique a organização das diferentes partes do nucléolo, e diga os componentes de cada uma.Explique seu funcionamento. 18. Defina os seguintes processos: replicação do DNA, transcrição do DNA e tradução do RNA.
19. O que é um códon? Onde é encontrado?
20. O que é o “código genético”? Para que serve uma tabela do código genético?
21. Quantos códons são necessários para codificar todos os tipos de aminoácidos? Quantos realmente existem? Por que podemos dizer que o código genético é “degenerado”?
22. Quantos aminoácidos existem na composição dos organismos vivos?
23. Como os organismos conseguem fazer proteínas – polímeros de aminoácidos – sempre corretamente a partir de uma sequência de DNA – polímero de nucleotídeos?
24. Os RNAs mensageiros sofrem alguns processamentos pós-transcricionais antes de serem utilizados na tradução. Explique quais tipos de processamento são estes.
25. Explique quais são as etapas do processo de transcrição, e o que ocorre em cada uma. 26. Explique como é feita a síntese dos RNAs ribossômicos.
27. Quais tipos de RNA existem numa célula, e para que serve cada um? 28. Quais enzimas são responsáveis pela síntese dos diferentes tipos de RNA?
29. Explique a composição dos ribossomos. Diferencie os ribossomos de eucariotos e procariotos. 30. O que são as proteínas ribossômicas? Explique onde são feitas e onde e como são utilizadas. 31. Explique a organização molecular de um tRNA. Explique o que é anticódon.
32. Explique a organização de um gene no DNA e no mRNA.
33. Descreva a diferença entre um transcrito primário e um mRNA maduro.
34. Considere a seguinte sequência da parte inicial de um gene no DNA: 5´ - CGGATGAAAGATTTTTGATGGTAA - 3´. Diga (a) como é a sequência da fita codificadora e da fita molde;(b) como será a sequência do mRNA e (c) como será a sequência de aminoácidos correspondentes no peptídeo sintetizado (vide tabela de conversão abaixo).
35. O que é um promotor, qual é sua função e onde é encontrado?
36. Que tipo de ligação une os aminoácidos nas proteínas? Como ocorre essa ligação? 37. Descreva as etapas do processo de tradução.
38. Onde ocorre a síntese de proteínas?
39. Como ocorre o início da tradução? Que tipo de códon permite que isso ocorra?
40. Explique como funcionam os tRNAs durante a tradução. Como é feito o pareamento entre tRNA e mRNA? 41. Quais moléculas e estruturas participam do complexo de tradução?
42. Explique como ocorre a incorporação de novos aminoácidos ao longo da cadeia peptídica em formação. 43. Como ocorre a terminação da síntese protéica?
44. O que é um polissomo? Como é formado? Mitocôndrias
45. De que formas a célula é capaz de produzir energia? Explique as características de cada forma. 46. Diferencie e dê exemplos de respiração anaeróbica, fermentação e quimiossíntese.
47. Explique por que dizemos que mitocôndrias e cloroplastos são organelas semi-autônomas.
48. Faça um esquema de uma mitocôndria indicando suas características morfológicas, tamanho médio, e explique suas funções correlacionando-as com a morfologia da organela.
49. Diferencie as membranas interna e externa da mitocôndria em termos de composição, morfologia e função. 50. Como é a composição da matriz mitocondrial?
51. Por que dizemos que o espaço intermembranar das mitocôndrias tem composição similar à do citoplasma?
52. Explique por que dizemos que a membrana interna da mitocôndria permite a criiação de um gradiente eletroquímico. Explique como a organela utiliza este gradiente.
54. Como ocorre o fluxo de elétrons durante a fosforilação oxidativa? A energia doada pelos elétrons é utilizada de que forma? 55. Que tipo de moléculas podem ser utilizadas dentro da mitocôndria para produção de energia? E no citoplasma?
56. Onde ocorre o ciclo do ácido cítrico? E a fosforilação oxidativa? Como os dois processos estão encadeados?
57. Explique o processo de glicólise, e onde ocorre. Qual é o rendimento final da glicólise de 1 molécula de glicose? Compare com o rendimento médio de uma molécula de ácido graxo.
58. Explique o processo de fermentação, e onde ocorre.
59. Explique a -oxidação dos ácidos graxos e identifique as organelas onde ela ocorre. 60. Explique as características das moléculas carreadoras de elétrons na mitocôndria.
61. Descreva as características da ATP sintase, mostre onde se localiza e como funciona. Por que também é denominada F0F1?
62. Além de ser utilizada para produzir ATP, a energia do gradiente eletroquímico da membrana mitocondrial interna também é utilizado em outros processos mitocondriais de transporte através da membrana. Cite quais.
63. Onde são codificadas as proteínas mitocondriais? Explique.
64. Por que a mitocôndria é capaz de fazer tradução na matriz mitocondrial?
65. Como é possível que existam doenças genéticas de origem mitocondrial? Qual é o padrão de herança destas doenças? Explique e dê exemplo.
66. Como é a regulação da quantidade de mitocôndrias dentro da célula? O que acontece se a demanda energética aumenta? E se diminui?
RER
67. Quais são os processos celulares mais importantes associados ao sistema de endomembranas? 68. Em termos morfológicos, diferencie RER, REL e complexo de Golgi.
69. A síntese proteica celular dá origem a diversos tipos de proteínas, cada uma com uma função e localização final diferente. Explique como a célula é capaz de organizar a destinação das diferentes proteínas produzidas.
70. Explique os diferentes tipos de peptídeo sinal que existem nas proteínas celulares, e para onde são destinadas as proteínas marcadas por eles.
