CÓDIGO GENÉTICO E SÍNTESE PROTEICA

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1 Terceirão Biologia 1 Professor João CÓDIGO GENÉTICO E SÍNTESE PROTEICA

2 Dogma central da Biologia Descreve o fluxo unidirecional de informações, do DNA à síntese de proteínas.

3 Duplicação/Replicação Síntese de novas moléculas de DNA Participação das enzimas: Helicase: rompe as ligações de hidrogênio DNA Polimerase: sintetiza a nova fita de DNA, sempre no sentido 5 3 Acontece no núcleo (eucariotos) Semiconservativo Mantém uma das fitas da molécula original

4 Transcrição Síntese do RNA m a partir do filamento molde (3 5 ) do DNA Participação da enzima: RNA Polimerase: sintetiza o RNA m, sempre no sentido 5 3 Acontece no núcleo (eucariotos) Splicing (edição): Spliceossmos retiram os íntrons ( regiões não codificantes) e mantém os éxons (regiões codificantes)

5 Síntese de proteínas pelos ribossomos a partir do RNAm. a) RNAm: molécula de RNA que contem a informação genética necessária para a produção de proteínas, sintetizada a partir da fita molde de DNA no processo de transcrição; b) Os ribossomos são organelas citoplasmáticas produzidas pelo nucléolo. Ocorre no citoplasma das células. Tradução A sequência de nucleotídeos do RNAm determinará a sequência de aminoácidos presente na proteína que será sintetizada.

6 Código genético Correspondência entre uma sequência de três nucleotídeos (códon) do RNAm com seu respectivo aminoácido. Existem ao todo 64 códons possíveis em uma molécula de RNAm, onde: a) O códon AUG, que corresponde ao aminoácido metionina, dará início à síntese de proteínas; b) E os códons UAA, UAG e UGA, chamados códons de parada, sinalizarão o término da síntese proteica. Características do código genético: a) Degenerado: diferentes códons podem determinar um mesmo aminoácido; b) Não ambíguo: não é possível um mesmo códon codificar aminoácidos diferentes; c) Universal: a correspondência entre os códons e os aminoácidos é praticamente a mesma para a maioria dos seres vivos.

7 Existem ao todo 20 aminoácidos: Phe/Fen Fenilalanina Leu Leucina Ile Isoleucina Met Metionina Val Valina Ser Serina Pro Prolina Thr/Tre Treonina Ala Alanina Tyr/Tir Tirosina His Histidina Gin/Glu - Glutamina Asn Asparagina Lys/Lis - Lisina Asp Ácido aspártico Glu Ácido glutâmico Cys/Cis - Cisteína Trp - Triptofano Arg - Arginina Gly/Gli - Glicina

8 Observe a molécula de RNAm abaixo: 5 GAC AUG GGC AGA CCC CAU UGA AGA UUU 3 A cadeia peptídica formada a partir desta molécula de RNAm será composta por quantos e quais aminoácidos? Exemplo

9 Observe a molécula de RNAm abaixo: 5 GAC AUG GGC AGA CCC CAU UGA AGA UUU 3 A cadeia peptídica formada a partir desta molécula de RNAm será composta por quantos e quais aminoácidos? Exemplo Resposta: Cinco. Metionina (Met), glicina (Gli), arginina (Arg), prolina (Pro) e histidina (His).

10 Síntese de proteínas A primeira etapa ocorre no núcleo, com a formação da molécula de RNAm a partir da fita molde de DNA com o auxílio da enzima RNA-polimerase (transcrição); A molécula de RNAm formada dirige-se ao citoplasma, onde as duas subunidades dos ribossomos unem-se prendendo o RNAm.

11 O ribossomo possui dois sítios de ligação (P e A), o que permite abraçar dois códons por vez, sendo o primeiro códon sempre o AUG (códons anteriores ao AUG não serão traduzidos), ligado ao sítio P; a) Observação: a síntese ocorre no sentido da vida, ou seja, 5-3. Sítio P Sítio A 5 3

12 O RNAt correspondente ao códon de iniciação traz o aminoácido metionina e encaixa no primeiro códon; a) A ligação acontece porque o RNAt possui um anticódon, uma sequência de três nucleotídeos que é complementar ao códon. RNAt anticódon

13 Outro RNAt traz outro aminoácido para o segundo códon do RNAm; a) O primeiro aminoácido liga-se ao segundo por meio de uma ligação peptídica, graças à enzima peptidil-transferase.

14 O primeiro RNAt deixa o seu aminoácido e volta para o citoplasma, em seguida, o ribossomo move-se em cima do RNAm abraçando o códon seguinte e permitindo a entrada de outro RNAt com seu respectivo aminoácido;

15 O processo continua até que o ribossomo encontre um códon de parada, sinalizando o fim da síntese proteica. a) Ao final, as subunidades separam-se, liberando o RNAm e a proteína produzida; b) Uma vez produzido o peptídeo, algumas modificações pós-traducionais podem ser feitas para tornar a proteína funcional.

