O metabolismo de controle

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O metabolismo de controle
A estrutura dos ácidos nucleicos
 Os papéis do DNA e RNA
Em termos biológicos, o DNA tem dois papéis importantes:
1. Transmitir a informação genética de uma célula para outra, ou de um organismo para o outro, usando a divisão celular como veículo. Para que isso ocorra, o DNA tem que ter a capacidade de “copiar a si próprio”, ou seja, de se autoduplicar. Dessa forma, originam-se duas moléculas de DNA idênticas, que são distribuídas para as células-filhas;
2. Comandar a fabricação de proteínas, controlando a sequencia de seus aminoácidos. Afinal, o papel das proteínas depende de sua forma, que por sua vez, depende da sequencia de aminoácidos que a compõem. O controle da produção de proteínas é feito assim: o DNA fabrica RNA, num processo chamado de transcrição; esse RNA vai para o citoplasma e comanda a produção de proteínas, no processo chamado de tradução.
 Os papéis do DNA e RNA
As unidades que formam os ácidos nucleicos DNA e RNA
Ácidos nucleicos são formados por moléculas grandes, constituídas de pequenas unidades chamadas de nucleotídeos.
Um ácido nucleico é, portanto, um polinucleotídeo, este é formado um grupo fosfato, uma pentose (açúcar de 5 carbonos) e uma base nitrogenada
Nos ácidos nucleicos existem 05 bases nitrogenadas diferentes: 
As unidades que formam os ácidos nucleicos DNA e RNA
Adenina (A); Guanina (G); Citosina (C); Timina (T); Uracila (U)
02 pentoses: Ribose e Desoxiribose
O DNA apresenta quatro das cinco bases nitrogenadas:
A, G, C e T
O RNA também apresenta quatro:
A, G, C e U
Do DNA
Do RNA
Bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos
 Adenina e Guanina são classificadas como purinas pois elas são moléculas compostas por dois anéis. 
 Citosina e timina são classificadas como pirimidinas pois elas são moléculas formadas por um único anel
Ácido desoxirribonucleico (DNA)
ÁcidoRibonucleico
(RNA)
Localização
Principalmente no núcleo
No núcleo e no citoplasma
Bases nitrogenadas
Citosina,Timina, Adenina,Guanina
Citosina,Uracila,
Adenina, Guanina
Pentose (açúcar)
Desoxirribose
Ribose
Papel na célula
Informaçãogenética
Síntese de proteínas, em alguns vírus, informação genética
Hidrolisado pela enzima
Desoxirribonuclease
Ribonuclease
Enzima quecatalizaa síntese
DNA-polimerase
RNA-polimerase
Principais características do DNA e RNA
A estrutura da molécula de DNA
Watson e Crick, 1953: O modelo de Watson e Crick que consiste no seguinte: 
1. A molécula do DNA é constituída de dois filamentos, cada um deles composto por vários nucleotídeos;
2. As duas cadeias ficam ligadas entre si, por meio das suas bases nitrogenadas, por pontes de nitrogênio. Só pode haver ligação entre os pares definidos: assim, Adenina sempre se liga com Timina, e Citosina sempre se liga com Guanina;
3. O modelo ainda propõem que as duas fileiras de nucleotídeos estejam torcidas uma sobre a outra, formando uma dupla hélice.
Níveis de organização da estrutura do DNA
 Existem muitos tipos de DNA que variam quanto ao número de nucleotídeos e quanto a sua disposição.
O DNA representa a “Programação” da célula. Cada vez que se divide, é necessário que cada uma das células-filhas ganhe uma cópia fiel da programação original. 
Uma das propriedades do DNA é a AUTODUPLICAÇÃO – só ocorre na presença de uma enzima chamada DNA-polimerase .
A duplicação do DNA
A duplicação é semi-conservativa porque cada molécula-filha tem uma fita nova, recém sintetizada.
Ação da enzima DNA-polimerase
As pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas se rompem, e os dois filamentos se afastam;
Os nucleotídeos livres preexistentes na célula encaixam-se nas fitas, sempre nas bases complementares (adenina com timina e citosina com guanina);
Resultam daí duas moléculas idênticas de DNA. Em cada molécula há uma fita antiga e uma fita nova, recém formada.
Etapas da duplicação do DNA
A síntese de proteínas
O DNA controla a atividade celular
- A Transcrição
Qualquer tipo de RNA encontrado na célula sempre é produzido por uma molécula de DNA. O RNA sempre é constituído por uma fita única.
