- Ácidos Nucleicos e

Síntese Proteica -

Profª Samara

Rosalind Franklin

“Mãe do DNA”

(1920-1958)

FOTO 51

A verdade por trás da descoberta da estrutura do DNA

Erwin Chargaff

(1905-2002)

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1953 – James Watson e

Francis Crick

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DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico)

São macromoléculas chamadas polinucleotídeos.

Responsáveis pelo armazenamento, processamentoe a expressão das informações genéticas.

Tais informações são essenciais para a construção,o funcionamento e a adaptação da célula àsmudanças no ambiente.

Tudo isso é possível pois o DNA coordena a síntesede todas as proteínas necessárias a estas atividades.Já o RNA é o ácido nucleico que executa a sínteseproteica.

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DNA RNA

Desoxirribose

A - T

C - G

Fita dupla (dupla

hélice)

Ribose

A, U, C, G

Fita simples

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Nucleotídeo

1) FOSFATO

2) PENTOSE: ribose ou desoxirribose

3) BASE NITROGENADA: Adenina, Timina, Citosina,

Guanina e Uracila

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NucleotídeoA espécie humana possui

cerca de 3 bilhões de pares

de nucleotídeos de DNA em

cada uma de suas células.

Por sua vez, as moscas-de-

frutas possuem 140 milhões.

Já o arroz, em cada uma de

suas células, possui 380

milhões de pares de

nucleotídeos.

Adenina e Guanina: Duplo anel de átomos de carbono

(anéis aromáticos); chamadas de purinas ou bases

púricas.

Citosina, Timina e Uracila: Um anel de carbono;

chamadas pirimidinas ou bases pirimídicas.

Nucleotídeo

DNA: Adenina – Timina; Citosina – Guanina

RNA: Adenina – Uracila; Citosina - Guanina

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PURINAS PIRIMIDINAS

adenina citosina

guanina timina DNA

uracila RNA

BASES NITROGENADAS

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A ligação de um nucleotídeo com outro é entre o fosfato

de um nucleotídeo e a pentose de outro, quando estão na

mesma fita .

Ligação entre nucleotídeos

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A ligação é feita por pontes de hidrogênio.

Relação de Chargaff

Timina (T) liga-se à Adenina (A) - duas pontes de

hidrogênio;

Citosina (C) liga-se à Guanina (G) - três pontes de

hidrogênio.

LIGAÇÃO ENTRE BASES NITROGENADAS

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DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA

DNA RNA PROTEÍNA

DNA: forma o gene, responsável pela síntese de uma

determinada proteína. Tal proteína tem como

resultado uma característica hereditária, como o tipo

sanguíneo.

RNA: constroem a proteína sob o comando do DNA.

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1

2 3

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Propriedades do DNA

Replicação ou autoduplicação:

capacidade de fazer cópias de si mesmo

As duas fitas servem de molde para a síntese de novos DNA’s

DNA DNA

Transcrição ou Síntese de RNA:

Uma fita serve de molde (cadeia ativa)

DNA RNA

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1 REPLICAÇÃO

Ocorre no NÚCLEO

DNA polimerase

Interfase ( S )

Processo SEMICONSERVATIVO

É a base do crescimentoe da reprodução dos SVpois sem replicação éimpossível qualquercélula dividir-se, porcrescimento oureprodução.

1

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Replicação

Eventuais erros da DNA polimerase ao encaixar as bases complementares (A-T; C-G) ocasiona uma MUTAÇÃO PONTUAL

Taxa de mutação em eucariotos: 1/10 bilhões de bases

Transcriptase reversa (um tipo especial de DNA polimerase encontrada em retrovírus)

Taxa de mutação: 8/10mil bases

Importância das mutações: fonte básica da variabilidade genética

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2 TRANSCRIÇÃO

Ocorre no núcleo

RNA polimerase

Interfase (G1) período de crescimento celular

É a primeira etapa da SÍNTESE PROTEICA

A mensagem genética é copiada do DNA (molde)

para uma molécula de RNAm (fita simples e

complementar)

CUIDADO!! A

T U

replicação transcrição

2

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Transcrição

Formam-se 3 tipos de RNA:

RNAm (códon): é o “negativo” do gene, formadopor trincas de bases, determina a sequência dosaminoácidos na proteína.

RNAt (anticódon): carrega e entrega oaminoácido correto para o ribossomo. Numaextremidade possui uma trinca de basescomplementar ao códon, na outra, o aminoácidocorrespondente.

RNAr: forma o ribossomo. Traduz os códons numasequência de aminoácidos. Une os aminoácidospor ligações peptídicas.

