Ácidos Nucléicos – DNA e RNA ***/*** DNA – Ácido Desoxirribonucléico RNA – Ácido Ribonucléico Unidades dos NA nucleotídeos Não existe relação entre comprimento de DNA e simplicidade do organismo. Há no total 3 bilhões de pares de bases nitrogenadas em cada célula humana, e o Projeto Genoma identificou essa seqüência. DNA Humano - presente no núcleo celular (a maior parte) e nas mitocôndrias (associação entre célula e bactéria) - 2m de DNA por núcleo celular divididos em 46 cromossomos. - Presente em todas as células exceto as hemácias que são anucleadas e por isso não possuem DNA, as células haplóides do sistema reprodutivo (gametas) que possuem metade da quantidade. Se a sequência é a mesma, o que diferencia uma célula do pâncreas de uma da pele? Os genes ativos e inativos do DNA de uma célula. Os genes da insulina e da melanina estão presentes em todas as células. Mas o da insulina só está ativo nas pancreáticas, enquanto o da melanina, somente nas da pele. Mas não se sabe ainda o que provoca essa ativação. Duplicação Semi-Conservativa Todas as células de nosso corpo possuem o mesmo DNA, ou seja, em geral, é a mesma sequência presente em todas elas. Isso porque todas originam de uma única célula, o zigoto, que foi se duplicando com o passar do tempo. Mutação e Surfista Qual a probabilidade de um surfista com câncer de pele, passar essa mutação para seus filhos? Nenhuma, o dano foi na pele, e não nos espermatozóides (gametas). Isso porque os raios UV não são penetrantes, diferente dos raios Gama, emitidos por substâncias nucleares. Estes podem sim alterar os gametas, e ser transmitido aos descendentes. Não existe gene para câncer, mas sim tendências familiares. Antigamente imaginavam que a gente possuía 120 mil genes, ou seja, 1 gene para cada uma das 120 mil proteínas existentes. Mas o Projeto Genoma identificou que possuímos apenas 20 mil genes, ou seja, há genes que produzem mais de uma proteína. Cromossomo composto de dupla hélice O que melhor representa um cromossomo é o sinal de maior e menor juntos (><) e não um X como muitos fazem. Isso porque são dois cromossomos unidos por um centrômero, um cromossomo da direita e um da esquerda. Transcrição Diferenças entre RNA e DNA DNA RNA Fita dupla (hélice) Fita Simples Possui TIMINA Possui URACILA Açúcar: Desoxirribose Açúcar: Ribose É feito no núcleo mas vai para o citoplasma Sempre no núcleo Uma molécula de DNA é formada por: 20% timina, 20% adenina, 30% citosina, 30% guanina. Possuímos 20 amino ácidos que ao combinarem produzem cerca de 120 mil proteínas. 20 000 genes no núcleo. Síntese de Melanina – um dos 20 mil genes do DNA realiza essa A proteína – melanina – fica na célula epitelial (da pele) Ordem da melanina: AA7 - - - ligação peptídica - - - AA20 - - AA5 O códon de parada é aquele que não se liga a nenhum transportador e por isso termina a sequência da proteína. DNA (que veio de nossos pais) RNAm códon dita a sequência de aa que vieram da alimentação formará proteínas que participam de nosso metabolismo = DNA é a molécula da vida, pois decodifica as proteínas de nosso organismo = nós somos aquilo que comemos A partir do filamento de DNA indicado pela seta, determine a sequência de amino ácidos. Dado: Anti- Códon AA GCA, GCG, GCU arginina AAG, AAA fenilalanina UAC metiolina DNA: TAC GCA AAG RNAm AUG CGU UUC (códons) RNAt UAC GCA AAG (anti-códons) Amino Ácidos Metiolina, arginina, fenilalanina Síntese da Insulina – proteína produzida nas células do pâncreas, que sai para a corrente sanguínea Amino ácidos da alimentação se liga ao RNAt anti-códon DNA RNAm códon Retículo E. Rugoso com os ribossomos Proteína: Insulina vesícula Complexo de Golgi Vesícula de Secreção RER – sintetiza proteínas e transporta a insulina C. de Golgi – concentra e secreta a insulina Vesícula de Secreção – gruda na membrana plasmática e secreta a insulina na corrente sanguínea Nós somos aquilo que comemos... Grande parte do nosso organismo é formado por proteínas que foram sintetizadas pelo DNA a partir dos amino ácidos que ingerimos pela alimentação. O DNA é a molécula da vida porque todas as proteínas de nosso organismo são formadas a partir da decodificação do DNA através do RNAm, que vai ditar a ordem dos aa. É o caso da insulina e da melanina. Quantas trincas diferentes de bases nitrogenadas são possíveis: 4X4X4 = 64 Quantos amino ácidos na natureza: 20 aa Nosso código genético é degenerado por quê? Porque existem