SLIDES BCM (2) PDF - Biologia Molecular

O que é o DNA? “A representação de todas as coisas vivas.” Biofísica britânica nascida em Londres, pioneira da biologia molecular e uma das mais brilhantes pesquisadoras inglesas do século XX, que, empregando a técnica da difração dos raios-X, concluiu que o DNA tinha forma helicoi...

O que é o DNA? “A representação de todas as coisas vivas.” Biofísica britânica nascida em Londres, pioneira da biologia molecular e uma das mais brilhantes pesquisadoras inglesas do século XX, que, empregando a técnica da difração dos raios-X, concluiu que o DNA tinha forma helicoidal (1949). Francis Crick e James Watson Onde o dna é encontrado? DNA ESTÁ DENTRO DE TODAS AS COISAS VIVAS. ANIMAIS, PLANTAS, BACTÉRIAS, VÍRUS, TUDO QUE SE MULTIPLICAR, TERÁ DNA. A estrutura única do DNA permite que ele seja uma molécula hereditária e armazene instruções para direcionar as atividades celulares. Éxons: Regiões codificadoras de proteínas. Inicialmente, os íntrons eram considerados parte do DNA- lixo, por serem regiões não-codificantes de proteínas. Regulação da Expressão Gênica: Essas sequências podem atuar como sítios de ligação para proteínas reguladoras ou elementos de resposta a sinais celulares, modulando assim a atividade gênica. Diversidade de Proteínas: O processo de splicing alternativo, que envolve a remoção de diferentes íntrons e a união de diferentes exons, pode gerar múltiplos mRNA e, consequentemente, diferentes proteínas a partir de um único gene. Isso aumenta a diversidade proteica e funcional do genoma. Proteção Contra Mutação: Íntrons atuam como uma espécie de "amortecedor" contra mutações prejudiciais nos exons. Se uma mutação ocorrer em um íntron, geralmente não afetará a função da proteína codificada pelo gene, pois o íntron é removido durante o splicing. Manutenção da Integridade do DNA: Alguns íntrons podem estar envolvidos na manutenção da integridade do DNA, por exemplo, na reparação de danos ao DNA ou na regulação dos telômeros. Retrotransposição e Evolução do Genoma Evitar Efeitos Nocivos de Transcrições Defeituosas MUTAÇÕES As mutações são alterações na sequência de nucleotídeos do DNA que podem afetar a função de um gene. Existem vários tipos de mutações, cada uma com diferentes efeitos sobre o material genético e a proteína que o gene codifica. Mutações do ponto de vista evolucionista foram necessárias para surgimento da variabilidade genética. Geralmente, mutações não são bem vindas e até mesmo evitadas pelos diversos mecanismos de correção do DNA. (pode resultar em doenças, disfunções, cânceres etc) MUTAÇÕES Mutação de ponto: Substituição de nucleotídeo: ocorre quando um nucleotídeo é substituído por outro. Dependendo do local e do tipo de substituição, pode resultar em uma mudança no aminoácido da proteína codificada. Inserção: Adição de um ou mais nucleotídeos à sequência de DNA. Deleção: Remoção de um ou mais nucleotídeos da sequência de DNA. MUTAÇÕES Duplicação: Repetição de uma sequência de nucleotídeos, resultando em uma cópia extra de um segmento do DNA. Inversão: Mudança na orientação de um segmento de DNA. Translocação: Movimento de um segmento de DNA de uma região para outra do genoma. As translocações podem ter efeitos significativos na expressão gênica e estão associadas a várias doenças genéticas e cânceres. DNA DNA significa ácido desoxirribonucléico. É uma longa molécula composta de monômeros chamados nucleotídeos. TRIPHOSPHATE BASE 2-Deoxyribonucleic Acid Sugar macro-molecule DEOXYRIBOSE SUGAR ESTRUTURA DNA Bases dna LIGAÇÃO ENTRE BASES MOTIVO DO 5' 3'  Nucleotide 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 UMA LIGAÇÃO MAIS FRACA. hydrogen bonds. RNA X DNA