Os ácidos nucléicos e o código genético

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 Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias - Biologia
Ensino Médio, 1ª Série
Os ácidos nucléicos e o código genético
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Conceito:
Os Ácidos Nucléicos são assim chamados pelo seu caráter ácido e por terem sido originalmente descobertos no núcleo das células, no séc. XIX. A partir da década de 1940 passaram a ser estudados, pois se descobriu que eles constituem os GENES e são responsáveis pelo armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.
Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos:
a) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
b) RNA (Ácido Ribonucléico)
2) Composição Química: são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo: Fosfato
 1 Ácido Fosfórico;
 1 Pentose;
 1 Base Nitrogenada.
 Açúcar
Nucleosídeo não tem o fosfato.
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Os ácidos nucléicos e o código genético
Nucleotídeo
P
Pentose
Base
Base nitrogenada
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Bases Nitrogenadas 
BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
Formação de um nucleotídeo (clique: animação)
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
Formação das pontes de Hidrogênio entre Timina e Adenina:
O pareamento se dá unicamente entre a timina e a adenina por duas pontes de hidrogênio.
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
 Pontes de Hidrogênio entre a Citosina e a Guanina:
O pareamento se dá unicamente entre a Citosina e a Guanina
 por três pontes de hidrogênio.
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Os ácidos nucléicos e o código genético
ADENINA (A)
GUANINA (G)
CITOSINA (C)
Púricas
Pirimídicas
URACILA (U)
( ) = Nitrogênio
( ) = Hidrogênio
( ) = Carbono
( ) = Oxigênio
Classificação das bases nitrogenadas :
TIMINA (T)
Imagens : Sergeswi/Public Domain (A , B , C e D) / Kemikungen/Public Domain ( E ).
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Os ácidos nucléicos e o código genético
C
T
A
A
T
G
C
Fósforo
pentose
Base 
nitrogenada
Animação da formação de um trecho do DNA.
Imagem : USDA/ ud Federal Govt., USDA
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
DNA e RNA ... Qual a Diferença ?
NO RNA Pentose do tipo RIBOSE.
NO DNA Pentose do tipo DESOXIRIBOSE.
As bases nitrogenadas:
são adenina , citosina,
guanina e uracila.
As bases nitrogenadas:
são adenina , citosina,
guanina e timina.
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
DNA
É o meio material que armazena as informações biológicas, na forma 
 de código de “letras” A, T, C e G (iniciais das bases nitrogenadas),
 constituintes dos nucleotídeos. 
A molécula de DNA é usada como molde para formação do RNA, mas isso só ocorre em alguns trechos da molécula de DNA que codifica uma proteína, chamados de gene. Neste caso, o RNA formado será o mensageiro que levará informação. A transcrição é a síntese de uma molécula de RNA formada a partir desse trecho do DNA. 
Esse processo só ocorre no núcleo da célula, assim como a duplicação do DNA que é denominada de REPLICAÇÃO.
O RNA mensageiro formado contém a informação que determina a sequência de aminoácidos de uma proteína, sendo assim, direciona a síntese proteica. Corresponde a apenas 5% do total de RNA da célula e atua transportando a informação genética do núcleo da célula eucariótica ao citosol, onde ocorrerá a biossíntese protéica e é utilizado como molde nesta biossíntese.
 Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/acidos-nucleicos/acidos-nucleicos.php#ixzz1y3zE1DR9
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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RNA ribossômico (RNAr): componente estrutural do ribossomo, corresponde a até 80% do total de RNA da célula; Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/acidos-nucleicos/acidos-nucleicos.php#ixzz1y3ud2hRA.
RNA transportador (RNAt): transporta aminoácido até os ribossomos; é a menor molécula dos três tipos de RNA; está ligado de forma específica a cada um dos 20 aminoácidos encontrados nas proteínas; e corresponde a 15% do RNA total da célula;
 Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/acidos-nucleicos/acidos-nucleicos.php#ixzz1y3xk9Tpb
Transcrição
 A molécula de DNA é usada como molde para formação do RNA, mas isso só ocorre em alguns trechos da molécula de DNA que, na maioria das vezes, codifica uma proteína, chamados de gene, pois há genes, que formarão moléculas de RNAt ou RNAr, uma vez que só o RNAm contém a informação que determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
COMO OCORRE A TRANSCRIÇÃO. 
