BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR- IPEMIG

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BIOLOGIA CELULAR E 
MOLECULAR 
BELO HORIZONTE / MG 
 
 
 
Sumário 
1 CITOLOGIA A FRONTEIRA DAS CÉLULAS ................................................................. 4 
2 AS CÉLULAS CONSTITUEM OS SERESVIVOS ........................................................... 5 
3 A MEMBRANA PLASMÁTICA ....................................................................................... 7 
4 O CITOPLASMA ............................................................................................................. 7 
5 AS MITOCÔNDRIAS E A PRODUÇÃO DE ENERGIA ................................................... 8 
6 ORGANELAS CELULARES ........................................................................................... 9 
6.1 O retículo endoplasmático e a distribuição de substâncias ...................................................... 10 
6.2 O complexo de golgi e o armazenamento das proteínas ......................................................... 10 
6.3 Os lisossomos e a digestão celular .......................................................................................... 11 
6.4 Fagocitose e pinocitose ............................................................................................................ 11 
6.5 Os centríolos e a divisão celular ............................................................................................... 12 
O núcleo da célula ................................................................................................................ 13 
7 CÉLULAS EUCARIONTES E PROCARIONTES .......................................................... 13 
7.1 Os componentes do núcleo ...................................................................................................... 14 
7.2 A carioteca................................................................................................................................ 14 
7.3 Poros da carioteca .................................................................................................................... 15 
7.4 A cromatina .............................................................................................................................. 15 
7.5 Os nucléolos ............................................................................................................................. 16 
8 DIVISÃO CELULAR ...................................................................................................... 17 
8.1 Células haploides e diploides ................................................................................................... 18 
8.2 Tipos de divisão celular ............................................................................................................ 19 
9 INTRODUÇÃO à BIOLOGIA MOLECULAR ................................................................. 20 
9.1 Componentes celulares ............................................................................................................ 22 
9.2 Compostos inorgânicos ............................................................................................................ 22 
9.3 Sais Minerais ............................................................................................................................ 23 
10 .COMPOSTOS ORGÂNICOS ....................................................................................... 23 
10.1 Lipídeos, Ácidos Nucléicos e Proteínas ................................................................................... 23 
10.2 Vitaminas .................................................................................................................................. 24 
10.3 Ácidos nucleicos ....................................................................................................................... 25 
10.4 Proteínas .................................................................................................................................. 26 
11 ENERGIA E ORDEM BIOLÓGICA I ............................................................................. 26 
11.1 Como Criar Ordem a partir da Desordem? ............................................................................... 28 
11.2 Acoplamento de reações .......................................................................................................... 29 
12 .ACIDOS NUCLEICOS .................................................................................................. 29 
12.1 Estrutura do DNA. .................................................................................................................... 30 
13 ESTRUTURA DAS PROTEINAS .................................................................................. 33 
13.1 Proteínas Especiais: Enzimas .................................................................................................. 36 
14 FLUXO DA EXPRESSÃO GÊNICA .............................................................................. 38 
Transcrição do DNA ............................................................................................................................. 39 
14.1 Tradução Gênica I .................................................................................................................... 42 
14.2 Tradução Gênica II ................................................................................................................... 45 
14.3 Alterações Pós-Tradicionais ..................................................................................................... 46 
15 REPLICAÇÃO DO DNA I .............................................................................................. 48 
15.1 Replicação do DNA II ............................................................................................................... 50 
VIRUS .................................................................................................................................... 52 
15.2 Genoma Viral............................................................................................................................ 53 
15.3 Biologia do Bacteriografo λ ....................................................................................................... 54 
15.4 Genoma Do Bacteriófago λ ...................................................................................................... 54 
15.5 Uso Do Fago Λ Como Vetor Em Clonagem Molecular ............................................................. 55 
AIDS ....................................................................................................................................... 56 
16 GENOMA PROCARIÓTICO I ........................................................................................ 59 
16.1 Genoma Procariótico II ............................................................................................................. 62 
17 GENOMA EUCARIÓTICO I........................................................................................... 64 
17.1 Genoma Eucariótico II .............................................................................................................. 67 
17.2 Genoma Eucariótico III ............................................................................................................. 68 
18 TECNOLOGIA DO DNA I .............................................................................................. 69 
18.1 Enzimas de restrição ................................................................................................................ 70 
18.2 DNA Recombinante .................................................................................................................. 72 
19 VETORES DE CLONAGEM MOLCULAR – PLASMÍDEOS ......................................... 73 
19.1 Hibridização do DNA ................................................................................................................ 76 
19.2 Sequenciamento de DNA......................................................................................................... 78 
20 BIOLOGIA DA MATRIZ EXTRACELULAR I ................................................................ 79 
20.1 Colágeno .................................................................................................................................. 80 
20.2 Glicosaminoglicanas ................................................................................................................. 81 
21 MATRIZ EXTRACELULAR II ........................................................................................ 82 
21.1 Fibras Elásticas ........................................................................................................................ 83 
21.2 Biologia Molecular do Câncer I ................................................................................................. 84 
22 CONTROLE NORMAL DO CICLO CELULAR ............................................................. 85 
23 Controle Anormal Do Ciclo Celular ............................................................................ 86 
23.1 Biologia Molecular do Câncer II ................................................................................................ 87 
24 BIBLIOGRAFIA BÁSICA .............................................................................................. 89 
 
 
 
1 CITOLOGIA A FRONTEIRA DAS CÉLULAS 
 
Fonte: aprovadonovestibular.com 
No mundo de hoje, é comum pensarmos em um país como sendo uma porção 
de terra delimitada espacialmente das demais pela presença de uma fronteira. Vamos 
pensar no caso do Brasil. Estamos rodeados de mar em metade do nosso território e, 
na outra metade, fazemos fronteira terrestre com outros nove países da América do 
Sul. Em suas fronteiras, todos os países instalam uma alfândega, que é uma repartição 
governamental de controle do movimento de entradas e saídas das pessoas e de 
mercadorias para o exterior ou deles provenientes. Com as células não é diferente. 
Cada uma delas tem uma “área de fronteira”, representada pela membrana 
plasmática e, nesta área, as células também possuem o seu “posto alfandegário”, as 
proteínas. Assim como nas aduanas das fronteiras entre os países, essas proteínas 
são as responsáveis pelo reconhecimento de substâncias vindas de dentro ou de fora 
da célula como, por exemplo, hormônios. 
O trabalho realizado por uma célula é semelhante ao que acontece em uma 
fábrica, como a de televisores, por exemplo. Através de portões, dá-se a entrada de 
diversos tipos de peças destinadas as linhas de montagem. Para a fabricação e a 
montagem dos aparelhos, são necessários energia e operários habilitados. É preciso, 
ainda, um setor de embalagem para preparar a expedição do que é produzido e uma 
diretoria para comandar todo o complexo fabril e manter o relacionamento com o mundo 
externo. Tudo dentro dos limites representados pelo muro da fábrica. 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
A célula possui setores semelhantes aos de uma fábrica. Um limite celular, 
representado pela membrana plasmática, separa o conteúdo da célula, o citoplasma, 
do meio externo. O citoplasma, constituído por organoides e hialoplasma (ou citosol), 
um material viscoso representa o setor produtivo. Um núcleo contendo o material 
genético representa “a diretoria” da célula. 
 
2 AS CÉLULAS CONSTITUEM OS SERESVIVOS 
 
Os seres vivos diferem da matéria bruta porque são constituídos de células. Os 
vírus são seres que não possuem células, mas são capazes de se reproduzir e sofrer 
alterações no seu material genético. Esse é um dos motivos pelos quais ainda se 
discute se eles são ou não seres vivos. A célula é a menor parte dos seres vivos com 
forma e função definidas. Por essa razão, afirmamos que a célula é a unidade estrutural 
dos seres vivos. A célula - isolada ou junto com outras células - forma todo o ser vivo 
ou parte dele. Além disso, ela tem todo o "material" necessário para realizar as funções 
de um ser vivo, como nutrição, produção de energia e reprodução. Cada célula do 
nosso corpo tem uma função específica. Mas todas desempenham uma atividade 
"comunitária", trabalhando de maneira integrada com as demais células do corpo. É 
como se o nosso organismo fosse uma imensa sociedade de células, que cooperam 
umas com as outras, dividindo o trabalho entre si. Juntas, elas garantem a execução 
das inúmeras tarefas responsáveis pela manutenção da vida. As células que formam o 
organismo da maioria dos seres vivos apresentam uma membrana envolvendo o seu 
núcleo, por isso, são chamadas de células eucariotas. A célula eucariota é constituída 
de membrana celular, citoplasma e núcleo. 
 
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito.php
 
Fonte: rizomas.net/component 
 
Nestas figuras você pode comparar uma célula humana (animal) com uma 
célula vegetal. A célula vegetal possui parede celular e pode conter cloroplastos, duas 
estruturas que a célula animal não tem. Por outro lado, a célula vegetal não possui 
centríolos e geralmente não possui lisossomos, duas estruturas existentes em uma 
célula animal. 
 