Transcrição é o nome que se dá ao fenômeno de produção de RNA pelo DNA
Ação da enzima RNA-polimerase;
As duas fitas de DNA se afastam, porque as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas se desfazem;
Nucleotídeos livres de RNA (com ribose) se encaixam nas bases correspondentes de uma fita do DNA; a outra fita permanece inativa;
O RNA fabricado, uma fita simples se destaca de seu molde de DNA, indo atuar no citoplasma;
As duas fitas de DNA voltam a parear.
Diferenças entre a duplicação e a transcrição
Na duplicação, os dois filamentos de DNA são complementados por nucleotídeos livres; na transcrição apenas um filamento é complementado;
Na duplicação, a adenina pareia com timina (novo DNA); na transcrição adenina pareia com uracila (forma RNA).
Na duplicação, as duas fitas recém-produzidas são partes das duas novas moléculas de DNA; Na transcrição, o RNA sintetizado se destaca da molécula e migra para o citoplasma.
Tipos de RNA
Três tipos:
RNA-m: RNA mensageiro
É o intermediário entre a “receita” do DNA e a execução, produção de proteína.
Orienta a fabricação de proteínas.
RNA-t: RNA transportador
 tem o papel de carregar os aminoácidos para o local de síntese de proteínas.
RNA-r: RNA ribossômico
 Tem papel estrutural, pois faz parte da estrutura do ribossomo
Código genético
Pesquisas realizadas por biólogos demonstraram que três bases de RNA-m correspondem a um aminoácido na proteína.
Como podem ser formados 64 grupos de três bases (AAA, AUA, ACA, AGA, AAC e etc..),
Cada grupo de três bases do DNA é chamado de CÓDON.
TRADUÇÃO: a síntese proteica
 
TRADUÇÃO: a síntese proteica
Um trecho de DNA, no núcleo celular, que codifica a informação de determinada proteína produz uma molécula de RNA mensageiro. Este, então, se destaca de seu molde de DNA e migra para o citoplasma;
No citoplasma, o mensageiro se associa a um ou mais ribossomos;
3. Os RNA transportadores, também feitos no núcleo celular, difundem-se no citoplasma, ligando-se cada um deles a um aminoácido. As três bases do RNA transportador, chamadas de anticódon, conferem especificidade ao RNA transportador, em relação ao aminoácido transportado. O RNA transportador, através de seu anticódon, liga-se ao RNA mensageiro, no códon adequado.
TRADUÇÃO: a síntese proteica
4. Um segundo RNA transportador chega, trazendo seu próprio aminoácido, que se liga ao precedente por meio de uma liagção peptídica. O RNA transportador anterior se destaca
5. O ribossomo se desloca sobre o RNA mensageiro, abrangendo novo códon; isso permite a entrada de um novo RNA transportador, trazendo também seu aminoácido. Nova ligação peptídica, e o RNA transportador anterior se destaca.
6. Quando o ribossomo tiver “lido” toda a mensagem, ele se destacará do RNA mensageiro: nesse momento, a proteína estará sintetizada.
TRADUÇÃO: a síntese proteica
A montagem em série: os polirribossomos
 O conjunto de RNAm mais ribossomos se chama polirribossomos, ou polissomo.
 No processo de síntese de proteínas - Tradução, o ribossomo caminha por distâncias variadas ao longo do RNAm; 
 Dessa forma, cada um deles tem cadeias de proteínas cada vez mais longas. Ao chegar ao fim do RNA-m, o ribossomo sai da fita de mensageiro, e a proteína, já pronta, se liberta 
ilustração
MUTAÇÃO
erros de informação
Caso no momento de duplicação ocorra um erro de cópia que altere a sequencia de códon (trio de bases), essa alteração é transferida ao RNA-m, no momento de síntese de proteínas, o que levará a uma substituição de um aminoácido.
Consequentemente a proteína sintetizada apresentará alterações que mudará o seu papel biológico e consequentemente , o tipo de reação química que a célula é capaz de produzir – MUTAÇÃO.
Os agentes mutagênicos = são quaisquer fatores ambientais que aumente a probabilidade de mutação.
EX: raios ultravioleta; raio X, gases de mostarda, ácido nitroso,
formal, fenol e outros.
Célula reprodutora – os agentes mutagênicos promovem alterações genéticas e estes são transmitidos aos descendentes
Células somáticas – o “erro” não passa aos descendentes mas pode haver formação de células defeituosas.