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Duplicação do DNA & Síntese de Duplicação do DNA & Síntese de proteínas proteínas Uma das aplicações práticas do tema que vamos estudar neste, são os “testes de DNA”, usados para esclarecer casos de paternidade duvidosa. Já estudamos sobre o DNA que é a sigla em inglês para ácido desoxirribonucléic o. Vamos continuar aprendendo um pouco mais sobre essa molécula, que é considerada a “molécula mestra

áCidos nucleicos dna e rna

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Duplicação do DNA & Síntese de proteínasDuplicação do DNA & Síntese de proteínasUma das aplicações práticas do tema que vamos estudar neste, são os “testes de DNA”, usados para esclarecer casos de paternidade duvidosa. Já estudamos sobre o DNA que é a sigla em inglês para ácido desoxirribonucléico. Vamos continuar aprendendo um pouco mais sobre essa molécula, que é considerada a “molécula mestra da vida”.

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS1) Conceito:

Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências de nucleotídeos, especializadas no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.

Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos:

a) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)b) RNA (Ácido Ribonucléico)

2) Composição QuímicaOs Ácidos Nucléicos são compostos por nucleotídeos.

Estrutura de um nucleotídeo:

1 Fosfato 1 Pentose 1 Base Nitrogenada

NucleotídeoNucleotídeo

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS2) Composição Química

Os Ácidos Nucléicos unem-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster formando cadeias contendo milhares de nucleotídeos.

Fosfato

Ligações Fosfodiéster

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.

São bases do DNAAdeninaTiminaGuaninaCitosina

São bases do RNAAdeninaUracilaGuaninaCitosina

Podemos verificar que: Timina (T) está presente

somente no DNA

E Uracila somente no RNA

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de anéis.

Bases PirimídicasContém apenas 1 anel na estrutura

molecular

Bases PúricasContém 2 anéis na

estrutura molecular

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas

O Pareamento das Bases Nitrogenadas se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.

No DNAAdenina sempre se liga a Timina

e vice-versa

Adenina Timina

Formação de 2 ligações de Hidrogênio

No DNAGuanina sempre se liga a Citosina

e vice-versa

Formação de 3 ligações de Hidrogênio

CitosinaGuanina

No RNAComo não possui Timina, Adenina se liga a Uracila

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas

O Pareamento das Bases Nitrogenadas se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.

RNAComo não possui TiminaAdenina ligará sempre

com UracilaE vice-versa

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS4) Pentose

Pentoses dos Ácidos NucléicosRNA DNA

No RNA a pentose presente é a Ribose

No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS5) RNA (Ácido Ribonucléico)

Características:

1. Local de Produção: Núcleo da Célula (Transcrição)

2. Estrutura: 1 Fita (fita simples)

3. Nucleotídeo contendo:a) Riboseb) Bases Nitrogenadas:

Uracila, Adenina, Guanina e Citosinac) Fosfato

4. Tipos de RNA:a) RNAm (Mensageiro)b) RNAt (Transportador)c) RNAr (Ribossômico)

RNA mensageiroLeva o código genético do DNA para o citoplasma onde ocorrerá a Tradução.

RNA TransportadorTransporta Aminoácidos até o local da

síntese de proteínas na Traduação.

RNA RibossômicoParticipa da constituição dos Ribossomos.

São armazenados no núcleo (nucléolo).

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS5) RNA (Ácido Ribonucléico)

Os tipos de RNA e suas funções

RNA Transportador (RNAt)Carreador de aminoácidos

Forma de um trevo

RNA Mensageiro (RNAm)Transcreve o código

genético e o leva para o citoplasma.

RNA Ribossômico (RNAr)Parte constituinte dos

Ribossomos

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Forma Estrutural

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• O DNA está nos cromossomos, filamentos do núcleo celular, e é responsável pela transmissão das informações genéticas de uma geração para a outra, possibilitando a semelhança entre pais e filhos. Entenda que os nossos genes e o de todos os seres vivos são formados por DNA. Observe na figura abaixo, a estrutura da molécula de DNA, tem a forma de escada dupla-hélice. Nos degraus desta escada há bases nitrogendas que são: Adenina (A), Timina (T), Citocina (C) e Guanina (G), representadas pelas letras A, T, C, G. Saiba que a diferença entre o DNA de um ser humano e o de um tomateiro, por exemplo, não está na forma da molécula, nem nos tipos de bases, está na sequência, na ordenação dessas bases.

