ÁCIDOS NUCLEICOS (DNA e RNA)
Os ácidos nucleicos são moléculas gigantes (macromoléculas), formadas por
unidades monoméricas menores conhecidas como nucleotídeos. Cada
nucleotídeo, por sua vez, é formado por três partes:
• um açúcar do grupo das pentoses (monossacarídeos com cinco átomos de
carbono);
• um radical “fosfato”, derivado da molécula do ácido ortofosfórico (H3PO4).
• uma base orgânica nitrogenada. * RNA ou ARN – aparece dissolvido no citoplasma;
associado a proteínas formando os ribossomos ou
no núcleo formando o nucléolo
* DNA ou ADN – aparece associado a proteínas nos
cromossomos. Também é encontrado nas
mitocôndrias e nos cloroplastos
Tipos de PENTOSES:
DNA – DESOXIRRIBOSE
RNA – RIBOSE
As bases nitrogenadas pertencem a dois grupos:
•as púricas: adenina (A) e guanina (G);
•as pirimídicas: timina (T), citosina (C) e uracila (U).
Bases Nitrogenadas:
DNA – C, G, A, T
RNA – C, G, A, U
Bases Nitrogenadas dos ácidos nucleicos
MODELO DA DUPLA HÉLICE – DUPLICAÇÃO DO DNA
As bases nitrogenadas se ligam da seguinte maneira:
C↔G
A ↔ T (no DNA) e A ↔ U (no RNA)
O material genético do
organismo está contido no
interior do núcleo de cada
uma de suas células. Esse
material consiste nas
espirais de DNA (ácido
desoxirribonucléico)
dispostas em um arranjo
complexo para formar os
cromossomos.
Em cada filamento, novos
nucleotídeos dissolvidos
no nucleoplasma
começam a se encaixar ...
Este processo é mediado
pela enzima DNApolimerase.
São obtidas novas
moléculas de DNA a partir
de uma inicial
Exemplos:
1. (UFMT) A molécula de DNA possui dois filamentos de polinucleotídeos ligados
um ao outro pelas bases nitrogenadas formando uma hélice dupla. Assinale a
alternativa que apresenta o pareamento típico da base que tem como
primeira sequência: CAA CTC GTA
A) GTT ATG CAT
C) GAA GAG CTA
E) GTT GAG CAT
B) ATT GAG CAT
D) AAA GAG CAT
2. (Unaerp-SP) A análise de um segmento de DNA, com 1500 pares de bases
nitrogenadas, indicou que 15% eram de timina(T). A quantidade de guanina
nesse segmento deverá ser de:
A) 450
B) 900
C) 750
D) 1050
E) 1500
3) (UESPI-PI) Em um experimento, foi observado que, no DNA de um
determinado organismo, o conteúdo de citosina era de 30%. Quais os
percentuais de guanina e timina?
4) Determine a sequencia de RNA a partir da seguinte molécula de DNA:
ATA CGA GTC CCT
GABARITO:
1. Letra E
2. Letra D
3. 30% - C e 30% - G
20% - A e 20% - T
4. UAU GCU CAG GGA
A ação da enzima DNA polimerase
Diversos aspectos da duplicação do DNA já foram desvendados pelos cientistas.
Hoje, sabe-se que há diversas enzimas envolvidas nesse processo. Certas
enzimas desemparelham as duas cadeias de DNA, abrindo a molécula. Outras
desenrolam a hélice dupla, e há, ainda, aquelas que unem os nucleotídeos entre
si. A enzima que promove a ligação dos nucleotídeos é conhecida como DNA
polimerase, pois sua função é construir um polímero (do grego poli, muitas, e
meros, parte) de nucleotídeos.
DNA polimerase
RNA: controle da síntese de proteínas
Ocorre em duas etapas:
• TRANSCRIÇÃO – ocorre no núcleo, com a síntese de RNA
(transferência da mensagem genética do DNA para o RNA)
• TRADUÇÃO – ocorre no citoplasma, na superfície dos
ribossomos, com a síntese de proteínas.
A mensagem do DNA é passada para o RNA
O material genético representado pelo DNA contém uma
mensagem em código que precisa ser decifrada e traduzida
em proteínas, muitas das quais atuarão nas reações
metabólicas da célula. A mensagem contida no DNA deve,
inicialmente, ser passada para moléculas de RNA que, por sua
vez, orientarão a síntese de proteínas. O controle da atividade
celular pelo DNA, portanto, é indireto e ocorre por meio da
fabricação de moléculas de RNA, em um processo conhecido
como transcrição.
