O que é DNA?

Questions and Answers

O que acontece com o piruvato ao final da glicólise?

duas moléculas de piruvato

Como o NADH é regenerado para NAD+ quando o oxigênio está presente?

passa seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons

Como o oxigênio é utilizado na fosforilação oxidativa?

Aceita elétrons e prótons para formar água (correct)

Produz CO2 para formar ATP

Remove elétrons dos NADHs

Aceita elétrons e reage diretamente com o ATP

Qual enzima é responsável por oxidar o glicerol 3-fosfato de volta a DHAP na membrana interna mitocondrial?

glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial Signup and view all the answers

O que é convertido em FADH₂ durante a oxidação do glicerol 3-fosfato na mitocôndria?

FAD Signup and view all the answers

O malato é transportado para a matriz mitocondrial através de um ______ que troca malato por alfa-cetoglutarato.

antiportador Signup and view all the answers

O ciclo de Kalvin ocorre na membrana plasmática.

False Signup and view all the answers

O que é DNA? Qual a importância da sua estrutura única?

DNA significa ácido desoxirribonucléico e é uma molécula hereditária que armazena instruções para direcionar as atividades celulares. Signup and view all the answers

Onde o DNA é encontrado e qual sua importância nas atividades celulares?

O DNA está presente em animais, plantas, bactérias, vírus e em tudo que se multiplica. Sua estrutura única permite armazenar instruções para as atividades celulares. Signup and view all the answers

Explique o que são mutações e seus efeitos no DNA.

As mutações são alterações na sequência de nucleotídeos do DNA que podem afetar a função de um gene. Podem resultar em doenças, disfunções e até mesmo câncer. Signup and view all the answers

Descreva como ocorre a replicação do DNA e mencione as principais enzimas envolvidas.

A replicação do DNA envolve a etapa em que a dupla hélice se desenrola, sendo replicada por enzimas como helicase, DNA primase, DNA polimerases I, II, III, DNA ligase, entre outras. Signup and view all the answers

Qual a função do RNA na complementação entre DNA e RNA? Descreva o emparelhamento correto de bases.

O RNA ajuda na síntese de proteínas por complementar as bases do DNA. O emparelhamento correto é Adenina (A) com Uracila (U), Citosina (C) com Guanina (G), e Timina (T) com Adenina (A) no RNA. Signup and view all the answers

Por que a compactação do DNA é importante? Cite pelo menos duas funções da compactação do DNA.

A compactação do DNA economiza espaço dentro da célula e protege o DNA de danos externos. Além disso, a estrutura compactada regula a acessibilidade aos genes e facilita processos celulares como replicação e transcrição. Signup and view all the answers

Study Notes

Estrutura do DNA

O DNA é uma molécula longa composta de monômeros chamados nucleotídeos.
A espinha dorsal do DNA é formada pela alternância de açúcares e fosfatos mantidos juntos por uma forte ligação.
Os degraus da escada são formados pelas quatro bases de nitrogênio e são mantidos juntos por ligações de hidrogênio fracas.

Componentes do DNA

Bases nitrogenadas purinas: adenina (A) e guanina (G).
Bases nitrogenadas pirimidinas: citosina (C), timina (T) e uracila (U, encontrada apenas no RNA).

Diferenças entre bases pirimidinas

Timina: grupo metil e um oxigênio a mais em relação à uracila.
Uracila: não possui grupo metil e um oxigênio a menos em relação à timina.

Diferenças entre bases purinas

Adenina: grupo amina e um oxigênio a menos em relação à guanina.
Guanina: grupo amina e um oxigênio a mais em relação à adenina.

Compactação do DNA

A compactação do DNA permite que ele seja organizado de forma eficiente em um espaço limitado.
Protege o DNA de agentes externos que podem danificá-lo.
Regula a expressão gênica.
Permite a segregação adequada do DNA durante a divisão celular.
Facilita processos celulares como a replicação, transcrição e reparação do DNA.

Cromatina

É o complexo DNA-proteínas que forma o material genético nos organismos eucariontes.
Histonas (H2A, H2B, H3 e H4) formam o nucleossomo, que é o primeiro nível de compactação do DNA.

