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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR Aula 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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 Biologia Celular Ácidos Nucleicos AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos. • Ácido Desoxirribonucleico – DNA • Ácido Ribonucleico – RNA Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico. Biologia Celular Ácidos Nucleicos AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos. • Ácido Desoxirribonucleico – DNA • Ácido Ribonucleico – RNA Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico. Clique aqui para assistir o Cromossomo e DNA. Os Nucleotídeos são formados por: • 1 carboidrato (pentose) • 1 base nitrogenada • 1 grupo fosfato Biologia Celular Nucleotídeos Pentose AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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). AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Pentoses RNA MONOSSACARÍDEOS AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular DNA Desoxirribose Biologia Celular 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. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Bases nitrogenadas Adenina Guanina Bases púricas AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Bases nitrogenadas Adenina Bases pirimídicas Timina Uracila A diferença da timina para a uracila é o radical CH3. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Fita mãe (antiga) Fita filha (nova) Fita filha (nova) Fita mãe (antiga) Biologia Celular 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 AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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 - AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular - desoxirribose Desoxirribose A T G C Biologia Celular O DNA – Pontes de Hidrogênio As duas cadeias se ligam por meio de pontes de hidrogênio entre as bases. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular TIMINIA ADENINA TIMINIA ADENINA CITOSINA GUANINA ADENINA TIMINIA 5 ´p ar a 3´ d ir e çã o 5´ p ar a 3´ d ir eç ão Biologia Celular O Dogma da Biologia Molecular DNA mRNA Proteína Transcrição Replicação Tradução AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular O Dogma da Biologia Molecular Transcrição Replicação Tradução DNA DNA PROTEÍNA AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular RNA Biologia Celular 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. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Replicação do DNA A replicação é semiconservativa: Duas “moléculas-filhas” (em amarelo) que conservam a metade da “molécula-mãe” (em azul). AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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´. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Replicação do DNA AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Replicação do DNA AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Clique aqui para assistir a replicação do DNA. Biologia Celular 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). AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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 AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular 3º final 5º final Biologia Celular Transcrição do mRNA AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular • 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. Biologia Celular 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 - AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Traduçãode proteínas AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular 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. mRNA 5' Biologia Celular Tradução de proteínas No citoplasma se forma um complexo de tradução, formado pela união do mRNA, tRNA e rRNA (na forma de ribossomos). Clique aqui para assistir a síntese de proteína. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular tRNA tRNA Ribossomo Biologia Celular Tradução de proteínas AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular • 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. Biologia Celular Tabela do código genético AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular 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 AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Exercício 1) (UFMG) Se o total de bases nitrogenadas de uma sequência de DNA de fita dupla é igual a 240, e nela existirem 30% de adenina, o número de moléculas de guanina será: a) 48 b) 72 c) 120 d) 144 e) 168 AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular Biologia Celular Exercício 2) (PUC-SP) *…+ De outro lado, o galardão de química ficou com os inventores de ferramentas para estudar proteínas, os verdadeiros atores do drama molecular da vida. É verdade que a Fundação Nobel ainda fala no DNA como o diretor da cena a comandar a ação das proteínas, mas talvez não seja pretensioso supor que foi um lapso, e que o sinal emitido por essas premiações aponta o verdadeiro futuro das pesquisas biológicas e médicas muito além do genoma e de seu sequenciamento (uma simples soletração). (…) LEITE, Marcelo. De volta ao sequenciamento. Folha de S. Paulo- 20 out. 2002. O autor se refere às proteínas como “atores do drama molecular” e ao DNA como “diretor de cena”. Essa referência deve-se ao fato de: a) Não ocorrer uma correlação funcional entre DNA e proteínas no meio celular. b) O DNA controlar a produção de proteínas e também atuar como catalisador de reações químicas celulares. c) O material genético ser constituído por proteínas. d) As proteínas não terem controle sobre o metabolismo celular. e) O DNA controlar a produção de proteínas e estas controlarem a atividade celular. AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Ler o capítulo 5 - Componentes Citoplasmáticos Responda o quiz e a atividade no ambiente SAVA.... Navegar pelos demais itens das trilhas de conhecimento do SAVA.
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