As moléculas de RNA são constituídas por uma sequência de
ribonucleotídeos, formando uma cadeia (fita) simples.
Existem três tipos básicos de RNA,
que diferem um do outro no peso
molecular:
*RNA ribossômico (RNAr ou rRNA)
com maior peso molecular e
constituinte do ribossomo,
participando da síntese de proteínas
na célula.
*RNA mensageiro (RNAm ou mRNA)
peso molecular intermediário e atua
com os ribossomos na síntese
proteica. Leva a mensagem do DNA
do núcleo para o citoplasma.
*RNA transportador (RNAt ou tRNA)
– mais leve de todos e transporta os
aminoácidos que serão utilizados na
síntese de proteínas.
Transcrição da informação genética
A síntese de RNA (mensageiro, por exemplo) se inicia com a separação das duas
fitas de DNA. Apenas uma das fitas do DNA serve de molde para a produção
da molécula de RNAm. A outra fita não é transcrita. Essa é uma das
diferenças entre a duplicação do DNA e a produção do RNA.
As fitas de DNA se afastam e exibem
suas bases, nas quais se encaixam os
nucleotídeos de RNA. Esse encaixe é
mediado pela enzima
RNA-polimerase.
Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequência de bases:
DNA- ATG CCG AAA TTT GCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases:
RNA- UAC GGC UUU AAA CGC
Em uma célula eucariótica, o RNAm produzido destaca-se de seu molde e, após
passar por um processamento, atravessa a carioteca e se dirige para o
citoplasma, onde se dará a síntese proteica. Com o fim da transcrição, as duas
fitas de DNA se unem novamente, refazendo-se a dupla hélice.
TRANSCRIÇÃO – ocorre no núcleo,
com a síntese de RNA
(transferência da mensagem
genética do DNA para o RNA). A
mensagem genética que estava no
código de DNA foi transcrita para o
código de RNA.
TRADUÇÃO – ocorre no citoplasma, na superfície dos ribossomos, com a síntese de
proteínas.
O código da sequência de RNA é passado para uma sequência de aminoácidos da
proteína. Assim, a mensagem genética do DNA é materializada na formade uma proteína
estrutural ou enzimática com o auxílio de várias enzimas.
.
CÓDON - código correspondente a um
aminoácido, representado por 3 letras (trio de
bases) ... ATA CGC CTA
O código genético do DNA se expressa por
trincas de bases, que foram denominadas
códons. Cada códon, formado por três letras,
corresponde a um certo aminoácido.
A correspondência entre o trio de bases do
DNA, o trio de bases do RNA e os aminoácidos
por eles especificados constitui uma
mensagem em código que passou a ser
conhecida como “código genético”.
Considere que o esquema abaixo representa uma bactéria
onde estão especificados componentes relacionados com a
síntese proteica.
(UFF)
Assinale a opção em que as possibilidades estão corretas:
1) Está ocorrendo duplicação do DNA, pois este se encontra
fechado.
2) Está ocorrendo transcrição, portanto há formação de RNA
3) Está ocorrendo tradução, portanto há formação de proteína.
(A) apenas 1
(B) 1, 2 e 3
(C) 1 e 2
(D) 2 e 3
(E) 1 e 3
LETRA D
Em II, a molécula de RNA foi
formada; portanto, ocorreu
transcrição e, posteriormente,
a sua ligação com os
ribossomos para ocorrer a
tradução.
No esquema ao lado, os fenômenos 1, 2 e 3
são, respectivamente:
(A) tradução, transcrição, duplicação.
(B) duplicação, transcrição, tradução.
(C) duplicação, tradução, transcrição.
(D) tradução, duplicação, transcrição.
(E) transcrição, duplicação, transcrição
LETRA B
DNA – RNAm – RIBOSSOMOS - PROTEÍNA
Como são vinte os diferentes aminoácidos, há mais códons do que tipos de aminoácidos.
Assim, há aminoácidos que são especificados por mais de um códon.
A tabela abaixo, especifica os códons de RNAm que podem ser
formados e os correspondentes aminoácidos que especificam.
Repare que os códons
UAA, UAG, UGA e
UGG não especificam
nenhum aminoácido,
apenas indicam o fim
de uma cadeia de
aminoácidos.
O códon AUG codifica
a metionina e
determina o início de
uma nova cadeia, ou
seja, é um códon que
indica aos ribossomos
que é por esse trio de
bases que deve ser
iniciada a leitura do
RNAm.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Cístron (gene) é o segmento de DNA que contém as informações para a síntese
de um polipeptídeo ou proteína.