Fonte: viagempelabiologia.blogspot.com.br 
3 A MEMBRANA PLASMÁTICA 
 
A membrana plasmática é uma película muito fina, delicada e elástica, que 
envolve o conteúdo da célula. Mais do que um simples envoltório, essa membrana tem 
participação marcante na vida celular, regulando a passagem e a troca de substancias 
entre a célula e o meio em que ela se encontra. Muitas substâncias entram e saem das 
células de forma passiva. Isso significa que tais substâncias se deslocam livremente, 
sem que a célula precise gastar energia. É o caso do gás oxigênio e do gás carbônico, 
por exemplo. Outras substâncias entram e saem das células de forma ativa. Nesse 
caso, a célula gasta energia para promover o transporte delas através da membrana 
plasmática. Nesse transporte há participação de substâncias especiais, chamadas 
enzimas transportadoras. Nossas células nervosas, por exemplo, absorvem íons de 
potássio e eliminam íons de sódio por transporte ativo. 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
Observe a membrana plasmática. Ela é formada por duas camadas de lipídios 
e por proteínas de formas diferentes entre as duas camadas de lipídios. Dizemos, 
assim, que a membrana plasmática tem permeabilidade seletiva, isto é, capacidade de 
selecionar as substâncias que entram ou saem de acordo com as necessidades da 
célula. 
 
4 O CITOPLASMA 
O citoplasma é, geralmente, a maior opção da célula. Compreende o material 
presente na região entre a membrana plasmática e o núcleo. Ele é constituído por um 
material semifluido, gelatinoso chamado hialoplasma. No hialoplasma ficam imersas as 
organelas celulares, estruturas que desempenham funções vitais diversas, como 
digestão, respiração, excreção e circulação. A substância mais abundante no 
hialoplasma é a água. Vamos, então, estudar algumas das mais importantes organelas 
encontradas em nossas células: mitocôndrias, ribossomos, retículo endoplasmático, 
complexo de Golgi, lisossomos e centríolos. 
 
 
Fonte: elizianecardosogoncalves 
 
5 AS MITOCÔNDRIAS E A PRODUÇÃO DE ENERGIA 
 
 
Fonte: pt.slideshare.net 
http://pt.slideshare.net/pedrocsl/mitocondria-13210427
http://pt.slideshare.net/pedrocsl/mitocondria-13210427
 
As mitocôndrias são organelas membranosas (envolvidas por membrana) e que 
têm a forma de bastão. Elas são responsáveis pela respiração celular, fenômeno que 
permite à célula obter a energia química contida nos alimentos absorvidos. A energia 
assim obtida poderá então ser empregada no desempenho de atividades celulares 
diversas. Um dos "combustíveis" mais comuns que as células utilizam na respiração 
celular é o açúcar glicose. Após a "queima" da glicose, com participação do gás 
oxigênio, as células obtêm energia e produz resíduos,representados pelo gás 
carbônico e pela água. O gás carbônico passa para o sangue e é eliminado para o meio 
externo. A equação abaixo resume o processo da respiração celular: 
 
Glicose + gás oxigênio ---> gás carbônico + água + energia 
 
6 ORGANELAS CELULARES 
 
Os ribossomos e a produção de proteínas 
 
As células produzem diversas substâncias necessárias ao organismo. Entre 
essas substâncias destacam-se as proteínas. Os ribossomos são organelas não 
membranosas, responsáveis pela produção (síntese) de proteínas nas células. Eles 
tanto aparecem isolados no citoplasma, como aderidos ao retículo endoplasmático 
 
 
Fonte: estudopratico.com.br 
 
http://www.estudopratico.com.br/organelas-celulares-quais-sao-e-suas-funcoes/
http://www.estudopratico.com.br/organelas-celulares-quais-sao-e-suas-funcoes/
6.1 O retículo endoplasmático e a distribuição de substâncias 
Essa organela é constituída por um sistema de canais e bolsas achatadas. 
Apresenta várias funções, dentre as quais facilitar o transporte e a distribuição de 
substâncias no interior da célula. 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
 
As membranas do retículo endoplasmático podem ou não conter ribossomos 
aderidos em sua superfície externa. A presença dos ribossomos confere à membrana 
do retículo endoplasmático uma aparência granulosa; na ausência dos ribossomos, a 
membrana exibe um aspecto liso ou não-granulosos. 
 
6.2 O complexo de golgi e o armazenamento das proteínas 
É a organela celular que armazena parte das proteínas produzidas numa célula, 
entre outras funções. Essas proteínas poderão então ser usadas posteriormente pelo 
organismo. 
 
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito17.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito17.php
 
Fonte: sobiologia.com.br 
6.3 Os lisossomos e a digestão celular 
São organelas que contêm substâncias necessárias à digestão celular. Quando 
a célula engloba uma partícula alimentar que precisa ser digerida, os lisossomos se 
dirigem até ela e liberam o suco digestório que contêm. 
 
 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
 
6.4 Fagocitose e pinocitose 
Imagine um glóbulo branco do nosso corpo diante de uma bactéria invasora que 
ele irá destruir. A bactéria é grande demais para simplesmente atravessar a membrana 
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Corpo/Celula2.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Corpo/Celula2.php
plasmática do glóbulo. Nesse caso, a membrana plasmática emite expansões que vão 
envolvendo a bactéria. Essas expansões acabam se fundindo e a bactéria é finalmente 
englobada e carregada para o interior da célula. A esse fenômeno de englobamento de 
partículas dá-se o nome de fagocitose. Caso a célula englobe uma partícula líquida, o 
fenômeno é chamado pinocitose e, nesse caso, não se forma as expansões típicas da 
fagocitose. 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
6.5 Os centríolos e a divisão celular 
Os centríolos são estruturas cilíndricas formadas por microtúbulos (tubos 
microscópicos). Essas organelas participam da divisão celular, "orientando" o 
deslocamento dos cromossomos durante esse processo. Geralmente cada célula 
apresenta um par de centríolos dispostos perpendicularmente. 
 
 
Fonte: colegioweb.com.br 
 
 
O núcleo da célula 
 
Fonte: www.sobiologia.com.br 
 
O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado o descobridor 
do núcleo celular. Embora muitos citologistas anteriores a ele já tivessem observados 
núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessas estruturas para a vida 
das células. O grande mérito de Brown foi justamente reconhecer o núcleo como 
componente fundamental das células. O nome que ele escolheu expressa essa 
convicção: a palavra “núcleo” vem do grego nux, que significa semente. Brown imaginou 
que o núcleo fosse à semente da célula, por analogia aos frutos. Hoje, sabemos que o 
núcleo é o centro de controle das atividades celulares e o “arquivo” das informações 
hereditárias, que a célula transmite às suas filhas ao se reproduzir. 
 
7 CÉLULAS EUCARIONTES E PROCARIONTES 
A membrana celular presente nas células eucariontes, mas ausente nos 
procariontes. Na célula eucarionte, o material hereditário está separado do citoplasma 
por uma membrana – a carioteca – enquanto na célula procarionte o material hereditário 
se encontra mergulhado diretamente no líquido citoplasmático. 
 
 
Fonte: vidaesaude.org 
 
7.1 Os componentes do núcleo 
O núcleo das células que não estão em processo de divisão apresenta um limite bem 
definido, devido à presença da carioteca ou membrana nuclear, visível apenas ao 
microscópio eletrônico. A maior parte do volume nuclear é ocupada por uma massa 
filamentosa denominada cromatina. Existem ainda um ou mais corpos densos 
(nucléolos) e um líquido viscoso (cariolinfa ou nucleoplasma). 
7.2 A carioteca 
A carioteca (do grego karyon, núcleo e theke, invólucro, caixa) é um envoltório 
formado por duas membranas lipoprotéicas cuja organização molecular é semelhante 
as demais membranas celulares. Entre essas duas membranas existem um estreito 
espaço, chamado cavidade perinuclear. A face externa da carioteca, em algumas 
partes, se comunica com o retículo endoplasmático e, muitas vezes, apresenta 
ribossomos aderidos à sua superfície. Neste caso, o espaço entre as duas membranas 
nucleares é uma continuação do espaço interno do retículo endoplasmático. 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
 
7.3 Poros da carioteca 
A carioteca é perfurada por milhares de poros, através das quais determinadas 
substâncias entram e saem do núcleo. Os poros nucleares são mais do que simples 
aberturas. Em cada poro existe uma complexa estrutura proteica que funciona como 
uma válvula, abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e fechando-se 
em seguida. Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída de 
substâncias. 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
A face interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, uma rede de proteínas 
que lhe dá sustentação. A lâmina nuclear participa da fragmentação e da reconstituição 
da carioteca, fenômenos que ocorrem durante a divisão celular. 
 
7.4 A cromatina 
A cromatina (do grego chromatos, cor) é um conjunto de fios, cada um deles 
formado por uma longa molécula de DNA associada a moléculas de histonas, um tipo 
especial de proteína. Esses fios são os cromossomos. Quando se observam núcleos 
corados ao microscópio óptico, nota-se que certas regiões da cromatina se coram mais 
intensamente do que outras. Os antigos citologistas já haviam observados esse fato e 
imaginado, acertadamente, que as regiões mais coradas correspondiam a porções dos 
cromossomos mais enroladas, ou mais condensadas, do que outras. 
Para assinalar diferenças entre os tipos de cromatina, foi criado o termo 
heterocromatina (do gregoheteros, diferente), que se refere à cromatina mais 
densamente enrolada. O restante do material cromossômico, de consistência mais 
frouxa, foi denominado eucromatina (do grego eu, verdadeiro). 
 