 
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FRAGMENTO DE UMA MOLÉCULA DE DNA
GENE é um trecho de DNA que na maioria das vezes codifica uma proteína 
A região promotora que
indica a sequência de gene
que se ligará a enzima
responsável pelo processo
de TRANSCRIÇÃO; a RNA
polimerase (Enzima).
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima
A região promotora que indica o término do processo
de TRANSCRIÇÃO do RNA e a dissociação da RNA polimerase.
5’
3’
3’
5’
PONTES DE HIDROGÊNIO
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QUEBRA DAS LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO 
ENTRE AS DUAS CADEIAS DE DNA
SEPARAÇÃO DAS FITAS DE DNA
‘
5’
3’
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Liberação da RNA polimerase
RIBONUCLEOTIDEO
3’
5’
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RESTABELECIMENTO DAS PONTES DE HIDROGÊNIO 
ENTRE AS DUAS CADEIAS DE DNA
NOVA FITA DE RNAm 
5’
3’
3’
5’
5’
3’
O DNA FOI USADO COMO MOLDE PARA FORMAÇÃO DA MOLÉCULA DE RNA
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5’
3’
3’
5’
5’
3’
A célula retira os íntrons e religa os éxons, e esses que vão para tradução 
TRANSCRIÇÃO
3’
ÍNTRONS REMOVIDOS POR SPLICING
RNA mensageiro editado
5’
Éxons: sequência 
que 
codifica 
uma proteína.
Íntron: sequência 
que nada codifica .
RNAm
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Os ácidos nucléicos e o código genético
TRADUÇÃO é o nome dado ao processo biológico no qual a sequência nucleotídica de uma molécula de RNAm (RNA mensageiro) é utilizada para ordenar a síntese de uma cadeia polipeptídica com sequência de aminoácidos que determina uma proteína.[1] (FONTE:http://pt.wikipedia.org/wiki/Tradu%C3%A7%C3%A3o_(gen%C3%A9tica)
Um códon corresponde a uma sequência de três nucleotídeos nas moléculas de DNA e RNA, a qual define um aminoácido específico a ser adicionado à cadeia de polipeptídica que será sintetizada. Esses códons são representados pelas letras iniciais das bases nitrogenadas (A, U, C e G) e são organizadas em trincas chamadas de códons, sendo que cada códon corresponde a um aminoácido. 
O código genético: as quatro bases (A, U, C e G), reunidas três a três ,
formam 64 códons distintos; dos 64 códons, 61 correspondem aos vinte tipos 
de aminoácidos que entram na constituição das proteínas, os três restantes
indicam o final da informação genética na molécula do RNAm.
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C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
Como a maioria
dos aminoácidos
podem ser codificados por mais de um códon, dizemos 
que o código genético é “degenerado”.
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Os ácidos nucléicos e o código genético
C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
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Osácidos nucléicos e o código genético
Cadeia do RNA molde
TRANSCRIÇÃO GÊNICA
‘
G
A
T
G
G
G
A tradução gênica: 
Códon
Códon
Códon
Códon
Gly
Ligação peptídica
Ser
Trp
Phe
Aminoácido
Cadeia do DNA-molde para o RNA
Tradução gênica
Polipeptídio
Em um gene, a sequência de bases
de uma das cadeias do DNA é transcrita
na forma de uma molécula de RNAm,
que por sua vez será traduzida em uma cadeia 
de polipeptídica. Cada trinca de base no
RNAm (códon) corresponde a um aminoácido
na proteína.
