Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

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Duplicação do DNA & Síntese de Duplicação do DNA & Síntese de proteínas proteínas

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Duplicação do DNA & Síntese de proteínas. ÁCIDOS NUCLÉICOS. 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: - PowerPoint PPT Presentation

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Duplicação do DNA & Síntese de proteínasDuplicação do DNA & Síntese de proteínas

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS1) 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

NucleotídeoNucleotídeo

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS2) 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 NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.

São bases do DNA

AdeninaTiminaGuaninaCitosina

São bases do RNA

AdeninaUracilaGuaninaCitosina

Podemos verificar que: Timina (T) está presente

somente no DNA

Podemos verificar que: Timina (T) está presente

somente no DNA

E Uracila somente no RNAE Uracila somente no RNA

Page 5: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

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

Bases PirimídicasContém apenas 1 anel na

estrutura molecular

Bases PúricasContém 2 anéis na estrutura

molecular

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas

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

No DNAAdenina sempre se liga a Timina

e vice-versa

Adenina Timina

Formação de 2 ligações de Hidrogênio

Formação de 2 ligações de Hidrogênio

No DNAGuanina sempre se liga a Citosina

e vice-versa

Formação de 3 ligações de Hidrogênio

Formação de 3 ligações de Hidrogênio

CitosinaGuanina

No RNAComo não possui Timina, Adenina se liga a Uracila

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ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS3) Bases Nitrogenadas

3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas

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

RNAComo não possui Timina

Adenina ligará sempre com UracilaE vice-versa

RNAComo não possui Timina

Adenina ligará sempre com UracilaE vice-versa

Page 8: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS4) Pentose

Pentoses dos Ácidos NucléicosRNA DNA

No RNA a pentose presente é a Ribose

No DNA a Pentose presente é a Desoxirribose

Page 9: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS5) RNA (Ácido Ribonucléico)

Características:

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

2. Estrutura: 1 Fita (fita simples)

3. Nucleotídeo contendo:a) Riboseb) Bases Nitrogenadas:

Uracila, Adenina, Guanina e Citosinac) Fosfato

4. Tipos de RNA:a) RNAm (Mensageiro)b) RNAt (Transportador)c) RNAr (Ribossômico)

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

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

RNA TransportadorTransporta Aminoácidos até o local da

síntese de proteínas na Traduação.

RNA TransportadorTransporta Aminoácidos até o local da

síntese de proteínas na Traduação.

RNA RibossômicoParticipa da constituição dos Ribossomos.

São armazenados no núcleo (nucléolo).

RNA RibossômicoParticipa da constituição dos Ribossomos.

São armazenados no núcleo (nucléolo).

Page 10: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS5) 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 NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Forma Estrutural

Page 12: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)

Características:

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

2. Nucleotídeo contendo:a) Desoxirriboseb) Bases Nitrogenadas:

Timina, Adenina, Guanina e Citosinac) Fosfato

3. Relação das Basesa) A/T = 1b) G/C = 1

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

Page 13: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOSÁCIDOS NUCLÉICOS

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA1) A Estrutura do DNA

Elucidada em 1953 por Watson e Cricko Modelo Helicoidal – Dupla Hélice

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA2) 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 DNADUPLICAÇÃO DO DNA3) 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

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?

Para este processo ocorrer é necessário energia! De onde será que vem essa energia?

Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é inserido na fita há liberação de energia

Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é inserido na fita há liberação de energia

Energia

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

nucleotídeo ao outro.

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

nucleotídeo ao outro.

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA3.1) Origem de Replicação Por ser muito extenso o DNA

é aberto em locais específicos chamados Origens 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.

As origens de replicação formam “bolhas de

replicação” que avançam para os dois lados

simultâneamente.

Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional

Por isso a replicação do DNA é dita Bidirecional

A medida que vão avançando elas vão se encontrando até

duplicar o DNA inteiro.

A medida que vão avançando elas vão se encontrando até

duplicar o DNA inteiro.Semiconservativa

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DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA3.2) 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 DNADUPLICAÇÃO DO DNA3.3) 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.

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

Etapas da duplicaçãoEtapas da duplicação

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

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

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.

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.

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.

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.

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.

8) No final do processo: Os primers da fita retardada são removidos e os fragmentos

de DNA unidos pela DNA polimerase.

Page 20: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

DUPLICAÇÃO DO DNADUPLICAÇÃO DO DNA4) Video

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS1) Visão Geral

Em resumo: A Síntese de Proteínas consiste em unir

aminoácidos de acordo com a seqüência de códons presentes no RNAm

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

Page 22: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS2) 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)

Gene

Page 23: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS2) Transcrição

Quem realiza a transcrição do DNA é a enzima RNA Polimerase

Quem realiza a transcrição do DNA é a enzima RNA Polimerase

A RNA polimerase só pode transcrever trechos do DNA que sejam genes!

A RNA polimerase só pode transcrever trechos do DNA que sejam genes!

Como a RNA polimerase consegue identificar os

genes???

Como a RNA polimerase consegue identificar os

genes???

Sempre antes de cada gene existe um trecho de DNA chamado promotor.

Sempre antes de cada gene existe um trecho de DNA chamado promotor.

O promotor apresenta uma sequência de bases que a RNA polimerase

reconhece.

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!!!

A RNA polimerase se liga ao promotor e abre a dupla hélice do DNA e

inicia o processo de transcrição!!!

Page 24: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS2) Transcrição em vídeo

Page 25: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS3) 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’

Seqüência β

Proteína α Proteína β Proteína γ

Proteína

P

P Seqüência γSeqüência α

Seqüência Codificante

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SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS3) Transcrição em procariotos - Vídeo

Page 27: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons)

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

Na transcrição tanto os Éxons quanto os Íntrons

são transcritos.

Na transcrição tanto os Éxons quanto os Íntrons

são transcritos.

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

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

Enzimas denominadas Nucleases retiram todos os Íntros deixando no RNAm

somente os Éxons

Este processo de retirada dos Éxons recebe o nome

de Splicing

Este processo de retirada dos Éxons recebe o nome

de Splicing

Enzimas denominadas Ligases irão realizar a

união de todos os Éxons formando um RNAm

Secundário

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.

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

etapa da Síntes de Proteínas, a Tradução no

citoplasma da célula.

Page 28: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) 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) É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasmab) O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasmac) O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínasd) Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.

Metionina

Prolina

Códon

Anticódon

Serina

Aminoácidos

RNA transportador

Ribossomo

RNA mensageiro

Page 29: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Cada 3 Bases (triplet) do gene do DNA recebe o nome de Código.

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.

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.

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.

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)

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 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.

A Tradução ocorre nas organelas celulares chamadas Ribossomos. Estes possuem 2 subunidades, as quais se unem quando o

Ribossomos se liga ao RNAm.

Page 30: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Page 31: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Page 32: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Códon de parada(UAA)

Page 33: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Resumo

Page 34: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução em vídeo

Page 35: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Tradução no R.E.R

Page 36: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução no R.E.R. em vídeo

Page 37: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS5) Tradução

Destino dos polipeptídios transcritos

Page 38: Duplicação do DNA & Síntese de proteínas

SÍNTESE DE PROTEÍNASSÍNTESE DE PROTEÍNAS6) 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.

Existem apenas 20 aminoácidos diferentes

para 60 códons.

Então, há mais de um códon para certos

aminoácidos.

Então, há mais de um códon para certos

aminoácidos.

Dizemos que o Código Genético é Degenerado

ou Redundante.

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.

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.

Podemos dizer também que o Código Genético é universal, pois os códons têm o mesmo significado

em quase todos os organismo do planeta.