Ácidos Nucleicos

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Prof: Paulo Ricardo 
Ácidos Nucléicos e Síntese de Proteínas 
Nucleotídeos 
São moléculas formadas pela 
união de um açúcar ou pentose, 
uma base nitrogenada e um 
grupo fosfato. 
Os Ácidos Nucléicos (DNA e RNA) 
são formados por várias cadeias de 
nucleotídeos (polinucleotídeos). 
Pentoses ou Açúcares 
Monossacarídeos 
Hidroxila- a mais 
Bases Nitrogenadas 
Guanina Adenina 
Purinas 
Citosina Timina Uracila 
Pirimidinas 
DNA: Adenina (A) 
 Guanina (G) 
 Citosina (C) 
 Timina (T) 
RNA: Adenina (A) 
 Guanina (G) 
 Citosina (C) 
 Uracila (U) 
Bases Nitrogenadas do 
DNA e RNA 
DNA RNA 
Bases 
púricas 
Adenina- A 
Guanina-G 
Adenina-A 
Guanina-G 
Bases 
pirimídicas 
Citosina- C 
Timina - T 
Citosina- C 
Uracila - U 
Pentose Desoxirribose Ribose 
Ligações entre Nucleotídeos 
DNA 
Durante a evolução da célula formou-se uma molécula, que hoje 
sabemos ser o ácido desoxirribonucléico (DNA ou ADN): 
molécula longa, formada pela junção de um grande número de 
nucleotídeos, e que contém a informação genética codificada. O 
DNA constitui uma espécie de código que determina o que uma 
célula tem. Além disso, o DNA é capaz de produzir uma cópia dele 
mesmo. 
 
 
Antes de entrarmos no estudo do DNA propriamente dito, faz-se 
necessária a compreensão de alguns conceitos sobre relação 
entre cromossomos e DNA. Os cromossomos contêm os genes 
que por sua vez são formados por DNA (ácido desoxirribonucléico). 
DNA 
Estes genes permitem a transmissão das informações genéticas 
de geração a geração. 
 
 
O material responsável pelo comando e coordenação de toda a 
atividade celular e pelas divisões celulares e transmissões das 
características hereditárias está representado nas células pelos 
cromossomos. 
 
 
Nas células procarióticas, o cromossomo é uma única molécula de 
um ácido nucléico, denominado ácido desoxirribonucléico, o DNA. 
DNA ou ADN 
O Ácido Desoxirribonucléico é 
um polinucleotídeo formado por 
duas “fitas” ou hélices ligadas 
entre si por pontes de hidrogênio 
entre as bases nitrogenadas. 
O pareamento das bases sempre 
segue a mesma ordem: Adenina 
com Timina e Guanina com 
Citosina. 
Este modelo da “dupla hélice 
enrolada” foi estabelecido em 
1953 por James Watson e Francis 
Crick. 
A Estrutura do DNA 
O DNA é constituído por um 
esqueleto açúcar-fosfato contendo 
desoxirribose que forma o 
“corrimão da escada” e as bases 
nitrogenadas que formam os 
“degraus da escada”; 
 
 
Entre a base A e a base T 
existem duas pontes de hidrogênio 
e entre a base G e base C são três 
as pontes de hidrogênio. 
A estabilidade da dupla fita: as pontes de hidrogênio 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P 
P P 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Código genético 
DNA: 
1. Molécula dupla. 
2. Helicoidal. 
3. Pode duplicar. 
4. Local onde temos as informações genéticas 
Suas bases nitrogenadas são: 
ADENINA 
GUANINA CITOSINA 
TIMINA SE LIGA A: 
SE LIGA A: 
OBSERVE A COMPLEMENTAÇÃO DE BASES 
DO DNA 
ADENINA 
TIMINA 
Se liga a Timina por 
duas pontes de 
hidrogênio. 
A = T 
GUANINA 
CITOSINA 
Se liga a citosina por 
três pontes de 
hidrogênio. 
G C 
Observe a complementação de uma fita 
de DNA. 
A T A C A T G G G C T A G A A 
T T T T T T G G C C C C A A A 
Sempre com a adenina se ligando a timina 
através de duas pontes de hidrogênio e a 
guanina se ligando a citosina por três 
pontes de hidrogênio. 
 1. A molécula consiste de dois filamentos com bases 
transversais. Os filamentos se torcem um sobre o outro na 
forma de uma dupla hélice, de tal maneira que se assemelham 
a uma escada retorcida. 
2. As pontes verticais da escada de DNA consistem de 
grupos fosfatos alternados com porções de desoxirribose dos 
nucleotídeos. 
3. Os degraus da escada contêm bases nitrogenadas 
pareadas. A adenina sempre pareia com a timina e a citosina 
sempre pareia com a guanina. Cerca de 1.000 degraus 
de DNA compreendem um gene, uma porção de um 
filamento de DNA que compõe o material hereditário das 
células. 
Os seres humanos possuem aproximadamente 100.000 genes 
funcionais que controlam a produção das proteínas corporais. 
Os genes determinam quais características herdamos, e 
controlam todas as atividades celulares durante ao longo da 
vida. 
 
