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Biomoléculas: estruturas de ácidos nucléicos, transcrição tradução, DNA, RNA cromossomos EDYLAINE FERNANDES DE SOUSA 1 Células Imagem: https://www.diferenca.com/celulas-procariotas-e-eucariotas/ Cromatina Cromatina 2 • Estão relacionados com o processo de divisão celular.Centríolos • Responsável pelo processo de glicosilação de proteínas e lipídios, síntese de carboidratos e secreção celular. Complexo de golgiênse • Responsável pela transformação dos lipídios em glicídios. Essa organela é exclusiva das células vegetais.Glioxissoma • Responsável pela produção de energia. É nessa organela que ocorrem duas etapas do processo de respiração celular.Mitocôndria • Responsável pela oxidação de ácidos graxos.Peroxissomos • Responsáveis por vários processos, tais como a fotossíntese e o acúmulo de substâncias. Essas organelas são exclusivas das células vegetais.Plastos • Responsável pela produção de determinadas proteínas, síntese de fosfolipídios e glicosilação inicial das glicoproteínas. Retículo plasmático granuloso ou rugoso • Responsável pela produção de esteróides, fosfolipídios e ácidos graxos. Também degrada substâncias tóxicas. Retículo endoplasmático não granuloso ou liso • Responsável pela produção de proteínas. Podem ser encontrados livres no citoplasma ou em associação com o retículo endoplasmático, formando o retículo endoplasmático granular.Ribossomos • Responsável por garantir o equilíbrio osmótico, além de atuar como reserva de substâncias. Essa organela é exclusiva das células vegetais. Vácuo de suco celular • Proteger a cromatina. Que é o material genéticoNúcleo • Responsável pelo processo de digestão intracelular. Essa organela é exclusiva das células animais. lisossomo 3 Funções da membrana do núcleo: • Possui duas camadas lipoproteicas; • Há inúmeros poros comunicantes com o hialoplasma, onde saem e entram substancias; • Protege o material genético • É uma barreira física, que regula o metabolismo, através do processo de transcrição. 4 Estrutura do núcleo: Basicamente, é constituído por um envoltório nuclear, pela cromatina, pelo nucléolo, pela matriz nuclear e pelo nucleoplasma • carioteca, é constituído por duas membranas e permite a separação entre o núcleo e o citoplasma, em uma célula. Essa parte do núcleo possui inúmeros poros, que selecionam as moléculas que saem e entram no núcleo. Envoltório nuclear: • a cromatina são os filamentos de DNA, junto a proteínas (histona). É aqui onde são formados os cromossomos Por fim, há 2 tipos: a heterocromatina e a eucromatina. Cromatina: • Os nucléolos são densos, constituídos por RNA e DNA. Basicamente, eles são especializados na produção de ribossomos, que, por sua vez, se associam a certas proteínas para forma subunidades. Assim, as subunidades ribossômicas, ficam armazenadas no nucléolo e saem quando ocorro a síntese protéica. Nucléolos: • A matriz nuclear funciona como uma espécie de esqueleto, que dá suporte aos cromossomos, que possuem fibra muscularMatriz nuclear • Substancia que imerge o espaço entre as estruturas presentes no núcleo, como o nucléolo e a cromatina Nucleoplasma: 5 Eucariontes Células Organelas: lisossomo, núcleo, nucléolo, cromatina, ribossomo, complexo de golgiênse, reticulo endoplasmático granuloso, reticulo endoplasmático não granuloso (liso), microtúbulos, Glioxissoma, Mitocôndrias, Peroxissomos, Plastos, Ribossomos, Vacúolo de suco celular. Núcleo Envelope nuclear ou carioteca: Envolve o núcleos e nucleoplasma e a cromatina. A Cromatina: é o material genético, (DNA e RNA). “dependerá do organismo”. Material genético: controla atividade das células. DNA e RNA. Hereditariedade dos organismos. O material genético resulta: Associação de moléculas de DNA e proteínas. Essa associação forma um conjunto de filamentos separados do citoplasma por um envoltório. 6 Núcleo É importante ressaltar que não é só no núcleo que encontramos DNA da célula. Já que há material genético também nas mitocôndrias e nos cloroplastos. 