Ácidos nucléicos

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 1) Conceito:

Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por sequências 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 Química

Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.

Estrutura de um nucleotídeo:

1 Fosfato 1 Pentose 1 Base Nitrogenada

Nucleotídeo

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 2) 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 NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas

3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.

São bases do DNA

Adenina Timina Guanina Citosina

São bases do RNA

Adenina Uracila Guanina Citosina

Podemos verificar que: Timina (T) está presente

somente no DNA

E Uracila somente no RNA

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

No DNA Adenina sempre se liga a Timina

e vice-versa

Adenina Timina

Formação de 2 ligações de Hidrogênio

No DNA Guanina sempre se liga a Citosina

e vice-versa

Formação de 3 ligações de Hidrogênio

Citosina Guanina

No RNA Como não possui Timina, Adenina se liga a Uracila

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

RNA Como não possui Timina

Adenina ligará sempre com Uracila E vice-versa

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 4) Pentose

Pentoses dos Ácidos Nucléicos

RNA DNA

No RNA a pentose presente é a Ribose

No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 5) RNA (Ácido Ribonucléico)

Características:

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

2. Estrutura: 1 Fita (fita simples)

3. Nucleotídeo contendo:

a) Ribose b) Bases Nitrogenadas:

Uracila, Adenina, Guanina e Citosina c) Fosfato

4. Tipos de RNA:

a) RNAm (Mensageiro) b) RNAt (Transportador) c) RNAr (Ribossômico)

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

RNA Transportador Transporta Aminoácidos até o local da

síntese de proteínas na Traduação.

RNA Ribossômico Participa da constituição dos Ribossomos.

São armazenados no núcleo (nucléolo).

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 5) 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 NUCLÉICOS 6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Forma Estrutural

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ÁCIDOS NUCLÉICOS 6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

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

2. Nucleotídeo contendo:

a) Desoxirribose b) Bases Nitrogenadas:

Timina, Adenina, Guanina e Citosina c) Fosfato

3. Relação das Bases

a) A/T = 1 b) G/C = 1

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

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ÁCIDOS NUCLÉICOS

Principais diferenças entre RNA e DNA Estrutura da

Molécula Bases

Púricas Bases

Pirimídicas Pentose

Função na célula

RNA

Fita Simples

Adenina

Guanina

Uracila

Citosina

Ribose

Síntese de Proteínas (RNAm e RNAt) e

formação de ribossomos(RNAr)

DNA

Fita Dupla

Adenina

Guanina

Timina

Citosina

Desoxirribose

Armazenamento e transmissão de

informação genética

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DUPLICAÇÃO DO DNA 1) A Estrutura do DNA

Elucidada em 1953 por Watson e Crick

o Modelo Helicoidal – Dupla Hélice

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DUPLICAÇÃO DO DNA 2) Propriedades da Duplicação

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 DNA 3) 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 nucleotídeos que chegam carregam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é

inserido na fita há liberação de energia

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

nucleotídeo ao outro.

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DUPLICAÇÃO DO DNA 3.1) 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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DUPLICAÇÃO DO DNA 3.2) Início da Replicação

1.A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada. 2.As DNA’s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer). 3.Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase

possa iniciar a duplicação do DNA.

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DUPLICAÇÃO DO DNA 3.3) Sentido de Alongamento do DNA: 5’ 3’

• A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5’ 3’ • Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5’ 3’

1) Na frente vai a enzima helicase abrindo a dupla hélice.

Etapas da duplicação

2) A fita de cima é chamada fita líder pois se encontra na orientação correta (5’ 3’)

3) Na medida que a helicase vai abrindo a dupla hélice a

DNA polimerase vai sintetizando a fita líder

4) Só que o DNA apresenta uma orientação anti-paralela entre as duas fitas.

5) Isso significa que se a fita líder está na orientação

correta (5’ 3’) a outra não está.

6) A fita de baixo é chamada de fita retardada, pois nesse

caso a DNA polimerase alonga esta fita no sentido

contrário à helicase.

7) Dessa maneira, a fita retardada é sintetizada de

trechos em trechos a partir de primers formando vários

fragmentos de DNA.

8) No final do processo: os primers da fita retardada são removidos e os fragmentos de DNA unidos pela DNA polimerase.

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 1) 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 PROTEÍNAS 2) 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)

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) 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 PROTEÍNAS 3) Transcrição em Procariotos

a) Em procariotos (bactérias) um promotor controla a transcrição de mais de um gene. b) O sistema 1 promotor vários genes é chamado de Operon. c) O RNAm de um procarioto carrega consigo a informação de mais de um gene. d) Dessa maneira a tradução do RNAm de procariotos irá produzir mais de uma proteína diferente.

RNA Procariótico seqüência não codificante

5’ 3’

RNA Eucariótico

5’ 3’

Sequência β

Proteína α Proteína β

Proteína γ

Proteína

P

P Sequência γ Sequência α

Sequência Codificante

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons)

a) Os genes de Eucariotos não são contínuos b) Existem fragmentos denominados Exons e fragmentos denominados Íntrons c) Os Éxons são funcionais e codificam proteínas; porém os Íntrons não codificam.

Na transcrição tanto os Éxons quanto os Íntrons

são transcritos.

O RNA mensageiro que possui Éxons e Íntrons é chamado de Primário.

Enzimas denominadas Nucleases retiram todos os Íntros deixando no RNAm

somente os Éxons

Este processo de retirada dos Íntrons recebe o nome

de Splicing

Enzimas denominadas Ligases irão realizar a

união de todos os Éxons formando um RNAm

Secundário

Dessa maneira somente o RNAm contendo Éxons é que vai para a segunda

etapa da Síntes de Proteínas, a Tradução no

citoplasma da célula.

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

É o processo no qual as sequências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona a incorporação de aminoácidos em uma proteína.

a) É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma b) O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma c) O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas d) Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.

Metionina

Prolina

Códon

Anticódon

Serina

Aminoácidos

RNA transportador

Ribossomo

RNA mensageiro

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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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Códon de parada (UAA)

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Resumo

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Tradução no R.E.R

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Destino dos polipeptídios transcritos

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 6) 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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SÍNTESE DE PROTEÍNAS 7) Mutações no DNA podem acarretar problemas

Apesar do código genético ser degenerado, mutações podem levar a mudanças na seqüência de aminoácidos de uma proteína e por conseqüência ao mal funcionamento desta.

Ácidos nucléicos

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