SEMANA DE 30 DE NOVEMBRO A 04 DE DEZEMBRO QUESTIONÁRIO PARA RECUPERAÇÃO – 6ºanos -A, B, C, D, E, F. E.E. JOÃO LUIZ DE GODOY
PARA RESPONDER O QUESTIONÁRIO DE RECUPERAÇÃO, PROCURE INFORMAÇÕES REFERENTES ÀS ATIVIDADES, QUE ESTÃO POSTADAS NO BLOG:
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SEMANA DE 30 DE NOVEMBRO A 04 DE DEZEMBRO QUESTIONÁRIO PARA RECUPERAÇÃO – DEZEMBRO 3ª E.M. -A, B, C, D. E.E. JOÃO LUIZ DE GODOY.
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SEMANA DE 30 DE NOVEMBRO A 07 DE DEZEMBRO DE 2020
QUESTIONÁRIO PARA RECUPERAÇÃO – DEZEMBRO 2º TM B e 3º TM. A, B, C, D.
E.E. FLÁVIO XAVIER ARANTES
PARA RESPONDER O QUESTIONÁRIO DE RECUPERAÇÃO,
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A SÍNTESE DO RNA A PROTEÍNAS E.E.PROF. FLAVIO XAVIER. - 2ºTMB. 3ºTM A, B, C, D. SEMANA DE 23 A 27 DE NOVEMBRO
DO RNA para proteínas
O início da síntese de uma
proteína se dá quando um determinado trecho do DNA, isto e, um gene, tem suas
duas cadeias separadas pela ação de uma enzima chamada polimerase do RNA, que
também orienta o agrupamento de nucleotídeos livres no núcleo, junto a uma
dessas cadeias.
Muitos
genes codificam produtos proteicos, isto é, especificam a sequência de
aminoácidos utilizada para construir uma proteína em particular.
Uma
cópia de RNA (resultante da transcrição) do gene deve ser feita em primeiro
lugar, antes que essa informação possa ser utilizada para a síntese de
proteínas.
No entanto o RNA mensageiro (RNAm), é um tipo de RNA
que serve de mensageiro entre o DNA e os ribossomos, estes ribossomos que são
estruturas moleculares que leem as sequências de RNAm e as utilizam para
construir proteínas.
Essa progressão de DNA para RNA para proteína é chamada de "dogma central" da
biologia molecular.
Nem todos os genes codificam produtos proteicos. Por exemplo, alguns
genes especificam RNAs ribossômicos (RNAr), que servem como componentes estruturais de
ribossomos, ou RNAs transportadores (RNAt), que são moléculas de RNA em forma de trevo que
trazem aminoácidos aos ribossomos para a síntese proteica.
Ainda outras moléculas de RNA, como pequenos microRNAs (miRNA), agem como
reguladores de outros genes, e novos tipos de RNAs não codificadores de
proteínas estão sendo descobertos o tempo todo.
Imagem dos componentes de DNA e RNA, incluindo o açúcar (desoxirribose ou ribose), o grupo fosfato e a base nitrogenada.
As bases são bases pirimidinas (citosina,
timina no DNA e uracila no RNA, um anel) e as bases purinas (adenina e guanina,
dois anéis). O grupo fosfato está ligado ao carbono 5'. O carbono 2' liga-se a
um grupo hidroxila na ribose, mas nenhuma hidroxila (apenas hidrogênio) na
desoxirribose.
_Imagem modificada de "Nucleic acids: Figure 1,"
por OpenStax College, Biology (CC BY 3.0)._
O ácido ribonucleico (RNA), diferente do DNA, é geralmente de fita
única. Um nucleotídeo em uma cadeia de RNA conterá ribose (o açúcar de cinco
carbonos), uma das quatro bases nitrogenadas (A, U, G ou C), e um grupo
fosfato.
Há quatro tipos principais de RNA: RNA mensageiro
(RNAm), RNA ribossômico (RNAr), RNA transportador (RNAt) e RNAs reguladores.
RNA mensageiro (RNAm)
RNA mensageiro (RNAm) é um intermediário entre
um gene codificador de proteína e seu produto proteico.
Quando uma célula precisa fazer uma proteína em especial, o gene
codificador da proteína será "ligado", isto é, uma enzima RNA
polimerase virá e fará uma cópia de RNA, ou transcrição da sequência de DNA
do gene.
A cópia carrega a mesma
informação da sequência de DNA de seu gene.
Sendo um RNAm produzido, logo, será
associado a um ribossomo, uma estrutura molecular que é especializada em montar
proteínas a partir de aminoácidos.
O ribossomo usa a informação no
RNAm para fazer uma proteína de uma sequência específica, "lendo" os
nucleotídeos de RNAm em grupos de três (chamados códons) e adicionando um aminoácido particular a cada
códon.
A sequência de bases transcritas a partir do
DNA carrega consigo a informação codificada para a construção de uma molécula
de proteína.
Essa codificação se dá na forma de trincas de
bases nitrogenadas, chamadas códons. Temos como
exemplo, o RNAm formado possui os seguintes códons: AUG, UUA, GCG, UAA,
GUC, CAU, GAC.
As proteínas são moléculas formadas por uma
sequência de unidades menores chamadas aminoácidos. portanto, os códons do RNA formado neste processo determinam os aminoácidos que
constituirão uma determinada molécula de proteína.