7 História do DNA • Em 1952, na Inglaterra, Maurice Wilkins (1916-2004) e Rosalind Franklin (1920-1958) examinavam o DNA com uma técnica conhecida como difração de raios X. • Construção do Modelo: Inglês Francis Crick (1916- 2004). Estadunidense James Watson (1928) explicaram a imagem obtida pelo raio x, e os dados obtidos Erwin Chargaff (1905-2002) viram que o numero de C, G, A, T eram iguais. • O modelo de Dupla Elice O DNA, foi elaborado pelos cientistas James Watson e Francis Crick. E apartir desse modelo o DNA tem: • Dupla cadeia ou fita de polinucleotídeos. Ligada a base nitrogenada. • São torcidas, formando uma dupla hélice • Emparelhadas em sentido oposto. Nos extremos de uma fita há uma pentose e na outra fosfato. • Não são iguais mais são complementares. Premio Nobel de Medicina Ou Fisiologia em 1962. Rosalind Franklin (não recebeu o premio, morreu em 1958). Watson, Crik, Wilking ganharam 8 Estrutura do ácidos nucléicos DNA •Formado apartir dos nucléolos e pequenos quantidades de mitocôndrias e cloroplasto. •Cromossomo RNA •Formado apartir dos nucléolos e pequenos quantidades de mitocôndrias e cloroplasto. •Encontrada no núcleo dos ribossomos, no citosol, nas mitocôndrias e no cloroplasto DNA e RNA •Formados por nucleotídeos •No encadeamento de grande número de moléculas menores •Nucleotídeos 3 substâncias: uma base nitrogenada, uma pentosa, uma fosfato. Nucleotílde •Uma base Nitrogenada: uma camada de cadeia de carbono que contem nitrogênio. •Uma base de pentosa: uma açúcar simples com cinco átomos de carbono. •Um fosfato: íons de acido fosfórico ( pela retirada de três íons hidrogênio) 9 FAZES DO DNA até o cromossomo 10 Estrutura do DNA e RNA • O DNA é formado por duas cadeias de polinucleotídeos (fita), Formado apartir de nucléolos e pequenas quantidade de mitocôndrias e coloplasto. • "Os nucleotídeos são unidos uns aos outros formando polimeros, ligados por ligações denominadas fosfodiéster (grupo fosfato ligando dois açúcares de dois nucleotídeos). Nessas ligações, um grupo fosfato conecta o carbono 3’ de um açúcar ao carbono 5’ do próximo formando um padrão típico de repetição. A essa cadeia principal estão ligadas as bases nitrogenadas Base nitrogenada • Adenina Dupla anel de átomos de carbono, derivação substancias purina • Guanina • Citosina • Timina Um anel de carbono chamada de Pirimidina. Base Pirimidina • Uracila • Nos ácidos nucléicos: apresenta sequência de penstosas e fosfato alternadas. 11 Base nitrogenada Timina sempre se liga a Amina e a Citosina sempre a guanina. Desoxirribose: por ter na cadeiaRibose 12 Estrutura do DNA e RNA: Nucleotídeos • São indispensáveis a sobrevivência das células, e são unidades básicas dos ácidos nucléicos. • Dependente: produção de DNA e RNA e síntese de proteína. (base nitrogenada). 13 Replicação do DNA • É a capacidade que o DNA possui de fazer cópias ou replicas de sua moléculas. • Modo semiconservativo = cada uma da moléculas recém formada conserva uma cadeia da “molécula mãe” e forma uma cadeia nova complementar a que lhe serviu de molde. • Pontes de hidrogênio se desfaz e se separam. • Esse processe é controlado por varias enzimas. Enzimas que desenrolam, e que unem,(DNA-polimeraze) que marcam. 14 RNA = ÁCIDO RIBONUCLEICO Formado apartir de modelo de DNA, (exceto retrovírus, que realizam a transcrição reversa com a enzima transcripotase reversa, como é o caso do HIV.) Originou-se do DNA, em um processo de transcrição, por meio de uma enzima RNA- Polimerize. 15 Síntese Protéica do RNA • Transcrição gênica: transferir suas informação codificada para moléculas de RNA. • Uma fita do DNA do gene separa-se e orienta a formação de uma cadeia do RNA. • Por exemplo, para a sequência TACGGACTA do DNA, constitui-se a sequência AUGCCUGAU no RNA. 16 Tipos de RNA • RNAmensageiro O RNA mensageiro é uma cópia de uma das fitas do DNA, e carrega as informações genéticas do núcleo para o citoplasma de uma célula, onde será produzida a proteína. • RNA transportador O RNA transportador está localizado no citoplasma celular e ele transporta os aminoácidos que serão utilizados na formação das proteínas até os ribossomos, onde acontecerá a síntese das proteínas. • RNA ribossômico O RNA ribossômico está localizado no ribossomo. Quando sintetizados, os rRNA se acumulam, formando os nucléolos, que se combinam com as proteínas para originar os ribossomos. 