Núcleo, DNA e RNA - PowerPoint (2) pptx

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NÚCLEO, 
DNA E RNA
Prof. Dra. Daniela 
Inácio Junqueira 
NA AULA DE HOJE...
Dentro das células eucarióticas, como as nossas células, há uma estrutura crucial 
chamada núcleo. Hoje, vamos explorar essa estrutura e os seus componentes.
O QUE NOS 
TORNA 
PARECIDOS?
O QUE NOS 
TORNA 
DIFERENTES?
O NÚCLEO 
CELULAR
O núcleo celular é uma estrutura fundamental 
em células eucarióticas, que são células com 
um núcleo definido e membrana nuclear. 
Dentro do núcleo está o 
material genético que é 
responsável pelo:
Controle das 
atividades 
da célula
1 2
NÚCLEO 
Características 
hereditárias dos 
organismos
Dentro do núcleo, encontramos 
a cromatina, que é composta 
por DNA, proteínas histonas e 
outras proteínas.
Cromatina: DNA altamente compactado 
dentro do núcleo por causa dessa 
associação com proteínas histonas. 
histonas
O NÚCLEO 
CELULAR
O NÚCLEO DA CÉLULA É COMPOSTO POR:
CARIOTECA
1
 membrana 
nuclear dupla, 
também 
chamada 
envelope nuclear
MATERIAL GENÉTICO
2
composto por 
DNA e RNA
NUCLÉOLOS 
3
formado por 
RNA e proteínas
(principalmente)
NUCLEOPLASMA
4
formado por água, 
proteínas e outras 
substâncias
Conjunto de membranas que 
reveste o núcleo, separando 
o conteúdo nuclear do 
conteúdo citoplasmático.
É formada por duas membranas com poros, que permitem 
a troca de material entre o núcleo e o citoplasma.
CARIOTECA
Carioteca
Poros
Ajuda a proteger o material genético, 
como o DNA, presente no núcleo, 
isolando-o do ambiente citoplasmático. 
Isso garante a integridade e 
a estabilidade do DNA, 
evitando danos causados 
por agentes externos.
O material genético está mergulhado em um líquido, o nucleoplasma.
CARIOTECA
MATERIAL GENÉTICO: DNA E RNA
DNA
 Presente no núcleo, formando cromossomos. 
Também pode ser encontrado nos nucléolos, 
na mitocôndria e no cloroplasto.
Cromossomos: estruturas condensadas de DNA.
Há dois tipos de ácidos nucleicos: DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico).
É encontrado no nucléolo, nos 
ribossomos, no citosol, nas 
mitocôndrias e nos cloroplastos.
RNA
pentose
base 
nitrogenada
fosfato
Tanto o DNA como o RNA são formados por um conjunto de moléculas menores: os 
nucleotídeos.
Os nucleotídeos são formados por três tipos de substâncias químicas:
1. UMA BASE NITROGENADA
2. UMA PENTOSE 
Um açúcar simples com cinco átomos de carbono.
3. UM FOSFATO
Uma cadeia de carbonos que contém nitrogênio.
MATERIAL GENÉTICO: DNA E RNA
Existem cinco tipos 
principais de bases 
nitrogenadas: 
ADENINA
GUANINA
CITOSINA
TIMINA
URACILA
NUCLEOTÍDEOS
1. BASE NITROGENADA
base nitrogenada
A molécula de DNA 
possui as bases:
A molécula de RNA 
possui as bases:
ADENINA
GUANINA
CITOSINA
TIMINA
ADENINA
GUANINA
CITOSINA
URACILA
 A uracila é encontrada apenas no RNA
NUCLEOTÍDEOS
1. BASE NITROGENADA
Desoxirribose: DNA Ribose: RNA
2. UMA PENTOSE 
As pentoses são de dois 
tipos: ribose e desoxirribose.
pentose
O DNA (ácido desoxirribonucleico) 
possui apenas desoxirribose na cadeia.
O RNA contém apenas 
ribose (ácido ribonucleico). 
NUCLEOTÍDEOS
DNA
A estrutura do DNA é uma dupla hélice: duas 
cadeias de nucleotídeos se enrolam uma em 
torno da outra, formando uma estrutura estável. 
O modelo de dupla hélice é 
uma estrutura tridimensional 
que descreve a organização 
da molécula de DNA.
base 
nitrogenada
bases 
nitrogenadas
MODELO DA DUPLA HÉLICE DE DNA
Emparelhamento de Bases: As duas cadeias de nucleotídeos no DNA 
são unidas por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
A adenina (A) sempre se emparelha com a timina (T), e 
a citosina (C) sempre se emparelha com a guanina (G). 
ligações de hidrogênio
-----
nucleotídeo
---------------
----------
----- -----
----------A T
C G
AT
CG
-----
---------------
----------
----- -----
----------A T
C G
AT
CG
fosfato pentose
As duas cadeias de nucleotídeos são orientadas em direções opostas.