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Transcrição

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Transcrição

DNA: AAACCCGGGTTT

RNAm: UUUGGGCCCAAA

SPLICING OU PROCESSAMENTO DO RNAm:

Antes de começar a tradução, enzimas

especiais retiram porções não codificantes do

RNAm chamados ÍNTRONS, “lapidando-o” e

deixando apenas os trechos codificantes

chamados ÉXONS. Um RNAm pronto para a

síntese proteica é formado só por éxons.

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3 Tradução

Segunda e última etapa da síntese proteica;

Ocorre no citoplasma

3 RNAs envolvidos (RNAm, RNAt, RNAr)

3

Tradução

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Tradução

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https://www.youtube.com/watch?v=DcCnmPeutP4

CÓDIGO GENÉTICO

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Características do código genético

TRIPLO: baseado em trincas de nucleotídeospermite a formação de 64 códons diferentes, sendo61 ativos e 3 inativos (stop codon);

UNIVERSAL: é válido para todos os SV.

DEGENERADO (ou redundante): o código genéticoé repleto de “sinônimos”. Um único aminoácidopode ser codificado por vários códons diferentes.

Ex: prolina (CCC, CCG, CCU, CCA).

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Exercícios1. Em relação ao DNA, qual é a alternativa incorreta?

a) As moléculas de DNA apresentam sempre a mesma ordem

de nucleotídeos, diferindo apenas

uma das outras pelo número deles.

b) O DNA faz parte da constituição dos cromossomos.

c) A molécula de DNA possui a forma de uma dupla hélice.

d) O DNA é constituído das bases nitrogenadas, adenina,

timina, citosina, guanina.

e) O DNA se constitui de 4 bases nitrogenadas,

desoxirribose e ácido fosfórico.

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1. Em relação ao DNA, qual é a alternativa incorreta?

a) As moléculas de DNA apresentam sempre a mesma

ordem de nucleotídeos, diferindo apenas

uma das outras pelo número deles.

b) O DNA faz parte da constituição dos cromossomos.

c) A molécula de DNA possui a forma de uma dupla hélice.

d) O DNA é constituído das bases nitrogenadas, adenina,

timina, citosina, guanina.

e) O DNA se constitui de 4 bases nitrogenadas,

desoxirribose e ácido fosfórico.

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2. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira.

COLUNA 1

(1) DNA

(2) RNA

A sequência correta é

a) 1 – 2 – 1 – 2 – 2 – 1.

b) 2 – 1 – 1 – 2 – 2 – 2.

c) 1 – 2 – 2 – 1 – 1 – 2.

d) 2 – 1 – 2 – 1 – 1 – 2.

e) 1 – 1 – 2 – 2 – 2 – 1.

COLUNA 2

( ) Dupla hélice

( ) Ribose

( ) Fita única ou simples

( ) Desoxirribose

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina,

citosina, timina

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina,

citosina, uracila

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2. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira.

COLUNA 1

(1) DNA

(2) RNA

A sequência correta é

a) 1 – 2 – 1 – 2 – 2 – 1.

b) 2 – 1 – 1 – 2 – 2 – 2.

c) 1 – 2 – 2 – 1 – 1 – 2.

d) 2 – 1 – 2 – 1 – 1 – 2.

e) 1 – 1 – 2 – 2 – 2 – 1.

COLUNA 2

( ) Dupla hélice

( ) Ribose

( ) Fita única ou simples

( ) Desoxirribose

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina,

citosina, timina

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina,

citosina, uracila

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3. (CESGRANRIO-RJ) Assinale a opção que associa corretamente os ácidos

nucléicos relacionados na coluna da direita, em algarismos arábicos, com

as funções apresentadas na coluna da esquerda, em algarismos romanos.

I) Transmite a informação genética para outras células

II) Através da sequência de suas bases determina a posição dos aminoácidos

nas proteínas.

III)Transporta os aminoácidos, unindo o seu anticódon ao códon do

mensageiro.

1) RNA ribossômico

2) RNA transportador

3) RNA mensageiro

4) DNA

a) I-3, II-4, III-1 c) I-2, II-4, III-3 e) I-4, II-3, III-2

b) I-1, II-2, III-3 d) I-4, II-1, III-3

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3. (CESGRANRIO-RJ) Assinale a opção que associa corretamente os ácidos

nucléicos relacionados na coluna da direita, em algarismos arábicos, com

as funções apresentadas na coluna da esquerda, em algarismos romanos.

I) Transmite a informação genética para outras células

II) Através da sequência de suas bases determina a posição dos aminoácidos

nas proteínas.

III)Transporta os aminoácidos, unindo o seu anticódon ao códon do

mensageiro.