16

17 Transcrição reversa em Retrovírus Síntese de uma molécula de DNA a partir de uma molécula de RNA; Promovida pela enzima transcriptase reversa do e por uma DNA-polimerase RNA dependente; RNA Coquetéis anti-hiv inibem a transcriptase reversa.

18 Exercício 1 (UFSC) O processo de transcrição de material genético é a formação de moléculas do RNA a partir da molécula de DNA. Em relação às diferentes moléculas de RNA, é incorreto afirmar que (questão adaptada): a) Os três tipos de RNA mensageiro, transportador e ribossômico são moléculas com apenas uma cadeia de nucleotídeos. b) São produzidas ao nível do núcleo, porém executam suas funções no citoplasma. c) O RNA transportador leva proteínas do citoplasma ao ribossomo. d) O RNA ribossômico compõe a organela denominada ribossomo. e) O RNA mensageiro traz a informação genética codificada, do núcleo para o citoplasma.

19 Exercício 1 (UFSC) O processo de transcrição de material genético é a formação de moléculas do RNA a partir da molécula de DNA. Em relação às diferentes moléculas de RNA, é incorreto afirmar que (questão adaptada): a) Os três tipos de RNA mensageiro, transportador e ribossômico são moléculas com apenas uma cadeia de nucleotídeos. b) São produzidas ao nível do núcleo, porém executam suas funções no citoplasma. c) O RNA transportador leva proteínas do citoplasma ao ribossomo. O RNA t carrega os aminoácidos que farão parte da proteína sintetizada. d) O RNA ribossômico compõe a organela denominada ribossomo. e) O RNA mensageiro traz a informação genética codificada, do núcleo para o citoplasma.

20 Exercício 2 (UFCE) Indique a alternativa correta relativa ao código genético e à síntese de proteínas (questão adaptada): a) A sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro independe do DNA que o codifica. b) As bases nitrogenadas presentes em uma molécula de RNA mensageiro são: adenina, citosina, timina e guanina. c) O número de aminoácidos presentes em um peptídeo depende do número de códons do RNA mensageiro que o sintetiza. d) Todas as fases do processo de síntese proteica ocorrem no interior do nucleoplasma.

21 Exercício 2 (UFCE) Indique a alternativa correta relativa ao código genético e à síntese de proteínas (questão adaptada): a) A sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro independe do DNA que o codifica. b) As bases nitrogenadas presentes em uma molécula de RNA mensageiro são: adenina, citosina, uracila e guanina. c) O número de aminoácidos presentes em um peptídeo depende do número de códons do RNA mensageiro que o sintetiza. d) Nem todas as fases do processo de síntese proteica ocorrem no interior do nucleoplasma.

22 Exercício 3 (UFSM) Analise as afirmativas a seguir: I) Nas células eucariontes, a informação genética é transmitida do citoplasma, onde está o DNA, para o núcleo, onde serão produzidas as proteínas. II) Nas bactérias, transcrição e tradução ocorrem no mesmo local porque as células procariontes não possuem sistema de endomembranas. III) Durante a transcrição, uma fita de DNA serve como molde para a produção do RNA que terá uma sequência de nucleotídeos complementar à fita-molde. Está(ão) correta(s): a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III.

23 Exercício 3 (UFSM) Analise as afirmativas a seguir: I) Nas células eucariontes, a informação genética é transmitida do núcleo, onde está o DNA, para o citoplasma, onde serão produzidas as proteínas. II) Nas bactérias, transcrição e tradução ocorrem no mesmo local porque as células procariontes não possuem sistema de endomembranas. III) Durante a transcrição, uma fita de DNA serve como molde para a produção do RNA que terá uma sequência de nucleotídeos complementar à fita-molde. Está(ão) correta(s): a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III.

24 Exercício 4 (UDESC) Considere a seguinte sequência de códons de um segmento de RNA mensageiro: AUG CUC UAU CCC GUC GGG AGG UGA Assinale a alternativa que contém os nomes do primeiro e do último aminoácido (sequência da esquerda para a direta) que estarão presentes na cadeia polipeptídica a ser formada. a) Metionina e Triptofano b) Arginina e Tirosina c) Tirosina e Arginina d) Metionina e Arginina e) Leucina e Tirosina

25 AUG CUC UAU CCC GUC GGG AGG UGA

26 Exercício 4 (UDESC) Considere a seguinte sequência de códons de um segmento de RNA mensageiro: AUG CUC UAU CCC GUC GGG AGG UGA Assinale a alternativa que contém os nomes do primeiro e do último aminoácido (sequência da esquerda para a direta) que estarão presentes na cadeia polipeptídica a ser formada. a) Metionina e Triptofano b) Arginina e Tirosina c) Tirosina e Arginina d) Metionina e Arginina e) Leucina e Tirosina O código genético SEMPRE será fornecido!

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