São moléculas orgânicas, constituídas por unidades básicas
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- Ana Casado Domingos
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1 ompostos rgânicos: Ácidos ucléicos São moléculas orgânicas, constituídas por unidades básicas chamadas nucleotídeos. s ácidos nucléicos na verdade são polinucleotídeos. onstituição de um nucleotídeo ácido fosfórico + pentose + base nitrogenada Estrutura do nucleotídeo: = radical fosfórico pentose base nitrogenada ucleosídeo pentose + base nitrogenada Tipos de entose - esoxirribose: 2 β--2-esxiibse Utilizada no ácido desoxirribonucléico Tipos de Ácidos ucléicos: A: ácido desoxirribonucléico aracterísticas químicas: - Tipos de pentose desoxirribose - Tipos de bases nitrogenadas. úricas: adenina e guanina. irimídicas: citosina e guanina - adical fosfórico aracterística estrutural: dupla hélice A é uma molécula que se apresenta como uma hélice dupla de nucleotídeos, lembrando uma escada helicoidal, onde seus degraus seriam representados por bases nitrogenadas que se unem através de pontes de hidrogênio e seus corrimões seriam representados por regiões alternadas de pentose (desoxirribose) e radicais fosfato, conforme a figura abaixo. ucleolídio - ibose: 2 Tipos de Bases itrogenadas β--ibse Utilizada em ácido ribonucléico - úricas: Adenina - Guanina 2 Adenina - irimídicas: itosina - Timina - Uracil ota: AT, A e AM, são nucleotídeos envolvidos no metabolismo energético, estes compostos são constituídos por adenina + ribose (adenosina) e radicais de fosfato. AT apresenta três radicais, o A dois e o AM apenas um radical fosfato. s ácidos nucléicos são importantes componentes das células pois atuam no metabolismo de síntese de proteínas e enzimas, além de controlarem todo o processo de hereditariedade. 2 3 Guanina 2 uracila Timina itosina ota: modelo de molécula de A proposto por Watson e rick em 1962, valeu o prêmio obel da medicina daquele ano. Estudos de virologia demonstraram a presença de A de hélice simples. A Ligação Entre as Bases itrogenadas Experimentos demonstraram que na molécula de dupla hélice do A, bases púricas ligam-se à pirimídicas através de pontes de hidrogênio, de tal forma que a adenina se liga à timina através de duas pontes de hidrogênio, enquanto a guanina liga-se à citosina através de três pontes de hidrogênio. Lembre-se, no A: 35
2 ompostos rgânicos: Ácidos ucleicos A liga se T G liga se 2 pontes de hidrogênio 3 pontes de hidrogênio A idéia de que o A é uma hélice dupla, firmada por Watson e rick, foi influenciada grandemente pelos estudos de osalind Franklin e Maurice Wilkins envolvendo difração de raios X, sendo decisivo ainda os estudos de Erwin hargaff que demonstrou proporções semelhantes entre as bases A e T, e e G conforme a tabela abaixo: AE IA G UAIA IT S IA TIM IA om em 30,4% 19,6% 19,9% 30,1% Boi 29% 21,2% 21,2% 28,6% arn eiro 29,3% 20,7% 20,8% 29,2% Ao verificar tais proporções hargaff estabeleceu sua famosa relação: A G A = T - G = ou = = 1 T nde encontrar A nas células? as células eucariontes o A é encontrado no núcleo ao nível de cromossomos e nucleólos e no citoplasma ao nível de cromoplastos e mitocôndrias. os procariontes pode ser encontrado nos plasmídios e em uma região chamada nucleóide que contém o cromossomo bacteriano. A participação das enzimas na replicação: - A helicase: é a enzima que separa as hélices do A, rompendo assim as pontes de hidrogênio. - A primase: fornece um primer que se liga a fita existente iniciando a replicação. * rimer: é uma fita curta e auxiliar (oligonucleotídeo iniciador) que possibilita a ação da A polimerase. enhum A é formado sem um primer. - A polimerases: são as enzimas que alongam as fitas em processo de formação. - A ligase: é a enzima que atua mais precisamente na fita retardada unindo fragmentos (de kazaki) que depositaram-se no filamento molde de forma descontínua, deixando lacunas entre si. urante a replicação do A, nota-se que a fita líder formase de maneira contínua, enquanto a fita retardada forma-se a partir de fragmentos