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo2.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo2.php
 
Fonte: sobiologia.com.br 
 
Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA. (2) 
Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em interfase 
com centrómeros. (4) Cromatina condensada em prófase. (Existem agora duas cópias 
da molécula de DNA) (5) Cromossoma em metáfase 
 
7.5 Os nucléolos 
Na fase que a célula eucariótica não se encontra em divisão é possível 
visualizas vários nucléolos, associados a algumas regiões específicas da cromatina. 
Cada nucléolo é um corpúsculo esférico, não membranoso, de aspecto esponjoso 
quando visto ao microscópio eletrônico, rico em RNA ribossômico (a sigla RNA 
provém do inglês Ribonucleica Acid). Este RNA é um ácido nucleico produzido a partir 
o DNA das regiões específicas da cromatina e seconstituirá um dos principais 
componentes dos ribossomos presentes no citoplasma. É importante perceber que ao 
ocorrer a espiralação cromossômica os nucléolos vão desaparecendo lentamente. Isso 
acontece durante os eventos que caracterizam a divisão celular. O reaparecimento dos 
nucléolos ocorre com a desespiralização dos cromossomos, no final da divisão do 
núcleo. O botânico escocês Robert Brown (1773 - 1858) verificou que as células 
possuíam um corpúsculo geralmente arredondado, que ele chamou de núcleo (do 
grego nux: 'semente'). Ele imaginou que o núcleo era uma espécie de "semente" da 
célula. O núcleo é a maior estrutura da célula animal e abriga os cromossomos. Cada 
cromossomo contém vários genes, o material genético que comanda as atividades 
celulares. Por isso, dizemos que o núcleo é o portador dos fatores hereditários 
(transmitidos de pais para filhos) e o regulador das atividades metabólicas da célula. É 
o "centro vital" da célula. 
Para saber: 
 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
Envoltório nuclear - É a membrana que envolve o conteúdo do núcleo, ela é 
dotada de numerosos poros, que permitem a troca de substancias entre o núcleo e o 
citoplasma. De maneira geral, quanto mais intensa é a atividade celular, maior é o 
número de poros na carioteca. 
Nucleoplasma - É o material gelatinoso que preenche o espaço interno do 
núcleo. 
Nucléolo - Corpúsculo arredondado e não membranoso que se acha imerso na 
cariolinfa. Cada filamento contém inúmeros genes. Numa célula em divisão, os longos 
e finos filamentos de cromatina tornam-se mais curtos e mais grossos: passam, então, 
a ser chamados cromossomos. Os cromossomos são responsáveis pela transmissão 
dos caracteres hereditários. 
8 DIVISÃO CELULAR 
 
Fonte: ramalde.no.comunidades.net 
Os cromossomos são responsáveis pela transmissão dos caracteres 
hereditários, ou seja, dos caracteres que são transmitidos de pais para filhos. 
Os tipos de cromossomos, assim como o número deles, variam de uma espécie para a 
outra. As células do corpo de um chimpanzé, por exemplo, possuem 48 cromossomos, 
as do corpo humano, 46 cromossomos, as do cão, 78 cromossomos e as do feijão 22. 
 
Os 23 pares de cromossomos humanos 
 
Fonte: sobiologia.com.br 
Os cromossomos são formados basicamente por dois tipos de substâncias 
químicas: proteínas e ácidos nucleicos. O ácido nucleico encontrado nos 
cromossomos é o ácido desoxirribonucleico – o DNA. O DNA é a substância química 
que forma o gene. Cada gene possui um código específico, uma espécie de “instrução” 
química que pode controlar determinada característica do indivíduo, como a cor da pele, 
o tipo de cabelo, a altura, etc. Cada cromossomo abriga inúmeros genes, dispostos em 
ordem linear ao longo de filamentos. Atualmente, estima-se que em cada célula humana 
existam de 20 mil a 25 mil genes. Os cromossomos diferem entre si quanto à forma, ao 
tamanho e ao número de genes que contêm. 
 
8.1 Células haploides e diploides 
Para que as células exerçam a sua função no corpo dos animais, elas devem 
conter todos os cromossomos, isto é, dois cromossomos de cada tipo: são as células 
diploides. Com exceção das células de reprodução (gametas), todas as demais células 
do nosso corpo são diploides. Porém, algumas células possuem em seu núcleo apenas 
um cromossomo de cada tipo. São as células haploides. Os gametas humanos – 
espermatozoides e óvulos – são haploides. Portanto os gametas são células que não 
exercem nenhuma função até encontrarem o gameta do outro sexo e completarem a 
sua carga genética. 
 
 
Fonte: biologiaescolar.com 
Nos seres humanos, tanto o espermatozoide como o óvulo possuem 23 tipos 
diferentes de cromossomos, isto é, apenas um cromossomo para cada tipo. Diz-se 
então que nos gametas humanos n= 23 (n é o número de cromossomos diferentes). As 
demais células humanas possuem dois cromossomos de cada tipo. Essas células 
possuem 46 cromossomos (23 pares) no núcleo e são representadas por 2n = 46. Nas 
células diploides do nosso corpo, os cromossomos podem, então, ser agrupados dois 
a dois. Os dois cromossomos de cada par são do mesmo tipo, por possuírem a mesma 
forma, o mesmo tamanho e o mesmo número de genes. Em cada par, um é de origem 
materna e outro, de origem paterna. 
 
8.2 Tipos de divisão celular 
As células são originadas a partir de outras células que se dividem. A divisão 
celular é comandada pelo núcleo da célula. Ocorrem no nosso corpo dois tipos de 
divisão celular: a mitose e a meiose. Antes de uma célula se dividir, formando duas 
novas células, os cromossomos se duplicam no núcleo. Formam-se dois novos núcleos 
cada um com 46 cromossomos. A célula então divide o seu citoplasma em dois com 
cada parte contendo um núcleo com 46 cromossomos no núcleo. Esse tipo de divisão 
celular, em que uma célula origina duas células-filhas com o mesmo número de 
cromossomos existentes na célula mãe, é chamado de mitose. Portanto, a mitose 
garante que cada uma das células-filhas receba um conjunto complementar de 
informações genéticas. A mitose permite o crescimento do indivíduo, a substituição de 
células que morrem por outras novas e a regeneração de partes lesadas do organismo. 
 
Fonte: biologiadacelula.blogspot.com.br 
 
Mas como se formam os espermatozoides e os óvulos, que têm somente 
23 cromossomos no núcleo, diferentemente das demais células do nosso 
corpo? 
 
Na formação de espermatozoides e de óvulos ocorre outro tipo de divisão 
celular: a meiose. Nesse caso, os cromossomos também se duplicam no núcleo da 
célula-mãe (diploide), que vai se dividir e formar gametas (células-filhas, haploides). 
Mas, em vez de o núcleo se dividir uma só vez, possibilitando a formação de duas novas 
células filhas, na meiose o núcleo se divide duas vezes. Na primeira divisão, originam-
se dois novos núcleos; na segunda, cada um dos dois novos núcleos se divide, 
formando-se no total quatro novos núcleos. O processo resulta em quatro células-
filhas, cada uma com 23 cromossomos. 
 
 
Fonte: coladaweb.com 
 
9 INTRODUÇÃO à BIOLOGIA MOLECULAR 
A Biologia Molecular emergiu nas últimas décadas como um ramo da biologia 
que tem como ponto fundamental de estudo as moléculas que constituem os seres 
vivos, com especial atenção no estudo das interações bioquímicas celulares envolvidos 
na duplicação do material genético (DNA e RNA) e seus produtos de expressão, as 
proteínas. Os avanços nas técnicas nos têm permitido explorar diversas faces das 
mesmas moléculas, bem como os mecanismos básicos pelas quais essas moléculas 
operam dentro e fora das células. Assim, podemos entender a biologia molecular como 
uma disciplina intermediária entre a bioquímica e a genética. Entretanto, a biologia 
molecular não se vale apenas dos conhecimentos dessas duas disciplinas, uma vez 
que utiliza também o conhecimento produzido por outras áreas de conhecimento, como 
a biofísica por exemplo. Por outro lado, a biologia molecular tem contribuído com outras 
áreas do conhecimento biológico, como com a própria genética, por exemplo 
 
 
 
Podemos dizer que a biologia molecular sofre o seu primeiro grande impulso 
com a descoberta da estrutura do DNA por James Watson e Francis Crick, em 1953. 
Para compreender a estrutura do DNA, Watson e Crick utilizaram imagens de DNA 
obtidas pela cientista Rosalind Franklin em 1952 através de difração de raios X. Pela 
importante descoberta, James Watson e Francis Crick receberam o Prêmio Nobel de 
Medicina ou Fisiologia em 1962. Após esse primeiro grande salto, foram desenvolvidos 
centenas de novos métodos de análise, como a Polimerase Chain Reaction (PCR), 
provavelmente o principal deles, muito embora sozinho não tenha função nenhuma a 
não ser fazer cópias de fragmentos de DNA as quais continuarão invisíveis ao cientista. 
Outras técnicas incluem o Southern blot, Northen blot e Western blot, sendo que os dois 
primeiros são utilizados em ácidosnucléicos (DNA e RNA respectivamente) e o último 
é utilizado para proteínas. 
 