O RNA produzido que contém uma sequência de bases nitrogenadas transcrita do
DNA é um RNA mensageiro.
RNAr – com as proteínas, suas fitas formarão os ribossomos, responsáveis pela leitura da
mensagem contida no RNA m.
RNAt – responsáveis pelo transporte de aminoácidos até o local onde se dará a síntese de
proteínas junto aos ribossomos.
Duas regiões se destacam em cada transportador: uma é o local em que se ligará o
aminoácido a ser transportado e a outra corresponde ao trio de bases complementares
(chamado anticódon) do RNAt, que se encaixará no códon correspondente do RNAm.
Anticódon é o trio de bases do RNAt, complementar do códon do RNAm.
1. (UNCISAL) Observe o esquema que representa de forma resumida uma etapa da síntese
proteica que ocorre em uma célula eucariótica.
Pode-se afirmar que a molécula indicada pela letra X corresponde ao:
a) DNA e a sua sequência de códons seria ATG GTG TCG.
b) DNA e a sua sequência de códons seria AUG GUG UCG.
c) RNA mensageiro e a sua sequência de códons seria ATG GTG TCG.
d) RNA mensageiro e a sua sequência de códons seria AUG GUG UCG.
e) RNA transportador e a sua sequência de anticódons seria UAG GUG UCG.
1. Letra D
2. (PUCCAMP) O esquema a seguir representa a sequência de
aminoácidos de um trecho de uma cadeia proteica e os respectivos
anticódons dos RNA transportadores.
Assinale a alternativa que contém a sequência de códons do RNA
mensageiro que participou dessa tradução.
a) UUU CGT TTG UGC GUC.
b) UUU CGA AAG UGC GUC.
c) TTT CGT TTC TGC GTC.
d) TTT CGA AAG TGC GTC.
e) CCC TAC CCA CAT ACT.
2. Letra B
Possíveis destinos das proteínas
O RNAm, ao sair do núcleo pode seguir dois destinos:
• Ser traduzido nos ribossomos do RER - e esta proteína será
exportada para fora da célula passando pelo Golgi e saindo por
exocitose em forma de vesículas,
• Ser traduzido nos ribossomos livres no citoplasma - esta
proteína então permanecerá dentro da célula, executando
alguma importante função.
• Ex. Dentro do Golgi, ou livre
no citoplasma.
A tabela abaixo representa a sequência de aminoácidos de
um trecho de uma cadeia proteica e os respectivos
anticódons dos RNA transportadores.
AAG
AAC
AUG
GGA
GCG
Trecho do RNA-t
Fen
Leu
Tir
Pro
Arg
Trecho da
cadeia proteica
A altenativa que contém a sequência de códon do RNA
mensageiro que participou dessa tradução é:
(A) UUC UUG UAC CCU CGC.
(B) UUA AAC AUG CCA AGA.
(C) TTG TTC TTC CCT TCT.
(D) TTC TTG TAC CCT UCU.
(E) AAG AAC AUG GGA GCG.
LETRA A
MUTAÇÃO
Toda alteração na sequência de bases na molécula de DNA
constituinte do gene.
O albinismo é causado por uma mutação na enzima tirozinase
que transforma o aminoácido tirosina em pigmento da pele,
a melanina. Esta doença ocorre em animais e nas plantas, sendo
hereditária.
1.(Puc-SP) O gato doméstico ('Felis domestica') apresenta 38 cromossomos
em suas células somáticas.
No núcleo do óvulo normal de uma gata são esperados:
a) 19 cromossomos simples e 19 moléculas de DNA.
b) 19 cromossomos duplicados e 38 moléculas de DNA.
c) 38 cromossomos simples e 38 moléculas de DNA.
d) 38 cromossomos simples e 19 moléculas de DNA.
e) 19 cromossomos duplicados e 19 moléculas de DNA.
2.(Unifesp) Os códons AGA, CUG e ACU do RNA mensageiro codificam,
respectivamente, os aminoácidos arginina, leucina e treonina. A
sequência desses aminoácidos na proteína correspondente ao segmento
do DNA que apresenta a sequência de nucleotídeos GAC TGA TCT será,
respectivamente,
a) treonina, arginina, leucina.
d) arginina, leucina, treonina.
b) leucina, arginina, treonina.
e) treonina, leucina, arginina.
c) leucina, treonina, arginina.
