Ácidos Nucleicos e Síntese Proteica PDF

ÁCIDOS NUCLEICOS E SÍNTESE PROTEICA Revisão 10ºano - BIOMOLÉCULAS  Experiências de Griffith (1928) Os trabalhos realizados pelo bacteriologista Frederick Griffith abriram caminho para um conjunto de trabalhos experimentais que viriam a permitir identificar o material genético. PROCEDIMENTO E...

ÁCIDOS NUCLEICOS E SÍNTESE PROTEICA Revisão 10ºano - BIOMOLÉCULAS  Experiências de Griffith (1928) Os trabalhos realizados pelo bacteriologista Frederick Griffith abriram caminho para um conjunto de trabalhos experimentais que viriam a permitir identificar o material genético. PROCEDIMENTO Experiências de Griffith (1928) RESULTADOS Experiências de Griffith (1928) Griffith sugeriu que as bactérias mortas do tipo S deveriam transmitir alguma substância química às bactérias do tipo R, de tal forma que estas seriam capazes de produzir uma cápsula, tornando-se assim virulentas. Designou este fenómeno por transformação.  Ácidos nucleicos e síntese proteica Transformação pelo DNA – Trabalho de Avery e colaboradores A descoberta da natureza (1944) química do princípio transformante surgiu, em 1944, como resultado de trabalhos de investigação realizados por uma equipa de investigadores norte-americanos (Oswald Avery, Collin PROCEDIMENTO MacLeod e Maclyn McCarty). RESULTADOS Estes resultados permitiram a estes investigadores concluírem que o DNA era o princípio transformante, que passa das bactérias do tipo S mortas para as bactérias do tipo R, dando-lhes a informação necessária  Ácidos nucleicos e síntese proteica Trabalho de Hershey e Chase (1953) Em 1953, Alfred Hershey e Martha Chase utilizaram vírus que infetam bactérias, por isso chamados bacteriófagos, contribuindo para confirmar definitivamente que a molécula de DNA é o suporte físico da informação genética e não as proteínas. Os resultados de Hershey e Chase indicaram que o DNA dos bacteriófagos penetra na célula bacteriana, mas as proteínas do bacteriófago não o fazem. Assim, concluíram que é o DNA, e não as proteínas, a molécula responsável pela informação genética dos bacteriófagos. Genoma Genoma Conjunto completo da informação Necessária para o desenvolvimento, contida no DNA de uma célula, ser a sobrevivência, a regulação e a vivo ou espécie reprodução de um ser vivo Genoma Genómica Ciência que se dedica ao estudo do genoma e a comparação entre genomas de diversos seres vivos Ácidos Nucleicos Ácidos Nucleicos Utilizados para o armazenamento e a expressão da informação genética  Composição dos ácidos nucleicos Os ácidos nucleicos são moléculas constituídas por unidades básicas designadas nucleótidos. Cada nucleótido é formado por uma base nitrogenada, uma pentose (glícido com cinco carbonos) e um grupo fosfato (ácido fosfórico). O conjunto formado pela pentose e pela base nitrogenada é designado nucleósido. Os nucleótidos são os monómeros dos ácidos nucleicos. (Os algarismos assinalados com ‘ referem-se ao número de ordem atribuído aos carbonos da pentose.) Composição e estrutura dos ácidos nucleicos Base Grupo Nucleótido Pentose nitrogenada fosfato Os ácidos nucleicos são polímeros cujos monómeros se designam nucleótidos. Composição e estrutura dos ácidos nucleicos Os desoxirribonucleótidos diferem dos ribonucleótidos. DNA RNA A A T U C C G G Composição e estrutura dos ácidos nucleicos : : Bases nitrogenadas DNA RNA Composição e estrutura dos ácidos nucleicos Os nucleótidos ligam-se entre si por ligações fosfodiéster, entre o grupo fosfato de um nucleótido e o carbono 3’ da pentose do nucleótido seguinte. Uma cadeia polinucleotídica tem duas extremidades: 5’ e 3’. A polimerização de uma cadeia ocorre no sentido 5’- 3’ Estrutura e funções do DNA A molécula de DNA é uma dupla hélice de diâmetro uniforme, formada por duas cadeias polinucleotídicas. As cadeias enrolam-se em espiral no sentido dos ponteiros do relógio, em torno de um eixo imaginário. Estrutura e funções do DNA As duas cadeias são antiparalelas, correm em sentidos opostos. As bases nitrogenadas emparelham de forma complementar: adenina emparelha com timina citosina emparelha com guanina  Ácidos nucleicos e síntese proteica Componentes dos nucleótidos do DNA e do RNA  Ácidos nucleicos e síntese proteica Ligação entre nucleótidos de uma cadeia  Ácidos nucleicos e síntese proteica Modelo da dupla hélice do DNA A molécula de DNA tem uma estrutura em dupla hélice formada por duas cadeias antiparalelas, ou seja, desenvolvem-se em sentidos opostos. Cada uma das cadeias é formada por: - um “esqueleto” de pentoses e grupos fosfato, que se localizam na parte mais externa da molécula. - bases nitrogenadas, que se localizam no seu interior, fazendo a ligação entre as duas cadeias. Os nucleótidos que formam cada cadeia polinucleotídica ligam-se entre si através de ligações covalentes (do tipo fosfodiéster), que se estabelecem entre o grupo fosfato e os carbonos 3' e 5' das pentoses.  