RNA X DNA COMPLEMENTANDO Grupo metil R R: radical, onde se ligará outras estruturas, nesse caso, a pentose QUAL É A FAIXA COMPLEMENTAR DESTE DNA? TACGATTGA RESPOSTA TACGATTGA ATGCTAACT RESPOSTA (SE FOSSE RNA) TACGATTGA AUGCUAACU COMPACTAÇÃO DO DNA Economia de espaço: A compactação do DNA permite que ele seja organizado de forma eficiente em um espaço limitado. Proteção do DNA: Ao estar organizado em estruturas compactadas como a cromatina e cromossomos, o DNA fica menos exposto a agentes externos que poderiam danificar sua integridade. Regulação da expressão gênica: A estrutura compactada do DNA regula a acessibilidade aos genes. COMPACTAÇÃO DO DNA Segregação durante a divisão celular: Durante a divisão celular, a compactação do DNA em cromossomos permite sua segregação adequada entre as células filhas. Facilitação dos processos celulares: A estrutura compactada do DNA facilita processos celulares como a replicação, transcrição e reparação do DNA. COMPACTAÇÃO DO DNA o DNA não se encontra livre no interior do núcleo, mas sim associado a diversas proteínas, sendo algumas delas intimamente ligadas à própria estrutura da molécula. Este complexo DNA-proteínas é denominado de cromatina.  COMPACTAÇÃO DO DNA CROMATINA, CONJUNTO DE NUCLEOSSOMOS, É O PRIMEIRO NÍVEL DE COMPACTAÇÃO DO DNA NUCLEOSSOMOS cromatina alças SOLENOIDE CROMOSSOMO DNA DUPLA HÉLICE COMPACTAÇÃO DO DNA H3 e H4: Essas histonas se associam primeiro para formar um tetrâmero, que serve como a base do nucleossomo. H2A e H2B: Elas se associam para formar um dímero e, em seguida, se juntam ao tetrâmero de H3-H4 para formar o octâmero de histonas completo. DUPLICAÇÃO DO DNA DUPLICAÇÃO DO DNA DNA Helicase: Desenrola a dupla hélice de DNA, separando as duas fitas de DNA parental durante a replicação. Proteínas SSB: Se unem as fitas novas impedindo que se juntem novamente. DNA Topoisomerases: Resolve o estresse causado pela abertura da dupla hélice de DNA pela helicase, aliviando a tensão do DNA. DNA Primase: Sintetiza primers de RNA tanto na fita contínua (3' - 5') quanto na descontínua (5' - 3', fragmentos) DNA para iniciar a síntese da nova cadeia de DNA. DUPLICAÇÃO DO DNA DNA Polimerases I, II, III: III: Principal enzima responsável pela síntese da nova cadeia de DNA durante a replicação. II: A DNA polimerase II está envolvida principalmente na reparação de DNA danificado, atuando em mecanismos de reparação por excisão de nucleotídeos. I: A DNA polimerase I é principalmente responsável pela remoção de primers de RNA durante a replicação do DNA e pela síntese de novas cadeias de DNA. DNA Ligase: Liga as fragmentos de DNA Okazaki (fragmentos de RNA primers e DNA recém- sintetizado) na fita descontínua, formando uma única e contínua cadeia de DNA. DNA Girase: Aumenta a tensão do DNA formando a dupla hélice. RESUMO DUPLICAÇÃO 1. Reconhecimento da região promotora ATTA/TATA pela enzima DNA toposiomerase reduzindo a tensão da dupla hélice. 2. Rompimento das ligações de hidrogênio pela enzima DNA helicase. 3. Ligação de proteínas SSB às fitas moldes para evitar que a dupla hélice se una novamente. 4. Inserção de primers de RNA pela DNA primase. 5. Pareamento entre as bases nitrogenadas da fita molde com os 2-desoxirribose nucletídeo 5'-trifosfato 6. 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 RESUMO DUPLICAÇÃO 7. Laçamento e inversão da fita molde 5' - 3' (descontínua) para síntese da fita complementar, vários primers de RNA precisam ser inseridos na síntese dessa pois é feita em partes devido o sentido de ação da forquilha (Framentos de Okazaki) 8. Remoção dos primers de RNA substituindo-os por DNA através da enzima DNA polimerase I. 9. Correção de pareamentos incorretos pela DNA polimerase II. 10. Estabelecimento da ligação dos Fragmentos de Okazaki pela DNA ligase. 