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DNA
Cromatina – agregados filamentosos de DNA e proteínas presentes nos núcleos das células e onde estão contidos os cromossomas. DNA – Ácido Desoxirribonucleico Estrutura: É constituído por duas cadeias polinucleotídicas anti-paralelas, formando uma dupla hélice (Crick e Watson - 1953) Nucleótido = Base Azotada + Pentose + Grupo Fosfato Base Azotada Perimídicas (anéis simples) Púricas (anéis duplos) -Citosina (C) -Adenina (A) -Timina (T) -Guanina (G) -Uracilo (U) ê Existem em % semelhante Pentose Desoxirribose ≠ Ribose (tem menos um O) (tem mais um O)
Ligações entre componentes
Cadeia Polinucleotídica Ligação 5’ 3’ : 5’ à ligação da pentose ao fosfato do próprio nucleótido 3’à ligação da pentose ao fosfato seguinte
Ligação entre cadeias
Complementaridade de bases – A ↔ T G ↔ C Sequencia Nucleotídica – define as características de cada individuo Gene – Segmento de DNA com uma certa sequencia nucleotídica, podendo atingir milhares de pares, correspondendo a uma determinada informação. Genoma – Conjunto de genes correspondente à informação genética de um individuo RNA – Ácido Ribonucleico Estrutura: É constituído por uma cadeia simples (podendo em determinadas zonas dobrar-se sobre si própria devido à formação de pontes de H) Propriedades: O RNA é sintetizado a partir do DNA em três formas especificas, com funções e estruturas diferentes: . RNA mensageiro (mRNA) . RNA de transferência (tRNA) . RNA ribossómico (rRNA) DNS vs RNA
DNA ≠ RNA -Estrutura de cadeia dupla -Estrutura de cadeia simples -Desoxirribose (pentose) -Ribose (pentose) -A, C, G, T -A, C, G, U -Cadeias longas -Cadeias curtas ê ê
Replicação do DNA Sendo o suporte da informação genética, o DNA necessita de se auto-reproduzir, fazendo cópias, de modo a transmiti-las de geração em geração. Mecanismo: (Hipótese semi-conservativa) 1.Desenrolamento do DNA 2.Rompimento das pontes de H entre bases complementares (enzimas – DNA polimerases) 3.Incorporação de nucleótidos do meio, por complementariedade, com formação de duas novas cadeias. Hipóteses de replicação do DNA
Hipótese Conservativa: a molécula progenitora serve apenas de molde à nova molécula, formadas por duas novas cadeias Hipótese Dispersiva: Molécula nova constituída por porções da molécula progenitora e por nucleótidos sintetizados de novo
Síntese de Proteínas Proteínas – Biomoléculas complexas formadas por sequências de monómeros, ou seja, aminoácidos. Têm várias funções no metabolismo das células e em todo o organismo. Dna --- C. polinucleotídicas --- nucleótidos (4 bases azotadas) Proteínas --- C. polipeptídicas --- aminoácidos (22 aminoácidos) Código Genético . constituído por 64 tripletos de 3 nucleótidos do DNA – Codogenes . No mRNA cada aminoácido é codificado por um conjunto de 3 nucleótidos – Codão
Codão de iniciação – AUG (metionina) Codões de finalização – UAA, UAG, UGA (Pirrolizina, Selenocisteína) Propriedades do Código Genético . Universalidade (mesmo código genético para todos os seres vivos) . Precisão (cada codão apensa codifica um aminoácido) . Redundância (1 aa pode ser codificado por vários codões) . Especificidade dos Nucleótidos Mecanismo de Síntese de Proteínas DNA transcrição mRNA tradução Proteínas Transcrição – é o processo de síntese de mRNA a partir de uma cadeia de DNA à decorre no interior do núcleo 1. Um determinado segmento da dupla hélice de DNA desenrola-se (por acção enzimática – RNA polimerase) 2. A transcrição inicia-se no codão de iniciação (metionina) 3. A síntese de RNA faz-se pela adição sucessiva de nucleótidos no sentido 5’ – 3’ da nova cadeia de RNA (leitura) 4. A transcrição termina quando a RNA polimerase atinge o codão de finalização (UAA, UAG, UGA) 5. Após a transcrição, a cadeia de RNA sintetizada desprende-se da molécula de DNA, que retoma as ligações de hidrogénio entre as bases das cadeias complementares
Resulta (A transcrição não só permite a síntese de mRNA, mas também de rRNA e tRNA) Processamento – é o processo a partir do qual o RNA pré mensageiro passa a RNA mensageiro, ou seja passa de não funcional a funcional 1. Quando a transcrição acaba, o RNA possui intrões e exões. Durante o processamento, os intrões são removidos e os exões (porções não removidas) ligam-se entre si, formando o mRNA funcional 2. No fim do processamento, o RNA é constituído apenas pelas sequências que codificam os aminoácidos de uma determinada proteína 3. No final deste processo, o mRNA migra do núcleo para o citoplasma, no qual vai ocorrer a tradução da mensagem.