 
9.1 Componentes celulares 
Se pudéssemos voltar cerca de 3,5 bilhões de anos, encontraríamos um planeta 
Terra muito diferente do que conseguimos ver nesse momento. As condições terrestres 
nos primeiros 700 milhões de anos após a sua formação impediam a existência de 
qualquer tipo de vida. Durante milhões de anos a Terra resfriou-se, transformando-se 
lentamente. A atmosfera primitiva provavelmente continha apenas os gases CH4 
(metano), NH3 (amônia), H2 (hidrogênio) e H2O(g) (água). Esses gases, quando 
misturados em laboratório e expostos à radiação ultravioleta e/ou descargas elétricas, 
podem formar moléculas orgânicas simples, como alguns aminoácidos e nucleotídeos, 
os precursores das proteínas e ácidos nucleicos, respectivamente. Esse experimento 
foi conduzido pela primeira vez por Stanley Lloyd Miller (n. 1930), um então eminente 
estudante de química. Miller tentou simular em seu experimento as condições 
existentes na Terra primitiva. As descargas elétricas simulavam os raios que atingiam 
a superfície terrestre a todo momento, decorrentes de chuvas torrenciais que duraram 
milhares de anos. A radiação ultravioleta simulava essa radiação originada no Sol, uma 
vez que ainda não existia a camada de ozônio (O3) para filtrar esses feixes. 
A partir dessas premissas, a evolução química ganhou destaque no meio 
científico. Por meio dela, a vida teve origem na Terra. Entretanto, estudos atuais têm 
demonstrado que microrganismos poderiam ter chegado à Terra se estivessem 
inseridos no interior dos meteoritos, local onde a temperatura não é muito elevada 
quando comparada à superfície do mesmo, quando este entra na atmosfera terrestre. 
Assim, uma das grandes vertentes sobre a origem da vida na Terra é a 
Panspermia, a qual propõe que a vida na Terra pode ter tido uma origem extraterrestre. 
Verdadeira ou não, a Panspermia não resolve o problema da origem da vida, sendo 
que ela apenas leva o problema para outro local, no qual a vida deve ter se originado. 
De qualquer forma, as primeiras formas de vida eram extremamente simples. Os 
chamados coacervados foram as primeiras estruturas orgânicas capazes de se 
autoreplicar, e por isso são considerados os primeiros seres vivos. Tais seres eram 
compostos por aglomerados de moléculas orgânicas simples envoltos em moléculas de 
água. A partir dessas primeiras moléculas foram surgindo outras mais complexas, 
diferentes em funções e estrutura 
9.2 Compostos inorgânicos 
Os compostos inorgânicos que formas as células são a água e os sais minerais. 
A água perfaz cerca de aproximadamente 70% do corpo humano de um indivíduo 
adulto, embora essa proporção varie de acordo com a idade e com o estado fisiológico 
do indivíduo. Sua principal característica é ser um dipolo, o que lhe permite dissolver 
quase todas as substâncias Como a distribuição eletrônica na molécula de água não é 
homogênea se forma então dois polos na molécula. Assim, chamamos essas estruturas 
de moléculas polares. Por outro lado, existem moléculas que possuem sua distribuição 
eletrônica homogênea e, por esse motivo, são chamadas de apolares (sem polos). Uma 
regra química básica explica o comportamento das moléculas em termos de dissolução: 
“Semelhante dissolve semelhante”. Assim, moléculas apolares só poderão ser 
dissolvidas em moléculas apolares e moléculas polares só serão dissolvidas em 
moléculas polares. Outro fator físico importante para a molécula de água é a sua grande 
capacidade de absorver calor sem variar muito sua temperatura. Isso é representado 
pelo seu alto calor específico e, assim, a água atua como um ótimo regulador térmico. 
9.3 Sais Minerais 
Os sais minerais possuem as mais diversas funções no organismo, desde ser 
um fator-chave na contração muscular como no caso do Ca++ (cálcio) até servir como 
reguladores eletrolíticos, bem como atuar na formação de estruturas carreadoras, como 
no caso da hemoglobina, molécula encontrada no sangue que possui ferro em sua 
composição, sendo responsável pelo transporte de oxigênio até as células. Os íons 
fosfato estão relacionados com a formação de ATP na célula, principal fonte de energia 
química para a mesma. Na molécula de ATP, os íons fosfatos inorgânicos (Pi) são 
ligados uns aos outros. Essas ligações, quando rompidas, liberam grande quantidade 
de energia para as reações celulares. 
 
10 .COMPOSTOS ORGÂNICOS 
Os glicídios, também conhecidos como carboidratos ou hidratos de carbono são 
moléculas altamente energéticas. Sua principal função é como alimento, sendo que a 
queima de 1g de carboidrato libera cerca de aproximadamente 4 kcal. O carboidrato 
mais conhecido é a glicose (C6H12O6), a qual é o principal alimento responsável pela 
geração de ATP nos animais. De acordo com o número de moléculas encontradas 
unidas por ligações glicosídicas, podemos classificar os carboidratos em 
monossacarídeos (1 molécula de açúcar, glicose por exemplo), dissacarídeos (duas 
moléculas de açúcar, sacarose por exemplo), polissacarídeos (3 ou + moléculas de 
açúcares, como a quitina, por exemplo).Dentre os principais polissacarídeos podemos 
citar os polissacarídeos estruturais quitina (imagem ao lado) e celulose e os 
polissacarídeos de reserva energética, como o glicogênio e o amido. A quitina é 
responsável pela formação do exoesqueleto dos artrópodes (formigas, gafanhotos, 
baratas, etc.…) enquanto a celulose é responsável pela formação da parede celular das 
células vegetais. O glicogênio é encontrado em animais e fungos, ao passo que o amido 
é somente encontrado em vegetais, havendo também diferenças em seus níveis de 
ramificações da molécula. 
 
10.1 Lipídeos, Ácidos Nucléicos e Proteínas 
Os lipídeos caracterizam-se pela sua insolubilidade em água, diluindo-se 
apenas em solventes orgânicos, como éter, por exemplo. Os lipídeos desempenham 
diversos papéis dentro e fora da célula. Por serem insolúveis e altamente energéticos 
(1g de lipídeos libera aproximadamente 9,0 kcal), os lipídeos são utilizados como fonte 
energética, os quais ficam armazenados principalmente no tecido adiposo, mas podem 
também ser encontrados no fígado. Além dessa função, os lipídeos formam todas as 
membranas celulares, sendo que o principal tipo de lipídeo encontrado formando as 
membranas celulares é o fosfolipídio, o qual contém um grupo fosfato, que é hidrofílico, 
formando a “cabeça” do fosfolipídio. Dessa maneira, dizemos que os fosfolipídios 
encontrados nas membranas celulares são anfipáticos, ou seja, são ao mesmo tempo 
hidrofóbicos (cauda da molécula) e hidrofílicos (cabeça da molécula). 
 
 
 
Esses fosfolipídios se organizam na membrana celular de tal forma que as 
cabeças hidrofílicas ficam voltadas para a região onde há a presença de água, ou seja, 
para a face citoplasmática e extracelular. A região interna não contém água, uma vez 
que aí se encontram as caudas hidrofóbicas das moléculas. Essas caudas são 
mantidas estáveis por meio de interações hidrofóbicas. As ceras, um tipo especial de 
lipídeo, são encontradas revestindo as folhas dos vegetais. Essa cera atua como um 
agente impermeabilizante, sendo que o mesmo evento também é encontrado em aves. 
As aves possuem uma glândula localizada próxima à cauda, chamada glândula 
uropigial (ou uropigeana), ilustrada na imagem ao lado. Essa glândula é responsável 
pela síntese de um óleo que é espalhado pelas penas, impermeabilizando-as, o que é 
essencial ao voo. O colesterol é um derivado dos lipídeos. Ele é encontrado na 
membrana celular apenas de células animais. Para não nos estendermos muito nesse 
assunto, ele voltará a ser abordado em muito mais profundidade nas aulas de 
bioquímica. 
10.2 Vitaminas 
As vitaminas são micronutrientes produzidos por outros seres vivos e que são 
essenciais à função de determinadas enzimas, servindo como cofatores. Algumas 
vitaminas são muitoimportantes em algumas reações, como nas físico-químicas que 
ocorrem na retina no processo da visão. As vitaminas não se enquadram em um único 
tipo de molécula, sendo que elas podem ser derivadas de lipídeos, glicídios ou mesmo 
ter uma estrutura bem simples quando comparada à outras biomoléculas. O termo 
vitamina foi criado ao se descobrir uma substância chamada tiamina, pertencentes ao 
grupo das aminas, quando usando em pequenas quantidades, era capaz de evitar uma 
doença chamada beribéri. Assim, o termo vitamina significa, literalmente, amina vital. 
 
 
Para exemplificar vamos tomar como exemplo a vitamina A cujo nome científico 
é retinol (imagem ao lado). O seu isômero 11-cis-retinol é o cromóforo da rodopsina, a 
molécula fotorreceptora dos vertebrados. Durante as grandes navegações impetradas 
pelos europeus durante os séculos XIV, XV e XVI, notou-se que grande parte da 
tripulação padecia de alguma doença que provocava sangramentos, principalmente nas 
gengivas. Esses sangramentos eram evitados quando se passou a levar lima nas 
embarcações. Como se sabe, a lima é um fruto rico em vitamina C (ácido ascórbico), 
essencial à formação de colágeno. Quando os tripulantes passavam muito tempo sem 
nenhum alimento que contivesse vitamina C em sua composição, o colágeno que 
deveria ser reposto não era formado. Assim, a gengiva, mucosa rica em colágeno, 
começa a sofrer uma queda, expondo vasos sanguíneos que estouravam, provocando 
os sangramentos. Muito embora a sabedoria popular afirme que a vitamina C evita 
gripes e resfriados, essa não é uma afirmação válida. Hoje sabemos, com base em 
dados científicos, que gripes e resfriados nada tem nenhuma relação com a falta de 
vitamina C. 
 