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Características:

1. Estrutura: 2 Fitas unidas pelas bases nitrogenadas em forma de α hélice

2. Nucleotídeo contendo:a) Desoxirriboseb) Bases Nitrogenadas:

Timina, Adenina, Guanina e Citosinac) Fosfato

3. Relação das Basesa) A/T = 1b) G/C = 1

4. Quantidadea) Maior no núcleo/nucleóide (cromatina ou cromossomo)b) Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA1) A Estrutura do DNA

Elucidada em 1953 por Watson e Cricko Modelo Helicoidal – Dupla

Hélice

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA2) Propriedades da Duplicação

O DNA se duplica, e que dessa forma a informação genética é distribuída às células em divisão, veremos então que o DNA produz ácido ribonucléico (RNA), no processo de transcrição e finalmente, que o RNA controla, no citoplasma, a síntese de proteínas num processo de tradução.

a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.b) A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir.c) Ocorre durante a fase S da intérfase.d) É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda

da molécula original e outra fita recém sintetizada.

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA3) A Replicação

A replicação do DNA ocorre em duas etapas:

a) Separação das bases nitrogenadas.

b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos em cada fita pela DNA polimerase.

A Enzima DNA polimerase capta nucleotídeos e os unem, conforme o pareamento:

A-T / G-C

Para este processo ocorrer é necessário energia! De onde será que vem essa energia?

Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é inserido na fita há liberação de energia

Energia

Essa energia liberada é então utilizada pela Enzima DNA polimerase para unir um

nucleotídeo ao outro.

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA3.1) Origem de Replicação Por ser muito extenso o DNA

é aberto em locais específicos chamados Origens de

replicação.

As origens de replicação formam “bolhas de

replicação” que avançam para os dois lados

simultâneamente.

Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional

A medida que vão avançando elas vão se encontrando até

duplicar o DNA inteiro.Semiconservativa

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS1) Visão Geral

Em resumo: A Síntese de Proteínas consiste em unir

aminoácidos de acordo com a seqüência de códons presentes no RNAm

A síntese de proteínas contém duas etapas:

1)Transcrição (núcleo) DNA RNA

2)Tradução (citoplasma)Formação do Polipeptídio

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS2) Transcrição

a) Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de RNA

b) Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA.

c) Os RNA’s formados podem ser de três tipos:

• RNAm (mensageiro)

• RNAt (transportador)

• RNAr (ribossômico)

Gene

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS2) Transcrição

Quem realiza a transcrição do DNA é a enzima RNA Polimerase

A RNA polimerase só pode transcrever trechos do DNA que sejam genes!

Como a RNA polimerase consegue identificar os

genes???

Sempre antes de cada gene existe um trecho de DNA chamado promotor.

O promotor apresenta uma sequência de bases que a RNA polimerase

reconhece.

A RNA polimerase se liga ao promotor e abre a dupla hélice do DNA e

inicia o processo de transcrição!!!

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Cada 3 Bases (triplet) do gene do DNA recebe o nome de Código.

Código

Os códigos do Gene do DNA são transcrito em CÓDONS de RNA

mensageiro.

Dessa maneira cada CÓDON do RNAm possui 3 bases nitrogenadas que

complementa seu respectivo CÓDIGO.

Na Tradução cada CÓDON (3 bases do RNAm) codifica um Aminoácido.

1 CÓDON = 1 AMINOÁCIDO.

Lembre-se de que existem Códons de Início (AUG) e Códons de Parada (UAA),

(UAG) e (UGA)

A Tabela do Código Genético nos informa qual aminoácido será

incorporado na proteína dependendo do códon presente no RNAm

A Tradução ocorre nas organelas celulares chamadas Ribossomos. Estes possuem 2 subunidades, as quais se unem quando o

Ribossomos se liga ao RNAm.

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS6) O Código Genético

O código genético consiste em trincas de nucleotídeos (códons)Como existem 4 bases de RNA (A,U,G,C), existem ao todo 64 códons.Porém, como vimos, um códon (AUG) é o de inicio e três são se parada (UAA), (UAG) e (UGA).

Existem apenas 20 aminoácidos diferentes

para 60 códons.

Então, há mais de um códon para certos

aminoácidos.

Dizemos que o Código Genético é Degenerado

ou Redundante.

Porém, o Código Genétigo não é Ambíguo: um único códon não especifica mais

do que um aminoácido.

Podemos dizer também que o Código Genético é universal, pois os códons têm o mesmo significado

em quase todos os organismo do planeta.

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• Entenda que Duplicação, transcrição e tradução são mecanismos que devem ocorrer de maneira muito precisa e eficiente no organismo, evitando-se enganos. Qualquer erro ou desvio da rota do metabolismo normal pode levar a desastres no interior das células e, em consequência, no organismo. Por exemplo, equívocos na duplicação do DNA podem levar à produção de genes diferentes dos originais, que são transmitidos às células-filhas e que, muitas vezes, são inadequados para a sobrevivência, trata-se das mutações.