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Duplicação do DNA e Síntese de Proteínas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Conceito:
Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências de nucleotídeos, especializadas no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.
Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos: 
DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
RNA (Ácido Ribonucléico)
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo:
 1 Fosfato
 1 Pentose
 1 Base Nitrogenada
Nucleotídeo
Veja no próximo slide uma animação incrível com uma visão geral da síntese proteica
Veja no próximo slide uma animação incrível com uma visão geral da síntese proteica
ÁCIDOS NUCLÉICOS
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos unem-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster formando cadeias contendo milhares de nucleotídeos.
Fosfato
Ligações Fosfodiéster
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.
São bases do DNA
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
São bases do RNA
Adenina
Uracila
Guanina
Citosina
Podemos verificar que: Timina (T) está presente somente no DNA
E Uracila somente no RNA
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de anéis.
Bases Pirimídicas
Contém apenas 1 anel na estrutura molecular
Bases Púricas
Contém 2 anéis na estrutura molecular
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas 
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
No DNA
Adenina sempre se liga a Timina
e vice-versa
Adenina
Timina
Formação de 2 ligações de Hidrogênio
No DNA
Guanina sempre se liga a Citosina
e vice-versa
Formação de 3 ligações de Hidrogênio
Citosina
Guanina
No RNA
Como não possui Timina, 
Adenina se liga a Uracila
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas 
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
RNA
Como não possui Timina
Adenina ligará sempre com Uracila
E vice-versa
ÁCIDOS NUCLÉICOS
4) Pentose
	Pentoses dos Ácidos Nucléicos	
	RNA	DNA
	No RNA a pentose presente é a Ribose	No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose
		
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Características:
Local de Produção: Núcleo da Célula (Transcrição)
Estrutura: 1 Fita (fita simples)
Nucleotídeo contendo:
Ribose
Bases Nitrogenadas: 
Uracila, Adenina, Guanina e Citosina
Fosfato
Tipos de RNA:
RNAm (Mensageiro)
RNAt (Transportador)
RNAr (Ribossômico)
RNA mensageiro
Leva o código genético do DNA para o citoplasma onde ocorrerá a Tradução.
RNA Transportador
Transporta Aminoácidos até o local da síntese de proteínas na Traduação.
RNA Ribossômico
Participa da constituição dos Ribossomos. São armazenados no núcleo (nucléolo).
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Os tipos de RNA e suas funções
RNA Transportador (RNAt)
Carreador de aminoácidos
Forma de um trevo
RNA Mensageiro (RNAm)
Transcreve o código genético e o leva para o citoplasma.
RNA Ribossômico (RNAr)
Parte constituinte dos Ribossomos
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Forma Estrutural
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Características:
Estrutura: 2 Fitas unidas pelas 
bases nitrogenadas em forma de α hélice
2. Nucleotídeo contendo:
Desoxirribose
Bases Nitrogenadas: 
Timina, Adenina, Guanina e Citosina
Fosfato
Relação das Bases
A/T = 1
G/C = 1
Quantidade
Maior no núcleo/nucleóide (cromatina ou cromossomo)
Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)
ÁCIDOS NUCLÉICOS
	Principais diferenças entre RNA e DNA					
		Estrutura da Molécula	Bases Púricas	Bases
Pirimídicas	Pentose
	Função na célula
	RNA
	Fita Simples	Adenina
Guanina	Uracila
Citosina	Ribose	Síntese de Proteínas (RNAm e RNAt) e formação de ribossomos(RNAr)
	DNA
	Fita Dupla	Adenina
Guanina	Timina
Citosina	Desoxirribose	Armazenamento e transmissão de informação genética
DUPLICAÇÃO DO DNA
A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por Watson e Crick
Modelo Helicoidal – Dupla Hélice
DUPLICAÇÃO DO DNA
2) Propriedades da Duplicação
O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir.
Ocorre durante a fase S da intérfase.
É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da molécula original e outra fita recém sintetizada.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3) A Replicação
A replicação do DNA ocorre em duas etapas:
Separação das bases nitrogenadas.
b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos 
 em cada fita pela DNA polimerase. 
A Enzima DNA polimerase capta nucleotídeos e os unem, conforme o pareamento:
A-T / G-C
Para este processo ocorrer é necessário energia! De onde será que vem essa energia?
Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é inserido na fita há liberação de energia
Energia
Essa energia liberada é então utilizada pela Enzima DNA polimerase para unir um nucleotídeo ao outro.
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DUPLICAÇÃO DO DNA
3.1) Origem de Replicação
Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos chamados Origens de replicação.
As origens de replicação formam “bolhas de replicação” que avançam para os dois lados simultâneamente.
Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional
A medida que vão avançando elas vão se encontrando até duplicar o DNA inteiro.
Semiconservativa
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DUPLICAÇÃO DO DNA
3.2) Início da Replicação
A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada.
As DNA’s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer)
Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase 
possa iniciar a duplicação do DNA.
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DUPLICAÇÃO DO DNA
3.3) Sentido de Alongamento do DNA: 5’  3’
A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5’  3’
Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5’  3’
1) Na frente vai a enzima helicase abrindo a dupla hélice.
Etapas da duplicação
2) A fita de cima é chamada fita líder pois se encontra na orientação correta (5’  3’)
3) Na medida que a helicase vai abrindo a dupla hélice a DNA polimerase vai sintetizando a fita líder
4) Só que o DNA apresenta uma orientação anti-paralela entre as duas fitas.
5) Isso significa que se a fita líder está na orientação correta (5’  3’) a outra não está.
6) A fita de baixo é chamada de fita retardada, pois nesse caso a DNA polimerase alonga esta fita no sentido contrário à helicase.
7) Dessa maneira, a fita retardada é sintetizada de trechos em trechos a partir de primers formando vários fragmentos de DNA.
8) No final do processo: Os primers da fita retardada são removidos e os fragmentos de DNA unidos pela DNA polimerase.
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Visão Geral
Em resumo: A Síntese de Proteínas consiste em unir aminoácidos de acordo com a seqüência de códons presentes no RNAm
A síntese de proteínas contém duas etapas:
Transcrição (núcleo)
 DNA  RNA
Tradução (citoplasma)
Formação do Polipeptídio
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de RNA
Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA.
Os RNA’s formados podem ser de três tipos:
RNAm (mensageiro)
RNAt (transportador)
RNAr (ribossômico)
Gene
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
Quem realiza a transcrição do DNA é a enzima RNA Polimerase
A RNA polimerase só pode transcrever trechos do DNA que sejam genes!
Como a RNA polimerase consegue identificar os genes???
Sempre antes de cada gene existe um trechode DNA chamado promotor.
O promotor apresenta uma sequência de bases que a RNA polimerase reconhece.
A RNA polimerase se liga ao promotor e abre a dupla hélice do DNA e inicia o processo de transcrição!!!
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
3) Transcrição em Procariotos
Em procariotos (bactérias) um promotor controla a transcrição de mais de um gene.
O sistema 1 promotor  vários genes é chamado de Operon.
O RNAm de um procarioto carrega consigo a informação de mais de um gene.
Dessa maneira a tradução do RNAm de procariotos irá produzir mais de uma proteína diferente.
 RNA Procariótico 				 seqüência não codificante
 5’ 3’
 