(Animação baseada: em Campbell e cols., 1999)
Cadeia de DNA
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O RNAt transporta metionina e inicia a tradução gênica, encaixa-se
no local do ribossomo chamado de sítio P (de Peptidil), o RNAt tem um anticódon
(UAC) que se liga ao códon do RNAm (AUG). 
RNAt 
RNAt 
A ligação peptídica é formada
O RNAt contém um 
anticódon que é 
complementar ao códon do RNAm com o qual se liga no sítio A.
O 1º códon é tipicamente AUG
Clique aqui para iniciar a animação 
Clique aqui para continuar a animação 
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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Ligação peptídica
Saída do RNAt 
À medida que o ribossomo se desloca sobre uma cadeia de RNAm vai
traduzindo sua mensagem na forma de uma cadeia Polipeptídica .
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
Ligação peptídica
Saída do RNAt 
À medida que o ribossomo se desloca sobre uma cadeia de RNAm vai
traduzindo sua mensagem na forma de uma cadeia Polipeptídica.
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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Saída do RNAt 
À medida que o ribossomo se desloca sobre uma cadeia de RNAm vai 
traduzindo sua mensagem na forma de uma cadeia Polipeptídica .
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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Saída do RNAt 
Quando isso ocorre, o sítio A é ocupado por uma proteína denominada fator de liberação e todos os participantes do processo se separam.
Após o deslocamento do ribossomo, finalmente chega ao códon que não
codifica nenhum aminoácido correspondente (UAG= Stop códon).
Clique aqui para continuar a animação 
(UAG= Stop códon)
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
A proteína é formada a partir da informação da sequência de códons do RNAm e assim finaliza a tradução.
Depois que esse fator se ligar ao códon (UAG), o aminoácido anterior 
dissocia-se do complexo ribossômico.
O ribossomo se dissocia, assim como o fator de liberação e o recém formado
 polipeptídio é liberado.
FIM DA TRADUÇÃO
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
Os ácidos nucléicos e o código genético
À medida que um ribossomo se desloca sobre uma cadeia de RNAm, 
traduzindo sua mensagem na forma de uma cadeia polipeptídica,
outro ribossomo pode também iniciar a tradução do mesmo RNAm.
Assim, vários ribossomos podem se encaixar sucessivamente no início de um RNAm, percorrendo-o e saindo na extremidade oposta, todos sintetizando o mesmo tipo de cadeia polipeptídica.
O conjunto formado por vários ribossomos, traduzindo um mesmo 
RNAm é chamado de POLIRRIBOSSOMO.
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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Situação-problema
Clique e veja a resposta:
1- (U.F. Uberlândia-MG) O aminoácido leucina pode ser codificado por mais de uma trinca de nucleotídeos do DNA (AAT, GAA e outras). Assim sendo, podemos dizer que:
I. o código genético é degenerado, o que significa que um aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca;
II. um aminoácido pode ser codificado por apenas uma trinca de nucleotídeos de DNA;
III. assim como a leucina pode ser codificada por diferentes trincas, uma determinada trinca também pode codificar diferentes aminoácidos.
Estão corretas as afirmativas:
a) Apenas III.	d) I e III.
b) Apenas II.	e) nenhuma delas.
c) Apenas I.
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BIOLOGIA, 1º Ano (Ensino Médio)
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2. (U. Alfenas-MG) Uma proteína tem sua sequência de aminoácidos determinada pelas trincas de bases presentes na molécula de DNA correspondente. Abaixo temos algumas dessas trincas e os aminoácidos que as mesmas codificam. Se um segmento de RNA mensageiro tiver a seguinte sequência:
CGG UUG UCC CCC CAU, a sequência correta de aminoácidos no segmento proteico será:
a) leucina – prolina – histidina – arginina – serina;
b) serina – histidina – arginina – leucina – prolina;
c) arginina – prolina – serina – leucina – histidina;
d) leucina – histidina – serina – arginina – prolina;
e) arginina – leucina – serina – prolina – histidina;
CLIQUE AQUI E VEJA A RESPOSTA
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3. (UEMS) Em relação aos ácidos nucléicos, a única afirmativa incorreta é:
a) Participam da síntese proteica que ocorre nos polissomos, localizados no citoplasma das células eucariontes.
b) A síntese de RNA a partir de DNA recebe o nome de transcrição.
c) Adenina, timina, citosina e guanina são as bases nitrogenadas do DNA.
d) Hoje em dia, técnicas modernas de estudo do DNA estão sendo muito usadas em paternidades duvidosas e crimes.
e) Em seres como os vírus, encontramos os dois tipos de ácidos nucléicos, DNA e RNA, espalhados no citoplasma viral.