10.3 Ácidos nucleicos 
Dentre todas grandes descobertas, a caracterização do DNA como molécula 
responsável pelo armazenamento da informação genética, bem como o 
desvendamento da sua estrutura, assume papel de destaque. Todos os organismos 
vivos, incluindo os vírus, armazenam sua informação genética em um tipo de ácido 
nucleico, o DNA. Entretanto, alguns vírus adotaram como tática, armazenar sua 
informação genética em moléculas de RNA, as quais são muito mais vulneráveis a 
mutações. Assim, o vírus que armazenam a sua informação genética em moléculas de 
RNA são chamados de retrovírus, enquanto os vírus que a armazenam em moléculas 
de DNA são chamados de adenovírus. Inicialmente se suspeitava que o material 
genético dos seres vivos eram as proteínas, devido à sua grande diversidade. Quando 
os bioquímicos analisavam as moléculas de DNA observava-se uma grande monotonia 
de moléculas. O DNA consiste de uma repetição de quatro nucleotídeos que diferem 
entre si apenas pela sua base nitrogenada. Assim, ficava cada vez mais lógico que o 
DNA, devido a sua simplicidade, não deveria conter a informação genética. Foi quando 
se descobriu que os cromossomos eram as estruturas responsáveis por carregar as 
informações genéticas. 
Logo em seguida, descobriu-se que os cromossomos são constituídos tanto por 
50% proteínas e 50% DNA. Experimentos posteriores confirmaram o DNA como 
responsável pelo armazenamento da informação genética e, mais tarde, com a 
estrutura do DNA desvendada, pode-se perceber como essas informações são 
armazenadas. O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um polímero de nucleotídeos, os 
quais são compostos por um grupo fosfato, um açúcar de 5 carbonos, no caso a 
desoxirribose, e uma base nitrogenada, podendo ser qualquer uma entre adenina, 
timina, citosina e guanina. Cada nucleotídeo é unido ao outro por meio de uma ligação 
fosfodiesterase entre o carbono número 5' de um com o carbono número 3' do 
nucleotídeo adjacente. Em relação ao RNA (ácido ribonucleico), este se diferencia do 
DNA por apresentar a ribose como açúcar, ser uma molécula fita simples e não possuir 
a base nitrogenada timina em sua composição, a qual é substituída por uracila. Além 
disso, as funções assumidas pelo RNA são também diferentes das do DNA. Enquanto 
o DNA é uma molécula imóvel localizada dentro do núcleo celular (em eucariotos), o 
RNA é uma molécula que leva a informação do núcleo ao citoplasma, onde se 
encontram os ribossomos, onde ocorrerá a síntese proteica (mRNA). Além de assumir 
um papel de “bilhete de informações”, o RNA também é responsável por formar os 
ribossomos (rRNA) e atuar como carregadores de aminoácidos (tRNA). 
 
10.4 Proteínas 
As proteínas são polímeros de aminoácidos. Elas divergem muito em tamanho, 
forma e estrutura. As proteínas são produzidas de acordo com as informações 
genéticas presente no DNA. Assim, a sequência de nucleotídeos encontrado em um 
determinado segmento de DNA (gene) ditará a sequência específica de aminoácidos 
encontrados nas proteínas. Assim podemos afirmar com convicção que as proteínas 
são o meio pelo qual os genes se expressam. Por exemplo, o gene que determina a 
cor da pele é a melanina. Quanto mais melanina estiver presente nas células chamadas 
melanócitos, mais escura será a cor da pele. Isso pode ser determinado geneticamente 
ou por uma exposição prolongada ao Sol. A melanina tem como principal função formar 
um capuz sobre o núcleo celular, como se fosse um guarda-chuva, filtrando os raios 
ultravioletas produzidos pelo Sol e que causam mutação no DNA. Assim, existem 
milhares de proteínas numa célula humana, cada uma desempenhando o seu papel. 
Existe um grupo de proteínas que são expressas em todos os tipos celulares, desde 
um neurônio ao osteócito (célula óssea madura), a quais são responsáveis pelas 
funções primordiais das células e por isso recebem o nome de proteínas keephouse, 
ou seja, proteínas que literalmente mantém a casa. 
 
11 ENERGIA E ORDEM BIOLÓGICA I 
Todo o Universo tende à desordem, ao caos. Para “medir” o quanto de 
desordem que há no Universo foi desenvolvido o termo entropia. Quanto maior for a 
desordem de um dado sistema, maior será o valor de sua entropia. Esse princípio se 
aplica a todo e qualquer sistema, seja ele físico, químico ou biológico. Para termos uma 
ideia mais clara em relação à biologia, devemos considerar que a célula, unidade 
fundamental da vida, é composta por milhares de componentes diferentes, todos eles 
arranjados de tal forma de torna possível e lógica a vida. Assim, como a coleção de 
moléculas que compõe uma célula viva é altamente organizada, podemos afirmar que 
os seres vivos são sistemas de baixa entropia. Para conseguir tal feito é necessária a 
demanda de grandes quantidades de energia, de modo que essa energia é utilizada 
para criar uma ordem biológica. Essa ordem biológica pode ser claramente 
exemplificada acerca do tema central da disciplina de Biologia Molecular, ou seja, sob 
o ponto de vista do armazenamento e expressão da informação genética. Dessa forma, 
todos os seres vivos, simples ou complexos, demandam grande quantidade de energia 
tanto para o ordenamento correto das instruções genética pela simples sequência de 
bases nitrogenadas como para sua expressão em uma linguagem compreensível 
quimicamente, através das proteínas. Um mecanismo adotado por todos os seres vivos 
afim de evitar grandes gastos energéticos é o uso de moléculas que atuam como 
catalisadores biológicos, ou seja, moléculas que atuam diminuindo a quantidade de 
energia necessária com a consequente aceleração do processo, e ainda, sem interferir 
em seu produto final. 
Essas moléculas são conhecidas como enzimas e possuem natureza também 
proteica. Assim, podemos notar que a expressão da informação genética é 
complementar à diminuição do gasto de energia pela célula, a fim de manter ordem 
dentro da mesma. Por outro lado, embora a vida pareça possuir um equilíbrio fantástico, 
sem o desequilíbrio, que doravante designaremos instabilidade, ela não seria como é 
hoje, e sim como deveria ser desde o seu início. Tal fato pode ser expandido para todo 
o Universo. Assim, se não fosse a instabilidadedos sistemas, por menor que fosse, o 
Universo, e a vida, não teriam sofrido modificações. Podemos concluir então que a vida 
é decorrente de um sistema em que tanto a instabilidade, que leva à evolução, como a 
estabilidade, que seleciona o mais adaptado, atuam em conjunto, em uma perfeita 
harmonia. Da mesma forma, a ordem biológica é mantida pela harmonia entre dois tipos 
básicos de reação que podem ocorrer em um ser vivo. Esses dois tipos básicos são 
chamados de reações de catabolismo e reações de anabolismo. Juntos, esses dois 
tipos de reações formam aquilo que denominamos de metabolismo. Nas reações de 
catabolismo, macromoléculas (geralmente polímeros) são degradadas (quebradas) em 
suas subunidades menores. Já no anabolismo ocorre o inverso: essas subunidades 
provenientes do catabolismo são utilizadas como blocos construtores na criação de 
novas macromoléculas de acordo com as necessidades funcionais da célula e do 
organismo. Fazendo uma analogia, podemos comparar o metabolismo com o jogo 
conhecido como Lego®. Imaginemos um brinquedo desse tipo que já veio montado 
dentro da caixa. Após abrir a caixa nós desmontaremos a estrutura inicial, vamos supor 
aqui um castelo. Com cada pecinha, agora soltas (monômeros), podemos construir, por 
exemplo, uma casa, a qual não tem nada a ver com o castelo, a não ser pelo fato de 
que tenha sido montada com as mesmas peças que o formavam. Assim se dá na célula. 
Nós, seres heterótrofos, obtemos nossas peças de Lego® por meio da alimentação. 
Em nosso tubo digestório ocorre a quebra enzimática da estrutura inicial, 
produzindo as peças soltas. A título de exemplo, as proteínas são quebradas por 
reações enzimáticas que adicionam água às ligações peptídicas, liberando as suas 
subunidades, os aminoácidos. Os ácidos nucleicos são degradados, liberando 
nucleotídeos e os carboidratos, como o amido por exemplo. Estes quando quebrados 
e dão origem aos monossacarídeos, como a glicose. Cada um desses blocos 
construtores será utilizado pela célula para construir estruturas específicas. Assim, os 
aminoácidos são agrupados em uma ordem diferente, formando as proteínas da própria 
célula, os nucleotídeos onde são adicionados ao DNA e RNA (anabolismo) e a glicose 
é utilizada como fonte de energia para que todos esses eventos possam ocorrer. Caso 
haja energia suficientemente disponível na célula, as moléculas de glicose são unidas 
umas às outras, formando os polissacarídeos de reservas conhecidos como glicogênio. 
Sintetizando, podemos definir catabolismo como reações de quebra, destruição, e 
anabolismo como reações de síntese, construção. 
 
