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Faculdade Integrada de Pernambuco Núcleo e Ácidos Nucléicos: Estrutura e Conteúdo Profª. Alicely Araújo Correia aliceliac@yahoo.com.br Seres vivos: a) PROCARIOTOS Bactérias Algas azuis Micoplasmas b) EUCARIOTOS Animais Vegetais Protistas : Protozoários Algas Fungos O núcleo é como se fosse o cérebro da célula, é responsável por proteger o DNA, controle das atividades celulares e dos processos de multiplicação celular. Apresenta membrana nuclear (ou carioteca), suco nuclear (ou cariolinfa), filamentos de cromatina e nucléolos. Estrutura do Núcleo O núcleo em detalhe, mostrando membrana com poros (microscopia de transmissão eletrônica). Na maioria de nossas células, há apenas um núcleo, esférico e de posição central, mas há células que não possuem núcleo (ex: glóbulos vermelhos) e células que possuem mais de um núcleo (ex: células musculares). Ácidos Nucléicos: Estrutura Molecular ácido nucléico nucleotídeos Cada nucleotídeo é formado por: - uma base nitrogenada, que pode ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina (timina ou citosina no DNA; uracila ou citosina no RNA); - uma pentose (desoxirribose no DNA, e ribose no RNA) e -um grupo fosfato (PO4). nucleotídeo base + açúcar + fosfato nucleosídio base + açúcar A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica com a hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose. A ligação entre o grupo fosfato e a pentose é feita através de uma ligação fosfoéster com a hidroxila ligada ao carbono-5 da pentose. Bases Nitrogenadas DNA e RNA Há dois tipos de ácidos nucléicos: ácido ribonucléico (RNA) O RNA está presente no citoplasma e em concentrações particularmente altas no nucléolo do núcleo. ácido desoxirribonucléico (DNA) O DNA é achado principalmente nos cromossomos, mas também está presente nas mitocôndrias e em cloroplastos das células de plantas. O DNA é o material genético em todos os organismos exceto em alguns vírus (vírus de RNA) Compactação do DNA J. Watson e F. Crick (1953) sugeriram que a molécula de DNA era composta de duas cadeias de nucleotídeos dispostas em espiral em torno de um mesmo eixo imaginário, formando uma estrutura de dupla hélice. A extremidade da cadeia terminada pelo carbono 5’ é referida como extremidade 5’, e a terminada com o carbono 3’ é chamada extremidade 3’. O final 5’ de uma cadeia é oposta ao final 3’ da outra, i.e., elas possuem orientações (ou polaridades) opostas e são ditas antiparalelas. As ligações dispõem-se entre bases opostas das duas fitas de DNA formando pares de base de acordo com as regras de Watson e Crick: purina sempre pareia com pirimidina (adenina liga-se a timina e citosina a guanina). Mesmas quantidades de bases púricas e pirimídicas (A+G = T+C). Watson e Crick: • Modelo tri-dimensional para a estrutura do DNA •Duas cadeias de DNA complementares (pareamento de bases) • São anti-paralelas (direções opostas), • Formam uma dupla-hélice com rotação no sentido anti-horário (“right-handed”). Fitas enrolam para a direita • Arcabouço açúcar-fosfato (parte hidrofílica) do lado externo (cargas negativas) • As bases (parte hidrofóbica) ficam no interior da cadeia (degraus) • A torção das fitas gera dupla hélice com sulco maior e sulco menor •Duas cadeias estão associadas por pontes de Hidrogênio entre as bases. DNA fita dupla: cadeias anti-paralelas Forças que estabilizam a estrutura da dupla hélice Antes da descoberta do DNA pressupunha que o material responsável pelas características herdáveis deveria ter três características principais: 1) Conter toda a informação para a estruturação da célula de um organismo, suas funções, desenvolvimento e reprodução de forma estável. 2) Se replicar com precisão para que a progênie de células tenha a mesma informação genética que as células parentais. 3) Ser capaz de variação (mutação e recombinação), senão não haveria evolução Existem três tipos principais de RNA que participam do processo da síntese protéica: RNA ribossômico (RNAr) RNA transportador (RNAt) RNA mensageiro (RNAm). Os três principais tipos de RNA diferem um do outro em termos de tamanho, função e modificações estruturais especiais. RNA ribossômico: é encontrado em associação com uma série de proteínas diferentes, como componente dos ribossomos; forma a estrutura complexa que serve como sítio para a síntese de proteínas. No citosol eucariótico, existem quatro espécies de RNAr de tamanhos diferentes (28S, 18S, 5,8S e 5S). ["S" é a unidade Svedberg, relacionada ao peso molecular do composto]. Juntos constituem até 80% do RNA da célula. RNA RNA transportador: é a menor das três principais moléculas de RNA (4S), tendo entre 74 e 95 resíduos de nucleotídeos de tamanho. Existe no mínimo um tipo específico de molécula de RNAt para cada um dos 20 aminoácidos comumente encontrados nas proteínas. Juntos, eles constituem cerca de 15% do RNA da célula. Cada RNAt serve como um "adaptador", que transporta seu aminoácido específico ao sítio de síntese de proteínas, onde reconhece o códon que especifica a adição de seu aminoácido à cadeia peptídica em formação. RNA mensageiro: compreende somente cerca de 5% do RNA da célula e é o tipo mais heterogêneo de RNA em termos de tamanho. O RNAm transporta a informação genética do DNA ao citosol, onde é usado como molde para a síntese de proteínas. RNA DNA Cadeia simples Cadeia dupla Pentose = ribose Pentose = desoxirribose Uracila Timina Material genético apenas em alguns vírus; nas células, atua na síntese protéica (RNAr, RNAm e RNAt) ou na regulação de genes Material genético de TODAS as células RNA x DNA
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