11. Ação da DNA girase aumentando a tensão do DNA, formando a dupla hélice. 12. Liberação das duas novas hélices para divisão celular. (cada nova dupla hélice possui metade da fita molde anterior, por isso chamamos a duplicação de semiconservativa.) DUPLICAÇÃO DO DNA Questões Descreva a estrutura dos ácidos nucleícos (DNA e RNA). Cite do que são formados e suas diferenças Quais são as bases nitrogenadas purinas? Quais são as bases nitrogenadas pirimidinas? Questões Diferenças das bases pirimidínicas Forma três ligações com a Guarnina Forma duas ligações com a Adenina Grupamento amina e um oxigênio a menos em TIMINA relação a timina Grupamento metil e um Citosina oxigênio a mais em relação a citosina Questões Diferenças das bases pirimidínicas Forma três ligações com a Guarnina Forma duas ligações com a Adenina Grupamento amina e um oxigênio a menos em Uracila relação a timina e uracila Citosina Diferentemente da timina, não possui grupamento metil Questões Diferenças das bases purinas Forma três ligações com Forma duas a Citosina ligações com a Timina (uracila em adenina Guanina RNA) Possui um oxigênio a Possui um oxigênio a menos mais em relação a em relação a guanina, ambas adenina, ambas possuem possuem grupamento amina grupamento amina aminoacil-AMP Glicólise Etapa 1. Um grupo fosfato é transferido de para glicose, fazendo a glicose-6- fosfato. A glicose-6-fosfato é mais reativa do que a glicose, e a adição do fosfato também prende a glicose dentro da célula, já que a glicose com um fosfato não pode atravessar a membrana facilmente. Etapa 1. Um grupo fosfato é transferido de ATP para glicose, fazendo a glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato é mais reativa do que a glicose, e a adição do fosfato também prende a glicose dentro da célula, já que a glicose com um fosfato não pode atravessar a membrana facilmente. Etapa 2. A glicose-6-fosfato é convertida em seu isômero, frutose-6-fosfato. Etapa 3. Um grupo fosfato é transferido de ATP para frutose-6-fosfato, produzindo frutose-1,6-bifosfato. Esta etapa é catalisada pela enzima fosfofrutoquinase, que pode ser regulada para acelerar ou desacelerar a via da glicólise. Etapa 4. A frutose-1,6-bifosfato se divide para formar dois açúcares com três carbonos: fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP) e gliceraldeído-3-fosfato. Esses são isômeros entre si, mas apenas um deles – o gliceraldeído-3-fosfato – pode continuar pelas próximas etapas da glicólise. Etapa 5. O DHAP é convertido em gliceraldeído-3-fosfato. As duas moléculas existem em equilíbrio, mas este equilíbrio é "puxado" fortemente para baixo, no esquema do diagrama acima, à medida que o gliceraldeído-3-fosfato é consumido. Assim, todo o DHAP é convertido ao final. Etapa 6. Duas reações parciais ocorrem simultaneamente: 1) Gliceraldeído-3- fosfato (um dos açúcares com três carbonos formado na fase inicial) é oxidado, e 2) NAD+ é reduzido para NADH e H+. A reação geral é exergônica, liberando energia que é então usada para fosforilar a molécula, formando 1,3- bisfosfoglicerato. Etapa 7. O 1,3-bifosfoglicerato doa um de seus grupos fosfato para o ADP , formando uma molécula de ATP e transformando-se em 3-fosfoglicerato no processo. Etapa 8. O 3-fosfoglicerato é convertido em seu isômero, o 2-fosfoglicerato. Etapa 9. O 2-fosfoglicerato perde uma molécula de água, tornando-se fosfoenolpiruvato (PEP ). PEP é uma molécula instável, pronta para perder seu grupo fosfato na etapa final da glicólise. Etapa 10. O PEP doa prontamente seu grupo fosfato para o ADP , formando uma segunda molécula de