17 RNA mensageiro Leva o código genético do DNA para o citoplasma. E define que tipo de proteína vai ser produzida. RNA transportador Transporta os aminoácidos até o local da proteína Participa da estrutura dos ribossomos, nos quais ocorre a síntese de proteína, e tem ação enzimaticaRNA ribossômico 3 tipos de RNA RNA Os Tipos de RNA todos participam da síntese de proteína. 18 Tipos de RNA 19 Base nitrogenada do RNA RNA Informações Síntese de proteína Codificada na forma trinca de bases nitrogenadas Cada trinca: códon. Aminoácidos const. Da proteínas Correspondência entre códons e o seu aminoácidos realizado pelo RNAt por meio dos anticódon. 20 21 Splicing do RNA mensageiro • Ocorre no núcleo das células eucarióticas, em que na transcrição acontece a forma de um RNAm pré-formado que sofrerá o processo de Splicing com a retirada dos íntrons (sequência codificante) se reúne para a formação do RNAm, havendo ,também , os Splicings alternativos, aumentando a variabilidade de RNAm. 22 Resumão 23 24 RNA (RNAi) • A interferência por RNA (RNAi) é um mecanismo de silenciamento gênico pós-transcrição conservado durante a evolução. Esse mecanismo, recentemente descrito, é mediado por pequenos RNAs de fita dupla dsRNAs) capazes de reconhecer especificamente uma seqüência de mRNA-alvo e medir sua clivagem ou pressão traducional. 25 TRINCA: O código genético • Uma proteína é codificada pela seqüência de códons( trinca de bases nitrogenadas) presentes na moléculas de RNAm. • 4 tipos de diferentes de base: adenina, guanina, uracila e citosina. Existe 64 códons diferentes • 61 correspondem a aminoácidos e 3 indicam onde termina a codificação da proteína em um RNAm (códons de termino) • 61 trincas de base codificando os 20 tipos e aminoácidos da proteínas. • Codificação degenerado: Muitos deles tem mais de um códon correspondente. 26 TRADUÇÃO: PROTEINA 27 Esquema simplificado da tradução do RNAm 28 A síntese de uma proteína ocorre em três etapas sucessivas, denominadas; • Iniciação: compreende o conjunto de reações que precedem a formação da primeira ligação peptídica da proteína. Nessa etapa, ocorre o acoplamento do RNAm á subunidade menor do ribossomo, a união do primeiro RNAt do códon de inicio da proteína (AUG) e a junção das duas subunidade do ribossomo. • Elongação: inclui todas as reações que ocorrem desde a formação da primeiro a ligação peptídica ate a incorporação do última aminoácidos à proteína. • Terminação: Abrange os processos envolvidos na liberação de polipeptídios já pronto. O ribossomo separa-se do RNAm e suas duas subunidades dissociam-se 29 DNA e RNA DNA:(ácido desoxirribonucleico) é uma molécula que carrega toda a informação genética de um organismo e está presente no núcleo das células de todos os seres vivos. RNA:é formado por uma cadeia de substâncias menores denominadas nucleotídeos 30 Genoma • O conjunto de genes de uma célula que influência o desenvolvimento das características de um ser vivo é chamado de genoma e varia de organismo para organismo. • No humano, o genoma corresponde: sequência de nucleotídeos de DNA contendo 22 autossomo e nos 2 cromossomos sexual (X e Y) • Conjunto de proteínas que expressa pelo genoma é chamado de proteoma. • Os genes são comumente definidos como trechos de DNA que apresentam as informações necessárias para a produção de proteínas. Vale destacar que os genes também incluem sequências de nucleotídeos necessários para a síntese de outros tipos de RNA. 31 https://brasilescola.uol.com.br/biologia/genes.htm Gene • Os genes que nós herdamos são os mesmos para todos os seres humanos, já os alelos são herdados da mãe e do pai, ocorrendo sempre em pares. Esses alelos podem ser iguais (homozigotos) ou diferentes (heterozigotos), e no caso de heterozigotos, o alelo dominante é o que será expresso como característica. 