1) RNA ribossômico

2) RNA transportador

3) RNA mensageiro

4) DNA

a) I-3, II-4, III-1 c) I-2, II-4, III-3 e) I-4, II-3, III-2

b) I-1, II-2, III-3 d) I-4, II-1, III-3

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4. Os fenômenos 1, 2 e 3 no esquema abaixo e as regiões da célula onde

acontecem, são respectivamente:

a) 1 - tradução no citoplasma, 2- transcrição no núcleo, 3 - duplicação no núcleo

b) 1 - duplicação no núcleo, 2- tradução no citoplasma, 3 - transcrição no

citoplasma

c) 1 - duplicação no núcleo, 2- transcrição no núcleo, 3 - tradução no núcleo

d) 1 - tradução no citoplasma, 2- duplicação no núcleo, 3 - tradução no citoplasma

e) 1 - duplicação no núcleo, 2- transcrição no núcleo, 3 - tradução no citoplasma

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4. Os fenômenos 1, 2 e 3 no esquema abaixo e as regiões da célula onde

acontecem, são respectivamente:

a) 1 - tradução no citoplasma, 2- transcrição no núcleo, 3 - duplicação no núcleo

b) 1 - duplicação no núcleo, 2- tradução no citoplasma, 3 - transcrição no

citoplasma

c) 1 - duplicação no núcleo, 2- transcrição no núcleo, 3 - tradução no núcleo

d) 1 - tradução no citoplasma, 2- duplicação no núcleo, 3 - tradução no citoplasma

e) 1 - duplicação no núcleo, 2- transcrição no núcleo, 3 - tradução no citoplasma

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5. (CESCEM-SP) Uma cadeia de RNA mensageiro é formada a partir de

uma fita de DNA, que apresenta a seguinte sequência de bases

nitrogenadas: TAAATGGCG. Sendo A= adenina, C= citosina, G=

guanina, T= timina e U= uracila, a sequência das bases da cadeia do

RNA mensageiro formada deve ser:

a) CGGGCAAUA

b) UTTTUCCGC

c) UTAAUUUGU

d) ACCCAUUGU

e) AUUUACCGC

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5. (CESCEM-SP) Uma cadeia de RNA mensageiro é formada a partir de

uma fita de DNA, que apresenta a seguinte sequência de bases

nitrogenadas: TAAATGGCG. Sendo A= adenina, C= citosina, G=

guanina, T= timina e U= uracila, a sequência das bases da cadeia do

RNA mensageiro formada deve ser:

a) CGGGCAAUA

b) UTTTUCCGC

c) UTAAUUUGU

d) ACCCAUUGU

e) AUUUACCGC

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

a) Indique a sequência de bases complementares formada a partir do filamento

I dessa molécula de DNA em um processo de transcrição.

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

a) Indique a sequência de bases complementares formada a partir do filamento

I dessa molécula de DNA em um processo de transcrição.

AUG UCA ACC GGA

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

b) Quais serão os aminoácidos integrantes da proteína formada com as

informações do filamento II

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

b) Quais serão os aminoácidos integrantes da proteína formada com as

informações do filamento II

AUG AGU UGG CCU

METIONINA SERINA TRIPTOFANO PROLINA

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

c) Caso a terceira base nitrogenada do segundo códon do filamento II seja trocada

por uma guanina, a proteína formada a partir do códon de RNAm sofrerá

alteração? Justifique sua resposta.

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Filamento I --- TAC AGT TGG CCT ---

Filamento II --- TAC TCA ACC GGA ---

Códon do RNAm

Aminoácido

ACC Treonina

AGU Serina

AUG Metionina

CCU Prolina

CUG Leucina

GAC Ácido aspártico

GGA Glicina

UCA Serina

UGG Triptofano

AGC Serina

6. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos

por eles codificados:

Observe a sequência dos 12 primeiros

pares de nucleotídeos da região

codificadora de um gene.

c) Caso a terceira base nitrogenada do segundo códon do filamento II seja trocada

por uma guanina, a proteína formada a partir do códon de RNAm sofrerá

alteração? Justifique sua resposta.

TCA TCG

AGU AGC > Não, pois o códon no RNA será AGC, correspondente à Serina

assim como o AGU. Isso acontece pois o Código Genético é degenerado, ou

seja, diferentes códons podem corresponder a um mesmo aminoácido.

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7. (ENEM) João ficou intrigado com a grande quantidade de notícias envolvendo

DNA: clonagem da ovelha Dolly, terapia gênica,

testes de paternidade, engenharia genética,

etc. Para conseguir entender as notícias,

estudou a estrutura da molécula de DNA e seu

funcionamento e analisou os dados do quadro

a seguir.

Em I está representado o trecho de uma

molécula de DNA. Observando o quadro, pode-se concluir que

(A) a molécula de DNA é formada por duas cadeias caracterizadas por sequências

de bases nitrogenadas.

(B) na molécula de DNA, podem existir diferentes tipos de complementação de

bases nitrogenadas.

