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M Ó D U L O A 4 – R E N O V A Ç Ã O C E L U L A R

U N I V E R S A L I D A D E E V A R I A B I L I D A D E D O D N A

Curso Profissional de Técnico Auxiliar de Saúde

Biologia 10ºano

Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013

Onde se localiza o material genético na célula?

Nos organismos procariontes o DNA encontra-se disperso no citoplasma, constituindo o nucleoide.

Nos seres eucariontes, o DNA encontra-se sobretudo no núcleo (também ocorre nas mitocôndrias e cloroplastos)


Que tipo de estrutura e composição confere ao DNA uma tão

importante função biológica?


Ácidos nucleicos

Para além do DNA, que outro tipo de ácido nucleico as células podem conter?


Existem dois tipos de ácidos nucleicos nas células: ► DNA ou ADN = Ácido Desoxirribonucleico; ► RNA ou ARN = Ácido Ribonucleico

Quais as unidades básicas dos ácidos nucleicos?

► Monómeros= Nucleótidos

DNA, polímero de nucleótidos


Nucleótidos, unidades básicas


1 Pentose (açúcar com 5 átomos de carbono)

1 Grupo Fosfato (ácido fosfórico)

1 Base Azotada

Pentoses


Ribose – C5H10O5

RNA

Desoxirribose– C5H10O4

DNA

Bases azotadas


Anel duplo Anel simples

► Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) e Citosina (C) → DNA

► Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) e Citosina (C) → RNA

Ligação entre nucleótidos


Por convenção, os átomos da pentose são numerados de 1’ a 5’

Cadeia polinucleotídica

Os nucleótidos unem-se entre si por ligações entre o grupo fosfato de um nucleótido e o carbono 3´da pentose do nucleótido seguinte.

O processo repete-se no sentido 5´ →3´.

O número e a ordem dos nucleótidos, a sequência nucleotídica, define as características de cada indivíduo.


G T F

Dados que conduziram à estrutura da molécula de DNA


Composição quantitativa em bases azotadas do DNA proveniente de diversos organismos

Todas as espécies possuem DNA.

Em cada espécie há uma grande semelhança entre as quantidades de timina e de adenina, por um lado, e de citosina e guanina, por outro.

O número de nucleótidos e a sua ordem variam nas diferentes moléculas de DNA.

Todas as células somáticas de um organismo possuem, normalmente, DNA de igual composição.


Regra de Chargaff


Estudos de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins

Estudaram a difração de raios X na molécula cristalizada de DNA e concluíram que a sua estrutura é helicoidal


Modelo de Watson & Crick

Em 1953, James Watson e Francis Crick propuseram um modelo tridimensional para a estrutura da molécula de DNA.


Modelo de dupla hélice


A molécula de DNA é composta por duas cadeias polinucleótidicas dispostas em sentidos inversos – cadeias antiparalelas – enroladas em torno de um eixo imaginário.

As cadeias polinucleotídicas estão unidas por pontes de hidrogénio entre pares de bases azotadas – complementaridade de bases (a adenina liga-se à timina e a citosina liga-se à guanina).

Gene / genoma


Gene Segmento de DNA com uma certa sequência nucleotídica, podendo atingir milhares de pares de bases, correspondendo a determinada informação

Genoma Conjunto de genes correspondente à informação genética de um indivíduo. O genoma humano possui de 30 a 50 mil genes englobando 2825 milhões de pares de bases.

Estrutura do RNA


A molécula de RNA é composta por uma cadeia polinucleotídica que, em certas formas, pode dobrar-se sobre si devido à formação de pontes de hidrogénio entre bases complementares

Aspetos comparativos


Qualquer modelo hipotético da estrutura do DNA precisa de explicar tanto a duplicação

do gene como a função do gene.


Modelos de replicação do DNA


Conservativa A molécula de DNA

progenitora mantém-se intacta, servindo de molde à construção da molécula-filha com material totalmente novo

Semiconservativa Cada uma das novas moléculas formadas contém uma cadeia polinucleotídica da

molécula progenitora

Dispersiva O material genético da molécula progenitora

dispersa-se pelas moléculas-filhas, misturando-se com o

material novo

Experiência de Meselson e Stahl -1958


Replicação do DNA

Os resultados de Meselson e Stahl apoiaram o modelo da replicação semiconservativa, que se processa segundo a regra da complementaridade de bases.


Franklin Stahl Matthew Meselson


Replicação do DNA

Processo complexo e rápido

Envolve:

Desenrolamento da cadeia de DNA por separação das histonas;

Rutura das pontes de hidrogénio existentes entre as bases complementares por ação da Helicase;

Início da replicação


Replicação do DNA

Formação simultânea de duas novas cadeias complementares das cadeias originais, sendo cada uma delas antiparalela em relação à que lhe deu origem;

A adição de nucleótidos é efetuada com o auxílio de uma enzima a DNA polimerase.


Replicação do DNA

Devido ao antiparalelismo da cadeia de DNA parental, as cadeias filhas não crescem da mesma forma:

A cadeia que copia de 3’ → 5’ forma-se de modo contínuo;

A cadeia que copia de 5’ → 3’ forma-se de modo descontínuo;, em pequenas porções, que depois são ligadas pela enzima DNA ligase.


Replicação do DNA

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