IFRN_Metabolismo_Ac_Nucleicos

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ÁCIDOS NUCLEICOS, 
DUPLICAÇÃO DO DNA E 
SÍNTESE PROTEICA
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
1) Conceito:
Os	
  Ácidos	
  Nucléicos	
  são	
  macromoléculas,	
  formadas	
  por	
  sequências	
  de	
  nucleotídeos,	
  
especializadas	
  no	
  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
Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo:
1	
  Fosfato
1	
  Pentose
1	
  Base	
  Nitrogenada
Nucleotídeo
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2
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
2) Composição Química
Os	
  Ácidos	
  Nucléicos	
  unem-­‐se	
  uns	
  aos	
  outros	
  através	
  	
  de	
  ligações	
  fosfodiéster	
  
formando	
  cadeias	
  contendo	
  milhares	
  de	
  nucleotídeos.
Fosfato
Ligações  
Fosfodiéster
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.1)	
  Tipos:	
  	
  Existem	
  5	
  tipos	
  de	
  bases	
  nitrogenadas.
São	
  bases	
  do	
  DNA
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
São	
  bases	
  do	
  RNA
Adenina
Uracila
Guanina
Citosina
Podemos	
  verificar	
  que:	
  
Timina	
  (T)	
  está	
  presente	
  
somente	
  no	
  DNA
E Uracila	
  somente	
  no	
  RNA
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3
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.2)	
  Classificação:	
  As	
  Bases	
  Nitrogenadas	
  podem	
  ser	
  classificadas	
  quanto	
  ao	
  número	
  de	
  
anéis.
Bases	
  Pirimídicas
Contém	
  apenas	
  1 anel	
  na	
  
estrutura	
  molecular
Bases	
  Púricas
Contém	
  2 anéis	
  na	
  estrutura	
  
molecular
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3)	
  Pareamento	
  de	
  Bases	
  Nitrogenadas
O	
  Pareamento	
  das	
  Bases	
  Nitrogenadas	
  
se	
  dá	
  por	
  meio	
  de	
  Ligações	
  de	
  Hidrogênio.
No	
  DNA
Adenina sempre	
  se	
  liga	
  a	
  Timina
e	
  vice-­‐versa
Adenina Timina
Formação	
  de	
  2 ligações	
  de	
  Hidrogênio
No	
  DNA
Guanina sempre	
  se	
  liga	
  a	
  Citosina
e	
  vice-­‐versa
Formação	
  de	
  3 ligações	
  de	
  Hidrogênio
CitosinaGuanina
No	
  RNA
Como	
  não	
  possui	
  Timina,	
  
Adenina se	
  liga	
  a	
  Uracila
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4
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3)	
  Pareamento	
  de	
  Bases	
  Nitrogenadas
O	
  Pareamento	
  das	
  Bases	
  Nitrogenadas	
  
se	
  dá	
  por	
  meio	
  de	
  Ligações	
  de	
  Hidrogênio.
RNA
Como	
  não	
  possui	
  Timina
Adenina ligará	
  sempre	
  com	
  Uracila
E	
  vice-­‐versa
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
4) Pentose
Pentoses	
  dos	
  Ácidos	
  Nucléicos
RNA DNA
No	
  RNA	
  a	
  pentose	
  presente	
  é	
  
a	
  Ribose
No	
  DNA	
  a	
  Pentose	
  presente	
  é	
  
a	
  Desoxirribose
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5
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Características:
1. Local	
  de	
  Produção:	
  Núcleo	
  da	
  Célula	
  (Transcrição)
2. Estrutura:	
  1	
  Fita	
  (fita	
  simples)
3. Nucleotídeo	
  contendo:
a) Ribose
b) Bases	
  Nitrogenadas:	
  
Uracila,	
  Adenina,	
  Guanina	
  e	
  Citosina
c) Fosfato
4. Tipos	
  de	
  RNA:
a) RNAm	
  (Mensageiro)
b) RNAt	
  (Transportador)
c) RNAr	
  (Ribossômico)
RNA	
  mensageiro
Leva	
  o	
  código	
  genético	
  do	
  DNA	
  para	
  o	
  
citoplasma	
  onde	
  ocorrerá	
  a	
  Tradução.
RNA	
  Transportador
Transporta	
  Aminoácidos	
  até	
  o	
  local	
  da	
  
síntese	
  de	
  proteínas	
  na	
  Traduação.
RNA	
  Ribossômico
Participa	
  da	
  constituição	
  dos	
  Ribossomos.	
  
