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Ácidos Nucleicos 2 Função do Núcleo O núcleo da célula possui nossa informação genotípica dentro de uma molécula chamada DNA. O DNA é uma molécula grande capaz de se replicar e de comandar as funções celulares. As informações são processadas por meio da síntese de proteínas, produzidas pelo comando do DNA, depois de transcrever um mRNA. Cadeia dupla em hélice do DNA 4 Ácidos Nucleicos Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos. • Ácido Desoxirribonucleico – DNA • Ácido Ribonucleico – RNA Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico. 6 Os Nucleotídeos são formados por: • 1 carboidrato (pentose) • 1 base nitrogenada • 1 grupo fosfato Nucleotídeos Pentose 8 Bases nitrogenadas Existem cinco bases nitrogenadas diferentes, que são divididas em dois grupos: • Purinas: Adenina e Guanina; • Pirimidinas: Timina, Uracila e Citosina. Existem apenas quatro por vez no DNA e no RNA. • DNA: Adenina, Timina, Guanina e Citosina; • RNA: Adenina, Uracila, Guanina e Citosina. Bases nitrogenadas Adenina Guanina Bases púricas Bases nitrogenadas Citosina Bases pirimídicas Timina Uracila A diferença da timina para a uracila é o radical CH3. Pentoses • São carboidratos que contém 5 carbonos. • Fazem parte da estrutura dos nucleotídeos. • Seus carbonos 5 e 3 fazem parte da ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos da mesma cadeia. • A ribose pertence ao RNA (Ácido Ribonucleico) • A desoxirribose pertence ao DNA (Ácido Desoxirribonucleico). Pentoses RNA MONOSSACARÍDEOS DNA Desoxirribose 14 5 O DNA • Presente no núcleo das células eucarióticas, mitocôndrias e cloroplastos. • Presente no citoplasma das células procarióticas. • Nas células germinativas e no ovo fertilizado: dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da informação contida em sua estrutura. • É duplicado cada vez que a célula somática se divide. • Nucleotídeos: A, C, G, T. O DNA: características O DNA possui uma molécula de fita dupla: Essas fitas são: Antiparalelas; complementares (A-T e C-G); produzidas de forma semiconservativas. Fita mãe (antiga) Fita filha (nova) Fita filha (nova) Fita mãe (antiga) O DNA: a ligação fosfodiéster A ligação fosfodiéster é feita entre o carbono 5 da pentose de um nucleotídeo e o carbono 3 do outro nucleotídeo. Esses carbonos são ligados por um radical fosfato. A figura mostra a ligação fosfodiéster existente entre os nucleotídeos da mesma cadeia. Timina Adenina Guanina Citosina Esqueleto de fosfato - - desoxirribose O DNA: as suas extremidades As duas fitas do DNA possuem extremidades. Os finais 5’ e 3’ é por causa do carbono 5 e 3 da pentose. Timina Adenina Guanina Citosina Esqueleto de fosfato - - desoxirribose Desoxirribose A T G C O DNA – Pontes de Hidrogênio As duas cadeias se ligam por meio de pontes de hidrogênio entre as bases. TIMINIA ADENINA TIMINIA ADENINA CITOSINA GUANINA ADENINA TIMINIA 5 ´p ar a 3 ´d ir eç ão 5 ´p ar a 3 ´d ir eç ão O Dogma da Biologia Molecular DNA mRNA Proteína Transcrição Replicação Tradução O Dogma da Biologia Molecular Transcrição Replicação Tradução DNA DNA PROTEÍNA RNA Replicação do DNA Por que o DNA se replica? • Para manter a perpetuação da espécie; • Para manutenção de um tecido; • Para o desenvolvimento de um indivíduo; • Se ele se replicar, a célula terá que se dividir. Replicação do DNA A replicação é semiconservativa: Duas “moléculas-filhas” (em amarelo) que conservam a metade da “molécula-mãe” (em azul). Replicação do DNA • A polimerização é feita pela DNA polimerase; • Uma das fitas é polimerizada de forma contínua e outra de forma descontínua; • A forma descontínua é polimerizada com a ajuda de um Primer de RNA; • Na forma descontínua encontramos o fragmento de Okazaki, que é a união do Primer de RNA com o DNA recém-sintetizado; • A fita é polimerizada no sentido 5´ - 3´. Replicação do DNA Replicação do DNA Tipos de cromossomos •Metacêntrico: O centrômero se localiza na região central do cromossomo. Quando duplicado, apresenta quatro braços, todos do mesmo tamanho. •Submetacêntrico: O centrômero está parcialmente afastado do centro. Quando duplicado, apresenta quatro braços, dois deles um pouco menores que os outros. •Acrocêntrico: O centrômero está próximo a um dos polos do cromossomo. Quando duplicado, apresenta quatro braços, dois deles bem menores que os outros. •Telocêntrico: O centrômero está em um dos polos do cromossomo. Quando duplicado, apresenta apenas dois braços de mesmo tamanho. Cromossomos X genes? Transcrição A transcrição consiste na produção de uma molécula de RNA a partir da informação genética que está no DNA; A informação é transferida de uma molécula para a outra para que seja enviada ao citoplasma, onde será interpretada por meio da tradução em proteína; A molécula de RNA produzida com esta finalidade é chamada de RNA mensageiro (mRNA). Estrutura do mRNA O mRNA possui apenas uma fita, tem a ribose como carboidrato e apresenta a base nitrogenada uracila. Presença da ligação fosfodiéster Presença de Uracila Presença de OH 3º final 5º final Transcrição do mRNA • A polimerização é feita pela RNA polimerase; • Apresenta apenas um fita; • É polimerizado a partir da fita molde do DNA; • É polimerizado no núcleo e vai para o citoplasma ser traduzido pelos ribossomos. Com exceção das mitocôndrias e do cloroplasto. Comparação entre DNA e mRNA DNA RNA Base nitrogenada A, C, G e T A, C, G e U Açúcar Desoxirribose Ribose Fitas Dupla Fita Fita simples Local Núcleo, mitocôndria e cloroplasto Núcleo, mitocôndria, cloroplasto e citoplasma Ligação A T G C - Tradução de proteínas Participam do processo de tradução três tipos de RNA: mRNA ➔ Formado no núcleo, contém “mensagem” – código transcrito a partir do DNA – para síntese de proteínas. O código é um conjunto de 3 nucleotídeos chamado CÓDON; tRNA ➔ Presente no citoplasma, transporta aminoácidos até os ribossomos para síntese proteica. Possui um anticódon complementar ao códon; rRNA ➔ o rRNA + proteínas formam a estrutura dos ribossomos. As subunidades maior e menor. Tradução de proteínas No citoplasma se forma um complexo de tradução, formado pela união do mRNA, tRNA e rRNA (na forma de ribossomos). Tradução de proteínas • A informação é codificada de acordo com os códons presentes na molécula de mRNA; • Cada códon é formado por três nucleotídeos e vai significar um aminoácido que a futura proteína terá. • Existem três códons, dos 64 existentes, que, ao invés de significar um aminoácido da proteína, indica o final de sua tradução. • Os códons e os respectivos aminoácidos se encontram na tabela do código genético. Tradução de proteínas • Os ribossomos fazem a leitura dos códons e posteriormente a ligação que une os aminoácidos para formar a proteína; • O tRNA traz o aminoácido correspondente aos códons do mRNA. Síntese da Transcrição e Tradução Bloqueadores da síntese proteica Síntese da Transcrição e Tradução Slide 1: Ácidos Nucleicos Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28: Tipos de cromossomos Slide 29: Cromossomos X genes? Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38: Bloqueadores da síntese proteica Slide 39