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DNA e Proteínas Profa. Msc. Emanuelle Santos Os Ácidos Nucleicos • Função: Armazenamento e transmissão da informação genética • DNA – Ácido Desoxirribonucleico • Armazenador da informação genética na maioria dos seres vivos • RNA – Ácido Ribonucleico • Armazenador da informação genética em alguns vírus, importante na transmissão da informação • DNA: Duplicação dos genes garante a perpetuação das espécies. • Transcrição – Síntese de RNA RNA mensageiro (mRNA) RNA transportador (tRNA) RNA ribossômico (rRNA) • Tradução – Síntese de proteínas a partir das informações dos RNAs • Descoberta da estrutura do DNA em 1953. Os Ácidos Nucleicos O Dogma Central da Biologia Molecular Ácidos Nucleicos Estrutura do DNA Os ácidos nucleicos são unidades de NUCLEOTÍDEOS. • Base nitrogenada • Grupo Fosfato • Pentose – Desoxirribose (DNA) e ribose (RNA) Os Ácidos Nucleicos • Ligações fosfodiéster entre a 5’ P de um resíduo com a 3’ OH do resíduo seguinte (5’→3’). • Empilhamento das bases é mantido por interações eletrônicas ( Forças de van der Waals) • Estabilização da estrutura tridimensional dos ácidos nucleicos. Os Ácidos Nucleicos - DNA • Duas cadeias de polinucleotídeos antiparalelas. • Dupla hélice em torno do eixo → giro para a direita. • Ligações fosfodiéster 5’ → 3’. •Replicação semi-conservativa •Pontes de hidrogênio entre bases complementares. Os Ácidos Nucleicos - DNA Os Ácidos Nucleicos - DNA Propriedades químicas da fita do DNA Desnaturação e Renaturação Propriedades químicas da fita do DNA Alterações na estrutura dos nucleotídeos do DNA Estrutura do DNA - Supertorção Estrutura do DNA - Supertorção • Células procarióticas – O DNA se apresenta em forma circular, na qual a dupla hélice se fecha por seus extremos. • Também presente como DNA extracromossomal (DNA de Plasmídeo) •Células eucarióticas – DNA presente na mitocôndria Estrutura do DNA – O DNA circular O DNA em células de eucariontes • Empacotado com proteínas formando a cromatina. •Associado a proteínas de caráter básico (histonas) – empacotam e organizam o DNA em NUCLEOSSOMO – CROMOSSOMOS. O DNA em células de eucariontes O DNA em células de eucariontes O DNA em células de eucariontes Cromossomos Humanos O DNA - Replicação • Semi-conservativa •A hereditariedade ocorre devido a capacidade de replicação do DNA. •Mutações ocorrem durante a replicação e são responsáveis pela variabilidade. O DNA - Transcrição • Início da síntese do mRNA • RNA polimerase •Informação genética transcrita de DNA para RNA •Introns são removidos do mRNA O DNA - Tradução • Início da síntese proteica •Citoplasma •Códon de iniciação – ribossomo •Anticódon – tRNA liga ao códon complementar do mRNA. Proteínas • Polímeros formados da associação de aminoácidos. •Propriedades funcionais das proteínas dependem da sua estrutura tridimensional. Proteínas Proteínas • Compostas por 20 aminoácidos diferentes que são ligados covalentemente durante o processo de síntese pela formação de uma ligação peptídica. • Entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxílico de outro. • Síntese ocorre no citosol e retículo endoplasmático rugoso. Proteínas Proteínas Estrutura das Proteínas • Primária – Sequência de aa. Específicas para cada proteína e geralmente determinados geneticamente. • Secundária – Capacidade de rotação das ligações peptídicas e de ligações de hidrogênio entre aa. • Alfa-hélice – em espiral • Folha-beta – 2 ou mais peptídeos arranjados em paralelo ou antiparalelo. Estrutura das Proteínas • Terciária – Enrolamento de α-hélice ou da folha-β • Mantidas por ligações de hidrogênio e dissulfeto. • Confere atividade biológica a proteína. • Quaternária – Possuem duas ou mias cadeias polipeptídicas. Estrutura das Proteínas Proteínas - Classificação • Proteínas Fibrosas – Moléculas distendidas e filamentosas, semelhantes a longos fios. Ex: colágeno e fibrina. • Proteínas Globulares – Enroladas como novelos. Solúveis em água formando micelas. Ex: Enzimas, anticorpos, hemoglobina, clorofila e proteínas estruturais. Proteínas – Propriedades • Desnaturação – • Por ação de substâncias químicas ou do calor. Alteração da estrutura terciária ou quaternária. • As proteínas perdem a sua conformação e sua funcionalidade • Reversível ou Irreverível • Renaturação – Conformação nativa pode ser recuperada retirando lentamente o agente desnaturante. Proteínas – Propriedades Proteínas – Funções Biológicas • Estrutural – Rigidez, consistência e elasticidade aos tecidos. • Colágeno, actina e miosina, queratina •Hormonal – Exercem função específica sobre algum órgão. • Insulina • Defesa – Anticorpos • Energética – Obtenção de energia a partir doa aminoácidos. •Enzimática – Aceleram reações químicas. •Condutoras de gases – Hemoglobina. •Moduladores de transcrição – Controlam a ativação/inibição de genes específicos.