 
 Funções que conferem aos A.N o papel de principais 
responsáveis pela vida e pelo tipo de atividade de cada 
célula. Ex: Como a célula realiza suas funções? - através de 
reações químicas. Quem catalisa essas reações? As 
enzimas. Quimicamente o que são enzimas? - Proteínas. 
Quem comanda a síntese das proteínas?- Os A.N. Logo, sem 
A.N as células não receberiam de suas antecessoras as 
informações genéticas para orientarem a síntese das 
enzimas certas capazes de catalisarem as reações 
responsáveis pelo tipo de atividades a ser desenvolvida por 
cada tipo de célula. 
Importância 
A Importância do DNA 
O DNA é chamado de “molécula da vida” pois contém o código 
pra construção das proteínas em todos os seres vivos; 
 
Nos procariontes encontra-se uma molécula de DNA circular 
(cromossomo bacteriano) e outras moléculas circulares 
chamadas plasmídeos; 
 
Nos eucariontes, o DNA é encontrado no núcleo celular 
formando os cromossomos e também nas mitocôndrias e 
nos cloroplastos; 
 
Chamamos de Gene a um segmento de DNA que contém 
informações para a síntese de uma ou mais proteínas. 
Cromossomos 
Cromossomos 
Contêm os genes que por sua vez 
são formados por DNA. 
 
È o material responsável pelo 
comando e coordenação de toda 
a atividade celular e pelas divisões 
celulares e transmissões das 
características hereditárias. 
 
A Replicação do DNA 
O DNA é capaz de se autoduplicar para 
conservar a informação genética. 
 
Por ação de uma enzima chamada 
DNA-polimerase a molécula se abre e 
novos nucleotídeos são acrescidos, sempre 
seguindo a ordem A-T e G-C. 
 
Ao final se tem duas “moléculas-filhas” 
que conservam a metade da “molécula-mãe”. 
 
A duplicação é, portanto, semiconservativa. 
 
Por convenção, a extremidade que tem o 
fosfato é chamada 5’ e a que tem o açucar 
é chamada 3’. 
 
O sentido de leitura e síntese é sempre 
5’  3’. 
Replicação (ou duplicação) do DNA 
Processo complexo que requer pelo menos 15 proteínas 
As duas cadeias vão se separando à medida que progride a duplicação em 
ambas, através da associação à cadeia original de nucleotídeos de bases 
complementares (DNA matriz) 
 
 
 
 
 
Uma molécula de DNA difere de 
 outra pela sequência de seus 
nucleotídeos. A quantidade de A é 
Sempre igual a T (A=T), o mesmo 
acontecendo com a quantidade de 
C=G (C=G) 
Se A+T+C+G= 100% dos 
nucleotídeos de uma molécula de 
DNA. 
Ex: A=20% 
Se A=T, então T=20% e A+T=40%. 
Se A+T+C+G=100%: 
40+C+G=100 
C+G=100-40 
C+G=60% 
Se C=G, então C=30% e G30%. 
DUPLICAÇÃO DO DNA __ A formação de novas moléculas de DNA ocorre através de um 
processo chamado duplicação do DNA. O nome duplicação é dado porque uma molécula 
mãe de DNA forma 2 outras moléculas iguais. Cada DNA novo possui um lado da 
molécula mãe, por isso é dito semiconservativa. A molécula da DNA vai-se abrindo ao 
meio, por ação de uma enzima chamada DNA - polimerase. Essa enzima quebra as 
ligações de pontes de hidrogênio existentes entre as 2 bases das cadeiascomplementares de nucleotídeos. Ao mesmo tempo em que DNA polimerase vai abrindo 
a molécula, a outra enzima, chamada DNA - ligase, vai ligando um novo grupo de 
nucleotídeos, que se pareiam com os nucleotídeos da molécula mãe. 
 
 DNA polimerase fitas em DNA ligase DNA filho 
formação 
 
Código genético 
O RNA ou ARN 
O açúcar é uma Ribose; 
 
É formado, geralmente, por uma 
fita simples que pode enrolar-se; 
 
Não existe a base pirimídica 
 
Timina e no seu lugar se 
encontra a base Uracila. 
 
Os pareamentos seguem a 
ordem A-U e G-C). 
O Ácido Ribonucléico é um polinucleotídeo que difere do 
DNA em três aspectos básicos: 
A-U 
U-A 
G-C 
C-G 
A-T 
T-A 
G-C 
C-G 
DNA 
RNA 
 RNA - É o ácido ribonucléico; possui a função de síntese protéica. O RNA 
é encontrado no núcleo principalmente no nucléolo, e no citoplasma 
(ribossomos). 
 