(C) a quantidade de A presente em uma das cadeias é exatamente igual à

quantidade de A da cadeia complementar.

(D) a quantidade de A presente em uma das cadeias é exatamente igual à

quantidade de A da cadeia complementar.

(E) no processo de mitose, cada molécula de DNA dá origem a 4 moléculas de

DNA exatamente iguais.

7. (ENEM) João ficou intrigado com a grande quantidade de notícias envolvendo

DNA: clonagem da ovelha Dolly, terapia gênica,

testes de paternidade, engenharia genética,

etc. Para conseguir entender as notícias,

estudou a estrutura da molécula de DNA e seu

funcionamento e analisou os dados do quadro

a seguir.

Em I está representado o trecho de uma

molécula de DNA. Observando o quadro, pode-se concluir que

(A) a molécula de DNA é formada por duas cadeias caracterizadas por sequências

de bases nitrogenadas.

(B) na molécula de DNA, podem existir diferentes tipos de complementação de

bases nitrogenadas.

(C) a quantidade de A presente em uma das cadeias é exatamente igual à

quantidade de A da cadeia complementar.

(D) a quantidade de A presente em uma das cadeias é exatamente igual à

quantidade de A da cadeia complementar.

(E) no processo de mitose, cada molécula de DNA dá origem a 4 moléculas de DNA

exatamente iguais.

8. (ENEM 2011) Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já

ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos

organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla

hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material

genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um

modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram

experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases

nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados,

confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o

rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à

Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.

Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na

mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa

molécula levaram à conclusão de que

(A) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém-sintetizada e

o filamento parental é conservado.

(B) a replicação de DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém-

sintetizado e parentais em cada uma das fitas.

(C) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita

parental e uma recém-sintetizada.

(D) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas

de DNA parental.

(E) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde

e uma fita codificadora.

8. (ENEM 2011) Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já

ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos

organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla

hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material

genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um

modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram

experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases

nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados,

confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o

rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à

Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.

Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na

mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa

molécula levaram à conclusão de que

(A) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém-sintetizada e

o filamento parental é conservado.

(B) a replicação de DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém-

sintetizado e parentais em cada uma das fitas.

(C) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita

parental e uma recém-sintetizada.

(D) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas

de DNA parental.

(E) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde

e uma fita codificadora.

9. (ENEM 2015) A palavra “biotecnologia” surgiu no século XX, quando o cientista

Herbert Boyer introduziu a informação responsável pela fabricação da insulina

humana em uma bactéria, para que ela passasse a produzir a substância.

Disponível em: www.brasil.gov.br. Acesso em: 28 jul. 2012 (adaptado).

As bactérias modificadas por Herbert Boyer passaram a produzir insulina humana

porque receberam

A) a sequência de DNA codificante de insulina humana.

B) a proteína sintetizada por células humanas.

C) um RNA recombinante de insulina humana.

D) o RNA mensageiro de insulina humana.

E) um cromossomo da espécie humana.

9. (ENEM 2015) A palavra “biotecnologia” surgiu no século XX, quando o cientista

Herbert Boyer introduziu a informação responsável pela fabricação da insulina

humana em uma bactéria, para que ela passasse a produzir a substância.

Disponível em: www.brasil.gov.br. Acesso em: 28 jul. 2012 (adaptado).

As bactérias modificadas por Herbert Boyer passaram a produzir insulina humana

porque receberam

A) a sequência de DNA codificante de insulina humana.

B) a proteína sintetizada por células humanas.

C) um RNA recombinante de insulina humana.

D) o RNA mensageiro de insulina humana.

E) um cromossomo da espécie humana.

*QUESTÃO DESAFIO*(UEL) Em uma população, foi identificado um indivíduo que possui

resistência genética a um vírus que provoca uma importante doença. Em

um estudo comparativo, verificou-se que esse indivíduo produz uma

proteína que confere tal resistência, com a seguinte sequência de

aminoácidos: serina-tirosina-cisteína-valina-arginina.

A partir da tabela de código

genético, a seguir:

E considerando que o RNA mensageiro deste gene contém: 46,7% de

uracila; 33,3% de guanina; 20% de adenina e 0% de citosina, assinale a

alternativa que apresenta a sequência correta de bases da fita-molde deste

gene.

a) TCA - ATG - ACA - CAT - TGG

b) TCA - ATA - ACG - CAT - TCC

c) TCA - ATA - ACA - CAA - TCC

d) AGU - UAU - UGU - GUU - AGG

e) AGC - UAC - UGC -CAA- CGA

AGU - serina

UAC - tirosina

UGC - cisteína

GUA - valina

AGG - arginina

AGC - serina

UAU - tirosina

UGU - cisteína

GUU - valina

CGA - arginina

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