ATP. Quando perde seu fosfato, o PEP converte-se em piruvato, produto final da glicólise O que acontece com o piruvato e NADH ? Ao final da glicólise, restam dois ATPs, dois NADHs e duas moléculas de piruvato. Se houver oxigênio disponível, o piruvato pode ser quebrado (oxidado) até dióxido de carbono na respiração celular, produzindo muitas moléculas de ATP. O NADH não pode simplesmente ficar se acumulando dentro da célula. Isso porque as células têm apenas um certo número de moléculas de as quais ficam em ciclo entre o estado oxidado ( NAD+) e o reduzido ( NADH) A glicólise precisa de NAD+ para aceitar elétrons como parte de uma reação específica. Se não houver NAD+ ao redor (porque está tudo na forma NADH ), essa reação não pode acontecer e a glicólise vai ficar em um impasse. O que acontece com o piruvato e NADH ? Existem duas maneiras básicas de conseguir isso. Quando o oxigênio está presente, o NADH pode passar seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons, regenerando NAD+ para ser usado na glicólise. (Bônus: alguns s são produzidos!) Quando o oxigênio está ausente, as células podem usar outras vias mais simples para regenerar NAD+. Nestas vias, o NADH doa seus elétrons para uma molécula aceptora em uma reação que não produz ATP mas regenera o NAD+ , para que a glicólise possa continuar. Este processo é chamado fermentação. Oxidação do piruvato Complexo piruvato desidrogenase Oxidação do piruvato Se nós considerarmos os dois piruvatos que saem da glicólise (para cada molécula de glicose), nós podemos resumir a oxidação do piruvato no seguinte: Duas moléculas de piruvato são convertidas em duas moléculas de acetil CoA. Dois carbonos são liberados como dióxido de carbono (dos seis presentes originalmente na glicose). 2 NADH são gerados a partir de NAD+. Porque produzir acetil CoA ? Acetil CoA serve de combustível para o ciclo de krebs na próxima etapa da respiração celular. 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. Na primeira etapa do ciclo do ácido cítrico, o acetilCoA se liga a uma molécula com quatro carbonos, o oxaloacetato, liberando o grupo CoA e formando uma molécula com seis carbonos, chamada citrato. Etapa 2. Na segunda etapa, o citrato é convertido em seu isômero, o isocitrato. Na realidade, este é um processo com duas etapas, que envolve primeiramente a remoção e em seguida a adição de uma molécula de água. Etapa 3. Na terceira etapa, o isocitrato é oxidado e libera uma molécula de dióxido de carbono, restando uma molécula com cinco carbonos (o alfacetoglutarato). Durante esta etapa, o NAD+ é reduzido, formando NADH. A enzima catalisadora desta etapa, a isocitrato desidrogenase, é importante na regulação da velocidade do ciclo do ácido cítrico. Etapa 4. A quarta etapa é semelhante à terceira. Neste caso, o alfacetoglutarato é oxidado, reduzindo o NAD+ a NADH e liberando uma molécula de dióxido de carbono no processo. A molécula restante, com quatro carbonos, se liga à Coenzima A, formando um composto instável, a succinilCoA. A enzima catalisadora desta etapa, a alfacetoglutarato desidrogenase, também é importante na regulação do ciclo do ácido cítrico. Etapa 5. Na quinta etapa, o CoA do succinil é substituído por um grupo fosfato, que em seguida é transferido ao ADP para formar ATP. Em algumas células, GDP —guanosina difosfato— é usada no lugar de ADP , formando GTP —guanosina trifosfato—como produto. A molécula de quatro carbomos formada nessa etapa é chamada de succinato. Etapa 6. Na etapa seis, o succinato é oxidado formando outra molécula com quatro carbonos, chamada fumarato. Nessa reação, dois átomos de hidrogênios—com seus elétrons—são transferidos para FAD , produzindo FADH2. A