11.1 Como Criar Ordem a partir da Desordem? 
Vimos anteriormente que as enzimas diminuem o gasto energético da célula ao 
realizar uma dada reação, a qual poderia ocorrer espontaneamente. Entretanto, as 
enzimas, por si só, não são capazes de catalisar reações que não sejam 
energeticamente favoráveis. O termo energeticamente favorável define as reações nas 
quais a energia disponível pode ser utilizada para realizar trabalho. Se a energia total 
disponível não é suficiente para que uma dada reação ocorra, então essa reação é 
classificada como energeticamente desfavorável. O conteúdo de energia livre 
disponível em um dado sistema, como uma célula por exemplo, é chamado de energia 
livre de Gibbs, ou simplesmente G. Assim, a variação de energia entre o final e o início 
da reação é conhecido como variação da energia livre de Gibbs, denominada 
simplesmente como ΔG. Vamos tomar um exemplo prático, sem se preocupar se os 
valores utilizados refletem a verdade que ocorre em uma célula. Suponhamos que G 
seja igual a 1200 kcal. Uma dada reação do tipo A → B ocorre na célula. Ao final, 
observamos que a quantidade de energia disponível G é de 650 kcal. Podemos concluir 
que ΔG = 650 – 1200 = -550 kcal. O sinal negativo indica que a reação consumiu a 
parte da energia livre disponível no momento da reação. Assim, como ΔG<0, 
concluímos que essa reação é energeticamente favorável. Por outro lado, vamos 
analisar uma outra reação, do tipo C → D. Vamos supor que a célula seja a mesma, 
nas mesmas condições encontradas para a primeira reação, com G= 1200 kcal. Vamos 
supor ainda que essa reação, para ocorrer, necessita de 1350 kcal. Assim, temos que 
a variação de energia livre de Gibbs nesse sistema será ΔG= 1350 – 1200 = 150 kcal. 
Como ΔG>0, concluímos que essa não é uma reação energeticamente 
favorável. Assim, por definição, reações energeticamente favoráveis tendem a ocorrer 
espontaneamente, produzindo muita desordem, o que corresponde com nossa 
definição de entropia da aula anterior. Esse tipo de reação é exemplificado pela quebra 
das ligações peptídicas das proteínas liberando os aminoácidos, ou seja, provocando 
um caos molecular cuja desordem é enorme. Em contrapartida, reações 
energeticamente favoráveis devem ser acompanhadas de uma fonte extra de energia, 
como com o uso de ATP, por exemplo. Na verdade, o que ocorre é que a adição do 
grupo fosfato à molécula que vai participar da reação provoca uma alteração no 
conteúdo de sua energia livre, tornando a reação energeticamente favorável. É o que 
ocorre com as reações de síntese de proteínas. A criação de uma ligação peptídica 
entre dois aminoácidos é energeticamente desfavorável, não ocorrendo 
espontaneamente. Assim, a formação de uma ligação peptídica entre dois aminoácidos 
somente ocorrerá se essa reação estiver acoplada à hidrólise de moléculas de ATP. 
 
11.2 Acoplamento de reações 
As reações de polimerização, como ocorrem por exemplo nas reações de 
desidratação de aminoácidos formando ligações peptídicas, de monossacarídeos 
formando ligações glicosídicas ou de nucleotídeos formando ligações fosfodiesterase 
são energeticamente desfavoráveis. Para que possam ocorrer elas devem estar 
acopladas à reações muito energeticamente favoráveis a ponto da diferença de energia 
livre de Gibbs ser suficiente para tornar a reação em questão energeticamente 
favorável. Geralmente, as reações energeticamente desfavoráveis estão acopladas à 
reação de hidrólise do ATP, a qual é muito energeticamente favorável. Como explicado 
anteriormente, os dados numéricos demonstrados acima não refletem a realidade que 
ocorre na célula. As reações não assumem a grande quantidade de energia como 
demonstrado. Para se ter uma ideia, a hidrólise do ATP, a qual acabamos de citar como 
muito energeticamente favorável, possui um ΔG que varia apenas entre -11 kcal/mol a 
-13 kcal/mol, ou seja, muito distante daquelas de 1350 kcal. Assim, fica explícito que os 
valores eram apenas didáticos. Como a reação de hidrólise do ATP é muito 
energeticamente favorável, ao doar o grupo fosfato à molécula participante de uma 
reação energeticamente desfavorável, o ATP altera a quantidade de energia livre de 
Gibbs (ΔG), tornando a reação energeticamente favorável a partir desse ponto. Como 
a maior parte das reações orgânicas são para criar ordem, consequentemente elas são 
energeticamente desfavoráveis. Disso surge a extrema dependência da produção e 
participação de moléculas como o ATP. Sem esse tipo de molécula a vida tal como a 
conhecemos não seria possível. 
 
12 ÁCIDOS NUCLEICOS 
Após a descoberta de qual molécula é responsável pelo armazenamento da 
informação genética, houve um grande aumento nos estudos relacionados a essa 
molécula. É senso comum que tal molécula é o ácido desoxirribonucleico, ou 
simplesmente DNA. O desvendamento da sua estrutura espacial, em 1953, é titulada 
aos pesquisadores James Watson e Francis Crick, após a análise de dados obtidos 
pela pesquisadora Rosalind Franklin por meio de difração de raios X. Com a estrutura 
molecular completamente decifrada foi possível aos pesquisadores explicar os 
processos de duplicação, transcrição, e armazenamento propriamente dito, do material 
genético. Essa descoberta abriu novos horizontes tanto para a biologiacomo para a 
medicina, a quais desenvolveram-se vertiginosamente nas últimas décadas. 
 
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12.1 Estrutura do DNA. 
O DNA apresenta-se composto por duas fitas de DNA antiparalelas. O termo 
antiparalelo é explicado pelo fato de as fitas “apontar” para sentidos opostos, como 
representado na imagem. 
 
 
 
Na verdade, uma das fitas é orientada no sentido do carbono 5' para o carbono 
3' e sua fita complementar é orientada no sentido oposto, ou seja, no sentido do 
carbono 3' para o carbono 5'. Essa numeração de carbonos reflete a localização da 
ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos consecutivos essas duas fitas 
antiparalelas giram em torno de um eixo central imaginário. Infelizmente, a maioria das 
imagens que representam o DNA estão erradas, mostrando as duas fitas de DNA 
girando uma sobre a outra. Veja as imagens abaixo: 
 
 
 
Embora a diferença visual seja sutil, muitas vezes imperceptível, tal estrutura 
não é verdadeira. Note que ao girar em torno de um eixo central formam-se dois sulcos 
no esqueleto da molécula. Eles são denominados sulco maior e sulco menor do DNA. 
Uma volta completa da molécula de DNA possui aproximadamente 3,4 nm (1 nm = 109 
m). O esqueleto do DNA é formado por uma sequência repetida de um açúcar (no caso 
a desoxirribose) e um grupo fosfato, ligados um ao outro por meio das ligações 
fosfodiéster. Na região interna da molécula encontramos as bases nitrogenadas, que 
podem ser dos seguintes tipos: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina (G). A 
sequência específica dessas bases no DNA é responsável pelo armazenamento da 
informação genética na forma de um código composto por apenas 4 letras. 
 
 
 
Note na imagem ao lado a estrutura da molécula de DNA. A partir dela faremos 
algumas observações importantes. Em primeiro lugar verifique como as duas fitas são 
realmente antiparalelas. Para verificar tal fato observe a região superior da imagem. A 
fita esquerda termina com um grupo fosfato livre e a fita direita termina com a 
desoxirribose livre. Obviamente que a região inferior da imagem deve ser encontrada 
de forma oposta. Verifique você mesmo. Em segundo lugar note que as bases 
nitrogenadas de uma fita sempre se ligam a uma base nitrogenada da fita oposta de 
forma que a soma de anéis aromáticos no interior da fita seja igual a 3. Assim, temos 
bases nitrogenadas classificadas como purinas (ou bases púricas), no caso a Adenina 
e a Guanina, e pirimidinas (ou bases pirimídicas), no caso a Citosina e a Timina Essas 
bases sempre formam pares dessa forma, A pareando com T e C pareando com G. 
Isso explica a proporção encontrada entre elas em análises de DNA antes do 
desvendamento da estrutura do DNA. Assim, se 39% do DNA de uma célula é 
composta pela base A, 39% será composto pela base T. Como já possuímos um total 
de 78% do DNA representado por essas duas bases (39% + 39%), nos resta apenas 
22%, os quais serão divididos entre as bases C e G. Assim, teremos 11% de C e mais 
11% de G. Note que para você poder determinar a proporção de bases que compõem 
um dado DNA é apenas necessário saber a proporção de uma única base nitrogenada, 
a sua escolha. 
 
 
 
 
Ao parearmos as bases nitrogenadas de modo a sempre formar 3 anéis 
aromáticos no interior da dupla hélice nós a mantemos sem “calombos” ou “buracos”, o 
que certamente é mais estável. Assim, a manutenção de uma dupla hélice uniforme 
gasta menos energia do que uma dupla hélice com calombos e buracos, ou seja, com 
mutações. Observe também que as bases nitrogenadas estão ligadas à sua base 
complementar por meio de pontes de hidrogênio. Apesar de a ponte de hidrogênio ser 
um tipo de ligação relativamente fraca quando vista individualmente, entre as bases A 
e T são formadas duas pontes e entre C e G são formadas 3 pontes. Como o DNA é 
composto de bilhões de nucleotídeos (no caso do DNA humano), essas ligações são 
suficientemente fortes de forma global, mantendo o DNA estável. Uma outra 
observação importante a respeito do pareamento de bases é que sempre que uma base 
for alterada a fita complementar ainda possuirá a informação correta, o que serve 
literalmente como uma forma de backup da informação genética. Em aulas posteriores 
veremos que esse backup é usado constantemente pela célula. A estrutura em dupla 
hélice complementar explica a manutenção da quantidade de DNA nas células-filhas 
originadas por mitose. Como as duas fitas são complementares elas servem de molde 
para criar duas novas fitas de DNA. Assim, a maquinaria de replicação do DNA separa 
as duas fitas expondo suas bases nitrogenadas. Em seguida a outra fita de DNA é 
formada tendo como base a fita molde. Pelo fato de sempre uma das fitas originais ser 
mantida junto da fita filha na nova molécula de DNA, dizemos que a replicação do DNA 
é semiconservativa. 
 
 
As setas em vermelho são as novas fitas de DNA sendo sintetizadas a partir da 
fita molde em azul. Essa imagem será utilizada novamente nas aulas 14 e 15, quando 
detalharemos o processo de replicação do DNA e, por esse motivo, devemos conhecer 
muito bem todas as propriedades da estrutura da molécula de DNA. 
 
