Estudo Dirigido Genética:BASES MACROMOLECULARES DA CÉLULA .

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ESTUDO DIRIGIDO – BASES MACROMOLECULARES DA CÉLULA 
1. Defina os principais tipos de macromoléculas que fazem parte da constituição celular. 
2. Cite os tipos de estrutura das proteínas e explique, detalhadamente, a importância da sequência dos aminoácidos para a estrutura proteica. 
3. Cite a quais fatores a atividade enzimática é sensível e explique a necessidade de regulação das enzimas. 
4. Defina ácidos nucleicos e descreva sua estrutura. 
5. Explique, detalhadamente, como o DNA encontra-se no núcleo da célula. 
6. Descreve detalhadamente os tipos de RNAs que podem ser encontrados na célula e suas funções.
Respostas:
1. Certas moléculas pequenas de nossas células (monômeros) podem se unir para formação de polímeros, pela repetição de um único tipo de reação de ligação química. As células produzem três tipos de grandes polímeros, denominados macromoléculas: os polissacarídeos, as proteínas e os ácidos nucléicos. 
2. Apesar de serem constituídas pela polimerização de apenas 20 aminoácidos em cadeias lineares, as proteínas executem um incrível número de tarefas diferentes. Uma cadeia proteica dobra-se em uma forma única, estabilizada por ligações não-covalentes entre suas cadeias lineares. Essa organização espacial de proteínas - sua forma tridimensional – é a chave para suas diferentes funções. Somente quando a proteína esta em sua forma tridimensional correta (sua conformação) que ela é capaz de realizar seu funcionamento de forma adequada. Um conceito importante no estudo das proteínas é: a função da proteína é derivada de sua estrutura tridimensional, e a estrutura tridimensional é especificada pela sequencia de aminoácidos. Dessa maneira, demostra-se a importância da sequencia correta de aminoácidos em cada proteína, já que, as proteínas são diferenciadas pelas mudanças nas cadeias laterais de cada aminoácido.
As estruturas proteicas são dividias em quatro níveis de organização:
A estrutura primária de uma proteína é simplesmente o arranjo linear, ou sequencia, de aminoácidos que a compõem. As cadeias de ligações peptídicas recebem vários nomes de acordo com o numero de aminoácidos que as formam, uma cadeia curta de aminoácidos é chamada de peptídeo, normalmente contêm 30 resíduos de aminoácidos, as cadeias mais longas são chamadas de polipeptídeos, e podem contar até 4000 resíduos. O termo proteína é normalmente empregado a um polipeptídeo que tenha uma estrutura tridimensional bem definida.
A estrutura secundária é o segundo nível na hierarquia das proteínas, consiste nos diversos arranjos espaciais resultantes do dobramento da estrutura primária e linear. Essa estrutura secundária é mantida por ligações não covalentes, formando dobras que se organizam em uma ou mais estruturas periódicas bem definidas: hélice α, folha  β e uma volta curta em forma de U.
A estrutura terciária é a conformação total de uma cadeia polipeptídica – isso é, o arranjo tridimensional de todos os resíduos de aminoácidos. Ao contrario da estrutura secundária, estabilizada por pontes de hidrogênio, as estrutura terciária é estabilizada, principalmente, por interações hidrofóbicas.
A estrutura quaternária consiste no arranjo de duas ou mais cadeias polipeptídica e as posições destes arranjos, a partir desse nível de estrutura que surgem as proteínas chamadas de multiméricas. 
3. Através das enzimas os genes controlam os metabolismos celulares, aumentando a velocidade da síntese ou da degradação das moléculas e aumentando o rendimento da reação, dessa maneira a regulação das atividades enzimáticas é o que regulara também a via metabólica celular. As enzimas devem atuar especificamente em meio aquoso, 37Cº, pressão de 1 atm, e pH entre 6,5 e 7,5. Qualquer alteração neste padrão resulta em mudanças na atividade metabólica, já que desregulam a ação enzimática, essencial para funcionalidade metabólica.
4.Os ácidos nucleicos contem a informação pra produção de proteínas, quando e ondem devem ser produzidas. Há dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA ácido desoxirribonucleico e o RNA ácido ribonucleico. A estrutura do DNA consiste em duas fitas longas e helicoidais que se enrolam em torno de um eixo, formando uma dupla hélice. As fitas de DNA são compostas por nucleotídeos, que consistem de uma base orgânica ligada a um açúcar de cinco carbonos que possui um grupamento fosfato no carbono 5. O RNA, por sua vez, consiste uma única fita de nucleotídeos e o açúcar destes é uma ribose, ao contrario do DNA, que é uma desoxirribose. Outra diferença esta nas bases nitrogenadas de cada um, que no DNA apresentam Timina, Guanina, Citosina e Adenina, já no RNA, no lugar da Timina há a presença da Uracila. 
5.A maior parte do DNA celular esta contido no núcleo, extensivamente compactado sob a forma de estruturas conhecidas como cromossomo. Cada cromossomo contem uma única molécula linear de DNA com 2µm (micrometros) que associado a proteínas, chamadas de histonas, unem-se em uma estrutura maior, conhecida como colar de pérolas de 11µm, essa estrutura se compacta mais, formando uma fibra de 30µm, compostas por nucleossomos, essa estrutura se associa a um suporte de cromossomo, formando uma fita de 300µm de largura, que se enovela ainda mais até o comprimento de 700µm e, na metáfase, condensam-se ao máximo, até formarem as estruturas cromossômicas.
6. RNA mensageiro (mRNA), transporta as informações genéticas mantidas no DNA em forma de uma série de sequencia de trinucleotideos chamadas códons, cada um dos quais especificando uma aminoácido determinado.
RNA transportador (tRNA), é a chave para decifrar os códons dos mRNA. Cada tipo de aminoácidos possui seu próprio conjunto de tRNA´s, os quais se ligam ao aminoácidos e transportam para a extremidade em crescimento de uma cadeia polipeptídica, se o próximo códons sobre o mRNA assim o determinar. A especificidade de cada tRNA e devido ao anticódon em sua estrutura que parei especificamente com o códon do mRNA transcrito.
RNA ribossômico (rRNA) é a associação de um conjunto de proteínas com uma molécula de RNA. Essa estrutura complexa se movimenta sobre uma molécula de mRNA, catalisam a união dos aminoácidos sob a forma de cadeias polipeptídicas. Elas também conectam o tRNA e as varia moléculas proteicas acessórias necessária pra a síntese proteica. Os rRNAs são compostos de duas subunidades, uma grande e uma pequena, cada uma com sua molécula (ou moléculas) de rRNA.