São	
  armazenados	
  no	
  núcleo	
  (nucléolo).
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Os	
  tipos	
  de	
  RNA	
  e	
  suas	
  funções
RNA	
  Transportador	
  (RNAt)
Carreador	
  de	
  aminoácidos
Forma	
  de	
  um	
  trevo
RNA	
  Mensageiro	
  (RNAm)
Transcreve	
  o	
  código	
  
genético	
  e	
  o	
  leva	
  para	
  o	
  
citoplasma.
RNA	
  Ribossômico	
  (RNAr)
Parte	
  constituinte	
  dos	
  
Ribossomos
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ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Forma	
  Estrutural
ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Características:
1. Estrutura:	
  2	
  Fitas	
  unidas	
  pelas	
  
bases	
  nitrogenadas	
  em	
  forma	
  de	
  α	
  hélice
2.	
  	
  	
  Nucleotídeo	
  contendo:
a) Desoxirribose
b) Bases	
  Nitrogenadas:	
  
Timina,	
  Adenina,	
  Guanina	
  e	
  Citosina
c) Fosfato
3. Relação	
  das	
  Bases
a) A/T	
  =	
  1
b) G/C	
  =	
  1
4. Quantidade
a) Maior	
  no	
  núcleo/nucleóide	
  (cromatina	
  ou	
  cromossomo)
b) Menor	
  no	
  citoplasma	
  (mitocôndrias	
  e	
  cloroplastos)
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ÁCIDOS	
  NUCLEICOS
Principais	
  diferenças	
  entre	
  RNA	
  e	
  DNA
Estrutura da	
  
Molécula
Bases	
  
Púricas
Bases
Pirimídicas
Pentose Função	
  na	
  célula
RNA Fita	
  Simples
Adenina
Guanina
Uracila
Citosina
Ribose
Síntese de	
  Proteínas	
  
(RNAm e	
  RNAt)	
  e	
  
formação	
  de	
  
ribossomos(RNAr)
DNA Fita	
  Dupla
Adenina
Guanina
Timina
Citosina
Desoxirri
bose
Armazenamento e	
  
transmissão de	
  
informação	
  genética
DUPLICAÇÃO	
  DO	
  DNA
1) A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por Watson e Crick
o Modelo  Helicoidal  – Dupla  Hélice
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DUPLICAÇÃO	
  DO	
  DNA
2) Propriedades da Duplicação – (Replicação)
a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-­‐duplicação.
b) A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir.
a) É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda
da molécula original e outra fita recém sintetizada.
DUPLICAÇÃO	
  DO	
  DNA
3) A Replicação
A replicação do DNA ocorre em duas etapas:
a) Separação das bases nitrogenadas.
b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos
em cada fita pela DNA polimerase.
A	
  Enzima	
  DNA	
  polimerase	
  capta	
  nucleotídeos	
  	
  e	
  
os	
  unem,	
  conforme	
  o	
  pareamento:
A-­‐T	
  /	
  G-­‐C
Para	
  este	
  processo	
  ocorrer	
  é	
  necessário	
  
energia!	
  De	
  onde	
  será	
  que	
  vem	
  essa	
  energia?
Os	
  nucleotídos	
  que	
  chegam	
  carragam	
  consigo	
  3	
  
grupos	
  fosfatos.	
  Quando	
  o	
  nucleotídeo	
  é	
  
inserido	
  na	
  fita	
  há	
  liberação	
  de	
  energia
Essa	
  energia	
  liberada	
  é	
  então	
  utilizada	
  pela	
  
Enzima	
  DNA	
  polimerase	
  para	
  unir	
  um	
  
nucleotídeo	
  ao	
  outro.
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
1) Visão Geral
Em	
  resumo:	
  A	
  Síntese	
  de	
  
Proteínas	
  	
  consiste	
  em	
  unir	
  
aminoácidos	
  de	
  acordo	
  com	
  a	
  
seqüência	
  de	
  códons	
  
presentes	
  no	
  RNAm
A síntese de proteínas
contém duas etapas:
1)Transcrição	
  (núcleo)
DNA	
  à RNA
2)Tradução	
  (citoplasma)
Formação do Polipeptídio
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
2) Transcrição
a) Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de
RNA
b) Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA.
c) Os RNA’s formados podem ser de três tipos:
• RNAm (mensageiro)
• RNAt (transportador)
• RNAr (ribossômico)
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
2) Transcrição
Quem	
  realiza	
  a	
  
transcrição	
  do	
  DNA	
  é	
  a	
  
enzima	
  RNA	
  Polimerase
A	
  RNA	
  polimerase	
  só	
  
pode	
  transcrever	
  trechos	
  
do	
  DNA	
  que	
  sejam	
  genes!
Como	
  a	
  RNA	
  polimerase
consegue	
  identificar	
  os	
  
