Aula 4 O CÓDIGO GENÉTICO E OS AMINOÁCIDOS

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Aula 7:
O Código Genético e os 
Aminoácidos
Curso BQM101 
Bioquímica - Farmácia
Adriana S. Hemerly-IBqM - UFRJ
Funções do DNA:
DNA
RNA
Proteína
Replicação
Transcrição
Tradução
Transcrição
Reversa
Relembrando...
1.Herança 
genética
- DNA: possui a informação, é “estático”
- Fluxo da informação = Expressão da informação ou Expressão gênica
2.Informação genética
(expressão de genes)
5’ 3’
5’3’
Gene 1 Gene2 Gene 5
Gene 4Gene 3
Transcrição do DNA: 
A informação do gene está em apenas UMA fita molde de DNA, na direção 5’ – 3’
5’ 3’
3’ 5’
5’
3’
molde
codante
molde
codante
mRNA é “igual à fita 
codante” do DNA
Relembrando...
•Como se lê essa informação? 
•Qual é o código?
Ø20 aminoácidos
Ø4 nucleotídeos
v Relação entre nucleotídeos e AAs:
§ 1n:1aa – 4 = 4 § 2n:1aa – 4 x 4 = 16 § 3n:1aa – 4 x 4 x 4 = 64
Como se lê essa informação? Qual é o código?
Então...
• Ou existem códons não utilizados
• Ou um aminoácido é codificado por mais de um 
códon
Como se lê esse código?
Ø20 aminoácidos
Ø4 nucleotídeos
v Relação entre nucleotídeos e AAs:
§ 1n:1aa – 4 = 4 § 2n:1aa – 4 x 4 = 16 § 3n:1aa – 4 x 4 x 4 = 64
Então...
• Ou existem códons não utilizados
• Ou um aminoácido é codificado por mais de um 
códon
Propriedades do Código Genético:
• Trincas de nucleotídeos 
(códons);
• O código genético é quase 
universal;
• AUG – códon de iniciação 
(Met);
• AUG/UAA/UGA – códons de 
término (sem AA);
O Código Genético é degenerado 
Um aminoácido pode ter mais 
de um códon específico. Não 
existe um tRNA para cada 
códon.
• As duas primeiras bases do 
códon se ligam mais 
fortemente às bases 
correspondentes do anticódon. 
• As 1ª e 2ª bases do códon é 
que conferem a maior 
especificidade códon-
anticódon.
Mutação e Código Genético
O código genético é lido em trincas de nucleotídeos (códons).
Como as mutações interferem na tradução? 
1) Substituição – muda um códon apenas, podendo causar ou não a substituição de 
um aminoácido.
Val Thr Tyr Gly
Val Ala Tyr Gly
Val Ala Tyr Gly
Mutação e Código Genético
O código genético é lido em trincas de nucleotídeos (códons).
Como as mutações interferem na tradução? 
2) Deleção/Inserção - altera todo o quadro de leitura.
Val Ala Tyr Gly
Val Ala Ser Arg
Val Pro Thr Asp
(+)
RNA Transportador (tRNA)
3ª ligação entre nucleotídeos é 
mais fraca
RNA Transportador (tRNA)
Tradução
Ribossomo
Tradução
Tradução
Aminoácidos: 
componentes das proteínas
• Unidades fundamentais das proteínas
• Estrutura formada por um Carbono- a (centro quiral);
ligado a pelo menos um grupo carboxílico e um grupo
amino, um átomo de hidrogênio e um grupamento R
• Aminoácidos têm como fórmula geral:
Aminoácidos: estrutura
- C -
Carbono a
COO- Grupo carboxila
+H3NGrupo amino
R
Radical ou cadeia lateral
(cadeia orgânica)
H
As proteínas naturais possuem apenas L-aminoácidos.
H - C – NH2
COOH
R
Aminoácidos: dois estereoisômeros
H2N- C - H
COOH
R
L-aminoácidoD-aminoácido
a a
O papel que os aminoácidos desempenham nas 
proteínas está relacionado às propriedades químicas dos 
radicais
+H3N- C - H
COO-
R
Aminoácidos: propriedades
Grupos R Apolares, alifáticos 
Tendem se aglomerar entre si nas proteínas, estabilizando a 
estrutura proteica através de interações hidrofóbicas
Classificação pelo grupamento R
Grupos R Aromáticos
São relativamente hidrofóbicos, devido suas cadeias laterais aromáticas
Grupos R polares, não carregados
São muito solúveis em água, pois possuem grupos funcionais capazes 
de formar ligações de hidrogênio com a água 
Carregados positivamente (básicos) e negativamente (ácidos)
Grupos R polares
Podem atuar como ácidos e bases:
• De acordo com seu grupamento R (ionizáveis), amino e carboxil;
Dependendo do meio, 
os aminoácidos podem 
atuar como:
-ácidos (protonado, 
podendo doar prótons), 
- neutros (a forma 
protonada e a forma 
receptora de prótons 
em equilíbrio) e 
-base (base conjugada 
do ácido 
correspondente, ou 
seja, perdeu prótons, e 
agora é receptora 
deles).
Aminoácidos: propriedades fundamentais
A carga dos aminoácidos varia de acordo com o pH do meio
Aminoácidos podem atuar como ácidos e bases
O ponto onde se observa o fim da liberação de prótons por parte
da carboxila. Esse ponto possui um pH característico, onde se
observa todo o aminoácido como íon dipolar, ou seja, a carga total
é igual a zero.
O pH no qual a carga elétrica global da molécula é nula
pI = (pKi + pKj)
2
H3N+ C COOH
H
R
H3N+ C COO
H
R
H2N C COO
H
R
pK COOH pK NH3+
pKa = medida da tendência de um grupamento de doar proton
(quanto menor o pKa – maior a tendência)
Aminoácidos: ponto isoelétrico (pI)
H3N+ C COOH
H
H
H3N+ C COO
H
H
H2N C COO
H
H
pK iCOOH pKJNH3+
Curva de titulação da Glicina
Aminoácidos Monoamino Monocarboxílicos
(com grupo R não ionizável): dois valores de pKa
H3N+ C COOH
H
H
H3N+ C COO
H
H
H2N C COO
H
H
pK iCOOH pKjNH3+
pI = (2,34 + 9,60)
2
pI = 5,97
pI = (pKi + pKj)
2
Curva de titulação 
da Glicina
Aminoácidos Monoamino Monocarboxílicos
(com grupo R não ionizável): dois valores de pKa
Alguns aminoácidos podem ter átomos ionizáveis
também em sua cadeia lateral (R)