OS VÍRUS OU TEM DNA OU RNA NO SEU CITOPLASMA VIRAL.
RESPOSTA:
CLIQUE AQUI
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4. (UESC-BA) Um evento decisivo no mecanismo da decodificação da informação genética para garantir a fidelidade da tradução é:
a) a ligação correta, através de pontes de hidrogênio, entre o anticódon e um determinado aminoácido;
b) a formação das ligações peptídicas entre dois aminoácidos, na construção da cadeia polipeptídica;
c) a formação do complexo ribossômico pela associação das suas duas subunidades maior e menor;
d) o reconhecimento códon/anticódon estabelecido pelo emparelhamento entre trios complementares do RNAt e do RNAm;
e) a interação do aminoácido com o seu códon específico.
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Os ácidos nucléicos e o código genético
5. (UFRN) Observe as sequências de nucleotídeos de um vírus de RNA:
5’ GCA UCA CAC CUC AUU GCG UAG 3’
Considerando que esse segmento de RNA codifica um determinado peptídeo, é correto afirmar:
a) Os códons dessa sequência sinalizam os mesmos aminoácidos em seres humanos.
b) A inserção de um nucleotídeo entre a 4ª e a 5ª base não altera o código genético.
c) Os códons GCA e GCG são degenerados porque codificam aminoácidos diferentes.
d) Os anticódons do 1º e do 2º códon dessa sequência são, respectivamente, GCA e UGA. Os anticódons são CGU e AGU.
6. (UFPE) Nos últimos anos, a biologia molecular tem fornecido ferramentas úteis para a produção de plantas e animais transgênicos. As informações armazenadas nas moléculas de DNA são traduzidas em proteínas por meio de moléculas intermediárias denominadas:
a) Proteases b) Plasmídios c) RNA-r d) RNA-t e) RNA-m
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7. (PUC-RJ) Com relação ao código genético e à síntese de proteínas, assinale a afirmativa falsa.
a) Todas as células do corpo têm a mesma coleção de genes, mas, apesar disso, encontramos células com formas e funções diferentes. Esse processo chama-se diferenciação celular.
b) Os ácidos nucléicos podem aparecer livres na célula ou podem estar associados a
proteínas, compondo os cromossomos e ribossomos na forma de moléculas complexas
de nucleoproteínas.
c) Duas grandes etapas estão envolvidas na síntese das proteínas: a transcrição, que compreende a passagem do código genético do DNA para o RNA, e a tradução, que compreendeo trabalho do RNA de organização dos aminoácidos na sequência determinada pelo código genético.
d) A mutação constitui uma alteração na sequência de bases nitrogenadas de um segmento de DNA e pode ser provocada por radiações, por raios cósmicos, por raios-X,
ou mesmo por exposição aos raios ultravioletas do sol.
e) Na molécula de DNA, encontramos sempre desoxirribose e cinco tipos de bases: adenina, guanina, citosina, timina e uracila. 
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Siglas de vestibulares :
U.F. Uberlândia-MG - Universidade Federal de Uberlândia –MG
UNIFENAS - Universidade José do Rosário Vellano -MG
UEMS – Universidade Estatual de Mato grosso do sul 
UESC-BA - Universidade Estadual de Santa Cruz - UESC, Ilhéus-BA
UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
UFPE- Universidade Federal de Pernambuco.
PUC-RJ - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC
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Tabela de Imagens
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