SÍNTESE DE PROTEÍNAS

MÓDULO 2 | CITOLOGIA

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Sintetizar uma proteína é parecido com preparar uma receita. Ao invés de uma célula, imagine um restaurante. Nesse restaurante existe uma sala de receitas, com um livro imenso que contém todas as receitas que o restaurante pode fazer. Esse livro é tão grande, mas tão grande que ele nem consegue sair da sala de receitas.

Pra que o chef possa ler o livro, um ajudante dele vai lá e transcreve, faz uma cópia, da receita. Ele não arranca página do livro, só faz uma cópia a mão numa folha de caderno mesmo. A cópia sai da biblioteca e vai pra cozinha, onde o chef Riba, o ribossomo, prepara a receita. Mas como o chef Riba é tão famoso, ele tem vários assistentes que trazem até ele os ingredientes listados na receita. E o que isso tem a ver com a síntese de proteínas?

A sala das receitas é o núcleo, enquanto os livros são os cromossomos. Neles estão escritos os genes (receitas), e os genes são receitas para proteínas. Como o DNA não pode sair do núcleo, é necessário fazer uma cópia, a T R A N S C R I Ç ÃO , do gene em RNA. A enzima que faz essa cópia se chama transcriptase, e o RNA que contém a receita, a mensagem, se chama RNA mensageiro (RNAm). O RNAm então sai do núcleo e vai para o citoplasma, onde ocorre a T R A D U Ç ÃO , ou seja, a fabricação da proteína. Ocasionalmente, quando uma proteína precisa ser expressa (produzida) em grande quantidade, ao invés de acontecer a tran-scrição de vários RNAm ocorre a formação de polis-somos ou polirribossomos: vários ribossomos leem ao mesmo tempo, em fila, uma única molécula de RNA mensageiro.

Agora, preste atenção neste detalhe: para que

seja possível codificar os 20 aminoácidos difer-

entes no DNA ou RNA (que só possuem 4 bases

nitrogenadas diferentes), cada aminoácido é repre-

sentado por uma sequência de três nucleotídeos

chamada de códon. A tabela que traz o código para

converter cada códon em um aminoácido é chamada

de código genético. Não confunda código genético

com genoma! O código é a relação entre códons e

aminoácidos, enquanto o genoma é o conjunto de

genes de um organismo ou espécie.

Porém, existem 64 formas de combinar quatro

nucleotídeos em grupos de três, e só 20 amino-

ácidos. Assim, alguns aminoácidos são representados

por mais de um códon e nós dizemos que o código

genético é degenerado. Além disso, há códons que

sinalizam para o ribossomo onde a tradução deve

começar – o códon iniciador – e quando ela deve

terminar – os códons de parada.

SÍNTESE DEPROTEÍNAS

RNA mensageiro

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Os ribossomos sabem qual aminoácido colocar

na proteína porque o RNA transportador (RNAt),

que carregam os aminoácidos até os ribossomos,

possuem uma região de pareamento com o RNAm.

Essa região que faz o pareamento com o códon

é chamada de anticódon. Assim, se o pareamento

entre códon e anticódon for correto, o ribossomo

adiciona o aminoácido à proteína. Caso contrário,

o RNAt é liberado para dar lugar a um outro RNA

transportador.

RNA transportador

Anticódon

Códon

Agora, imagine se ocorrer alguma mutação no

DNA ou se a transcrição tiver algum problema e uma

base seja trocada. Existe um risco de o pareamento

com o anticódon do RNAt correto não acontecer,

a proteína ficar defeituosa e o organismo acabar

sendo prejudicado (ou até mesmo morto) com isso!

E é por isso que o fato de o código genético ser

degenerado é uma coisa importante. Existe uma

chance de a mutação ou defeito formar um códon

diferente do original mas que ainda represente o

aminoácido correto, diminuindo as chances de que

a mutação seja prejudicial pro organismo.

Mas o restaurante do Riba também faz entrega!

Quando a proteína é para exportação ou para ser

adicionada a alguma membrana, o RNAm contém uma

pequena mensagem que faz com que o ribossomo

se desloque para o retículo endoplasmático.

Quando o retículo endoplasmático está coberto

com ribossomos, nós dizemos que ele é um retículo

endoplasmático rugoso ou granuloso. Os ribossomos

não ficam colados lá pra sempre: eles se ligam ao

retículo, sintetizam a proteína e saem. Assim, não

é exatamente correto dizer que existe um retículo

rugoso e um retículo liso: os dois são a mesma coisa

vista em momentos diferentes.