Composição química - é formada por ácido fosfórico, pentose (ribose) e 
pelas bases nitrogenadas ( A, G, C e uracila (U )). 
 
A molécula de DNA é responsável pela formação do RNA.O RNA 
apresenta-se constituído por um único filamento de nucleotídeo, cuja 
seqüência de bases é determinada a partir de um molde de DNA. Tipos de 
RNAs: 
 
Tipos de RNAs: 
 
1-RNA mensageiro (RNAm) - É formando no núcleo tendo como molde uma das fitas de uma 
molécula de DNA. A produção de um RNAm, cujas bases são complementares as bases de 
uma das hélices de uma molécula de DNA, recebe o nome de transcrição. Este fenômeno 
pode ser definido de forma mais simples como sendo a passagem das bases de uma 
linguagem do DNA para a linguagem de RNAm. EX: 
 
T - A - C - T - G - A - DNA 3 bases correspondem a um aa, e um 
 ! ! ! ! ! ! conjunto de bases uma proteína. 
 A - U - G - A - C - U RNAm 
Códon início códon proteína 
aa A aa B 
RNAm é formado por um filamento simples que contém várias seqüências de 3 bases. Cada 
conjunto de 3 bases é chamado códon e codifica apenas um determinado aa. 
É a molécula de RNAm que leva a mensagem até o ribossoma, determinando qual o tipo de 
proteína a ser formada.O RNAm possui sempre o mesmo códon de iniciação: AUG 
(metionina) ; terminação:UAG, UAA ou UGA. 
Síntese Protéica 
A enzima RNA-polimerase abre a 
dupla hélice do DNA e inicia a 
produção de uma molécula de 
RNAm, no sentido 5’  3’. 
 
Os nucleotídeos são ligados 
 respeitando a ordem A-U, G-C. 
Ao final da transcrição a RNA- 
polimerase se desliga do DNA, a 
 molécula de RNAm está formada 
 e segue para o citoplasma onde 
será traduzida. 
A Transcrição 
Observe a complementação de uma fita 
de DNA para RNA 
A T A C A T G G G C T A G A A 
U U U U U U G G C C C C A A A 
Sempre com a adenina se ligando a uracila 
e a guanina se ligando a citosina. 
DNA 
RNA 
RNAm 
2-RNA transportador (RNAt) - é produzido nos cromossomos a partir de 
DNA especiais. É uma molécula cadeia curta, (é o menor RNA) que 
transporta os aa que estão dispersos no citoplasma até os ribossomos. O 
RNAt tem formato de “folhas de trevo” e contém outros tipos de bases, 
além das comumente encontradas nos outros RNAs. Cada RNAt é capaz de 
reconhecer um determinado aa determinado códon, no RNAm. Todo RNAt 
tem um filamento livre de sua molécula composta pela seguinte seqüência 
de bases: ACC. É nesse local que ocorre a associação com o aa. Em cada 
região da molécula existe uma seqüência de 3 bases denominadas 
anticódon, que reconhece a posição do aa no RNAm. 
 
 
 
 
3-RNA ribossômico (RNAr) é o RNA que ocorre em maior quantidade nas 
células. Esse RNA é encontrado no nucléolo, onde é produzido, e no 
citoplasma, associado às proteínas, formando os ribossomos. 
 
Tipos de RNA 
RNAm  O RNA mensageiro é formado no núcleo e contém a 
“mensagem” - o código transcrito a partir do DNA - para a síntese 
das proteínas. Cada conjunto de três nucleotídeos no RNAm é 
chamado de CÓDON. 
 
RNAt  O RNA transportador está presente no citoplasma e é 
responsável pelo transporte dos aminoácidos até os ribossomos 
para a síntese protéica. No RNAt existe uma sequência de 
nucleotídeos correspondente ao códon chamada de ANTI-CÓDON. 
 
RNAr  O RNA ribossômico ou ribossomal faz parte da estrutura 
dos ribossomos e participa do processo de tradução dos códons 
para construção das proteínas. 
Tipos RNAs (2/2) 
RNA TRANSPORTADOR 
 SÍNTESE DE PROTEÍNAS: 
 
A síntese começa quando ocorre a transcrição das bases de DNA para RNA. Essa 
transcrição é o código genético. O RNAm formado no núcleo passa para o citoplasma, 
deslocando-se para os ribossomos. Os RNAt que estão no citoplasma, através de suas 
moléculas, unem-se ao aa livre levando até o ribossomo. Lá o anticódon do RNAt reconhece 
no códon do RNAm o aa, que será codificado. Assim, ocorrendo sucessivamente, até dar 
origem a uma proteína. 
 
