ácidos Nucleicos - Duplicação Do Dna E Síntese Protéica.ppt 2z212t

Duplicação do DNA & Síntese de proteínas Aula de

Biologia Tema: Duplicação do DNA & Síntese Protéica Paulo [email protected]

ÁCIDOS NUCLÉICOS 1) Conceito: Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências 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

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

ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.

Podemos verificar que: Timina (T) está presente somente no DNA E Uracila somente no RNA São bases do DNA Adenina Timina Guanina Citosina São bases do RNA Adenina Uracila Guanina Citosina

ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de anéis.

Bases Pirimídicas Contém apenas 1 anel na estrutura molecular

Bases Púricas Contém 2 anéis na estrutura molecular

ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas O Pareamento das Bases Nitrogenadas se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.

No NoRNA DNA Guanina Adenina Comosempre sempre não possui se seliga liga Timina, aaCitosina Timina Adeninae se vice-versa liga a Uracila

Adenina Guanina

Citosina Timina

Formação de 3 2 ligações de Hidrogênio

ÁCIDOS NUCLÉICOS 3) Bases Nitrogenadas 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

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

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 RNA RNATransportador Ribossômico mensageiro Participa Transporta Leva o código da constituição Aminoácidos genético dos doaté DNA Ribossomos. o local parada o São citoplasma síntese armazenados deonde proteínas ocorrerá no núcleo na Traduação. a (nucléolo). Tradução.

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

ÁCIDOS NUCLÉICOS 6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico) Forma Estrutural

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)

ÁCIDOS NUCLÉICOS Principais diferenças entre RNA e DNA Estrutura da Molécula

RNA

DNA

Bases Púricas

Bases Pirimídicas

Adenina

Uracila

Fita Simples Guanina

Citosina

Adenina

Timina

Fita Dupla Guanina

Citosina

Pentose

Função na célula

Ribose

Síntese de Proteínas (RNAm e RNAt) e formação de ribossomos(RNAr)

Desoxirri bose

Armazenamento e transmissão de informação genética

DUPLICAÇÃO DO DNA 1) A Estrutura do DNA Elucidada em 1953 por Watson e Crick o Modelo Helicoidal – Dupla Hélice

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.

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? OsEssa nucleotídos energia liberada que chegam é então carragam utilizada consigo pela 3 grupos Enzimafosfatos. DNA polimerase Quando opara nucleotídeo unir um é inseridonucleotídeo na fita há liberação ao outro. de energia

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

Semiconservativa

A medida que vão avançando elas vão se encontrando até duplicar o DNA inteiro.

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.

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’ Etapas da duplicação

2) 3) 4)ANa 1) Sófita Na medida que de frente o cima DNA que vai apresenta éa chamada ahelicase enzima fita uma vaihelicase líder abrindo orientação poisaabrindo se dupla anti-paralela encontra hélice a dupla na a hélice. DNA entrepolimerase as duas (5’ fitas. vai orientação correta  3’) sintetizando a fita líder

6) 8)7) AIsso No fita Dessa final de maneira, baixo do processo: é chamada a fita Os 5) significa que se a fita primers de retardada fita retardada, da fita éna sintetizada retardada pois nesse de são líder está orientação removidos trechos caso (5’ aem DNA etrechos os polimerase fragmentos a partir correta  3’) a outra não de alonga deprimers DNAesta unidos formando fita no pela sentido DNA vários está. fragmentos contrário polimerase. à helicase. de DNA.

DUPLICAÇÃO DO DNA 4) Video

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 1) Visão Geral A síntese de proteínas contém duas etapas: 1) Transcrição (núcleo) DNA  RNA

2) Tradução (citoplasma) Formação do Polipeptídio

Em resumo: A Síntese de Proteínas consiste em unir aminoácidos de acordo com a seqüência de códons presentes no RNAm

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)

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) Transcrição AComo O Sempre A RNA promotor RNA Quem apolimerase RNA polimerase antes realiza polimerase apresenta de ase cada só liga gene pode uma transcrição consegue ao promotor sequência existe transcrever identificar um do eDNA trecho de abre trechos bases éos aade do DNA enzima que dupla DNA chamado a RNA hélice genes??? que RNAsejam polimerase Polimerase do promotor. DNA genes! e iniciareconhece. o processo de transcrição!!!

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 2) Transcrição em vídeo

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 3) Transcrição em Procariotos a) b) c) d)

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

RNA Procariótico

seqüência não codificante

Seqüência α

P

Seqüência β

Seqüência γ

5’

3’ Proteína α

Proteína β

Proteína γ

RNA Eucariótico P

Seqüência Codificante 5’

3’ Proteína

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 3) Transcrição em procaritos - Vídeo

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.

Dessa Este O Na Enzimas RNA transcrição processo maneira mensageiro denominadas de somente tanto retirada que oso Nucleases dos RNAm Éxons possui Ligases Íntrons quanto contendo Éxons irão retiram recebe erealizar osÍntrons Éxons Íntrons todos o nome a ééos Íntros união que chamado são vai deixando depara transcritos. todos deaPrimário. segunda no os Éxons RNAm formando etapa somente Splicing da Síntes um os Éxons RNAm de Proteínas, Secundário a Tradução no citoplasma da célula.

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona a incorporação de aminoácidos em uma proteína. a) b) c) d)

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

Metionina

Prolina RNA mensageiro

Códon

Serina

Aminoácidos

Ribossomo Anticódon

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução ADessa Cada Na Lembre-se Tradução AOs Tradução Tabela 3códigos maneira Bases ocorre de docada (triplet) do que Código cada Gene nas CÓDON existem CÓDON do organelas Genético dogene DNA (3 Códons do bases do são RNAm nos celulares DNA de do Início chamadas possui RNAm) transcrito informa (AUG) recebe 3codifica Ribossomos. bases equal oCódons em nome aminoácido CÓDONS nitrogenadas umde de Aminoácido. Estes Código. Parada depossuem será RNA que (UAA), 2 subunidades, complementa incorporado 1 CÓDON (UAG) mensageiro. na as seu =proteína quais 1 respectivo eAMINOÁCIDO. (UGA) se unem dependendo CÓDIGO. quando o do Ribossomos códon presente se ligano aoRNAm RNAm.

Código

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução

Códon de parada (UAA)

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Resumo

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução em vídeo

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

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

SÍNTESE DE PROTEÍNAS 5) Tradução Destino dos polipeptídios transcritos

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).

Podemos dizer também Porém, Dizemos Então, Existem o há Código que apenas mais o Genétigo Código de20 um é que o Código Genético não Genético aminoácidos códon é Ambíguo: épara Degenerado diferentes certos um único universal, pois os códons códon para aminoácidos. não Redundante. 60 especifica códons. mais têm ou o mesmo significado doem quequase um aminoácido. todos os organismo do planeta.

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.