71. Como ocorre a destinação das proteínas que devem ser encaminhadas para o RER? Por que dizemos que é um processo co-traducional? Que tipos de proteínas são produzidas por essa via? Descreva em detalhe as etapas mais importantes deste processo 72. Cite quando ocorre a destinação pós-traducional de proteínas.
73. Qual é a função da peptidase do sinal associada ao translocon?
74. Explique por que dizemos que não há diferença estrutural entre os ribossomos encontrados livres no citoplasma e aqueles que se associam à membrana do RER. Explique qual é a diferença entre o RER e REL que permite ao primeiro acoplar ribossomos. 75. As modificações pós-traducionais citadas ocorrem no lúmen do RE. Explique o que acontece em cada uma: (a) glicosilação; (b)
formação de pontes dissulfeto; (c) dobramento e formação de estrutura quaternária. 76. Quais os tipos de glicosilação que são realizadas nas proteínas? Onde cada uma ocorre?
77. Explique o processo de adição de açúcares N-ligados. Considere a função (a) do dolicol fosfato, (b) da oligossacariltransferase (OST), (c) a estrutura do oligossacarídeo ligado as resíduos de aminoácido na formação dos açúcares N-ligados.
79. Em qual folheto da membrana do RER estão as porções glicídicas de lipídeos e proteínas? Explique. Faça uma correspondência com a assimetria de composição dos folhetos da membrana plasmática.
80. Explique a diferença no processo de produção das proteínas de matriz extracelular (solúveis) e das proteínas integrais de membrana. Explique como funciona o translocon nos dois casos. Explique como ocorre o processo de montagem das proteínas com vários domínios transmembrana.
81. Descreva as características estruturais da partícula reconhecedora do sinal (PRS). Explique qual tipo de peptídeo ela é capaz de reconhecer e como ela funciona.
82. O que são chaperonas? Quais são suas funções? Dê exemplos.
83. O processamento de proteínas é submetido a um controle de qualidade dentro do RE que previne o dobramento indevido de proteínas. Como é feito esse controle? Como a glicosilação interfere na ação das chaperonas durante a formação da proteína? 84. Quais são os destinos possíveis de uma proteína “mal dobrada” no RER?
85. O que faz a dissulfeto-isomerase?
86. Como e onde ocorre a glicosilação inicial de proteínas? E a final?
Proteassomo
87. Existem duas vias de degradação proteica na célula, a específica e a inespecífica. Explique o funcionamento das duas. 88. Explique a morfologia e a função do proteassomo. Localize as enzimas proteolíticas. Onde eles são encontrados? 89. Que tipo deproteínas são degradadas nos proteassomos?
90. Explique o processo de marcação de proteínas para degradação em proteassomos.
REL
91. Como ocorre a síntese de lipídeos no RE? Como a célula mantém a assimetria de composição de suas membranas? 92. Explique a função e onde é encontrada a glicose-6-fosfatase.
93. Explique a função de desintoxicação do REL, encontrada principalmente no fígado. 94. Que outras funções são associadas ao REL?
95. As células da glândula suprarrenal produtoras de hormônios esteróides possuem REL muito desenvolvido. Por que?
Golgi
96. Faça um esquema localizando as diferentes regiões do Golgi. Explique o que são dictiossomos. Mostre qual região recebe vesículas oriundas do RER e quais liberam vesiculas.
97. Que tipos de vesículas são formadas no complexo de Golgi?
98. Que tipos de modificação pós-traducional de proteínas acontece no Golgi?
99. Como se distribuem as diversas modificações bioquímicas ao longo das cisternas do complexo de Golgi?
100. Explique todas as etapas e todos os componentes envolvidos com a correta destinação das enzimas lisossômicas. 101. Durante a modificação proteica na via secretória, as proteínas se movem através de quais organelas, e em qual ordem?
102. O brotamento de vesículas é associado a proteínas de cobertura. Qual é o papel dessas proteínas de cobertura na formação da vesícula?
103. Que tipos de vesículas cobertas podemos encontrar? Que tipo de transporte cada uma faz? 104. Explique a estrutura molecular da molécula de clatrina.
105. Qual é a função das adaptinas na formação das vesículas cobertas?
106. Qual a função da dinamina na formação das vesículas? Explique seu funcionamento. 107. Explique a função e onde são encontradas as moléculas v-SNARE e t-SNARE.
108. Onde são encontrados os receptores de manose-6-fosfato (M6P)? Qual é a sua função?
109. Eventualmente, algumas proteínas podem seguir uma rota “errada” de endereçamento celular, mas a célula possui mecanismos que permitem devolver essas moléculas. Como as proteínas solúveis do RE, por exemplo, conseguem ser “resgatadas” do complexo de Golgi?
Lisossomos
110. Descreva características morfológicas e função dos lisossomos. 111. Como ocorre a acidificação do lúmen dos lisossomos?
112. Que tipos de enzimas são encontradas nos lisossomos? Que mecanismo de proteção a célula utiliza, para evitar que o rompimento de uma vesícula degrade componentes celulares importantes?
113. Explique todos os passos envolvidos na formação dos lisossomos, começando pelo momento em que as enzimas lisossômicas começam a ser sintetizadas.
Peroxissomos
114. Descreva características morfológicas e função dos peroxissomos. 115. Quais as principais enzimas encontradas nos peroxissomos? 116. Como os peroxissomos crescem e se dividem?
117. Explique por que a catalase é importante não só para a função do peroxissomo mas também para a integridade celular.
Processos de Endocitose
118. Que tipos de endocitose a célula é capaz de fazer? Explique as características de todos os tipos.