nucleotídicos que se depositam descontinuamente sobre a hélice molde. A A ligase portanto une tais fragmentos. Quando ocorre a duplicação do A muitos erros podem ser cometidos, podendo originar mutações. Entretanto os sistemas de reparos, impedem que a freqüência destes erros seja elevada, garantindo uma certa estabilidade do material genético. Quando os sistemas de reparo falham e a vigilância celular do sistema imunológico dos organismos mais evoluidos também, as mutações aparecem. ELIAÇÃ FILAMET LÍE Funções do A na célula: ontrole do Metabolismo elular: o A comandando a síntese de enzimas e proteínas, é capaz de controlar as reações de produção de grande parte das substâncias produzidas pelas células. ontrole de hereditariedade: o A é responsável pelas receitas de produção de proteínas nas células e é capaz através de gens e cromossomos transferi-las às células filhas, sendo portanto responsável pela hereditariedade. rodução de A: moléculas de A são produzidas na grande maioria das situações, a partir de moldes de A. ropriedades do A I - eplicação: representa uma característica singular desta molécula, pois o A é capaz de tirar cópias idênticas de si próprio. Muitos autores caracterizam esta propriedade como autoduplicação. processo de replicação do A é semiconservativo, pois quando ocorre a autoduplicação da molécula, as duas novas moléculas de A formadas apresentam cada uma delas uma hélice da molécula mãe. A replicação é um processo complexo que envolve enzimas diversas, como A helicase, A primase, A polimerase e A ligase, sendo ainda extremamente exigente sob o aspecto energético. A produção das duas novas moléculas de A ocorre com velocidades diferentes, uma das hélices dita fita líder e se forma mais rapidamente que a outra dita fita retardada. 36
3 ompostos rgânicos: Ácidos ucleicos ELIAÇÃ FILAMET II - Transcrição: o A é responsável pela produção de A, como veremos posteriormente. A = ácido ribonucléico aracterísticas químicas: Tipo de entose: ribose Tipos de Bases itrogenadas úricas: adenina - guanina irimídicas: citosina - uracil (presente apenas no A). aracterística estrutural: hélice simples A é uma molécula importantíssima pois envolve-se diretamente com o controle e produção de proteínas e enzimas. s três tipos de A mensageiro, ribossômico e transportador, são produzidos no núcleo celular e posterior migram para o citoplasma s Tipos de A: élice Simples do A A G U A = Adenina B = Guanina = itosina U = Uracil = Fosfato = ibose - Am (A mensageiro): contém o código genético para produção de proteínas, leva do núcleo para o citoplasma a seqüência de aminoácidos que participarão da proteína a ser da. A formação do Am a partir do A corresponde à transcrição do código genético. Am e uma seqüência de códons que contém uma seqüência de iniciação e finalização. A elação A - GEE - MSSM A molécula de A contém informações específicas para síntese de proteínas e enzimas. A região do A que detém as informações para produção de uma proteína corresponde a um gene. cromossomo nada mais é que um filamento de A contendo um certo conjunto de genes. As trincas de bases nitrogenadas presentes nos genes codificam aminoácidos. ada trinca de bases nitrogenadas correspondem a um códon. s vinte tipos diferentes de aminoácidos utilizados pelos seres vivos para produção de suas proteínas são identificados, por essas trincas, cujo conjunto corresponde ao código genético, que é universalmente utilizado por todas as estruturas vivas. As diferenças existente entre os seres vivos deve-se à maneira diferente de arrumação de seus aminoácidos e proteínas. Entretanto o código que identifica os mesmos é idêntico. ota-se porém que existem 64 códons para apenas 20 aminoácidos diferentes, concluindo-se que há um número maior de códons que de aminoácidos, ou seja, um mesmo aminoácido pode ser identificado por mais de um códon, diz-se assim, que o código genético é degenerado. Esta evidência dificulta a ocorrência de mutações. (Veja a Tabela na próxima página) ota: Seqüência de iniciação (AUG) e finalização (UAA, UAG, UGA) - At (A transportador): também chamado As (solúvel) é responsável pelo transporte de aminoácidos até os ribossomos, onde os mesmos serão ligados através de ligações peptídicas, formando proteínas. É o A de menor tamanho. urante a síntese protéica, o At participa de tradução do código genético. Apresenta-se como uma folha de trevo, com duas extremidades, uma delas liga-se ao aminoácido e outra é o anti-códon que liga-se ao códon. A Transportador egião de pareamento de bases G Anticódon aminoácido liga-se aqui A 37