enzima que realiza essa etapa se encontra inserida na membrana interna da mitocôndria, portanto pode transferir seus elétrons diretamente para a cadeia transportadora de elétrons. Etapa 7. Na etapa sete, água é adicionada à molécula de fumarato, com quatro carbonos, convertendo-a em outra molécula com quatro carbonos, o malato. Etapa 8. Na última etapa do ciclo do ácido cítrico, o oxaloacetato—o composto de quatro carbonos inicial—é regenerado através da oxidação do malato. Outra molécula NAD+ de é reduzida a NADH no processo. Produtos do ciclo de Krebs (ácido cítrico) Cadeia de transporte de elétrons Precisamos de oxigênio para a fosforilação oxidativa. E qual será o papel do oxigênio neste contexto? O oxigênio fica no final da cadeia de transporte de elétrons, onde ele aceita elétrons e prótons para formar água. Se o oxigênio não estiver lá para aceitar elétrons (por exemplo, se a pessoas não estiver respirando oxigênio suficiente), o ATP não será produzido pela quimiosmose. Sem quantidades suficientes de ATP, as células não podem realizar reações necessárias para seu funcionamento e, após um certo período de tempo, podem até morrer. Cadeia de transporte de elétrons Cadeia de transporte de elétrons Entrada dos elétrons:. Os elétrons são doados à cadeia de transporte de elétrons pelos transportadores de elétrons NADH e FADH₂, que foram gerados durante a glicólise, o ciclo de Krebs e a oxidação do piruvato. Cadeia de transporte de elétrons Entrada dos elétrons: Complexo I (NADH desidrogenase): NADH doa dois elétrons ao complexo I. Isso bombeia quatro prótons (H⁺) da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana. Cadeia de transporte de elétrons Entrada dos elétrons: Complexo II (succinato desidrogenase): FADH₂ doa elétrons ao complexo II, que não bombeia prótons mas transfere elétrons para a ubiquinona (Q). Cadeia de transporte de elétrons Transferência de Elétrons: Ubiquinona (CoQ): Recebe elétrons do complexo I e II, e transfere para o complexo III. Cadeia de transporte de elétrons Transferência de Elétrons: Complexo III (citocromo c redutase): Transfere elétrons da ubiquinona reduzida (CoQH₂) para o citocromo c. Quatro prótons são bombeados para o espaço intermembrana. Cadeia de transporte de elétrons Transferência de Elétrons: Citocromo c: Transfere os elétrons do complexo III para o complexo IV. Cadeia de transporte de elétrons Redução do Oxigênio: Complexo IV (citocromo c oxidase): Transfere os elétrons do citocromo c para o oxigênio, o aceptor final de elétrons, reduzindo-o a água (H₂O). Neste processo, mais prótons são bombeados para o espaço intermembrana. Cadeia de transporte de elétrons 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. Cadeia de transporte de elétrons ATP sintase (Complexo V): Esta enzima 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. Cadeia de transporte de elétrons ATP sintase (Complexo V): Esta enzima 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. A lançadeira glicerol 3-fosfato é um mecanismo que transfere os elétrons do NADH gerado no citosol durante a glicólise para a matriz mitocondrial. Este sistema é necessário porque a membrana interna mitocondrial é impermeável ao NADH. Redução do Dihidroxiacetona Fosfato (DHAP): No citosol, o NADH produzido durante a glicólise doa seus elétrons para a dihidroxiacetona fosfato (DHAP), convertendo-a em glicerol 3-fosfato. Esta reação é catalisada pela enzima glicerol 3-fosfato desidrogenase citosólica. O glicerol 3-fosfato atravessa a membrana mitocondrial externa e chega à membrana interna. Na superfície interna da membrana interna mitocondrial, o glicerol 3-fosfato é oxidado de volta a DHAP. Esta reação é catalisada pela glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial, que está associada à membrana interna. Na superfície interna da membrana interna mitocondrial, o glicerol 3-fosfato é oxidado de volta a DHAP. Esta reação é catalisada pela glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial, que está associada à membrana interna. Durante esta oxidação, os elétrons são transferidos para o FAD, convertendo-o em FADH₂ FADH₂ doa seus elétrons diretamente para a ubiquinona (CoQ) na cadeia de transporte de elétrons. Esta ubiquinona reduzida (QH₂) então transfere os elétrons para o complexo III, continuando através da cadeia de transporte de elétrons, levando à produção de ATP. FADH₂ doa seus elétrons diretamente para a ubiquinona (CoQ) na cadeia de transporte de elétrons. Esta ubiquinona reduzida (QH₂) então transfere os elétrons para o complexo III, continuando através da cadeia de transporte de elétrons, levando à produção de ATP. No citosol, o NADH produzido durante a glicólise doa seus elétrons para o oxaloacetato, convertendo-o em malato. Esta reação é catalisada pela enzima malato desidrogenase citosólica. O malato é transportado para a matriz mitocondrial através de um antiportador que troca malato por alfa-cetoglutarato. Na matriz mitocondrial, o malato é oxidado de volta a oxaloacetato, regenerando NADH a partir de NAD⁺. Esta reação é catalisada pela malato desidrogenase mitocondrial. O oxaloacetato na matriz mitocondrial é convertido em aspartato pela transferência de um grupo amino do glutamato, formando alfa-cetoglutarato. Esta reação é catalisada pela enzima aspartato aminotransferase mitocondrial. O aspartato é transportado de volta para o citosol através de um antiportador que troca aspartato por glutamato. No citosol, o aspartato é convertido de volta a oxaloacetato pela enzima aspartato aminotransferase citosólica, utilizando alfa- cetoglutarato e regenerando glutamato. Fotofosforilação A luz é absorvida pelos pigmentos fotossintéticos do Fotossistema II (PSII), excita os elétrons na clorofila a do centro de reação P680, elevando-os a um nível de energia mais alto. Para substituir os elétrons perdidos pelo PSII, a água é dividida (fotólise) em oxigênio, prótons (H⁺) e elétrons. 2 H₂O → 4 H⁺ + 4 e⁻ + O₂ Os elétrons resultantes da fotólise são fornecidos ao PSII para preencher a lacuna deixada pelos elétrons excitados. Fotofosforilação 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. Fotofosforilação PQH₂ doa seus elétrons ao complexo citocromo b6f e é oxidada de volta a PQ. Enquanto os elétrons passam pelo complexo citocromo b6f, a energia liberada é utilizada para bombear prótons (H⁺) do estroma para o interior dos tilacoides, aumentando o gradiente de prótons. Fotofosforilação Os elétrons são transferidos do complexo citocromo b6f para a plastoquinina oxidada (PC). A plastocianina é uma pequena proteína solúvel em água que transporta os elétrons através do lúmen do tilacoide até o Fotossistema I (PSI). Fotofosforilação No PSI, a luz excita os elétrons na clorofila a do centro de reação P700, elevando-os a um nível de energia mais alto. Os elétrons excitados do PSI são transferidos para a ferredoxina (Fd). A ferredoxina transfere os elétrons para a NADP⁺ redutase, que usa esses elétrons para reduzir o NADP⁺ a NADPH. NADP⁺ + 2 e⁻ + H⁺ → NADPH Fotofosforilação 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) enquanto os prótons retornam ao estroma. Ciclo de Kalvin Ciclo de Kalvin Na primeira etapa do ciclo, uma enzima apelidada de rubisco (RuBP carboxilase- oxigenase) catalisa a ligação do CO² a um açúcar com cinco carbonos chamado ribulose bifosfato (RuBP). Entretanto, 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). Assim, para