13 ESTRUTURA DAS PROTEINAS 
Proteínas são as biomoléculas orgânicas mais abundantes encontradas nos 
seres vivos. Elas são polímeras de aminoácidos ligados por meio de ligações 
peptídicas. A reação que liga dois aminoácidos é uma reação de condensação, onde 
uma molécula de água é retirada das moléculas reagentes. As proteínas desempenham 
diversas funções nos seres vivos, desde moléculas sinalizadoras até moléculas 
motoras, passando por funções estruturais. Antes da descoberta de que o DNA era 
responsável pelo armazenamento da informação genética, pensava-se que as 
proteínas eram as moléculas que desempenhavam esse papel, dada sua diversidade 
e abundância na célula. Por mais que hoje saibamos que a informação genética é 
armazenada no DNA, as proteínas ainda desempenham papel fundamental na 
expressão da informação genética. É por meio das proteínas que os genes (entidades 
discretas formadas por segmentos de DNA) se manifestam. Assim, definimos que toda 
proteína possui sua 
“Receita” escrita no DNA.Embora hoje tenhamos conhecimento de que o 
homem possui entre 20.000 a 25.000 genes, o número de proteínas encontradas no 
homem é superior a esse número. Esse fato aparentemente contradiz o que acabou de 
ser explicitado acima, que cada proteína possui um gene. Tal fato é observado porque 
o mRNA sofre um processo de splicing, criando novas sequências de nucleotídeos. Isso 
será detalhado na aula 10, quando estudaremos a segunda parte da transcrição 
genética. As proteínas são formadas por basicamente 3 tipos de estruturas: a estrutura 
primária, a estrutura secundária e a estrutura terciária. Entretanto, algumas proteínas 
apresentam uma estrutura a mais, a estrutura quaternária, como a hemoglobina, por 
exemplo. A estrutura primária é representada pela sequência linear de aminoácidos 
ligados covalentemente uns aos outros por meio das ligações peptídicas. Dessa forma 
encontramos uma extremidade da molécula onde a carboxila é encontrada e, portanto, 
é chamada de C-terminal. O outro extremo da molécula é chamado de N-terminal, pelo 
fato de nele se encontrar a amina. 
 
 
 
Como a cada dois aminoácidos se forma uma ligação peptídica, temos que para 
n aminoácidos encontraremos n-1 ligações peptídicas. Assim, se possuímos uma 
proteína composta por 230 aminoácidos, teremos então 229 ligações. A estrutura 
secundária é representada pela formação de uma alfa-hélice ou folha-beta pela 
estrutura primária das proteínas. Podemos imaginar isso como a linha do fone do 
telefone que se enrola (alfa-hélice). Toda alfa-hélice tem passoà direita (gira para a 
direita). Entretanto, o colágeno é a única exceção a essa regra, uma vez que possui 
passo à esquerda. Os giros das alfa-hélices são mantidos por meio de pontes de 
hidrogênio entre um hidrogênio ligado ao átomo de nitrogênio de um resíduo de 
aminoácido com o oxigênio da carbonila, quatro resíduos de aminoácidos à sua frente 
 
 
 
 
A estrutura terciária de uma proteína é a sua estrutura tridimensional, com a 
estrutura secundária enrolando-se em torno de si mesma. Essa estrutura tridimensional 
é a responsável pelas funções de cada proteína, pois cada proteína passa a ter um 
domínio próprio, o que promove interações específicas, como no caso dos anticorpos, 
por exemplo. 
 
 
 
Quando uma proteína tem sua temperatura elevada a certos níveis, ela perde 
sua configuração tridimensional, passando a não exercer mais seu papel. Essa perda 
de configuração é conhecida como desnaturação. Um exemplo de proteína 
desnaturada ocorre no ovo cozido onde as proteínas da clara do ovo literalmente se 
desenrolam, formando aquela “massa” branca em torno da gema. É por esse motivo 
que febres acima dos 40°C são particularmente perigosas. Elas fazem com que as 
proteínas (e as enzimas, que também são proteínas) passem a funcionar mais 
lentamente pela perda de sua configuração original, o que diminui a velocidade das 
reações celulares. Algumas proteínas possuem um quarto tipo de estrutura, a estrutura 
quaternária. Como já dito anteriormente, a hemoglobina é um exemplo de proteína 
desse tipo. A estrutura quaternária é a união de duas ou mais estruturas terciárias para 
formar uma única molécula. No caso da própria hemoglobina (proteína transportadora 
de O2 no sangue), ela é composta por 4 estruturas terciárias unidas por quatro grupos 
heme. Observe a imagem ao lado. A estrutura das proteínas será mais detalhada nas 
aulas 7 e 8 da disciplina de bioquímica. 
 
13.1 Proteínas Especiais: Enzimas 
As enzimas são uma classe de proteínas bem distintas. Elas atuam como 
catalizadores biológicos, ou seja, elas aumentam a velocidade das reações sem 
interferir no produto final das mesmas. Embora classifiquemos todas enzimas como 
proteínas o inverso não é verdadeiro. Assim, nem toda proteína é uma enzima. Além 
disso, alguns Nas também atuam como catalizadores. A nomenclatura das enzimas é 
feita da seguinte maneira: adicionando-se o sufixo -ase à sua função ou ao nome do 
seu substrato. Isso ocorre por exemplo com as enzimas DNA polimerase (responsável 
pelas reações de polimerização do DNA), Helicase (responsável por girar o DNA), etc. 
Entretanto, algumas enzimas foram consagradas pelo seu nome mais usual, como as 
enzimas tripsina (digere proteínas) e ptialina (responsável pela digestão inicial do 
amido, ainda na boca). Com o avanço das pesquisas em genética, biologia molecular 
e bioquímica, tem se isolado um grande número de novas enzimas. Para contornar 
esse problema foi criado um sistema internacional de nomenclatura de enzimas, o qual 
será melhor discutido na aula 10 da disciplina de bioquímica. As enzimas têm a 
propriedade de serem altamente específicas, geralmente atuando sobre apenas um 
único tipo de substrato. Elas conseguem aumentar a velocidade das reações 
bioquímicas por diminuir a quantidade de energia de ativação da reação. Na imagem 
ao lado a reação catalizada sem enzima é demonstrada pela linha vermelha, enquanto 
a mesma reação, agora catalizada por uma enzima é demonstrada pela linha azul. 
Repare na diferença de quantidade de energia de ativação entre as duas reações. 
 
 
Cada enzima possui um pH e uma temperatura ótimos para sua atuação. 
Nessas condições a velocidade de reação é máxima e somente a concentração do 
substrato influenciará essa velocidade. As imagens abaixo demonstram exatamente 
esse fato: 
 
 
 
No gráfico da velocidade em função do pH notamos que existem duas enzimas 
(A e B), cada uma atuando em um pH ótimo. A enzima A tem um pH ótimo ácido, em 
torno de 3,5. Já a enzima B tem um pH ótimo básico, em torno de 9. Quando essas 
enzimas são colocadas em ambientes onde o pH não reflete o seu pH ótimo a 
velocidade de reação cai drasticamente, como demonstrado no gráfico. Em relação a 
temperatura (gráfico de velocidade de reação em função da temperatura), podemos 
notar que a enzima tem sua temperatura ótima em torno de X°C. Qualquer temperatura, 
seja ela acima ou abaixo da temperatura ótima, fará com que a enzima atue com mais 
lentidão. Em biologia molecular iremos nos defrontar com algumas enzimas muito 
importantes, todas elas relacionadas ao metabolismo dos ácidos nucleicos. Por esse 
motivo vamos listar abaixo algumas delas que encontraremos com mais frequência: 
 
DNA polimerase: cataliza a reação de polimerização do DNA (adição de 
nucleotídeos à cadeia polinucleotídica). Atua na replicação do DNA. 
RNA polimerase: enzima responsável pela polimerização do RNA (adição de 
nucleotídeos à cadeia polinucleotídica) no processo de transcrição gênica. 
Ligase: liga duas extremidades livres de uma molécula de DNA, fazendo as 
funções de uma “cola”. Na verdade, ela catalisa a formação de uma ligação fosfodiéster. 
Girase: gira a molécula de DNA, diminuindo a tensão na molécula. 
Transcriptase reversa: cria uma molécula de cDNA fita simples a partir de uma 
molécula molde de RNA, ou seja, converte RNA em DNA. Helicase: abre a dupla fita 
de DNA para a ação de outras enzimas. 
 
14 FLUXO DA EXPRESSÃO GÊNICA 
Independente da forma de vida a ser considerada, todos os seres vivos seguem 
o mesmo padrão básico pelo qual seus genes se manifestam. Essa ação é definida 
como Fluxo da Expressão Gênica, anteriormente conhecido como Dogma Central da 
Biologia Molecular, e rege os princípios básicos de diversas áreas do conhecimento 
biológico, como por exemplo a genética. A descoberta do modo de como os genes se 
expressam não ocorreu do dia para a noite e também não foi descoberta por um único 
cientista. Na verdade, a compilação desse processo é o resultado de décadas de duras 
pesquisas realizadas por centenas de estudiosos. 
 
