aula 4 ácidos nucléicos dna e rna
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AULA 4:
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA
CÉLULA: BIOMOLÉCULAS 3
ÁCIDOS NUCLÉICOS-DNA E RNA
Primeiras informaçõesChargaff (1950)
Estrutura e composição química dos ácidos nucléicos
Estudos de difração de raios X
Rosalind Franklin &
Maurice Wilkins
(inicio da década de 50)
Difração de raios X
Estrutura da molécula do DNA• Watson & Crick (1953)
– baseado em dados de: composição em bases difração de raios X
• Dupla Hélice
• Fitas antiparalelas
• Sulcos maiores e menores alternados
Premio Nobel 1962
Detalhamento da composição química
• DNA e/ou RNA– polímeros
• nucleotídeos
– nucleotídeo• base nitrogenada• açucar (pentose)
Desoxiribose(DNA)
Ribose (RNA)• ácido fosfórico
Detalhamento da composição química
• bases nitrogenadas
– púricas
• adenina e guanina
– pirimídicas
• citosina e timina
• Uracil no RNA
substitui a Timina
Polimerização da cadeia do DNA:
nucleotideo 1
nucleotideo 2
nucleotideo 3
nucleotideo 4
Nucleotídeo= base nitrogenada + Nucleotídeo= base nitrogenada + pentosepentose
(Desoxiribose) + ácido fosfórico(Desoxiribose) + ácido fosfórico
Ligação Nucleosíd
ica
Pontes de hidrogênio:
• pares A T– duas pontes de H
• pares C G– três pontes de H
– Obs: quanto mais rica for a cadeia de DNA em CG mais estável quimicamente ela será.
•Nucleotídeo e nucleosídeo
•Ligação fosfodiéster
•Funções = informação genética (DNA e RNA), energia (ATP), sinalização celular (cAMP) e enzimática (coenzima A).
ATP
Esquema de um nucleotídeo
Dupla cadeia:• imposições da estrutura
– o antiparalelismo• 5’ 3’ e 3’ 5’
– o ângulo de 36 º entre os pares de nucleotideos subseqüentes
– o plano dos pares de bases é perpendicular ao eixo central
– Estabilidade das cadeias pelas pontes de H
Região 5´ e Região 3´
As fitas de DNA são anti-paralelas
RNA
tRNA
RNA Ribossômico
Os genes são constituídos de DNA
A seqüência de nucleotídeos de um gene determina a seqüência de AAs de uma proteína
Transcrição e tradução
Transcrição e tradução
Tradução (tRNA e Ribossomos)
tRNA e código genético
Código genético
T C A G
T
TTT Fenilalanina(F)
TCT
Serina(S)
TAT Tirosina(Y)
TGT Cisteína(C)
T
TTC TCC TAC TGC C
TTA Leucina (L)
TCATAA
Códon de parada
TGACódon de parada
A
TTG TCG TAG TGG Triptofano (W) G
C
CTT
Leucina(L)
CCT
Prolina(P)
CAT Histidina(H)
CGT
Arginina(A)
T
CTC CCC CAC CGC C
CTA CCA CAA Glutamina(Q)
CGA A
CTG CCG CAG CGG G
A
ATTIsoleucina(I)
ACT
Treonina(T)
AAT Asparagina(N)
AGT Serina(S)
T
ATC ACC AAC AGC C
ATA ACA AAALisina(K)
AGAArginina(A)
A
ATGMetionina (M)
ACGAAG
AGG G
G
GTT
Valina(V)
GCT
Alanina(A)
GAT Ácido Aspártico(D)
GGT
Glicina(G)
T
GTC GCC GAC GGC C
GTA GCA GAA Ácido Glutâmico(E)
GGA A
GTG GCG GAG GGG G
Seqüência do DNA codifica os diferentes genes
Porção do gene da -globina humana
Introns e exons
Organização dos cromossomos
histonasnucleossomos
proteínas
DNA
cromossomo
Organização dos cromossomos
fotomicrografia eletrônica
fita de DNAhistonas
Obs.: ver animação CD
Proposta de replicação do DNA
• modelo proposto por Watson & Crick (1953)
Obs.: ver animação CD
Replicação do DNA é semi-conservativa
Ação gênica:
ReplicaçReplicaçãoão
TranscriçãTranscriçãoo
TraduçãTraduçãoo
DNA e RNA
• Os genes são constituídos de DNA• Seqüência do DNA codifica os diferentes genes.• As fitas de DNA são anti-paralelas• Replicação do DNA é semi-conservativa (uma
das moléculas é usada como molde para a molécula filha)
• A seqüência de nucleotídeos de um gene determina a seqüência de AAs de uma proteína
• Transcrição (íntrons e éxons), código genético• Tradução (tRNA e Ribossomos)
Exercícios para fixação
1. Quantas moléculas diferentes de DNA são possíveis com 10 pares de nucleotídeos de comprimento?
2. Um determinado segmento de DNA tem a seguinte seqüência de nucleotídeos em um filamento:
5'- A1TGGTGCA1TAC1TCAGGCTCT- 3'
Qual deve ser a seqüência no outro filamento? (Marque suas pontas 5‘ e 3'.)
3. Em um único filamento de DNA, é possível que o número de adeninas seja maior que o número de timinas?
4. Suponha que a molécula de DNA a seguir se replique para
produzir duas moléculas filhas. Desenhe estas moléculas filhas usando preto para os nucleotídeos previamente polimerizados e vermelho para os nucleotídeos recém- polimerizados.
3'-TTGGCACGTCGTAAT- 5'
5'-AACCGTGCAGCA1TA- 3'
5. Na molécula de DNA do problema 4, suponha que o filamento de baixo é o filamento molde e desenhe o RNA transcrito, marcando as pontas 5‘e 3'.
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