Em uma extremidade 
de uma fita há uma 
pentose, na fita oposta 
há um fosfato.
Extremidade 5': Onde está 
localizado o grupo fosfato 
ligado ao carbono 5' do 
açúcar (desoxirribose no 
DNA e ribose no RNA).
Extremidade 3': Onde está 
o grupo hidroxila (-OH) 
ligado ao carbono 3' do 
açúcar (desoxirribose no 
DNA e ribose no RNA).
5
'
3
'
MODELO DA DUPLA HÉLICE DE DNA
A estrutura do DNA é como uma 
escada em espiral: os corrimãos são 
formados pelas espinhas dorsais 
(grupos fosfato e açúcares), e os 
degraus são formados pelos pares 
de bases nitrogenadas.
Hélice dupla: As duas cadeias de nucleotídeos se enrolam em 
torno de um eixo imaginário para formar uma estrutura helicoidal.
MODELO DA DUPLA HÉLICE DE DNA
A base TIMINA (T) se liga à base ADENINA (A), a 
base CITOSINA (C) se liga à base GUANINA (G).
A sequência de bases de uma fita determina a sequência da outra. 
AATCCATGT
TTAGGTACA
Ou seja, as duas fitas não são 
iguais, mas complementares.
DNA
 A diferença entre dois genes está na 
sequência de bases de cada um.
NÓS TEMOS GENES DIFERENTES. O 
QUE CAUSA ESSA DIFERENÇA?
Essa sequência pode ser comparada a uma 
frase em código escrita com quatro letras 
(as quatro bases do DNA: A, T, C, G).
(essa diferença é um 
pouco mais complexa)
AATCCATGT
TTAGGTACA AATCCATGT
TTAGGTACA
Mudando a sequência de bases, 
alteramos a “frase”. O conjunto de 
genes influencia as características 
de um ser vivo: é o genoma.
Estrutura do RNA: formada por um 
único filamento de polinucleotídeos.
A pentose do RNA 
é sempre a ribose, 
e as bases são: 
adenina, guanina, 
citosina e uracila. 
RNA
A timina não faz 
parte do RNA.
O RNA é fabricado no núcleo, tendo como 
modelo um trecho da molécula do DNA.
Depois ele migra para o citoplasma, onde 
desempenha sua função: síntese de proteínas.
RNA MENSAGEIRO
Há três tipos principais de RNA:
Leva o código genético do 
DNA para o citoplasma, onde 
determina a sequência de 
aminoácidos da proteína, 
seguindo esse código.
Transporta aminoácidos 
até o local onde ocorre a 
síntese de proteínas.
Tem ação enzimática e 
participa da estrutura dos 
ribossomos, onde ocorre a 
síntese de proteínas.
RNA TRANSPORTADOR RNA RIBOSSOMAL 
RNA
REPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
Uma molécula de DNA é 
copiada para produzir duas 
moléculas de DNA 
idênticas.
Etapa que garante que cada 
célula filha receba uma 
cópia completa do material 
genético na divisão celular.
A sequência de nucleotídeos 
de RNA mensageiro é 
decodificada para produzir 
uma cadeia de aminoácidos, 
que formam as proteínas.
1 2 3
Uma sequência 
específica de DNA é 
copiada para produzir 
uma molécula de RNA 
mensageiro (mRNA).
Processos que garantem a transmissão precisa das informações 
genéticas e a produção adequada de proteínas essenciais.
Replicação do DNA Transcrição do DNA Tradução do RNA
O DNA é replicado através a partir de uma fita molde. É controlada por 
várias enzimas que afastam as fitas e unem os nucleotídeos novos.
Uma molécula de DNA é copiada 
para produzir duas moléculas de 
DNA idênticas.
Processo semiconservativo: cada 
uma das duas moléculas formadas 
contém uma fita antiga de DNA e 
uma nova fita sintetizada.
Ocorre no 
núcleo celular.
1 Duplicação do DNA
1
2
3
A enzima helicase desenrola as fitas e a DNA polimerase adiciona nucleotídeos às 
fitas em crescimento de acordo com o pareamento de bases complementares.
As helicases desenrolam 
as duas hélices e quebram 
as ligações de hidrogênio.
Depois, ela mantêm as 
duas cadeias afastadas. 
Em cada fita, a polimerase 
começa a encaixar novos 
nucleotídeos: A-T e C-G
Duplicação do DNA
Helicas
e
1
Uma sequência específica de DNA é copiada para produzir 
um tipo de RNA, chamado RNA mensageiro (mRNA).
Ocorre no 
núcleo celular.
2 Transcrição do DNA
Apenas uma das fitas de um trecho do DNA é usada para a síntese do mRNA.
RNA 
Síntese de RNAm: As enzimas RNA polimerases se ligam 
a uma sequência específica do DNA, chamadapromotor. 
O encaixe segue à obrigatoriedade de ligação entre as bases, 
mas onde houver uma adenina no DNA encaixa-se uma uracila.
Transcrição do DNA
Este é o início da 
transcrição e define 
para as enzimas a 
cadeia que deve ser 
lida. As enzimas 
começam a encaixar 
os ribonucleotídios.
2
Exemplo de um trecho do DNA usado para a produzir o RNAm:
A transcrição termina em determinada sequência de 
bases do DNA (sequência de término de transcrição).
Transcrição do DNA
TACGGACTA
AUGCCUGAUSequência 
de RNA. 
Sequência 
de DNA. 
A uracila é 
encontrada 
apenas no RNA
2
Processamento do RNA: Nos eucariontes, o RNAm transcrito de um 
segmento de DNA passa por várias modificações para se tornar funcional.
O pré-RNAm possui 
trechos não funcionais, 
chamados ÍNTRONS: uma 
sequência de bases que 
não codificam proteínas. 
Transcrição do DNA
ÍNTRON: “INTROMETIDO”
2
Os trechos funcionais 
do pré-RNAm são 
chamados de ÉXONS: 
codificam proteínas.
Transcrição do DNA
Depois que os íntrons são removidos, os éxons são unidos para formar o RNA 
mensageiro (mRNA), que contêm informações para produzir proteínas.
Os íntrons são “cortados” e retirados antes do RNA ir para o citoplasma, formando 
um RNAm funcional. Esse processo é chamado de splicing (do inglês, emenda).
2
O mRNA transcrito 
servirá como molde 
para a produção de 
proteínas durante a 
tradução (próxima 
etapa).
Transcrição do DNA2
Ocorre nos 
ribossomos.
3 Tradução do RNA
Durante a tradução, as 
sequências de bases no 
mRNA são traduzidos 
em uma sequência de 
aminoácidos que 
formam as proteínas.
Durante a tradução, os ribossomos leem a sequência de 
mRNA em grupos de três nucleotídeos chamados códons.
Tradução do RNA3
Os códons realizam o trabalho de 
identificação dos aminoácidos com 
o auxílio do tRNA (transportador).
O tRNAt é capaz de se ligar a 
unidades de aminoácidos 
dissolvidos no citoplasma e 
transportá-las até o mRNA. 
Tradução do RNA3
Em uma das extremidades do tRNA há uma sequência de três nucleotídeos 
(anticódon) que é complementar a um códon específico no mRNA. 
Tradução do RNA
O anticódon está localizado 
em uma região específica 
do tRNA, onde ocorre o 
reconhecimento do códon. 
Por exemplo: se o anticódon no tRNA 
for UAC, o códon no mRNA seria AUG.
3
Os aminoácidos são ligados em uma cadeia linear 
de acordo com a sequência de códons no mRNA.
Tradução do RNA
O tRNA carregando o 
aminoácido correspondente 
ao códon no mRNA se une 
ao ribossomo, e o anticódon 
do tRNA se emparelha com 
o códon complementar.
Isso garante que o 
aminoácido correto seja 
adicionado à cadeia.
3
Os códons UAG, UAA e UGA indicam o fim de uma cadeia.
O códon AUG codifica o aminoácido metionina e 
determina o início da síntese de um polipeptídio.
Tradução do RNA
Polipeptídeo: uma cadeia 
linear de aminoácidos unidos 
por ligações peptídicas. São 
precursores das proteínas.
3
Códons diferentes podem ter o mesmo “significado”.
Tradução do RNA
Exemplo: A alanina (aminoácido) pode ser 
produzida por qualquer um dos seguintes 
códons: GCU, GCC, GCA e GCG.
Exemplo: A leucina é codificada pelos 
códons: CUU, CUC, CUA, CUG, UUA, UUG.
3
Essa correspondência entre 
códons e aminoácidos é o que 
chamamos código genético.
Ou seja, o código genético contido 
no DNA é expresso na forma de 
polipeptídios ou proteínas que 
afetam determinada característica.
Tradução do RNA3