RNA Eucariótico	 
 5’ 						 	 3’
 Seqüência β
 Proteína α 
Proteína β 
Proteína γ
Proteína
P
P
Seqüência γ
Seqüência α
Seqüência Codificante
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons)
Os genes de Eucariotos não são contínuos
Existem fragmentos denominados Exons e fragmentos denominados Íntrons
Os Éxons são funcionais e codificam proteínas; porém os Íntrons não codificam.
Na transcrição tanto os Éxons quanto os Íntrons são transcritos.
O RNA mensageiro que possui Éxons e Íntrons é chamado de Primário.
Enzimas denominadas Nucleases retiram todos os Íntros deixando no RNAm somente os Éxons
Este processo de retirada dos Íntrons recebe o nome de 
Splicing
Enzimas denominadas Ligases irão realizar a união de todos os Éxons formando um RNAm Secundário
Dessa maneira somente o RNAm contendo Éxons é que vai para a segunda etapa da Síntes de Proteínas, a Tradução no citoplasma da célula.
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
	É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona a incorporação de aminoácidos em uma proteína.
 É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma
 O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma
 O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas
 Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.
Metionina
Prolina
Códon
Anticódon
Serina
Aminoácidos
RNA transportador
Ribossomo
RNA mensageiro
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
	
Cada 3 Bases (triplet) do gene do DNA recebe o nome de Código.
Código 
Os códigos do Gene do DNA são transcrito em CÓDONS de RNA mensageiro.
Dessa maneira cada CÓDON do RNAm possui 3 bases nitrogenadas que complementa seu respectivo CÓDIGO.
Na Tradução cada CÓDON (3 bases do RNAm) codifica um Aminoácido.
1 CÓDON = 1 AMINOÁCIDO.
Lembre-se de que existem Códons de Início (AUG) e Códons de Parada (UAA), (UAG) e (UGA)
A Tabela do Código Genético nos informa qual aminoácido será incorporado na proteína dependendo do códon presente no RNAm
A Tradução ocorre nas organelas celulares chamadas Ribossomos. Estes possuem 2 subunidades, as quais se unem quando o Ribossomos se liga ao RNAm.
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
	
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
	
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
	
Códon de parada
(UAA)
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Tradução
Resumo
	
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Tradução
	
Tradução no R.E.R
	
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Tradução
Destino dos polipeptídios transcritos
	
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
6) O Código Genético
O código genético consiste em trincas de nucleotídeos (códons)
Como existem 4 bases de RNA (A,U,G,C), existem ao todo 64 códons.
Porém, como vimos, um códon (AUG) é o de inicio e três são se parada (UAA), (UAG) e (UGA).
	
Existem apenas 20 aminoácidos diferentes para 60 códons.
Então, há mais de um códon para certos aminoácidos.
Dizemos que o Código Genético é Degenerado ou Redundante.
Porém, o Código Genétigo não é Ambíguo: um único códon não especifica mais do que um aminoácido.
Podemos dizer também que o Código Genético é universal, pois os códons têm o mesmo significado em quase todos os organismo do planeta.
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SÍNTESE DE PROTEÍNAS
7) Mutações no DNA podem acarretar problemas
	Apesar do código genético ser degenerado, mutações podem levar a mudanças na seqüência de aminoácidos de uma proteína e por conseqüência ao mal funcionamento desta.
	
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PlanetaBiologia.com
Fim
	
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