Replicação do DNA

Reconhecimento da região promotora pela enzima DNA topoisomerase, que reduz a tensão da dupla hélice.
Rompimento das ligações de hidrogênio pela enzima DNA helicase.
Ligação de proteínas SSB às fitas moldes para evitar que a dupla hélice se una novamente.
Inserção de primers de RNA pela DNA primase.
Pareamento entre as bases nitrogenadas da fita molde com os 2-desoxirribose nucleotídeo 5'-trifosfato.
Ação da DNA polimerase III estabelecendo as ligações fosfodiésteres entre os nucleotídeos adjacentes na fita 3'-5' (contínua) no sentido 5'-3' complementar ao molde.
Laçamento e inversão da fita molde 5'-3' (descontínua) para síntese da fita complementar, com vários primers de RNA precisando ser inseridos na síntese dessa.
Remoção dos primers de RNA substituindo-os por DNA através da enzima DNA polimerase I.
Correção de pareamentos incorretos pela DNA polimerase II.
Estabelecimento da ligação dos fragmentos de Okazaki pela DNA ligase.
Ação da DNA girase aumentando a tensão do DNA, formando a dupla hélice.

Glicólise

Etapa 1: transferência de um grupo fosfato de ATP para glicose, formando glicose-6-fosfato.
Etapa 2: conversão de glicose-6-fosfato em seu isômero, frutose-6-fosfato.
Etapa 3: transferência de um grupo fosfato de ATP para frutose-6-fosfato, produzindo frutose-1,6-bifosfato.
Etapa 4: divisão de frutose-1,6-bifosfato em dois açúcares com três carbonos: fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP) e gliceraldeído-3-fosfato.
Etapa 5: conversão de DHAP em gliceraldeído-3-fosfato.
Etapa 6: oxidação de gliceraldeído-3-fosfato, reduzindo NAD+ para NADH e H+.
Etapa 7: doação de um grupo fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para ADP, formando ATP e transformando-se em 3-fosfoglicerato.
Etapa 8: conversão de 3-fosfoglicerato em seu isômero, 2-fosfoglicerato.
Etapa 9: perda de uma molécula de água, tornando-se fosfoenolpiruvato (PEP).
Etapa 10: doação de um grupo fosfato do PEP para ADP, formando ATP e piruvato.

Destino do piruvato e NADH

O piruvato pode ser quebrado até dióxido de carbono na respiração celular, produzindo muitas moléculas de ATP.
O NADH não pode simplesmente se acumular dentro da célula.
Existem duas maneiras básicas de regenerar NAD+: quando o oxigênio está presente, o NADH pode passar seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons, regenerando NAD+ para ser usado na glicólise; quando o oxigênio está ausente, as células podem usar outras vias mais simples para regenerar NAD+, como a fermentação.

Oxidação do piruvato

O piruvato é convertido em acetil CoA, que serve de combustível para o ciclo de Krebs.
A adição de CoA ajuda a ativar o grupo acetil, preparando-o para sofrer as reações necessárias para entrar no ciclo de Krebs.

Ciclo de Krebs

Etapa 1: ligaçao do acetil CoA ao oxaloacetato, liberando o grupo CoA e formando citrato.
Etapa 2: conversão do citrato em seu isômero, isocitrato.
Etapa 3: oxidação do isocitrato, libertando uma molécula de dióxido de carbono e reduzindo NAD+ para NADH.
Etapa 4: oxidação do alfacetoglutarato, reduzindo NAD+ para NADH e libertando uma molécula de dióxido de carbono.
Etapa 5: substituição do CoA do succinil por um grupo fosfato, que em seguida é transferido ao ADP para formar ATP.
Etapa 6: oxidação do succinato, formando fumarato e reduzindo FAD para FADH2.
Etapa 7: adição de água ao fumarato, convertendo-o em malato.
Etapa 8: oxidação do malato, regenerando o oxaloacetato inicial.