Quando o ribossomo está ligado ao retículo, ele

sintetiza a proteína diretamente no lumen (lado

de dentro) do retículo endoplasmático. O retículo

então forma uma vesícula que engloba a proteínas

e vai para o complexo de Golgi, um conjunto de

sacos de membrana responsável pelo transporte

de proteínas e outras substâncias para dentro e

fora da célula, além do tráfego de vesículas dentro

da própria célula e de modificações nas proteínas

sintetizadas no retículo. Por estar envolvido na

exportação de substâncias, o complexo de Golgi

é bastante desenvolvido em células glandulares.

O aparato golgiense também é responsável pela

formação dos lisossomos, que são vesículas cheias

de enzimas digestórias sintetizadas no retículo

endoplasmático rugoso. O lisossomo é responsável

pela digestão intracelular de organelas velhas e de

partículas ingeridas por fagocitose. Não confunda

lisossomo com peroxissomo: os peroxissomos

não são originados pelo complexo de Golgi e são

responsáveis pela formação e destruição de peróx-

idos e outras formas tóxicas de oxigênio.

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1. (UFTM) O conhecimento que agora se acumula

rapidamente sobre os ribossomos está alimentando

a esperança de que sejam encontrados antibióticos

mais eficientes que os atuais. Muitos antibióticos

agem sobre ribossomos, paralisando a produção

de proteínas vitais, mas as bactérias têm oferecido

uma crescente resistência à ação desses medica-

mentos. O organismo humano É formado por aprox-

imadamente 1014, o número 1 seguido de 14 zeros,

células. Cada célula – as do fígado, por exemplo –

pode conter 6 milhões de ribossomos, que produzem

proteínas de modo contínuo e preciso. Uma bactéria

pode conter cerca de 100 mil ribossomos em inces-

sante funcionamento. Os antibióticos se infil-

tram nos ribossomos das bactérias e não nos do

organismo humano por causa de sutis diferenças

nas estruturas desses componentes celulares. As

moléculas dos antibióticos são bem menores que

os ribossomos, mas podem entupir os túneis dos

ribossomos e impedir a produção de proteínas,

essenciais à manutenção dos seres vivos.

(Pesquisa Fapesp, 21.01.11. Adaptado.)

De acordo com o texto e os conhecimentos sobre

o assunto, pode-se afirmar que

a) os antibióticos trazem benefícios somente aos

seres humanos, pois são os únicos animais que

possuem ribossomos.

b) os ribossomos das bactérias, assim como os dos

vírus, realizam a transcrição de moléculas de RNA

mensageiro para produzir proteínas.

c) o número de ribossomos é o mesmo entre difer-

entes células do mesmo organismo, e isso pode

ser um dado importante para a classificação dos

seres vivos.

d) os antibióticos induzem a formação de ribossomos

resistentes, deixando as bactérias resistentes, difi-

cultando a cura de doenças bacterianas.

e) se os ribossomos humanos fossem iguais aos

das bactérias, os antibióticos não poderiam utilizar

como “alvo” essas organelas.

2. (UFSCAR) Um pesquisador, interessado em

produzir em tubo de ensaio uma proteína, nas

mesmas condições em que essa síntese ocorre nas

células, utilizou ribossomos de células de rato, RNA

mensageiro de células de macaco, RNA transpor-

tador de células de coelho e aminoácidos ativos de

células de sapo. A proteína produzida teria uma

sequência de aminoácidos idêntica à do:

a) rato.

b) sapo.

c) coelho.

d) macaco.

e) macaco e do rato.

EXERCÍCIOS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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3. (UFMS ) A figura a seguir mostra a porcentagem

de ribossomos presentes em polissomos, em oócitos

não fertilizados de ouriço-do-mar (0h), e em deter-

minados períodos de tempo após a fertilização.

No oócito não-fertilizado, menos de 1% dos

ribossomos estão presentes em polissomos, sendo

que 2 horas após a fertilização, cerca de 20% deles

estão presentes nos polissomos, embora nenhum

RNAm novo seja produzido durante esse período.

A forma correta de interpretarmos esses dados é que:

a) os polissomos observados no período pós-fertil-

ização correspondem à associação de ribossomos

e RNAr, enquanto fazem a transcrição das infor-

mações contidas nesses filamentos de RNA.

b) a presença dos polissomos sugere que essa orga-

nização não está obrigatoriamente associada à tran-

scrição e tradução da informação genética do RNAm.

b) a presença dos polissomos indica claramente

que uma grande quantidade de RNAr foi transpor-

tada pelo gameta masculino, o que justifica as ativ-

idades de síntese observadas após a fertilização.

d) uma determinada fração de RNAm, pré-exis-

tente e estocada no citoplasma do oócito, começa

a ser traduzida quando o desenvolvimento se inicia,

após a fertilização.

e) após a fertilização, ocorre uma intensa atividade

de transcrição da informação genética presente

nos cromossomos do gameta masculino.