Tradução – é o processo que consiste na transferência da mensagem contido no mRNA na sequência de aminoácidos que constituem uma cadeia polipeptídica de proteínas.
. mRNA . tRNA . Ribossomas (organelos constituídos por rRNA) tRNA (seleccionar e transportar os aminoácidos para os ribossomas onde serão ordenados segundo o código genético expresso no mRNA)
Propriedades da Biossíntese de proteínas . Complexidade (faz intervir vários agentes) . Rapidez
Esquema Global da Biossíntese de Proteínas Alterações no Material Genético Existem alterações no material genético, se não, possivelmente, não existiria vida actualmente. Alterações = Mutações
Mutações Génicas – Ocorrem na interfase do ciclo celular devido a anomalias da replicação do DNA. Afectam apenas a estrutura do gene, por isso, a proteína sintetizada seria codificada por um gene mutante. Ciclo Celular Ciclo Celular – conjunto de transformações que ocorre desde que uma célula é formada até ao momento em que ela se divide, originando duas células-filhas.
Ciclo Celular em: Procariontes: Divisão celular simples. Como só existe uma única molécula de DNA, logo que esta complete a replicação, o citoplasma divide-se formando duas novas células. Eucariontes: Divisão celular complexa. A informação genética encontra-se distribuída pelas moléculas de DNA, às quais estão associadas proteínas (histonas) CONCEITOS RELACIONADOS Histonas – Proteínas associadas ao DNA para formar a cromatina e posteriormente os cromatídios Filamentos de cromatina – cada porção do DNA, associado às histonas. Estes filamentos encontram-se, na maior parte do tempo, dispersos no núcleo da célula. Cromatídeo – Filamentos de cromatina condensados Cromossomas – Dois cromatídeos ligados entre si através do centrómero
Cromossoma
Citocinese Citocinese em células vegetais: As células vegetais possuem parece celular, logo não é possível de haver o estrangulamento desta, devia à sua rigidez. Em vez disso, o complexo de Golgi produz vesículas que contêm celulose e que são depositados no plano equatorial da célula. É formada uma lamela mediana que com a deposição de celulose iram originar a parede celular.
Regulação do Ciclo Celular O ritmo de divisão das células depende de diversos factores como as condições ambientais. Não só do tipo de célula, mas de circunstâncias do meio. Existe uma regulação no:
. Final do intervalo G1 . Final do intervalo G2 Verificação no Final de G1 . Se houver mutações a célula não inicia um novo ciclo e permanece semanas até morrer (G0) . Se não houver mutações, a célula avança [G0 ou avança] Verificação no Final de G2 . Se a replicação de DNA não ocorreu correctamente em S, ao ocorrer a verificação, a célula degenera. . Se tudo ocorreu correctamente, a célula avança [degenera ou avança] Importância da divisão celular (fase mitótica) . Assegurar a estabilidade genética ao longo das gerações . Crescimento dos organismos pluricelulares . Regeneração de estruturas e renovação de tecidos Diferenciação Celular Processo pelo qual as células vivas se “especializam” para realizar uma determinada função . Agrupam-se em tecidos diferenciados, mas mantêm o mesmo código genético da 1ª célula. . Esta especialização não só acarreta as alterações da função, ou seja, a célula altera a sua estrutura para realizar determinada função específica Exemplos de tecidos: Ósseo, epitelial, nervoso, musculo liso e sangue…
Experiência de François Jacob e Jacques Monod Provou a Expressividade Selectiva dos genes Conclusão: Embora todas as células partilhem o mesmo património hereditário, os genes que estão em actividade nas células de diferentes tecidos, podem não ser os mesmos Inibição e Activação de genes – Células já especializadas, por algum motivo podem perder a sua função, transformando-se em células indiferenciadas. Células Indiferenciadas Readquirem a capacidade de originar novos tecidos TOTIPOTÊNCIA Outros Trabalhos Relacionados
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Nucléolo –
onde está contida a maioria de DNA;
Hipótese Semi-conservativa:
cada molécula nova é formada por uma cadeia progenitora e por uma nova
cadeia
Intervenientes:
