M Ó D U L O A 4 – R E N O V A Ç Ã O C E L U L A R
U N I V E R S A L I D A D E E V A R I A B I L I D A D E D O D N A
Curso Profissional de Técnico Auxiliar de Saúde
Biologia 10ºano
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Onde se localiza o material genético na célula?
Nos organismos procariontes o DNA encontra-se disperso no citoplasma, constituindo o nucleoide.
Nos seres eucariontes, o DNA encontra-se sobretudo no núcleo (também ocorre nas mitocôndrias e cloroplastos)
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Que tipo de estrutura e composição confere ao DNA uma tão
importante função biológica?
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Ácidos nucleicos
Para além do DNA, que outro tipo de ácido nucleico as células podem conter?
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Existem dois tipos de ácidos nucleicos nas células: ► DNA ou ADN = Ácido Desoxirribonucleico; ► RNA ou ARN = Ácido Ribonucleico
Quais as unidades básicas dos ácidos nucleicos?
► Monómeros= Nucleótidos
DNA, polímero de nucleótidos
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Nucleótidos, unidades básicas
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1 Pentose (açúcar com 5 átomos de carbono)
1 Grupo Fosfato (ácido fosfórico)
1 Base Azotada
Pentoses
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Ribose – C5H10O5
RNA
Desoxirribose– C5H10O4
DNA
Bases azotadas
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Anel duplo Anel simples
► Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) e Citosina (C) → DNA
► Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) e Citosina (C) → RNA
Ligação entre nucleótidos
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Por convenção, os átomos da pentose são numerados de 1’ a 5’
Cadeia polinucleotídica
Os nucleótidos unem-se entre si por ligações entre o grupo fosfato de um nucleótido e o carbono 3´da pentose do nucleótido seguinte.
O processo repete-se no sentido 5´ →3´.
O número e a ordem dos nucleótidos, a sequência nucleotídica, define as características de cada indivíduo.
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G T F
Dados que conduziram à estrutura da molécula de DNA
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Composição quantitativa em bases azotadas do DNA proveniente de diversos organismos
Todas as espécies possuem DNA.
Em cada espécie há uma grande semelhança entre as quantidades de timina e de adenina, por um lado, e de citosina e guanina, por outro.
O número de nucleótidos e a sua ordem variam nas diferentes moléculas de DNA.
Todas as células somáticas de um organismo possuem, normalmente, DNA de igual composição.
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Regra de Chargaff
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Estudos de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins
Estudaram a difração de raios X na molécula cristalizada de DNA e concluíram que a sua estrutura é helicoidal
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Modelo de Watson & Crick
Em 1953, James Watson e Francis Crick propuseram um modelo tridimensional para a estrutura da molécula de DNA.
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Modelo de dupla hélice
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A molécula de DNA é composta por duas cadeias polinucleótidicas dispostas em sentidos inversos – cadeias antiparalelas – enroladas em torno de um eixo imaginário.
As cadeias polinucleotídicas estão unidas por pontes de hidrogénio entre pares de bases azotadas – complementaridade de bases (a adenina liga-se à timina e a citosina liga-se à guanina).
Gene / genoma
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Gene Segmento de DNA com uma certa sequência nucleotídica, podendo atingir milhares de pares de bases, correspondendo a determinada informação
Genoma Conjunto de genes correspondente à informação genética de um indivíduo. O genoma humano possui de 30 a 50 mil genes englobando 2825 milhões de pares de bases.
Estrutura do RNA
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A molécula de RNA é composta por uma cadeia polinucleotídica que, em certas formas, pode dobrar-se sobre si devido à formação de pontes de hidrogénio entre bases complementares
Aspetos comparativos
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Qualquer modelo hipotético da estrutura do DNA precisa de explicar tanto a duplicação
do gene como a função do gene.
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Modelos de replicação do DNA
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Conservativa A molécula de DNA
progenitora mantém-se intacta, servindo de molde à construção da molécula-filha com material totalmente novo
Semiconservativa Cada uma das novas moléculas formadas contém uma cadeia polinucleotídica da
molécula progenitora
Dispersiva O material genético da molécula progenitora
dispersa-se pelas moléculas-filhas, misturando-se com o
material novo
Experiência de Meselson e Stahl -1958
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Replicação do DNA
Os resultados de Meselson e Stahl apoiaram o modelo da replicação semiconservativa, que se processa segundo a regra da complementaridade de bases.
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Franklin Stahl Matthew Meselson
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Replicação do DNA
Processo complexo e rápido
Envolve:
Desenrolamento da cadeia de DNA por separação das histonas;
Rutura das pontes de hidrogénio existentes entre as bases complementares por ação da Helicase;
Início da replicação
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Replicação do DNA
Formação simultânea de duas novas cadeias complementares das cadeias originais, sendo cada uma delas antiparalela em relação à que lhe deu origem;
A adição de nucleótidos é efetuada com o auxílio de uma enzima a DNA polimerase.
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Replicação do DNA
Devido ao antiparalelismo da cadeia de DNA parental, as cadeias filhas não crescem da mesma forma:
A cadeia que copia de 3’ → 5’ forma-se de modo contínuo;
A cadeia que copia de 5’ → 3’ forma-se de modo descontínuo;, em pequenas porções, que depois são ligadas pela enzima DNA ligase.
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Replicação do DNA
Prof. Leonor Vaz Pereira - maio 2013
Replicação do DNA