Questão 108 — ENEM 2021 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Biologia Celular (organelas e núcleo) e Biotecnologia (DNA recombinante)
• ⚡ Nível: Fácil — exige apenas reconhecer onde o DNA fica armazenado dentro de uma célula eucariota, sem cálculos ou mecanismos moleculares complexos
• 🎯 Tema/Habilidade: Localização do material genético na célula e fundamentos da tecnologia do DNA recombinante (competência de área 4 — compreender processos biotecnológicos que envolvem manipulação genética)
• 🏆 Gabarito: A — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Em qual estrutura celular está armazenado o fragmento de DNA (gene) que será retirado para a produção de insulina recombinante?"
• Palavras-chave decisivas: fragmento de DNA, gene da insulina, retirados
• Armadilha típica: confundir o local de armazenamento do DNA (núcleo) com os locais onde a informação genética é processada depois de sair do núcleo — como o ribossomo (tradução) ou o retículo endoplasmático rugoso (síntese de proteínas de secreção, caso da insulina). O enunciado menciona transcrição e tradução dentro da bactéria, o que pode levar o candidato a associar erroneamente esses processos ao local de origem do gene, na célula humana.
• O que a resposta precisa demonstrar: que o estudante sabe diferenciar organelas de armazenamento genético (núcleo) de organelas de expressão gênica (ribossomo, RE rugoso) e de organelas de processamento de proteínas (complexo golgiense), aplicando esse conhecimento ao contexto da engenharia genética.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Núcleo celular: organela membranosa presente em células eucariotas que armazena o DNA organizado em cromatina/cromossomos. É o único compartimento celular onde o DNA genômico fica normalmente localizado (ressalvada a pequena fração de DNA mitocondrial, irrelevante para esta questão).
• Gene: trecho específico da molécula de DNA que contém a sequência de nucleotídeos capaz de codificar um produto funcional — no caso, a proteína insulina. Para ser manipulado em laboratório, o gene precisa primeiro ser localizado e extraído de dentro do núcleo, onde o DNA está compactado.
• DNA recombinante: técnica de biotecnologia em que um fragmento de DNA de um organismo (ex.: gene humano da insulina) é inserido em um vetor de clonagem (plasmídeo bacteriano) e introduzido em uma célula hospedeira (bactéria), que passa a expressar essa informação genética "estranha" como se fosse sua.
• Transcrição e tradução: processos de expressão gênica que ocorrem depois que o gene já foi transferido para dentro da bactéria — a transcrição converte o DNA em RNA mensageiro, e a tradução, realizada nos ribossomos, converte esse RNA em uma sequência de aminoácidos (a proteína insulina). Esses processos não indicam de onde o DNA foi originalmente retirado.
• Ribossomo, retículo endoplasmático rugoso e complexo golgiense: fazem parte da via de síntese e processamento de proteínas destinadas à secreção (como a própria insulina, na célula pancreática humana), mas nenhuma dessas estruturas armazena DNA — elas atuam sobre o RNA mensageiro ou sobre a proteína já formada.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "Uma informação genética (um fragmento de DNA) pode ser inserida numa outra molécula de DNA diferente, como em vetores de clonagem molecular" → revela que o processo começa com a retirada de um fragmento de DNA já existente em uma célula — nesse caso, a célula humana produtora natural de insulina.
• Evidência 2: "podemos, por exemplo, produzir insulina humana em bactérias. Nesse caso, o fragmento do DNA (gene da insulina) será transcrito e, posteriormente, traduzido... dentro da bactéria" → deixa claro que a transcrição e a tradução acontecem depois, já dentro da bactéria; portanto, esses processos não respondem "de onde foi retirado" o DNA, apenas o que acontece com ele após a inserção.
• Síntese: a pergunta é sobre a origem do fragmento de DNA (o gene da insulina) antes de qualquer manipulação biotecnológica. Como se trata de um gene humano, e todo gene humano (DNA nuclear) reside no núcleo das células eucariotas, o fragmento só pode ter sido retirado do núcleo de uma célula humana — mais especificamente, de células produtoras de insulina, como as células beta das ilhotas de Langerhans do pâncreas.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o tipo de célula de origem do gene

O gene da insulina é um gene humano, e o ser humano é um organismo eucarionte. Em toda célula eucariota, o DNA genômico — o material genético que contém todos os genes do organismo, incluindo o gene da insulina — está armazenado dentro do núcleo, delimitado pela carioteca (envoltório nuclear). É essa organização compartimentalizada que diferencia as células eucariotas das procariotas (como as bactérias, cujo DNA fica disperso no citoplasma, na região do nucleoide).