cada CO² que entra no ciclo, duas moléculas de 3-PGA são produzidas. Ciclo de Kalvin Primeiro, 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). Segundo, 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). Esta etapa produz NADP+ e fosfato (Pi) como subprodutos. Ciclo de Kalvin Regeneração. Algumas moléculas de G3P irão fazer glicose, enquanto outras devem ser recicladas para regenerar o receptor RuBP. A regeneração requer ATP e envolve uma rede complexa de reações,. Membrana plasmática Composição da Membrana Plasmática Os fosfolipídios, dispostos em uma bicamada, compõem o tecido básico da membrana plasmática. Eles são bem adequados a esta função, porque eles são anfifílicos, ou seja, eles têm regiões hidrofílicas e hidrofóbicas. A parte hidrofóbica, ou "que tem medo de água", de um fosfolipídio consiste em suas cadeias longas e apolares de ácidos graxos. As cadeias de ácidos graxos podem facilmente interagir com outras moléculas apolares, mas não muito bem com a água. Por causa disso, é mais favorável energeticamente para os fosfolipídios colocarem suas cadeias de ácido graxo na parte interna da membrana, onde elas estão protegidas da água ao seu redor. Composição da Membrana Plasmática As proteínas integrais de membrana são, como seu nome sugere, integradas à membrana: elas têm pelo menos uma região hidrofóbica que as ancora no interior hidrofóbico da bicamada de fosfolípidos. Algumas estão apenas parcialmente ancoradas na membrana, enquanto outras estão inseridas de um lado a outro da membrana e estão expostas nos dois lados. As proteínas que se estendem através das duas camadas da membrana são chamadas proteínas transmembrana. Composição da Membrana Plasmática Proteínas periféricas de membrana são encontradas no exterior e no interior das superfícies das membranas, conjugadas tanto às proteínas integrais quanto aos fosfolipídios. Ao contrário das proteínas integrais de membrana, proteínas periféricas de membrana não aderem ao interior hidrofóbico da membrana, e tendem a ser mais frouxamente ligadas. Composição da Membrana Plasmática Proteínas periféricas de membrana são encontradas no exterior e no interior das superfícies das membranas, conjugadas tanto às proteínas integrais quanto aos fosfolipídios. Ao contrário das proteínas integrais de membrana, proteínas periféricas de membrana não aderem ao interior hidrofóbico da membrana, e tendem a ser mais frouxamente ligadas. Composição da Membrana Plasmática Os carboidratos são o terceiro maior componente da membrana plasmática. Em geral, eles são encontrados na superfície externa das células e estão associados às proteínas (formando as glicoproteínas) ou aos lipídios (formando os glicolipídios). Estas cadeias de carboidratos podem consistir em 2-60 unidades de monossacarídeo e podem ser simples ou ramificadas. Regulação da fluidez de membrana O colesterol , outro tipo de lipídio que está incorporado entre os fosfolipídios da membrana, ajuda a minimizar os efeitos da temperatura na fluidez. Em temperaturas baixas, o colesterol aumenta sua fluidez evitando que os fosfolipídios fiquem firmemente juntos , enquanto em altas temperaturas, ele reduz a fluidez. Desta forma, o colesterol aumenta a amplitude da temperaturas em que uma membrana mantém uma fluidez funcional e saudável. Bomba sódio-potássio (Na⁺/K⁺-ATPase) Entrada de 3 Na⁺ na bomba a partir do citoplasma. Hidrólise de ATP e fosforilação da bomba, que transporta os Na⁺ para fora da célula. Entrada de 2 K⁺ na bomba a partir do espaço extracelular. Desfosforilação da bomba, que transporta os K⁺ para dentro da célula. Contração muscular https://www.youtube.com/watch?v=T3BexiLM8zA&t=18s