Bioquímica Parte 2

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1. Transcrição:
 - RNA polimerase se liga ao promotor no DNA.
 - A RNA polimerase sintetiza uma molécula de RNA complementar ao DNA.
 - A sequência de DNA é desenrolada e ocorre o pareamento de nucleotídeos.
 - Formação do RNA transcrito.
2. Tradução:
 - O mRNA é transportado para o citoplasma.
 - Ribossomos leem os códons do mRNA em grupos de três nucleotídeos.
 - O tRNA transporta os aminoácidos correspondentes aos códons específicos.
 - Os aminoácidos são ligados entre si, formando uma cadeia polipeptídica.
Regulação da Expressão Gênica:
- Regulação da Transcrição:
 - Fatores de transcrição ativam ou inibem a RNA polimerase.
 - Moduladores alostéricos, proteínas reguladoras e fatores ambientais podem
influenciar a atividade da RNA polimerase e a acessibilidade do DNA.
- Processamento do RNA:
 - O mRNA passa por processos de maturação, como capping, splicing e poliadenilação.
- Transporte e Localização do RNA:
 - O RNA é transportado do núcleo para o citoplasma.
 - Pode ocorrer controle da localização subcelular do RNA.
- Regulação Pós-Traducional:
 - As proteínas podem ser modificadas após a tradução, alterando sua atividade,
estabilidade e localização celular.
- Modulação da Tradução:
 - Proteínas reguladoras podem interagir com o mRNA ou ribossomos, influenciando
sua eficiência de tradução.
- Feedback Negativo:
 - O produto final de uma via metabólica pode inibir a expressão de genes envolvidos
em sua síntese.
- Regulação Epigenética:
 - Alterações químicas no DNA e nas histonas podem influenciar a acessibilidade do
DNA e a expressão gênica.
BioquímicaBioquímica
Introdução a bioquímica - parte 2
EXPRESSÃO GÊNICA E SÍNTESE DE PROTEÍNAS:
- Regulação Hormonal:
 - Hormônios podem ativar ou inibir fatores de transcrição, afetando a transcrição de genes
específicos.
- Regulação por microRNAs:
 - microRNAs se ligam ao mRNA, interferindo em sua estabilidade ou eficiência de tradução.
- Regulação por Proteínas Reguladoras:
 - Proteínas reguladoras interagem com o DNA, mRNA ou proteínas, influenciando a
expressão gênica.
METABOLISMO ENERGÉTICO:
Vias Metabólicas para Produção e Utilização de Energia:
1. Glicólise:
 - Quebra da glicose em piruvato.
 - Ocorre no citoplasma.
 - Produção de ATP e NADH.
 - Processo anaeróbico.
2. Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico):
 - Oxidação do piruvato.
 - Ocorre nas mitocôndrias.
 - Produção de NADH, FADH2 e ATP.
 - Geração de moléculas precursoras.
3. Cadeia Respiratória:
 - Produção de ATP.
 - Ocorre na membrana interna mitocondrial.
 - Oxidação de NADH e FADH2.
 - Transferência de elétrons e liberação gradual de energia.
 - Bomba de prótons e formação de gradiente eletroquímico.
 - Produção de ATP pela ATP sintase.
Interconexão das Vias Metabólicas:
- A glicólise fornece piruvato como substrato para o ciclo de Krebs.
- O ciclo de Krebs gera NADH e FADH2 utilizados na cadeia respiratória.
- A cadeia respiratória produz ATP, a forma de energia utilizada pelas células.
Essas vias metabólicas trabalham em conjunto para fornecer energia para as células, sendo
a glicólise a primeira etapa comum a todas as células. O ciclo de Krebs e a cadeia
respiratória ocorrem principalmente em células aeróbicas, onde o oxigênio está disponível
como receptor final de elétrons. Esses processos são fundamentais para o funcionamento
adequado e a sobrevivência dos organismos vivos.
- Ligações de Hidrogênio:
 - Interações atrativas entre átomos de hidrogênio e átomos eletronegativos.
 - Cruciais na estabilização de estruturas tridimensionais e no reconhecimento molecular.
 - Presentes nas hélices de dupla hélice do DNA e RNA.
 - Estabilização de estruturas secundárias de proteínas, como hélices alfa e folhas beta.
- Interações Hidrofóbicas:
 - Ocorrem entre moléculas não polares ou regiões não polares em meio aquoso.
 - Minimizam a interação com a água.
 - Importantes na formação do núcleo hidrofóbico de proteínas.
 - Estrutura das membranas celulares, com lipídios organizados em bicamadas lipídicas.
- Interações Iônicas:
 - Ocorrem entre íons carregados opostamente.
 - Fortes e envolvem cátions e ânions.
 - Exemplo: interação entre Na+ e Cl- para formar o NaCl.
 - Estabilização de estruturas proteicas e formação de pontes salinas.
Essas interações são fundamentais para a estrutura e função das macromoléculas
biológicas. Elas determinam a conformação tridimensional das proteínas, permitem o
armazenamento e a transmissão da informação genética nos ácidos nucleicos e contribuem
para a formação de estruturas membranosas. Além disso, as interações iônicas
desempenham um papel na estabilização de proteínas e na regulação de reações
bioquímicas. O entendimento dessas interações é essencial para compreender a
complexidade dos sistemas biológicos.
INTERAÇÕES ENTRE BIOMOLÉCULA:
BIOQUÍMICA E DOENÇAS
A bioquímica desempenha um papel vital no diagnóstico e tratamento de doenças,
incluindo distúrbios metabólicos, deficiências enzimáticas e câncer. O conhecimento
bioquímico permite a compreensão das bases moleculares dessas condições e o
desenvolvimento de estratégias terapêuticas direcionadas.
- Distúrbios metabólicos:
 - Doenças que afetam o metabolismo de substâncias no organismo.
 - Deficiências enzimáticas, erros inatos do metabolismo ou disfunções metabólicas
adquiridas.
 - Identificação das vias metabólicas envolvidas e compreensão molecular dos distúrbios.
 - Diagnóstico precoce e tratamento adequado com base no conhecimento bioquímico.
- Deficiências enzimáticas:
 - Condições em que a atividade de uma ou mais enzimas está comprometida.
 - Compreensão das causas das deficiências e desenvolvimento de abordagens terapêuticas.
 - Exemplo: doença de Gaucher e terapia de reposição enzimática.
- Câncer:
 - Doença caracterizada pelo crescimento descontrolado e invasão de células.
 - Papel fundamental da bioquímica na compreensão dos mecanismos moleculares do
câncer.
 - Diagnóstico de câncer com base em biomarcadores específicos.
 - Desenvolvimento de terapias direcionadas e compreensão da resposta do organismo a
tratamentos.