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Células procariontes possuem material genético (DNA), mas não apresentam carioteca, portanto, o estudo do núcleo será feito a partir de uma célula eucarionte.

O núcleo pode ser estudado em dois momentos da vida da célula: durante a divisão celular, quando sofre várias modificações e durante o período entre duas divisões sucessivas – a intérfase.

NÚCLEO INTERFÁSICOO núcleo interfásico é, impropriamente, chamado núcleo em repouso,

pois nesse período há intensa atividade metabólica, com síntese de DNA, RNA e proteínas, para que em seguida a célula possa dividir-se.

1. Características GeraisNa maioria das células, o núcleo é único, esférico e tem posição

central. Todavia, existem células anucleadas (os glóbulos vermelhos dos mamíferos), binucleadas (células do fígado) e multinucleadas (células musculares e osteoclastos).

A carioteca (membrana nuclear) só é visível ao microscópio eletrônico e está estruturada com duas camadas de membrana sobrepostas. Possui poros grandes que permitem trocas de macromoléculas, como proteínas, entre o núcleo e o citoplasma.

No lado voltado para o citoplasma, a carioteca tem ribossomos aderidos, e apresenta uma continuidade com as membranas do retículo endoplasmático, o que sugere que ambas sejam porções de um mesmo sistema de membranas. Sua composição é lipoprotéica. A massa do núcleo é formada por água, DNA, proteínas e RNA.

O interior do núcleo é ocupado pela cariolinfa (ou nucleoplasma), material gelatinoso, protéico, claro, semelhante ao hialoplasma, mas com maior concentração de RNA e de proteínas.

O nucléolo é um corpúsculo denso, esférico, formado principalmente por RNA. Habitualmente, há 1 nucléolo em cada núcleo, embora possa haver 2 ou estar ausente. O nucléolo desaparece no início da divisão celular, voltando a aparecer no seu final.

Além desses componentes, é extremamente importante a cromatina, que é o conjunto de filamentos cromossômicos (DNA).

2. CromatinaÉ formada por uma rede de filamentos de DNA e por proteínas

básicas chamadas histonas. É o DNA do núcleo que contém as informações genéticas e controla o metabolismo celular.

Cada filamento descondensado (desespiralizado) na intérfase é um cromonema. Durante a divisão, esses cromonemas sofrem condensação e encurtamento, sendo vistos individualizados cada um deles como um cromos-somo.

3. CromossomosOs cromossomos são filamentos de cromatina que se condensam

durante a divisão celular, variando em número, forma e posição de centrômero nas diferentes espécies.

Durante a espiralização da cromatina, as regiões de heterocromatina condensam-se menos que as de eucromatina, originando regiões de estreitamento nos cromossomos. São as constrições. Todos os cromossomos têm pelo menos uma constrição, chamada centrômero (cinetócoro ou constrição primária).

A posição ocupada pelo centrômero permite classificar os cromossomos em:

1) metacêntricos:ocentrômeroficanomeiodocromossomo;2) submetacêntricos: o centrômero é deslocado para uma das

extremidades,eocromossomotemdoisbraços;

Os núcleo podem aparecer em quantidades e tamanhos diferentes em uma variedade incrível de células. Existem células que até perdem o núcleo, como as hemácias de mamíferos.

A estrutura do núcleo visto através de um microscópio eletrônico de transmissão.

A organização da cromatina a partir do DNA, com auxílio de proteínas, até chegar ao cromossomo. A compactação é essencial para proteger o material genético durante a divisão celular.

Núcleo Celular

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3) acrocêntricos:ocentrômeroselocalizabempróxi-modeumaextremidade,eumbraçoébemmaiorqueooutro;

4) telocêntricos:ocentrômeroestáemumadasextremidades.

Em um dos braços, pode haver uma área de estreitamento, a constrição secundária. A porção separada do corpo do cromossomo pela constrição secundária é a zona SAT, também chamada zona satélite ou região organizadora do nucléolo.

Cada segmento de cromossomo capaz de determinar a produção de uma proteína é chamado gene. O cromos-somo pode ser então definido como “uma seqüência linear de genes”.

Os cromossomos geralmente ocorrem aos pares, chamados cromossomos homólogos. São iguais quanto ao tamanho, à forma, à posição do centrômero e aos genes que transportam.

Uma célula somática (muscular, por exemplo), que contém cromossomos aos pares, denominamos o número cromossômico como diplóide ou 2n, pois há dois lotes idênticos (dois cromossomos de cada par). Nos gametas, encontra-se apenas um lote n de cromossomos, chamado haplóide.

O número cromossômico é constante para espécie. Veja na tabela abaixo alguns exemplos.

Na maioria das espécies, há um par de cromosso-mos, cujos

componentes são diferentes no macho e na fêmea. São os cromossomos sexuais. Na espécie humana, a mulher possui um par idêntico (XX) enquanto o homem possui um par formado por cromossomos diferentes (XY). Os demais cromossomos, iguais para o macho e a fêmea, são chamados autossomos.

O conjunto de características dos cromossomos de uma espécie constitui o seu cariótipo (número de cromos-somos, tamanho e classificação). Uma vez fotografados ao microscópio, podem ser recortados, e os pares de homólogos agrupados de acordo com o tipo e em ordem decrescente de tamanho. A essa montagem dá-se o nome de idiograma.

Citogenética

Estrutura básica de um cromossomo

Classificação dos cromossomos em relação ao centrômero: A, metacêntrico; B, submetacêntrico; C, acrocêntrico; e D, telocêntrico.

Cromossomos homólogos são aqueles que carregam o mesmo lócus gênico. Estão sempre pareados nas células diploides.

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AQUECENDO1. (IFCE 2014) O núcleo celular é o local que abriga o material genético nas células eucariontes. No núcleo interfásico, fase em que a célula não se encontra em divisão, a cromatina apa-rece imersa na cariolinfa, como um emaranhado de filamentos longos e finos. Ao iniciar o processo de divisão celular, esses filamentos começam a se condensar em espiral, tornando-se mais curtos e grossos, passando a ser chamados de a) cromonema. b) cromossomo. c) carioteca. d) DNA. e) genes. 2. (UEM 2013) O núcleo é considerado portador dos fatores hereditários e controlador das atividades metabólicas da cé-lula animal. Sobre esse assunto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Os nucléolos representam o material genético contido no núcleo, sendo resultantes da associação entre proteínas e mo-léculas de DNA. 02) Cromossomos homólogos são os dois representantes de cada par cromossômico presente em células diploides, prove-nientes originalmente do par de gametas. 04) Um trecho da molécula de DNA cromossômico que contém informações para sintetizar a cadeia de aminoácidos de uma proteína é definido como gene. 08) A principal função da carioteca é manter o conteúdo nucle-ar separado do meio citoplasmático, impedindo o intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. 16) A análise do cariótipo de um feto revela a forma, o número e o tamanho dos cromossomos, possibilitando detectar altera-ções cromossômicas antes do nascimento da criança. 3. (UNESP 2013) Leia a placa informativa presente em uma churrascaria.

Porcos e javalis são subespécies de uma mesma espécie, Sus scrofa. A referência ao número de cromossomos justifica-se pelo fato de que são considerados javalis puros apenas os in-divíduos com 36 cromossomos. Os porcos domésticos pos-suem 38 cromossomos e podem cruzar com javalis.Desse modo, é correto afirmar que: a) os animais com 37 cromossomos serão filhos de um leitão ou de uma leitoa, mas não de um casal de javalis. b) um híbrido de porco e javali, conhecido como javaporco, terá 74 cromossomos, tendo herdado o material genético de ambas as subespécies. c) do cruzamento de uma leitoa com um javali devem resultar hí-bridos fêmeas com 38 cromossomos e híbridos machos com 36 cromossomos. d) os animais não puros terão o mesmo número de cromossomos