trincas diferentes que correspondem a um mesmo amino ácido. Entendendo... O oposto seria um DNA certinho, em que para cada uma das 64 trincas, existisse 1aa (ou seja, 64aa no total), ou para cada um dos 20aa, houvesse uma trinca (ou seja, 20 trincas no total). Mas o DNA é degenerado porque existem trincas diferentes que correspondem a um mesmo amino ácido, ou seja, não é 2020 e nem 6464. Qual das mutações, provavelmente provoca maiores alterações na proteína: subtração de uma base nitrogenada ou subtração de uma trinca de bases nitrogenadas? A subtração de uma base nitrogenada provocará maiores alterações na proteína, uma vez que a falta de uma base, mudará todas as trincas seguintes, mudando todos os amino ácidos seguintes. Ao subtrair uma trinca inteira, apenas faltará um aa na proteína. Não haverá mudança nas trincas seguintes, e o resto dos amino ácidos continuarão corretos. Uma mutação que provoca a substituição de uma base nitrogenada por outra, leva necessariamente a uma alteração na proteína? Apesar de serem possíveis sim as alterações na proteína, elas não ocorrerão necessariamente, uma vez que o DNA é degenerado e mais de uma trinca corresponde a um mesmo amino ácido. Então pode acontecer de que não haja troca de aa, porque a nova trinca também corresponde ao mesmo. Assim a proteína não sofrerá alterações. Projeto GENOMA seqüenciamento das bases nitrogenadas Determinou a sequência dos 3 bilhões de pares de bases nitrogenadas de cada célula. - Específico e característico de cada espécie Código genético NÃO a sequência de bases nitrogenadas do DNA! Não existe código genético humano, uma vez que esse é UNIVERSAL. O código genético é a correspondência entre as 64 trincas de bases nitrogenadas e seus respectivos amino ácidos, e essa correspondência é a mesma para todos os seres vivos: vegetais, animais, fungos e bactérias. A partir da sequência de aa de uma proteína é possível obter a sequência de bases nitrogenadas do DNA? Não, porque o código genético é degenerado mais de uma trinca de bases nitrogenadas para um mesmo amino ácido. Síntese da Adrenalina – mesmo que a insulina Síntese de enzimas do lisossomo – farão digestão intracelular ou de algo velho dentro da célula. Complexo de Golgi lisossomos não precisam sair da célula Acrossomo do espermatozóide – formado a partir da fusão do Complexo de Golgi, contêm enzimas que vão permitir que o espermatozóide entre no óvulo e o fecunde. Resumo: Ciclo do Nitrogênio Ciclo da água Evaporação chuva evaporação Ciclo do Carbono Respiração vegetal e animal CO2 atmosférico fotossíntese em vegetais glicose consumida por animais e vegetais na respiração Efeito Estufa excesso de CO2 devido à queima de combustíveis fosseis . Desmatamento e poluição dos oceanos gera menos fotossíntese. Como um átomo de nitrogênio presente no ar atmosférico hoje, poderá fazer parte de uma molécula de insulina? N2 atmosférico será fixado por bactérias fixadoras em amônia. Essa amônia será transformada em nitrito e depois em nitrato pelas bactérias nitrificantes. O nitrato é absorvido pelos vegetais, e os átomos de nitrogênio serão incorporados às bases nitrogenadas dos nucleotídeos do DNA vegetal, e no radical amina dos amino ácidos. Ao serem comidos pelos animais, as proteínas e DNA vegetal, serão digeridas pela pepsina do estômago a pH=2 e pela tripsina do duodeno a pH=8, em peptídeos. Os peptídeos serão digeridos em amino ácidos pela peptidase. No jejuno e no íleo os amino ácidos será absorvidos nas micro vilosidades do epitélio intestinal, e passarão para a corrente sanguínea. Por meio de capilares, vênulas e depois veias, eles passarão pela veia cava, entrarão no átrio direito, passarão para o ventrículo direito, sairão pela artéria pulmonar, passarão pelo pulmão, entrarão na veia pulmonar, entrarão pelo átrio esquerdo, passarão para o ventrículo esquerdo, e sairão em sentido ao resto do corpo pela aorta. Por meio de artérias, arteríolas e capilares, chegarão às células do pâncreas, onde entrarão no citoplasma por difusão. Esse amino ácido se ligará ao RNA transportador e no Retículo Endoplasmático Rugoso, participará na síntese de insulina, de modo que ao se ligarem por meio de ligações peptídicas, formarão a proteína. Do RER a proteína saíra por meio de uma vesícula, irá até o Complexo de Golgi, onde será concentrada. De lá sairá numa vesícula de secreção, e ao se ligar a membrana, a insulina é liberada na corrente sanguínea.