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PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES | PROFESSORA MELINA ALUNA: CECÍLIA MARIA TAVARES MACHADO Ácidos nucleicos Estão relacionados na posição de núcleo da célula (carioteca – célula eucarionte) composto por cromatina, núcleo e membrana celular. CROMAT INA Representa o material genético, com proteínas básicas (histonas) e moléculas de DNA. Apresentam regiões condensadas chamadas de heterocromatinas, e regiões distendidas chamadas eucromatinas. Durante a divisão celular, as cromatinas espiralizam-se, tornando-se mais curtos e grossos e passam a ser chamados de cromossomos Cromossomo • formado por cromátides ligadas pelo centrômero. Quando a célula está prestes a se dividir, as cromátides de duplicam formando cromátides irmãs. • Todas as células do nosso corpo (exceto a dos gametas) são diploides, ou seja, possuem dois cromossomos de cada tipo (23 pares de cromossomos homólogos). Quando uma célula possui apenas um cromossomo de cada tipo (apenas 23), ela é haplóide. • Alteração no número de cromossomos = síndrome (procura realizada na metástase – maior condensação) • proteção e troca de informações na molécula de DNA – processo de condensação. Onde se localizam os genes de DNA nas células eucarióticas e procarióticas Eucariontes: • O DNA encontra-se estabilizado por histonas • Esta molécula de enorme dimensão é enrolada e empacotada no núcleo, ficando protegida da ação negativa de muitas enzimas da célula que degradariam o DNA Procariontes: • Um único cromossoma circular, de elevadas dimensões Dogma central da biologia molecular DNA (transcrição)à RNA (tradução)à Proteína • DNA igual para todas as células • RNA diferentes RNA’S podem ser gerados • Proteínas diferentes podem ser geradas NUCLEOT ÍDEOS São compostos orgânicos formados por três tipos de moléculas: • Açúcar (pentose) desoxirribose – DNA e ribose – RNA • Grupo fosfato • Base nitrogenada PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES | PROFESSORA MELINA ALUNA: CECÍLIA MARIA TAVARES MACHADO ESTRUTURA DOS ÁC IDOS NUCLE ICOS DNA E RNA Estrutura comum: um grupo de fosfato ligada por uma ligação fosfodiéster a uma pentose (molécula de açúcar com 5 carbonos), que por sua vez está ligada a uma base nitrogenada Bases nitrogenadas Principais funções: • São a moeda energética nas transações metabólicas • São os componentes estruturais de uma estrutura ordenada de cofatores enzimáticos e intermediários metabólicos • São os constituintes dos ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA), os repositórios moleculares da informação genética Classificaçao geral De acordo com a base nitrogenada • Pirimidinas (bases primídicas): Anel heterocíclico único Citosina (C) e timina (T) no DNA Citosina (C) e uracila (U) no RNA • Purinas (bases púricas) Dois anéis heterocíclicos Guanina (G) e adenina (A) presentes no DNA e RNA De acordo com o açúcar • Desoxirribose • Ribose De acordo com os TIPOS de açucares: Tanto o DNA como o RNA se apresentam sob a forma de anel de furano. A hidroxila presa ao carbono 2 é característico da estrutura da ribose e a ausência da hidroxila nesse mesmo carbono marca o açúcar da desoxirribose IMPORTANCIA BIOLOGICA! ÁC IDOS NUCLE ICOS São macromoléculas constituídas por unidades denominadas nucleotídeos. Ou seja, são polímeros de nucleotídeos, ou ainda, polinucleotídeos. Estrutura do DNA • Na dupla hélice as duas fitas de DNA são complementares (A = T e G = C) e apresentam polaridades opostas Estrutura do RNA • A estrutura primaria do RNA é semelhante a do DNA, exceto pela substituição da ribose pela desoxirribose e da uracila pela timina • As moléculas de RNA são compostas por uma única cadeia • O RNA é uma molécula intermediaria na síntese de proteínas. Faz a intermediaçao entre o DNA e Proteínas. PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES | PROFESSORA MELINA ALUNA: CECÍLIA MARIA TAVARES MACHADO Existem três principais classes de ácido ribonucleico: • RNA mensageiro (mRNA) – codificam as proteínas que contém a informação genética para a sequencia de aminoácidos. Representa 4% do RNA celular total • RNA ribossômico (rRNA) – fazem parte da estrutura dos ribossomos, são eles que permitem a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas. Representa 85% do RNA celular total • RNA transportador (tRNA) – identifica e transporta as moléculas de aminoácidos ate o ribossomo. Representa 10% do RNA celular total L IGAÇÕES QUÍMICAS Existem três tipos de ligações químicas que ocorrem na molécula de DNA. O. RNA. Ocorrem naturalmente em sua estrutura apenas 2 tipos de ligações. Classificam-se em. • Ligações glicosídicas. • Ligações fosfodiéster. • Ligações de hidrogênio. Ligação glicosídica. A ligação covalente estabelecida entre o carbono 1 da pentose e o nitrogênio 1 (N1) das primidinas ou o nitrogênio 9 (N9) das purinas. Ligação fosfodiéster Ligação covalente estabelecida entre o carbono 3 de um nucleotídeo e o fosfato ligado ao carbono 5 do nucleotide seguinte. Ligações de hidrogênio Bases são complementares. Ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas ocorrem em função da configuração eletrônica e da configuração espacial da molécula. A = T (2 pontes de hidrogênio) G = C (3 pontes de hidrogênio) DIFERENÇAS ENTRE O DNA E RNA O DNA se diferencia do RNA nos seguintes aspectos: • O açúcar do DNA é a desoxirribose enquanto do RNA é a ribose. • O DNA contém a timina e o RNA a uracila • O DNA é filamento duplo e o RNA é um monofilamento. • O DNA apresenta uma molécula longa e o RNA molécula curta. • Existem 3 tipos de molécula de RNA. Características da célula eucariótica Núcleo celular: portador dos fatores hereditários e controlador das atividades metabólicas PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES | PROFESSORA MELINA ALUNA: CECÍLIA MARIA TAVARES MACHADO Organizacao dos cromossomos humanos O DNA dos cromossomos de eucariontes está fortemente ligado a um grupo de proteínas básicas chamadas histonas. Esse material cromossômico nucleoproteico é conhecido como cromatina. Existem cinco tipos de histonas que são chamadas H1, H2A, H2B, H3 e H4 Nucleossomo • Estrutura octamérica de histonas • Composta por duas H2A, duas H2B, duas H3 e duas H4 • 2 voltas no DNA Características do núcleo da célula eucariótica Existem quatro níveis de compactação da cromatina: 1. Estrutura primária: associação da dupla hélice do DNA com um grupo especifico de histonas. Duas copias de cada uma das quatro histonas constituem um octamero, em torno do qual um segmento de dupla hélice de DNA se enrola, como uma linha de telefone. O octamero circundado por duas voltas de DNA constitui um nucleossomo. Primeiro nível: nucleossomo Associação do dna com proteínas histonas Octamero histonas: dois tetrâmeros de H2A, H2B, H3 e H4 Entrada da histona H1 Estrutura de cordão de contas 2. Solenóides: a histona H1 tem papel na organização da cromatina ocupando lugar na região entre os nucleossomos, forcando o material a outro tipo de compactação, em estruturas secundárias helicoides, denominadas solenoides. O solenoide corresponde a compactação de 6 a 7 nucleossomos. Essa nova fibra é a unidade fundamental da organização da cromatina. O solenoide é capaz de condensar aproximadamente 1200 bases de DNA Seis nucleossomos por volta 3. Alcas : com a formação do solenoide, tem lugar a açao de proteínas não-histonicas, que formam estruturas em alças ou dominós. As alças podem o inicio de espessamentos parecidos com nós, denominados cronomeros. À medida que os cromossomos se condensam mais, os cronomeros adjacentes fundem-se em estruturas maiores, que depois se tornam bandas cromossômicas. 4. Cromossomos: encontramos essas formas nametáfase, quando há maior condensação da cromatina. É o enrolamento final, do qual participa a topoisomerase II CROMOSSOMO É UMA ÚN ICA MOLÉCULA DE DNA O DNA (ácido desoxirribonucleico) é como uma escada retrocida ou dulpa hélice e é composta por PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES | PROFESSORA MELINA ALUNA: CECÍLIA MARIA TAVARES MACHADO inúmeros genes, os quais tem a função de determinar as características de cada um de nós. • Tipos de Cromossomos: • Cariótipo humano: Através da montagem de um cariótipo, é possível determinar a normalidade ou síndromes cromossômicas. • Topologia dos cromossomos Diferenças morfológicas ao longo do ciclo celular
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