genes???
Sempre	
  antes	
  de	
  cada	
  
gene	
  existe	
  um	
  trecho	
  de	
  
DNA	
  chamado	
  promotor.
O	
  promotor	
  apresenta	
  
uma	
  sequência de	
  bases	
  
que	
  a	
  RNA	
  polimerase
reconhece.
A	
  RNA	
  polimerase	
  se	
  liga	
  
ao	
  promotor	
  e	
  abre	
  a	
  
dupla	
  hélice	
  do	
  DNA	
  e	
  
inicia	
  o	
  processo	
  de	
  
transcrição!!!
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
3) Tradução
É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona
a incorporação de aminoácidos em uma proteína.
a) É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma
b) O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleoe migra para o citoplasma
c) O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas
d) Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.
Metionina
Prolina
Códon
Anticódon
Serina
Aminoácidos
RNA	
  transportador
Ribossomo
RNA	
  mensageiro
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
3) Tradução
Cada	
  3	
  Bases	
  (triplet)	
  do	
  gene	
  do	
  DNA	
  
recebe	
  o	
  nome	
  de	
  Código.
Código	
  
Os	
  códigos	
  do	
  Gene	
  do	
  DNA	
  são	
  
transcrito	
  em	
  CÓDONS de	
  RNA	
  
mensageiro.
Dessa	
  maneira	
  cada	
  CÓDON do	
  RNAm	
  
possui	
  3	
  bases	
  nitrogenadas	
  que	
  
complementa	
  seu	
  respectivo	
  CÓDIGO.
Na	
  Tradução	
  cada	
  CÓDON	
  (3	
  bases	
  do	
  
RNAm)	
  codifica	
  um	
  Aminoácido.
1	
  CÓDON	
  =	
  1	
  AMINOÁCIDO.
Lembre-­‐se	
  de	
  que	
  existem	
  Códons	
  de	
  
Início	
  (AUG)	
  e	
  Códons	
  de	
  Parada	
  (UAA),	
  
(UAG)	
  e	
  (UGA)
A	
  Tabela	
  do	
  Código	
  Genético	
  nos	
  
informa	
  qual	
  aminoácido	
  será	
  
incorporado	
  na	
  proteína	
  dependendo	
  
do	
  códon	
  presente	
  no	
  RNAm
A	
  Tradução	
  ocorre	
  nas	
  organelas	
  celulares	
  
chamadas	
  Ribossomos.	
  Estes	
  possuem	
  2	
  
subunidades,	
  as	
  quais	
  se	
  unem	
  quando	
  o	
  
Ribossomos	
  se	
  liga	
  ao	
  RNAm.
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
3) Tradução
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
3) Tradução
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
3) Tradução
Códon	
  de	
  parada
(UAA)
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
5) Tradução
Resumo
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
5) Tradução
Tradução no R.E.R
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SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
5) Tradução
Destino dos polipeptídios transcritos
SÍNTESE	
  DE	
  PROTEÍNAS
4) O Código Genético
O	
  código	
  genético	
  consiste	
  em	
  trincas	
  de	
  nucleotídeos	
  (códons)
Como	
  existem	
  4	
  bases	
  de	
  RNA	
  (A,U,G,C),	
  existem	
  ao	
  todo	
  64	
  códons.
Porém,	
  como	
  vimos,	
  um	
  códon	
  (AUG)	
  é	
  o	
  de	
  inicio e	
  três	
  são	
  se	
  parada	
  (UAA),	
  (UAG)	
  e	
  (UGA).
Existem	
  apenas	
  20	
  
aminoácidos	
  diferentes	
  
para	
  60	
  códons.
Então,	
  há	
  mais	
  de	
  um	
  
códon	
  para	
  certos	
  
aminoácidos.
Dizemos	
  que	
  o	
  Código	
  
Genético	
  é	
  Degenerado	
  
ou	
  Redundante.
Porém,	
  o	
  Código	
  Genétigo	
  
não	
  é	
  Ambíguo:	
  um	
  único	
  
códon	
  não	
  especifica	
  mais	
  
do	
  que	
  um	
  aminoácido.
Podemos	
  dizer	
  também	
  
que	
  o	
  Código	
  Genético	
  é	
  
universal,	
  pois	
  os	
  códons	
  
têm	
  o	
  mesmo	
  significado	
  
em	
  quase	
  todos	
  os	
  
organismo	
  do	
  planeta.