4 ompostos rgânicos: Ácidos ucleicos ÓIG GEÉTI s passos seguintes são comuns à formação dos três tipos de A 1º) Através da ruptura das pontes de hidrogênio, as hélices do A são separadas, servindo uma delas de molde para encaixe de nucleotídeos do A. processo é semelhante ao da formação de uma hélice de A, porém na posição da base nitrogenada adenina do filamento molde de A, se encaixará a base nitrogenada uracila, não havendo mudanças em relação às demais bases. 2º) corre o encaixe dos nucleotídeos do A comandados pela A polimerase, que assim vai alongando a fita de A que está sendo formada a partir do molde de A. 3º) Forma-se a molécula do A, que após destacar-se da fita molde de A, migra para o citoplasma. 4º) A molécula de A é reconstituída. - Ar (A ribossômico): é uma molécula com função estrutural, pois associa-se à proteínas para a formação dos ribossomos. Ar é originado de regiões cromossômicas chamadas de regiões organizadoras dos nucleólos. É o A de maior cadeia. Ar cataliza a união do Am com o At durante a tradução. 01. corante I é específico para A e o corante II para A. Um pesquisador usou esses dois corantes em células fixadas e observou sua ação sobre algumas organelas citoplasmáticas. Assinale, no quadro a seguir, a alternativa que representa os possíveis resultados obtidos por esse pesquisador (o sinal + significa reação positiva e o sinal - negativa). omo o A produz A - Transcrição A molécula de A serve de molde para formação do A, mais precisamente uma das hélices do A serve de molde para encaixe para nucleotídeos do A. processo é desencadeado por enzimas do grupo A polimerase (I, II e III). s diferentes tipos de A são formados por A polimerases diferentes. Assim: 38 A polimerase I A ribossômico A polimerase II A mensageiro A polimerase III A transportador SÍTESE E A 02. "aptura aminoácidos que se encontram dissolvidos no citoplasma e carrega-os ao local da síntese de proteínas". Essa função é desempenhada pelo a) A mensageiro. b) A transportador. c) A ribossômico. d) ribossomo. e) A. 03. Uma bactéria, um fungo e uma samambaia apresentam em comum a) produção de glicose, através da utilização de energia solar. b) presença de carioteca, envolvendo os componentes do núcleo celular. c) utilização de oxigênio no interior de mitocôndrias. d) presença de A como material genético. e) produção de AT no interior de plastos. 04. "A capacidade de errar ligeiramente é a verdadeira maravilha do A. Sem esse atributo especial, seríamos ainda bactéria anaeróbia, e a música não existiria (...). Errar é humano, dizemos, mas a idéia não nos agrada muito, e é mais difícil ainda aceitar o
5 ompostos rgânicos: Ácidos ucleicos fato de que errar é também biológico" (Lewis Thomas. "A medusa e a lesma", ed. ova Fronteira, J, 1979). Esse texto refere-se a uma característica dos seres vivos. É ela: a) seleção natural. b) reprodução. c) excitabilidade. d) excreção. e) mutação. 05. A análise da composição dos nucleotídeos do ácido nucléico que constitui o material genético de quatro diferentes organismos mostrou o seguinte resultado: om base nos resultados, marque a afirmativa correta em relação à identificação das moléculas. a) I é uma molécula de A porque tem o mesmo percentual de A e T e de G e. b) I e III são moléculas que contêm somente uma fita de nucleotídeos. c) IV é uma molécula de A, cópia de uma das fitas da molécula I. d) II e IV são moléculas responsáveis pela tradução protéica. e) III é uma molécula A de fita dupla. 39
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