32 A molécula do DNA • Esta presente: nos cromossomos do núcleo dos organismo, eu carióticos, nas mitocôndrias, nos centríolos e no cloroplastos vegetais. • As células procarióticas não possuem núcleo, possuem um cromossomo e pode ter DNA não cromossômico em forma de plasmídio. • Ele deve ser capaz de se replicar e de modo preciso, cada vez que a célula se divide, e também de fazer com que a informação seja expressa da informação genética armazenada no DNA. • A molécula do DNA possui duas cadeias, cada cadeia é um poliémero linear constituído de unidades repetidas de 4 tipos de nucleotídeos. 33 DNA • O DNA dos eucariontes e envolvido nas proteínas histonas para forma as cromatinas, que, quando se condensam durante as divisões celulares, formam os cromossomos. 34 CROMOSSOMO • São estruturas formadas por uma molécula de DNA associada a moléculas proteicas. Nas células procariontes, observamos um cromossomo circular;nos eucariontes, os cromossomos são lineares e estão localizados no interior do núcleo 35 https://brasilescola.uol.com.br/biologia/celulas-procariontes.htm Partes do cromossomos 36 CÉLULAS HAPLOIDES E DIPLOIDES • Com ressalva dos gametas que são células reprodutivas, as demais células do corpo são diplóides. • As células haplóides possuem em seu núcleo celular somente um cromossomo de cada tipo. Uma das células haplóides são os gametas (espermatozóides e ovócitos). • Os espermatozóides, e os óvulos, possuem 23 tipos diferentes de cromossomos. • Por isso, nos humanos, os gametas são 23n. Esse ‘n’ representa o número de cromossomos diferentes. 37 Cromossomos homólogos • No metacêntrico, submetacêntrico e acrocêntrico, os centrômeros dividem as cromátides em dois braços. Já no telocêntricos, os centrômeros são terminais situados próximos a uma extremidades. • Os cromossomos homólogos são pares de cromossomos, um de origem materna e outro de origem paterna. • Possuem genes alelos que trazem as informações genéticas dos ancestrais. São encontrados em organismos 2N (diplóides) 38 Condensação • Os cromossomos são formados por DNA envolvidos pelas proteínas histonas. Duplicam-se durante a fase S da Interfase. Quando atingem o maior grau de condensação, são observados, como na figura abaixo, com as suas regiões características. 39 Centrômeros • Dependendo da localização dos centrômeros, podemos identificar quatro tipos de cromossomos. 40 CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS • dois cromossomos, um dos quais é recebido da mãe e outro do pai; • cromossomos pares que possuem muitas semelhanças genéticas; • cromossomos que determinam as características físicas das pessoas; • cromossomos presentes nas células diploides (2n); • cromossomos que têm origem na meiose. 41 Cromossomos • Os 2 cromossomos “1” são homólogos, ou seja, são iguais no sentido de que possuem os mesmos genes, na mesma sequência. O cromossomo “20” não é homologo de “1”, pois não possui nem os mesmo genes e nem a mesma sequência. • O cariótipo apresenta o conjunto de cromossomos com os elementos morfológicos e numéricos que caracterizam o padrão de uma espécie. Nele é possível ver os 23 pares de cromossomos em que 22 pares são semelhantes para o homens e mulheres e recebem o nome de autossomos. • O único para de cromossomo restante são chamados cromossomos sexuais. • As mulheres apresentam dois cromossomos x sendo,portanto, XX, e os homens um cromossomo X e outro Y. 42 Anomalias 43 Síndromes decorrentes de falhas no conjunto cromossômico • Entre os seres humanos há diversas síndromes relacionadas a problemas de determinação do sexo por ausência ou cópias extras dos cromossomos sexuais, são eles: • Síndrome de Turner: a mulher apresenta apenas 1 cromossomo X ao invés de 2 (X0). • Síndrome de insensibilidade aos andrógenos: podendo ser completa, parcial ou moderada, a pessoa é geneticamente homem (XY), mas tem aparência parcial ou total de mulher • Síndrome do triplo X: também conhecida como síndrome da super- fêmea, a mulher possui, pelo menos, 3 cromossomos X (XXX), mas existem casos onde ela possui 4 ou até 5. • Síndrome XYY: também conhecida como síndrome do super-macho, ocorre quando um homem possui 2 cromossomos Y (XYY). • Síndrome de