4. (UFT) As atividades celulares são orientadas pelas

informações contidas no DNA, que são decodifi-

cadas em proteínas através dos mecanismos de tran-

scrição e tradução. O que faz uma baleia parecer uma

baleia são suas proteínas. Assim, as proteínas deter-

minam as funções vitais da baleia, como de todos

os seres vivos. Para ditar o desenvolvimento de um

organismo, a informação do DNA deve, de algum

modo, ser convertida em proteínas. Esta conversão

ocorre porque o DNA contém um código genético

para os aminoácidos que compõem as proteínas.

Neste código, cada aminoácido É representado por

uma sequência de pares de bases, e esta sequência

É refletida na sequência de aminoácidos reunidos

em uma cadeia proteica. Assim, traduzir o código

genético significa passar o código de sequência de

bases para uma sequência de aminoácidos.

Deste modo, o DNA É decodificado na forma de

uma proteína estrutural ou enzimática que, por

sua vez, É responsável por uma característica do

organismo.

Podemos afirmar que:

I. Esta decodificação se faz através da leitura de

sequências de três nucleotídeos, chamados códons,

que especificam aminoácidos.

II. Os códons diferem entre diferentes táxons

de seres vivos; há códons que não codificam

aminoácidos.

III. A decodificação ocorre no citoplasma celular,

em estruturas chamadas ribossomos, a partir de

uma fita simples de DNA que deixa momentanea-

mente o núcleo somente para tal função.

IV. Cada códon traduz apenas um aminoácido.

V. Alguns aminoácidos são codificados por mais

de um códon. A isto chamamos degeneração do

código, o que possivelmente traz maior estabili-

dade contra mutações no DNA.

Indique a alternativa em que todas as afirmativas

são falsas.

a) I e III b) II, III e IV c) II e III d) II, III e V

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5. (UEPB) Observe o gráfico abaixo que relaciona

a concentração de certo grupo de enzimas com a

regressão da cauda do girino. Em seguida, analise

as proposições apresentadas.

I. A regressão da cauda dos girinos se dá pela autode-

struição de células pelas enzimas lisossômicas. O

material resultante da autodigestão da cauda entra

na circulação sanguínea e É reutilizado.

II. A função dos lisossomos É a digestão intracelular,

que ocorre nos vacúolos digestivos. Estes podem

resultar da fusão dos lisossomos com fagossomos

ou pinossomos, ou podem ser formados por lisos-

somos que englobaram partes desgastadas da

própria célula, o que permite reaproveitar seus

componentes. Na espécie humana encontraremos

apenas o primeiro processo de formação de vacúolos

digestivos.

III. O girino É a fase larval aquática dos anfíbios

da ordem Anura. A metamorfose É marcada pelo

desaparecimento da cauda e das brânquias, apare-

cimento dos pulmões, transformação do coração,

encurtamento do intestino e surgimento das pernas,

dentre outras alterações.

Está(ão) correta(s) a(s) proposição(ões):

a) I, II e III.

b) I e II, apenas.

c) II e III, apenas.

d) I, apenas.

e) I e III, apenas.

6. (UFC) Células animais com função secretora apre-

sentam abundância de retículo endoplasmático

granuloso (rugoso) e complexo golgiense, estru-

turas que se localizam próximas uma à outra e que

trabalham em conjunto. Nesse trabalho em parceria,

o retículo endoplasmático granuloso:

a) libera proteínas digestivas em vesículas denom-

inadas lisossomos, que atuarão em conjunto com

os tilacoides do complexo golgiense.

b) produz fosfolipídios de membrana que serão

processados no complexo golgiense e liberados no

citoplasma para formação de novos ribossomos.

c) sintetiza proteínas e as transfere para o complexo

golgiense, que as concentra e as libera em vesículas,

que terão diferentes destinos na célula.

d) funde-se ao complexo golgiense para formar o

acrossomo dos espermatozóides, responsável pela

digestão da parede do óvulo e pela penetração nesse.

e) acumula os polissacarídeos de parede celular,

produzidos no complexo golgiense, e os processa,

antes de liberar as vesículas que se fundirão com

a membrana plasmática.

GABARITO: 1E, 2D, 3D, 4C, 5E, 6C