Cadeia de transporte de elétrons

Entrada dos elétrons: NADH e FADH2 doam elétrons à cadeia de transporte de elétrons.
Complexo I (NADH desidrogenase): NADH doa dois elétrons ao complexo I, que bombeia quatro prótons (H⁺) da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana.
Complexo II (succinato desidrogenase): FADH2 doa elétrons ao complexo II, que não bombeia prótons, mas transfere elétrons para a ubiquinona (Q).
Transferência de elétrons: a ubiquinona (CoQ) recebe elétrons do complexo I e II e transfere para o complexo III.
Oxigênio: aceita elétrons e prótons para formar água no final da cadeia de transporte de elétrons.### Cadeia de transporte de elétrons
Complexo III (citocromo c redutase): Transfere elétrons da ubiquinona reduzida (CoQH₂) para o citocromo c, bombeando 4 prótons para o espaço intermembrana.
Citocromo c: Transfere os elétrons do complexo III para o complexo IV.
Complexo IV (citocromo c oxidase): Transfere os elétrons do citocromo c para o oxigênio, reduzindo-o a água (H₂O), bombeando mais prótons para o espaço intermembrana.

Gradiente de prótons

A transferência de elétrons ao longo da cadeia cria um gradiente eletroquímico (força protomotriz) através da membrana interna mitocondrial devido ao acúmulo de prótons no espaço intermembrana.

ATP sintase (Complexo V)

Utiliza a energia do gradiente de prótons para sintetizar ATP.
Os prótons fluem de volta para a matriz através da ATP sintase, fornecendo a energia necessária para converter ADP e fosfato inorgânico (Pi) em ATP.

Lançadeira de glicerol 3-fosfato

Transfere os elétrons do NADH gerado no citosol durante a glicólise para a matriz mitocondrial.
O NADH produzido durante a glicólise doa seus elétrons para a dihidroxiacetona fosfato (DHAP), convertendo-a em glicerol 3-fosfato.

Fotofosforilação

A luz é absorvida pelos pigmentos fotossintéticos do Fotossistema II (PSII).
A água é dividida (fotólise) em oxigênio, prótons (H⁺) e elétrons.
Os elétrons resultantes da fotólise são fornecidos ao PSII para preencher a lacuna deixada pelos elétrons excitados.
Os elétrons excitados do PSII são transferidos para uma molécula de plastoquinona (PQ), que é reduzida a plastoquinol (PQH₂).
PQH₂ transporta os elétrons (e os prótons) da membrana do tilacoide para o complexo citocromo b6f.
O gradiente de prótons criado pelo bombeamento de prótons através do complexo citocromo b6f é utilizado pela ATP sintase para produzir ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico (Pi).

Ciclo de Kalvin

Na primeira etapa do ciclo, a enzima rubisco (RuBP carboxilase-oxigenase) catalisa a ligação do CO² a um açúcar com cinco carbonos chamado ribulose bifosfato (RuBP).
A molécula de seis carbonos resultante é instável e rapidamente se divide em duas moléculas de um composto com três carbonos chamado 3-fosfoglicerato (3-PGA).
Cada molécula de 3-PGA recebe um grupo fosfato do ATP, tornando-se uma molécula duplamente fosforilada chamada 1,3-bifosfoglicereato (e deixando um ADP como subproduto).
As moléculas de 1,3-bifosfoglicerato são reduzidas (ganham elétrons). Cada molécula recebe dois elétrons do NADPH e perde um de seus grupos fosfato, tornando-se um açúcar de três carbonos chamado gliceraldeído-3-fosfato (G3P).

Composição da Membrana Plasmática

Os fosfolipídios compõem o tecido básico da membrana plasmática e são anfifílicos, ou seja, têm regiões hidrofílicas e hidrofóbicas.
As proteínas integrais de membrana são integradas à membrana e têm pelo menos uma região hidrofóbica que as ancora no interior hidrofóbico da bicamada de fosfolipídios.
As proteínas periféricas de membrana são encontradas no exterior e no interior das superfícies das membranas, conjugadas tanto às proteínas integrais quanto aos fosfolipídios.
Os carboidratos são o terceiro maior componente da membrana plasmática e são encontrados na superfície externa das células, associados às proteínas (formando as glicoproteínas) ou aos lipídios (formando os glicolipídios).