1. Letra A
2. Letra C
3. (Ufal) Considere os seguintes códons:
UAC - GAU - UGC - AUG
Os anti-códons correspondentes são:
a) AUG - CUA - ACG – UAC
d) ATG - CTA - ACG - TAC
b) TUG - CUT - TCG – UTC
e) AGT - CGA - ACT - GAC
c) GCA - UCG - GUA – CGU
4. (Unirio) Supondo que o peso molecular médio de um aminoácido
é de 100 daltons, quantos nucleotídeos em média estão
presentes em uma sequência codificadora de ARN-m,
responsável pelo sequenciamento dos aminoácidos em um
peptídeo com peso molecular de 27000 daltons?
a) 810
b) 300
c) 270
d) 81000 e) 2700
3. Letra A
4. Letra A
100 daltons – 1 aminoácido
27000 daltons – X
X=270 (cada nucleotídeo possui 3
códons: 270 x 3 = 810)
05 – Um fragmento de DNA de uma espécie de
organismo procarionte apresenta a seguinte
sequência de bases:
AAT ATT CGA GTC TAA AGA.
Indique qual a sequência de RNAm é transcrito a
partir deste segmento DNA:
(A) TTA TAA GCT CAG ATT TCT
(B) TTA TTA GCT CAG ATT TCT
(C) UUA UUU GGU CAG AUU UGU
(D) UUA UAA GCU CAG AUU UCU
(E) AAT ATT CGA GTC TAA AGA
LETRA D
06. Suponha que uma molécula de DNA seja constituída
de 1600 nucleotídeos e, destes, 15% sejam de citosina.
Então, as quantidades dos quatro tipos de nucleotídeos
nessas moléculas são:
(A) 240 de citosina, 240 de timina, 560 de adenina e 560
de guanina
(B) 240 de citosina, 240 de guanina, 560 de adenina e 560
de timina
(C) 240 de citosina, 240 de adenina, 560 de guanina e 560
de timina
(D) 560 de citosina, 560 de guanina, 240 de adenina e 240
de timina
(E) 560 de citosina, 560 de timina, 240 de adenina e 240
de guanina
LETRA B
07. (UNIFESP) Com a finalidade de bloquear certas
funções celulares, um pesquisador utilizou alguns
antibióticos em uma cultura de células de
camundongo. Entre os antibióticos usados, a
tetraciclina atua diretamente na síntese de
proteína, a
mitomicina inibe a ação das
polimerases do DNA e a estreptomicina introduz
erros na leitura dos códons do RNA mensageiro.
Esses antibióticos atuam, respectivamente, no:
(A) Ribossomo, ribossomo, núcleo.
(B) Ribossomo, núcleo, ribossomo.
(C) Núcleo, ribossomo, ribossomo.
(D) Ribossomo, núcleo, núcleo.
(E) Núcleo, núcleo, ribossomo
Letra B – A síntese de proteínas é
realizada pelos ribossomos. No
núcleo da célula está presente a
molécula de DNA. O RNA m
possui informações para a síntese
de proteínas.
08. (UMC-SP) Em um laboratório, ao tentar realizar,
experimentalmente, a síntese in vitro de uma proteína,
um grupo de pesquisadores verificou que dispunha, no
laboratório, de ribossomos de sapo, de RNA
mensageiro de rato, de RNAs transportadores de
hamster e de uma solução de diversos aminoácidos de
origem bacteriana. Ao fim do experimento, ao analisar
a estrutura primária (sequência de aminoácidos) da
proteína obtida, os pesquisadores deverão encontrar
maior similaridade com uma proteína de:
(A) Bactéria.
(B) Sapo.
(C) Rato.
(D) Hamster.
(E) Várias das espécies acima
Letra C – O RNA
mensageiro contém a
informação para a
síntese de proteínas.
09. A égua, o jumento e a zebra pertencem a
espécies biológicas distintas que podem cruzar
entre si e gerar híbridos estéreis.
Destes, o mais conhecido é a mula, que resulta do
cruzamento entre o jumento e a égua. Suponha
que o seguinte experimento de clonagem foi
plantado com sucesso: o núcleo de uma célula
somática de um jumento foi transplantado para o
óvulo anucleado da égua e o embrião foi
implantado no útero de uma zebra, onde ocorreu
a gestação.
O animal (clone) produzido em tal experimento terá
essencialmente, características genéticas da égua
ou do jumento? Justifique sua resposta:
Do jumento porque foi
implantado o núcleo com
todo o material genético.