Ácidos nucleicos e síntese proteica Modelo da dupla hélice do DNA Cada cadeia de nucleótidos apresenta uma extremidade designada 3' e outra 5'. Cada cadeia desenvolve-se em sentidos opostos, iniciando- se na extremidade 5' e terminando na extremidade 3’. Assim: - à extremidade 5' de uma cadeia irá corresponder a extremidade 3' da outra cadeia - por esta razão, as cadeias designam-se antiparalelas. A ligação entre as duas cadeias faz-se por pontes de hidrogénio entre as bases nitrogenadas, verificando-se uma complementaridade: - adenina só emparelha com a timina (por duas pontes de hidrogénio) - a guanina só emparelha com a citosina (por três pontes de hidrogénio)  Ácidos nucleicos e síntese proteica Moléculas de RNA As moléculas de RNA são sintetizadas usando o DNA como molde e podem apresentar, sob o ponto de vista de estrutura e função, diferentes formas. As moléculas de RNA que estão envolvidas na síntese de proteínas podem ser classificadas em: RNA mensageiro (mRNA) RNA ribossómico (rRNA) RNA de transferência (tRNA)  Ácidos nucleicos e síntese proteica Modelos de replicação do DNA Modelo conservativo Modelo semiconservativo Modelo dispersivo  Ácidos nucleicos e síntese proteica Replicação semi-conservativa – Trabalhos de Meselson e Stahl PROCEDIMENTO RESULTADOS 1. Cultivaram bactérias (E.coli) num meio de cultura com 15N. 2. Após várias gerações de bactérias se terem desenvolvido no meio com nitrogénio pesado, foram transferidas para um meio de cultura com nitrogénio leve (14N). 3. Imediatamente após a transferência, foi retirada uma amostra de onde se extraiu o DNA que foi sujeito a centrifugação. 4. Ao fim de 20 minutos (tempo necessário para que estas bactérias se dividam e originem uma nova geração), foi INTERPRETAÇÃO retirada uma amostra, extraído o DNA e centrifugado. 5. Ao fim de 40 minutos, foi retirada uma nova amostra que foi sujeita ao procedimento anterior (extração e  Ácidos nucleicos e síntese proteica Previsões dos diferentes modelos de replicação vs. Resultados deresultados A confrontação dos Meselson obtidosepor Stahl Meselson e Stahl com as previsões dos diferentes modelos permitem validar a hipótese semiconservativa e rejeitar as hipóteses conservativa e dispersiva. Modelo (ou hipótese) Modelo (ou hipótese) Modelo (ou hipótese) conservativo semiconservativo dispersivo  Ácidos nucleicos e síntese proteica Replicação do DNA ao longo de três gerações  Ácidos nucleicos e síntese proteica Replicação do DNA  Ácidos nucleicos e síntese proteica Verificação das aprendizagens Nas questões que se seguem, selecione as opções corretas. 1. As moléculas de DNA são, normalmente, formadas por uma cadeia ____________na qual é possível encontrar _______________. (A) simples... timina e uracilo (B) dupla... timina e uracilo (C) simples... adenina e citosina (D) dupla... adenina e citosina 2. Considere uma célula de um organismo eucarionte pluricelular, cuja relação das bases nitrogenadas de um dos seus ácidos nucleicos é (A+T)/(C+G) = 0,46. Tendo em consideração estes dados, pode afirma-se que (A) a célula não possui uracilo (B) a relação A/T é menor que 1. (C) o ácido nucleico da célula apresenta mais timina do que citosina. (D) o ácido nucleico da célula apresenta mais guanina do que adenina.  Ácidos nucleicos e síntese proteica Verificação das aprendizagens 3. São características do ácido ribonucleico ESTRUTURA I. Dupla hélice (A)II, 1, b. II. Cadeia simples (B)II, 2, b. COMPOSIÇÃO 1. Presença de uracilo 2. Presença de timina (C)II, 1, a. FUNÇÃO a. Síntese de proteínas (D)II, 2, a. b. Transcrição 4. Durante a replicação do DNA, a síntese das novas cadeias é feita pela ação das enzimas (A) DNA polimerases que adicionam nucleótidos no sentido 3' ➝ 5’ (B) helicases, que adicionam nucleótidos no sentido 3' ➝ 5' (C) DNA polimerases que adicionam nucleótidos no sentido 5' ➝ 3' (D) helicases, que adicionam nucleótidos no sentido 5' ➝ 3' ÁCIDOS NUCLEICOS E SÍNTESE PROTEICA