Subpasso 4.2 — Rastrear o caminho técnico da extração do gene

Na tecnologia do DNA recombinante, o procedimento típico envolve: (1) romper a célula humana doadora e acessar o núcleo, onde está o DNA; (2) extrair e purificar o DNA genômico; (3) utilizar enzimas de restrição para cortar especificamente o trecho correspondente ao gene da insulina; (4) inserir esse fragmento em um vetor de clonagem (plasmídeo bacteriano), formando o DNA recombinante; (5) introduzir esse plasmídeo em uma bactéria hospedeira, que passa a transcrever e traduzir o gene, produzindo insulina humana. O ponto de partida de toda essa cadeia é, portanto, o núcleo da célula humana — é de lá que o fragmento de DNA é obtido.

Subpasso 4.3 — Verificação

Confrontando com as alternativas, apenas uma estrutura é reconhecida como local de armazenamento de DNA em célula eucariota: o núcleo. As demais opções (ribossomo, citoplasma, complexo golgiense, retículo endoplasmático rugoso) são estruturas ou regiões citoplasmáticas envolvidas em outras etapas da vida celular — síntese proteica, processamento e transporte de proteínas —, mas nenhuma delas armazena o DNA genômico. Logo, a resposta é coerente e única: o fragmento de DNA (gene da insulina) só pode ser retirado do núcleo.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Núcleo.

✅ Correta: é a organela onde o DNA genômico da célula humana eucariota está armazenado, organizado em cromatina. Todo gene, incluindo o da insulina, encontra-se ali antes de ser extraído e manipulado por técnicas de DNA recombinante.

B) Ribossomo.

❌ Incorreta: o ribossomo é a estrutura responsável pela tradução do RNA mensageiro em proteína (síntese proteica). Ele é formado por RNA ribossômico (RNAr) e proteínas, mas não armazena DNA — atua na etapa posterior à transcrição, e não na origem do gene.

C) Citoplasma.

❌ Incorreta: em células eucariotas, o citoplasma é o compartimento que envolve as organelas, mas o DNA genômico fica isolado dentro do núcleo, separado do citoplasma pela carioteca. Essa alternativa confundiria a organização de uma célula procariota (bactéria), em que o DNA realmente fica disperso no citoplasma, com a de uma célula humana, que é eucariota.

D) Complexo golgiense.

❌ Incorreta: o complexo golgiense (aparelho de Golgi) tem função de processar, empacotar e endereçar proteínas e outras macromoléculas, muitas vezes modificando-as para secreção. Não possui DNA e não participa do armazenamento do material genético.

E) Retículo endoplasmático rugoso.

❌ Incorreta: o retículo endoplasmático rugoso é o local onde os ribossomos aderidos realizam a síntese de proteínas destinadas à secreção — como a própria insulina, na célula beta pancreática. Apesar de estar relacionado à via de produção da insulina "natural" no organismo humano, essa organela não guarda o gene; ela atua na tradução, etapa posterior à retirada do fragmento de DNA.

🏆 Gabarito: A — o gene da insulina é DNA genômico humano e, por isso, só pode ser retirado do núcleo, único compartimento celular eucariótico onde o material genético fica armazenado.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: como a insulina é uma proteína humana e o ser humano é eucarionte, o gene que a codifica está necessariamente compactado no núcleo; nenhuma outra organela citada armazena DNA, o que torna a alternativa A a única cientificamente correta.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente explora biotecnologia (DNA recombinante, transgenia, clonagem, terapia gênica) associando o contexto aplicado (produção de fármacos, alimentos transgênicos) a conceitos básicos de biologia celular, como localização de organelas e função de estruturas citoplasmáticas.
• Generalização: sempre que uma questão perguntar "de onde vem o DNA/gene" em uma célula eucariota, a resposta-padrão é o núcleo (salvo menção explícita a DNA mitocondrial ou de cloroplasto, que são exceções específicas).
• Dica de eliminação rápida: elimine de cara ribossomo e retículo endoplasmático rugoso — ambos atuam na síntese de proteínas (tradução), não armazenam ácido nucleico. Em seguida, elimine complexo golgiense, que só processa/empacota macromoléculas. Restam núcleo e citoplasma; lembre que em eucariotos o DNA fica isolado do citoplasma pela carioteca — logo, núcleo é a resposta.
• Conexões: temas relacionados incluem estrutura da célula eucariota versus procariota, enzimas de restrição e vetores de clonagem, e expressão gênica (transcrição e tradução) em biotecnologia industrial.