 Núcleo 
 
 DNA RNAm RNAm Transcrição Proteínas Tradução 
 
Núcleo 
DNA-RNAm 
A síntese completa de uma proteína leva de 20 a 60 seg, e o mesmo 
RNAm pode ser traduzido por vários ribossomos, que mantêm uma 
Distância entre si de aproximadamente 80 nucleotídeos. 
 
 
O papel do RNA mensageiro 
Os Íntrons e os Éxons 
Nos eucariontes, o RNA transcrito pelo gene é normalmente chamado de pré-
RNA, no sentido de que ele ainda não está pronto para ser traduzido, 
produzindo proteínas. O pré-RNA seria, assim uma versão ainda não acabada 
do RNAm, que precisa ser primeiro processado no núcleo para, em seguida, 
migrar ao citoplasma. 
A 
Éxon Íntron Éxon Éxon Íntron Íntron 
Os Íntrons são retirados e os éxons são soldados um ao outro 
(ver síntese protéica 
Síntese Protéica 
O RNAm transcrito no núcleo chega 
ao citoplasma e se liga a um ou 
mais ribossomos. 
 
O ribossomo “lê” o primeiro códon e 
um RNAt com o anticódon 
correspondente transporta um 
aminoácido e se liga ao códon. 
 
O ribossomo se desloca, no sentido 
5’3’ e lê o próximo códon. 
 
Os aminoácidos são unidos por 
ligações peptídicas. 
 
Ao final da tradução o polipeptídeo 
se desliga e se constituí na proteína. 
 
A Tradução 
O ribossomo acomoda dois tRNAs carregados 
4. Terminação 
Dogma Central da Biologia Molecular 
Foi estabelecido em 1956 por Francis Crick. 
Postulava que o sentido da construção das moléculas é sempre de DNA à Proteína 
– fluxo unidirecional da informação. 
 
O DNA é o “molde” para formar DNA (replicação) e RNA (transcrição). Este por 
sua vez é o “molde” para formação das proteínas (tradução). 
 
Hoje se sabe que, em alguns vírus, o RNA pode replicar-se e, em outros, o RNA 
pode produzir DNA (transcrição reversa) utilizando o maquinário genético da 
célula-hospedeira. 
 
Porém, não é possível se sintetizar ácidos nucléicos a partir de proteínas. 
 
Os novos conhecimentos permitiram que se ampliasse o dogma central sem 
contudo perder a unidirecionalidade, ou seja, de ácido nucléico à proteína. 
 
Projeto Proteômico. 
Diferenças entre RNA e DNA 
O RNA é uma molécula intermediária na síntese de 
proteínas, ela faz a intermediação entre o DNA e 
as proteínas. 
 
Ele é formado por uma cadeia de ribonucleotídeos, 
que, por sua vez, são formados por um grupo 
fosfato, um açucar (ribose), e uma base 
nitrogenada (veja abaixo). 
 
As principaisdiferenças entre o RNA e o DNA são 
sutis, mas fazem com que o último seja mais 
estável do que o primeiro. O RNA é formado por 
uma fita simples, o açúcar de seu esqueleto é a 
ribose e uma de suas bases pirimídicas (de anel 
simples) é diferente da do DNA (uracila ao invés de 
timina), além disso o açucar do RNA é a ribose 
invés da desoxirribose do DNA. 
 
 DNA 
 RNA 
Os processos de síntese de proteínas na célula são controlados pelo metabolismo de 
controle.As duas principais personagens do metabolismo de controle são as moléculas de 
DNA e RNA. O DNA (ácido desoxirribonucléico) é o patrimônio genético, que contém as 
instruções para a síntese de todas as proteínas que a célula é capaz de realizar. O RNA atua 
como mensageiro (RNA mensageiro) entre o DNA e o ribossomo, local de síntese de 
proteínas. 
 
DNA (ácido desoxirribonucléico) 
 
RNA (ácido ribonucléico) 
 
Se localiza somente no núcleo 
 
Se localiza no núcleo e no citoplasma 
 
Apresenta forma de dupla hélice com 
duas fitas 
 
Apresenta apenas uma fita 
 
É formado com a pentose (açúcar) 
desoxirribose 
 
É formado com a pentose ribose 
 
Bases nitrogenadas participantes: A, T, 
C, G 
 
Bases nitrogenadas participantes: A, U, 
C, G 
DNA e RNA 
Código Genético 
 
 
Códão que dá 
origem à síntese de 
qualquer proteína 
Código Genético – correspondência entre cada tripleto (códão) de RNA e cada um dos 
20 aminoácidos habituais das proteínas (desde 1964) 
No código genético há 64 trincas possíveis, apenas 61 delas correspondem a 
aminoácidos. As tres trincas restantes são usadas como pontuação; elas dizem à célula o 
ponto em que termina a codificação de cada proteína. 
 Genoma 
Conjunto de 
moléculas de DNA