 
O princípio básico é que a informação genética contida nos genes (DNA) é 
passada para uma molécula de RNA mensageiro, o qual é traduzido, no citoplasma, 
pelos ribossomos em proteína. Fazendo-se uma analogia, podemos considerar que o 
DNA é a receita de um bol. Entretanto, essa receita está escrita em um idioma 
desconhecido e está guardada em um local de onde ela não pode sair. Como é 
impossível retirar essa receita desse recinto, fazemos uma cópia dela em um pedaço 
de papel e a levamos para alguém que conheça esse idioma e nos traduza. Essa 
tradução é o próprio bolo pronto. Assim, a receita é o DNA, o local de onde ela não 
pode ser removida é o núcleo celular, o papel que contém a cópia da receita é o 
mRNA, a pessoa que o traduziu é o ribossoma e o bolo é a proteína. Entretanto, ainda 
faltam os ingredientes. Esses são representados pelos aminoácidos. As pessoas qu 
foram buscar os ingredientes são conhecidas como tRNA (RNA transportadores). 
 
Transcrição do DNA 
 
 
A região promotora (em laranja) pode ficar próxima ou bem distante do gene 
que ela opera. Uma vez que a RNA polimerase se liga a essa região, ela desliza sobre 
a molécula de DNA até encontrar uma sequência específica de bases nitrogenadas, 
conhecida como sítio de iniciação, que determina o início da síntese da cadeia 
polinucleotídica de mRNA. Em eucariotos existem três tipos de RNA polimerases que 
atuam na síntese de mRNA. Elas são conhecidas como RNA polimerase I, II e III. A 
RNA polimerase I é responsável pela síntese de grandes RNAs ribossomos (transcreve 
as regiões do DNA que contém os genes para RNA ribossômico – rRNA), a RNA 
polimerase II é responsável pela transcrição dos genes que serão traduzidos em 
proteínas (RNA mensageiros que, por sua vez, serão traduzidos para a produção de 
proteínas) ea RNA polimerase III produz uma variedade de RNAs pequenos, incluindo 
o rRNA 5s e os RNAs de transferência. Todas as polimerases (DNA polimerase e RNA 
polimerase) somente sintetizam suas respectivas cadeias polinucleotídicas no sentido 
5' → 3'. Portanto, como as fitas de DNA são antiparalelas, as polimerases “leem” 
a fitas 3' → 5', sintetizando, assim, uma cadeia complementar cuja sequência é 5' → 3’. 
Não é somente a RNA polimerase que atua na produção do mRNA. Na verdade, ela é 
auxiliada por diversas proteínas e enzimas, que jutas formam o que chamamos de 
maquinaria de transcrição gênica. Dentre as enzimas encontradas nessa maquinaria 
destacamos a helicase, que abre a dupla fita de DNA expondo as bases nitrogenadas 
que servirão de molde para a síntese de mRNA. Ela atua rompendo as pontes de 
hidrogênio entre as bases das duas fitas de DNA. Entretanto, essa dupla fita pode voltar 
a formar pontes de hidrogênio assim que a helicase passar, como se fosse um zíper, o 
que é evitado com a ligação de diversos fatores a essas regiões. 
Ao deslizar pelo DNA já aberto, a RNA polimerase (no caso a RNA polimerase 
II) passa a sintetizar a molécula de RNA mensageiro lendo a fita 3' → 5' e adicionando 
os nucleotídeos livres na sequência complementar à fita molde. Assim, se encontramos 
na fita molde a base citosina (C), a RNA polimerase adicionará à cadeia a base guanina 
(G). Se a próxima base na fita molde for a timina (T), a RNA polimerase adicionará uma 
adenina (A) à cadeia. Entretanto, se a base encontrada na fita molde for a adenina (A), 
a RNA polimerase deveria adicionar uma timina (T), fato que não acontece, pois, a base 
timina não é encontrada em nenhum tipo de RNA, sendo substituída, então, pela base 
nitrogenada uracila (U). Assim, sempre que a RNA polimerase ler a base A ela 
adicionará a base U ao mRNA.Dessa forma a síntese de mRNA desenrola-se ao longo 
da molécula de DNA, somente parando quando a RNA polimerase encontrar uma 
sequência de nucleotídeos específica, conhecida como região de terminação. Nesse 
momento a molécula de mRNA recém-sintetizada é liberada e toda a maquinaria é 
desmontada. Esse mRNA recém-sintetizado é conhecido como hnRNA (RNA nuclear 
heterogêneo, sigla em inglês), devido ao seu grande tamanho quando comparado aos 
maiores RNAs que seriam necessários para produzir as proteínas. Isso ocorre pelo fato 
de existirem diversas regiões que não são codificantes no mRNA, e que serão 
discutidas em mais detalhes na próxima aula. Conforme esses mRNA vão sendo 
sintetizados, suas extremidades vão sofrendo alterações que tem por finalidade 
proteger essas moléculas, evitando a sua degradação. Para isso, a extremidade 5' da 
fita recém-sintetizada (é a região que é exposta primeiro pelo fato da polimerase 
sintetizar somente no sentido 5' → 3') é modificada pela adição de um nucleotídeo G 
metilado, formando um “quepe”. Esse quepe, além de proteger o mRNA, será de grande 
importância no momento da tradução desse mRNA. Ao encontrar o sinal de terminação, 
a RNA polimerase adiciona uma sequência longa de nucleotídeos A, formando uma 
“cauda poli A”, a qual protege a extremidade 3' Os eucariotos, durante a 
evolução, adotaram uma tática de proteção do genoma que consiste em inserir regiões 
não codificantes no meio dos genes. Isso assegura à célula que uma mutação causada 
aleatoriamente não necessariamente atingirá uma região que codifica uma proteína, o 
que comprometeria todo um organismo. Assim, quando se inserem regiões que não 
fazem sentido nenhum do ponto de vista informacional, uma mutação que ocorra nessa 
região não afetará de maneira alguma a célula. Em procariotos não existe a presença 
de regiões não codificantes em seu genoma. Inicialmente, o estudo do material genético 
era realizado em bactérias e, quando se passou a estudar os genomas eucariotos a 
descoberta dessas regiões foram realmente surpreendentes. 
 
 
 
A imagem a mostra as regiões não codificantes em um fragmento de DNA. As 
regiões em vermelho são conhecidas com íntrons, e não possuem nenhuma 
importância informacional, sendo removidos do transcrito primário (hnRNA) por um 
processo conhecido como splicing de RNA. Os íntrons possuem tamanho variando 
entre apenas 80 nucleotídeos até 10.000 ou mais. Os genes de mamíferos, por 
exemplo, possuem mais íntrons do que éxons propriamente ditos. Já as regiões entre 
os íntrons são conhecidas como éxons, e é nelas que a informação para a síntese de 
proteínas está impressa. Embora não representado em detalhes, o splincing do RNA 
consiste na formação de alças nas regiões intrônicas, as quais serão cortadas e 
removidas por enzimas especiais, entre elas uma ligase, a qual ligará as duas 
extremidades criadas após o corte da molécula. Todas as enzimas e fatores 
necessários para o splicing do mRNA formam um grande complexo chamado de 
spliceossomo. O splicing do mRNA deve ser muito preciso, uma vez que a remoção 
de uma única base a mais fará com que a leitura do mRNA no ribossomo seja alterada 
e, consequentemente, a mensagem se tornará sem sentido. 
Como não existe nenhum impedimento para que uma extremidade 5' do mRNA 
seja ligada a uma extremidade 3' qualquer do mesmo mRNA, o splicing permite que 
ocorra uma troca na ordem primária dos éxons, o que aumenta drasticamente a 
quantidade de proteínas diferentes codificadas por um mesmo gene. Assim, por 
exemplo, podemos imaginar uma sequência primária de éxons nomeadas 
aleatoriamente como A – B – C – D – E. Durante o Splicing podem ser formadas 
qualquer sequência que envolvam esses cinco éxons, como por exemplo C – E – A – 
D – B ou B – E – C – A – D. Portanto, chegamos à conclusão de que a presença de 
regiões não codificantes nos genomas eucarióticos adquiridas durante a evolução 
desempenham duas importantes funções: a) proteger o genoma de mutações que 
possam ocorrer aleatoriamente em seus genes e, b) produzir uma quantidade de 
proteínas na célula que são em número muito maiores do que o esperado, quando se 
leva em conta a quantidade de genes que determinada espécie possui. Após ter 
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passado pelo processo de splicing, as moléculas de mRNA são reconhecidas por 
proteínas do poro nuclear e transportadas para o citoplasma. Caso alguma molécula 
de mRNA marcada para splicing passe diretamente para o citoplasma junto com alguma 
outra molécula de mRNA já processada, ela é imediatamente levada de volta ao núcleo 
celular e processada pelo spliceossomo. 
 
14.1 Tradução Gênica I 
Todos os seres vivos expressam suas características por meio de um código 
universal, conhecido como Código Genético. Por meio desse código as informações 
armazenadas no DNA em forma de uma sequência lógica de bases nitrogenadas 
adquirem forma e função através das proteínas, o produto final da informação genética. 
É no citoplasma que a fase de montagem das proteínas, fase essa conhecida como 
TRADUÇÃO GÊNICA, ocorre, uma vez que lá se encontram os principais personagens 
que farão esse trabalho, os ribossomos. Os ribossomos podem ser encontrados tanto 
livres ou em grupos no citoplasma como também podem ser encontrados aderidos à 
membrana do retículo endoplasmático granular. Embora possuam as mesmas 
características básicas, eles diferem quanto ao destino final da proteína por eles 
sintetizada. Quando um mRNA é traduzido por ribossomos encontrados no citoplasma 
da célula, a proteína tem como destino final a própria célula, ou seja, a proteína 
desempenhará suas funções no interior da célula. De modo inverso, os mRNAs 
traduzidos nos ribossomos do retículo endoplasmático granular produzirão proteínas 
que serão exportadas, ou seja, elas seguirão uma