Klinefelter: quando o homem apresenta 1 ou mais cópias do cromossomo X (XXY) 44 https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_Turner https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_insensibilidade_a_andr%C3%B3genos https://pt.wikipedia.org/wiki/Trissomia_X https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_XYY https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_Klinefelter Síndrome de Turner: a mulher apresenta apenas 1 cromossomo X ao invés de 2 (X0) • Baixa estatura • Inchaço nas mãos e pés em um recém-nascido • Peito largo e mamilos espaçados • Orelhas baixas • Esterilidade reprodutiva • Estruturas gonadais subdesenvolvidas que mais tarde se tornam fibróticas • Amenorréia • Aumento de peso • Metacarpo IV encurtado • Unhas pequenas • Mudança nas características facias • Pescoço com membrana de higroma cístico na infância • Estenose da válvula aórtica • Coarctação da aorta (obstrução da aorta) • Válvula aórtica bicúspide (problema cardíaco mais comum) • Rim em ferradura • Deficiências visuais - esclera, córnea, glaucoma, etc. • Infecções auditivas e perda de audição • Alta relação cintura/quadril • Transtorno de deficit de atenção e hiperatividade • Dificuldades de aprendizagem não verbais (problemas com matemática, habilidades sociais e relações espaciais) 45 https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_Turner Síndrome de Klinefelter • Homens nascidos com síndrome de Klinefelter podem ter baixos níveis de testosterona e massa muscular, pelos faciais e os pelos corporais reduzidos. A maioria dos homens com essa condição produz pouco ou nenhum esperma. As pessoas podem ter: • Sintomas comuns: aumento das mamas em homens, desejo sexual reduzido, distúrbio do déficit de atenção sem hiperatividade, infertilidade, músculos flácidos, orelhas de implantação baixa, osteoporose, puberdade atrasada ou pênis pequeno 46 47 48 Vídeos (DNA: transcrição e tradução) • https://www.youtube.com/watch?v=GsEvcHZ10 W4 Duplicação, Transcrição e Tradução - Melhor explicação! • https://www.youtube.com/watch?v=NzClfk_HIg M • EXERCÍCIOS: https://brainly.com.br/tarefa/32059323 49 https://www.youtube.com/watch?v=GsEvcHZ10W4 https://www.youtube.com/watch?v=GsEvcHZ10W4 https://www.youtube.com/watch?v=NzClfk_HIgM https://www.youtube.com/watch?v=NzClfk_HIgM Slide 1: Biomoléculas: estruturas de ácidos nucléicos, transcrição tradução, DNA, RNA cromossomos Slide 2: Células Slide 3: Organelas Slide 4: Funções da membrana do núcleo: Slide 5: Estrutura do núcleo: Basicamente, é constituído por um envoltório nuclear, pela cromatina, pelo nucléolo, pela matriz nuclear e pelo nucleoplasma Slide 6: Componente Nuclear Slide 7: Núcleo Slide 8: História do DNA Slide 9: Estrutura do ácidos nucléicos Slide 10: FAZES DO DNA até o cromossomo Slide 11: Estrutura do DNA e RNA Slide 12: Base nitrogenada Timina sempre se liga a Amina e a Citosina sempre a guanina. Slide 13: Estrutura do DNA e RNA: Nucleotídeos Slide 14: Replicação do DNA Slide 15: RNA = ÁCIDO RIBONUCLEICO Slide 16: Síntese Protéica do RNA Slide 17: Tipos de RNA Slide 18: 3 tipos de RNA Slide 19: Tipos de RNA Slide 20: Base nitrogenada do RNA Slide 21 Slide 22: Splicing do RNA mensageiro Slide 23: Resumão Slide 24 Slide 25: RNA (RNAi) Slide 26: TRINCA: O código genético Slide 27: TRADUÇÃO: PROTEINA Slide 28: Esquema simplificado da tradução do RNAm Slide 29: A síntese de uma proteína ocorre em três etapas sucessivas, denominadas; Slide 30: DNA e RNA Slide 31: Genoma Slide 32: Gene Slide 33: A molécula do DNA Slide 34: DNA Slide 35: CROMOSSOMO Slide 36: Partes do cromossomos Slide 37: CÉLULAS HAPLOIDES E DIPLOIDES Slide 38: Cromossomos homólogos Slide 39: Condensação Slide 40: Centrômeros Slide 41: CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS Slide 42: Cromossomos Slide 43: Anomalias Slide 44: Síndromes decorrentes de falhas no conjunto cromossômico Slide 45: Síndrome de Turner: a mulher apresenta apenas 1 cromossomo X ao invés de 2 (X0) Slide 46: Síndrome de Klinefelter Slide 47 Slide 48 Slide 49: Vídeos
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