do porco doméstico, mas não o número cromossômico do javali. e) os animais puros, aos quais o restaurante se refere, são filhos de casais em que pelo menos um dos animais paternos tem 36 cromossomos. 4. (UEM 2011) Identifique o que for correto sobre as caracterís-ticas gerais dos cromossomos. 01) Durante a interfase, ocorre a duplicação dos cromosso-mos, e essas cópias unidas de um cromossomo duplicado são denominadas cromátides-irmãs. 02) A posição do centrômero serve de critério para classificar os cromossomos em três tipos: metacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico. 04) Os genes da espécie humana distribuem-se em cromosso-mos autossomos e sexuais. Cada pessoa herda dois conjuntos de 23 desses cromossomos, um proveniente da mãe e outro do pai. 08) Nos eucariontes, o material genético chamado de cromati-na é separado do citoplasma pela membrana nuclear. 16) As alterações cromossômicas estruturais correspondem a modificações na sequência dos genes ao longo do filamento, podendo ser provocadas por vírus, radiação ou substâncias químicas. 5. (UFPI 2009) A grande parte do DNA em células eucarióti-cas está compactada em __1__, formados imediatamente após a __2__, que é composta por um núcleo com oito proteínas __3__, com DNA enrolado em torno deste núcleo, formando um fio cromossômico helicoidal chamado __4__.

Marque a alternativa que completa corretamente o trecho an-terior. a) 1-microssomos; 2-transcrição; 3-não histônicas; 4-nucleoide. b) 1-microssomos; 2-replicação; 3-histônicas; 4-fio de cromossomo extranuclear. c) 1-nucleossomos; 2-replicação; 3-histônicas; 4-solenoide. d) 1-microssomos; 2-tradução; 3-endonucleases; 4-mesossomo. e) 1-nucleossomos; 2-transcrição; 3-não histônicas; 4-fio de cro-mossomo plasmidial. DETONANDO6. (FAAP) Em uma célula eucariótica, as características gené-ticas responsáveis por todo o controle de atividades celulares estão: a) nas organelas citoplasmáticas b) somente nos retículos endoplasmáticos c) nas cristas mitocondriais d) encerradas no interior do núcleo, na cromatina e) somente nos ribossomos 7. (UFMT) A elucidação de crimes, como também a identifica-ção da paternidade, vêm sendo efetuadas com certa facilidade e segurança através do uso de técnicas apropriadas, em que são considerados básicos alguns conceitos de genética. Sobre esses conceitos, julgue os itens.( ) Cariótipo é o conjunto de informações sobre os cromos-somos de uma determinada espécie.( ) Genes alelos são genes que ocupam o mesmo “locus” gênico em cromossomos homólogos.( ) Um dos catalisadores do processo de duplicação do DNA é a enzima DNA polimerase.( ) Na espécie humana distinguem-se 3 tipos sanguíneos, e

Núcelo Celular

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os indivíduos do grupo sanguíneo AB são considerados doa-dores universais. 8. (PUCCAMP) Os cromossomos das células somáticas de um dado animal foram esquematizados como mostra a figura a se-guir:

A partir desse esquema, foram feitas as seguintes deduções sobre esse animal: I. Suas células diploides possuem 2n = 16 cromossomos.II. Suas células haploides apresentam n = 8 cromossomos.III. Seu cariótipo é formado por 4 cromossomos metacêntricos, 2 cromossomos submetacêntricos e 2 cromossomos acrocên-tricos.

Dessas afirmações, a) apenas I é verdadeira. b) apenas II é verdadeira. c) apenas III é verdadeira. d) apenas I e II são verdadeiras. e) I, II e III são verdadeiras. 9. (UEL) A organela citoplasmática que se origina a partir do nucléolo e que sintetiza proteínas é o a) ribossomo. b) centríolo. c) lisossomo. d) cloroplasto. e) complexo de Golgi. 10. (UFPR) Para se descobrir a função das estruturas celula-res, uma via experimental usada pelos cientistas é a remoção da estrutura celular que se quer estudar e a posterior verifica-ção do que acontece à célula na ausência da estrutura. O uso de organismos mutantes é uma alternativa para a obtenção dessas células modificadas. Embriões de sapos compostos de células sem nucléolos (anucleoladas) foram comparados a embriões normais. O desenvolvimento a partir do zigoto acon-tece de forma semelhante nos dois casos, mas no momento da eclosão do girino os mutantes anucleolados morrem. Para-lelamente a isso, a principal alteração observada nas células de indivíduos normais foi um aumento significativo na concen-tração de ribossomos no citoplasma, o que não ocorreu nos mutantes anucleolados. Com base nessas informações e nos conhecimentos de Biologia Celular, considere as seguintes afirmativas:

1. Nos indivíduos mutantes anucleolados, a eclosão do girino não acontece, por falta de alimentação adequada do embrião, o que leva à sua morte.2. O nucléolo é o responsável pela produção dos ribossomos, por sua vez responsáveis pela síntese das proteínas necessá-rias ao processo de eclosão dos girinos.3. A eclosão do girino só acontece na presença de uma grande

quantidade de energia, na forma de ATP, que é obtida por meio dos ribossomos.4. Os indivíduos mutantes anucleolados sobreviveram à fase embrionária por já contarem com ribossomos prontos, presen-tes no óvulo.

Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. 11. (UNIFESP) Analise a figura

A figura representa um cromossomo em metáfase mitótica. Portanto, os números I e II correspondem a: a) cromossomos emparelhados na meiose, cada um com uma mo-lécula diferente de DNA. b) cromátides não-irmãs, cada uma com uma molécula idêntica de DNA. c) cromátides-irmãs, cada uma com duas moléculas diferentes de DNA. d) cromátides-irmãs, com duas moléculas idênticas de DNA. e) cromossomos duplicados, com duas moléculas diferentes de DNA. 12. (PUCSP) Encontra-se a seguir esquematizado o cromosso-mo 21 humano. O desenho foi feito com base na observação ao microscópio de um linfócito (glóbulo branco) em divisão. A partir da análise do desenho, assinale a alternativa INCORRE-TA.

a) O cromossomo encontra-se duplicado e bem condensado. b) Ele pode ser observado durante a metáfase da divisão celular. c) As cromátides, indicadas por A e A’, são constituídas por molécu-las de DNA diferentes. d) O centrômero localiza-se próximo a uma das extremidades des-se cromossomo e este apresenta um de seus braços bem maior que o outro. e) Atrissomia desse cromossomo é responsável pela síndrome de Down. 13. (PUCMG) O envelope nuclear encerra o DNA e define o compartimento nuclear.Assinale a afirmativa INCORRETA sobre o envelope nuclear. a) É formado por duas membranas concêntricas e contínuas, com

Citogenética

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composições protéicas diferentes, perfuradas por grandes abertu-ras denominadas poros nucleares. b) O surgimento da membrana nuclear determinou a separação dos processos de transcrição e tradução. c) Os fosfolípides das membranas nucleares externa e interna são produzidas no retículo endoplasmático liso. d) Os poros nucleares permitem o livre trânsito de moléculas entre o núcleo e o citoplasma, sem necessidade de seleção. 14. (CFTCE) Em relação ao núcleo das células e seus consti-tuintes, é CORRETO afirmar que: a) no núcleo eucariótico, o conjunto haploide de cromossomos é denominado cariótipo, enquanto o número, a forma e o tamanho dos cromossomos são denominados de genoma b) o núcleo interfásico de células vegetais apresenta uma carioteca, cuja estrutura não permite a comunicação com o citoplasma c) o nucléolo é uma estrutura intranuclear d) em células procariontes, existem proteínas responsáveis pela condensação das fitas de DNA, denominadas histonas e) a cromatina é uma estrutura presente, tanto no citoplasma, como no núcleo de células eucarióticas 15. (FUVEST) Quando afirmamos que o metabolismo da célula é controlado pelo núcleo celular, isso significa que a) todas as reações metabólicas são catalisadas por moléculas e componentes nucleares. b) o núcleo produz moléculas que, no citoplasma, promovem a sín-tese de enzimas catalisadoras das reações metabólicas. c) o núcleo produz e envia, para todas as partes da célula, molécu-las que catalisam as reações metabólicas. d) dentro do núcleo, moléculas sintetizam enzimas catalisadoras das reações metabólicas. e) o conteúdo do núcleo passa para o citoplasma e atua diretamen-te nas funções celulares, catalisando as reações metabólicas. SANGUE NO OLHO16. (UNICAMP 2011) Em relação a um organismo diploide, que apresenta 24 cromossomos em cada célula somática, pode-se afirmar que a) seu código genético é composto por 24 moléculas de DNA de fita simples. b) o gameta originado desse organismo apresenta 12 moléculas de DNA de fita simples em seu genoma haploide. c) uma célula desse organismo na fase G2 da interfase apresenta 48 moléculas de DNA de fita dupla. d) seu cariótipo é composto por 24 pares de cromossomos. 17. (CFTMG) O núcleo de uma célula é formado por cromosso-mos de diversas formas e tamanhos, podendo, às vezes, apre-sentar um ou mais cromossomos de cada tipo. A ploidia de um ser vivo cuja célula é 2n = 2 está representada em:

18. (PUCMG)

Analise a figura anterior e assinale a alternativa INCORRETA. a) A estrutura representada apresenta dupla membrana com poros que permitem a passagem de algumas moléculas. b) A cromatina é constituída por moléculas de DNA enroladas em torno de histonas e pode apresentar-se em níveis variados de con-densação. c) Durante a divisão celular, a cromatina se desenrola das histonas para que possa ocorrer a duplicação do DNA. d) Cromatina e cromossomos são encontrados em fases diferentes, na interfase e na divisão celular, respectivamente. 19. (PUCSP) Um cientista, examinando ao microscópio célu-las somáticas de um organismo diploide 2n = 14, observa nos núcleos que se encontram na fase G1 da intérfase um emara-nhado de fios, a cromatina. Se fosse possível desemaranhar os fios de um desses núcleos, o cientista encontraria quantas moléculas de DNA? a) 14 b) 7 c) 1 d) 28 e) 2 20. (UFC) Alguns estudos com gêmeos idênticos mostraram que o QI, a ALTURA e os TALENTOS ARTÍSTICOS podem ser diferentes entre esses indivíduos. A melhor explicação para essas diferenças é que: a) a hereditariedade e o ambiente não possuem influência sobre a expressão dos fenótipos. b) o ambiente e os genes interagem no desenvolvimento e expres-são das características herdadas. c) o genótipo dos gêmeos depende da interação da dieta e do con-trole hormonal. d) as características QI, altura e talentos artísticos dependem ape-nas do ambiente. e) os alelos responsáveis por essas características possuem efeito fenotípico múltiplo.

1: [B]Os cromossomos observados durante o processo de divisão celular correspondem aos filamentos da cromatina duplicados e espirali-zados.

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2: 02 + 04 + 16 = 22.[01] Incorreto: Os nucléolos são estruturas intracelulares formadas pela associação de moléculas de DNA, proteínas e RNA ribossô-mico.[08] Incorreto: O envoltório nuclear (carioteca) é formado por uma membrana dupla e porosa que regula o intercâmbio de substâncias entre o citoplasma e o núcleo das células eucarióticas.

3: [A]O cruzamento do porco (2N=38) com o javali (2N=36) produz híbri-dos resultantes da união de gametas: N=19, do porco e N=18, do javali. Dessa forma, ele terá 2N=37 cromossomos.

4: 01 + 04 + 08 + 16 = 29.A posição do centrômero permite a classificação dos cromossomos em quatro tipos: telocêntrico (centrômero terminal), acrocêntrico (centrômero subterminal), submetacêntrico (centrômero submedia-no) e metacêntrico (centrômero mediano).

5: [C]O DNA nuclear observado em células eucarióticas encontra-se associado à proteínas, formando octâmeros (8 histonas), com fila-mentos duplos de DNA enrolados ao redor das proteínas, formando um conjunto de nucleossomos.

6: [D]

7: V V V F

8: [C]

9: [A]

10: [C]

11: [D]

12: [C]

13: [D]

14: [C]

15: [B]

16: [C]No período G2 da interfase os 24 cromossomos acham-se duplica-dos. Cada um é formado por duas cromátides irmãs, unidas pelo centrômero. Cada cromátide é constituída por uma molécula de DNA de cadeia dupla. Dessa forma, em G2, observam-se 48 molé-culas de DNA, cada uma formada por uma dupla hélice.

17: [B]

18: [C]

19: [A]

20: [B]

Citonegética