Eles contêm, portanto, uma mensagem para a
síntese proteica e, por isso, esse RNA recebeu o nome de "mensageiro
RNA ribossômico (RNAr) e RNA transportador (RNAt)
O RNA ribossômico (RNAr) é um
componente importante dos ribossomos, ajudando o mRNA a se ligar no local certo
para que a sequência de informações possa ser lida.
Alguns RNAr também atuam como enzimas, o que significa que eles ajudam a
acelerar (catalisar) reações químicas – neste caso, a formação de ligações que
unem os aminoácidos para formar uma proteína.
Os RNAs que atuam como enzimas são conhecidos como ribozimas.
RNAs transportadores (RNAt) também estão envolvidos na síntese proteica, mas
seu trabalho é agir como carregadores - trazer aminoácidos ao ribossomo,
assegurando que o aminoácido adicionado a cadeia é o especificado pelo RNAm.
RNAs transportadores consistem de uma fita única de RNA, mas essa fita
tem segmentos complementares que ficam juntos para fazer regiões de fita dupla.
Esse pareamento de bases cria uma estrutura 3D complexa importante à função da
molécula.
Estrutura
de um RNAt. A molécula geral tem uma forma mais ou menos parecida com um L.
Imagem adaptada de Protein Data Bank
(trabalho do governo dos EUA).
RNA regulatório (miRNAs e siRNAs)
Alguns tipos de RNAs não codificadores (RNAs que não codificam
proteínas) ajudam a regular a expressão de outros genes.
Esses RNAs podem ser chamados de RNAs regulatórios. Por exemplo, microRNAs (miRNAs) e RNAs de pequena interferência siRNA são pequenas moléculas de RNA regulatório de
22 nucleotídeos de extensão.
Elas se ligam a moléculas específicas de RNAm (com sequências parcial ou
completamente complementares) e reduzem sua estabilidade ou interferem em sua
tradução, fornecendo uma maneira de a célula diminuir ou ajustar níveis desses
RNAm.
Estes são apenas alguns exemplos de vários tipos de RNAs regulatórios e
não codificadores. Cientistas ainda estão descobrindo novas variedades de RNA
não codificador.
O processo da tradução gênica
Os ribossomos são estruturas presentes em todos
os tipos celulares, estão em organismos procariontes quanto em organismos eucariontes.
Pode se classificar os ribossomos
como organelas não membranosas, ou organela, devido
à sua ausência de membrana.
São responsáveis pela síntese
de proteínas, os
ribossomos são constituídos por RNA ribossomal e proteínas associadas.
A síntese de proteínas pode ocorrer de
maneira isolada no citoplasma ou então associados às membranas.
O ribossomo é uma estrutura, com 20 nm a
30 nm, presente em todos os tipos celulares.
É composto
por duas subunidades, uma maior e uma menor, formadas
por RNA ribossomal (RNAr) e proteínas.
Nos
organismos eucariontes, ou seja incluindo nós os humanos o RNA ribossomal é produzido na região do
nucléolo, e as proteínas, na região do citoplasma.
Depois
de formadas, as proteínas migram para o núcleo, entrando nessa região pelos
poros, para associarem-se ao RNA ribossomal e darem origem às subunidades que
formarão os ribossomos.
As duas subunidades são formadas
no núcleo, porém não se unem nesse local, migrando em
direção ao citoplasma de maneira independente. É no citoplasma que elas,
ligadas a uma molécula de RNA mensageiro (RNAm), formarão um ribossomo funcional,
capaz de sintetizar proteínas.
Tanto
em organismos procariontes quanto em organismos eucariontes, as
subunidades irão
juntar-se apenas após a ligação da subunidade menor a uma molécula de RNA
mensageiro.
O ribossomo é formado por duas
subunidades, as quais se juntam apenas após a ligação com um RNA mensageiro.
No
sítio P, temos uma molécula de RNA transportador (RNAt) ligada à cadeia
polipeptídica em formação.
No
sítio A, verifica-se a presença de uma molécula de RNA transportador portando o
próximo aminoácido que será adicionado à cadeia em formação.
Por
fim, temos o sítio E, que é o local onde o RNA transportador, agora sem
transportar um aminoácido, deixa o ribossomo.
Os ribossomos de procariontes e os de
eucariontes são responsáveis pela síntese de proteínas e apresentam-se bastante
semelhantes.
Há, algumas diferenças podem ser
observadas entre eles.
-O tamanho dos eucariontes são maiores do
que aqueles observados em organismos procariontes.
A
composição química dessas estruturas celulares também é diferente,
apresentando, por exemplo, proteínas diferentes. possui importância médica, uma
vez que certos medicamentos são capazes de afetar os ribossomos de procariontes
e de não afetarem os ribossomos das células eucariontes, sendo, portanto,
importantes para o tratamento
de doenças bacterianas.
Os
ribossomos podem
ser encontrados em diferentes locais da célula e,
dependendo de sua localização, podem receber a denominação de livres ou
ligados.
Os ribossomos livres são
aqueles que estão soltos no citoplasma da célula, os ligados, por
sua vez, são aqueles que estão associados às membranas do retículo
endoplasmático e do envelope nuclear.
Ribossomos livres produzem proteínas que,
em sua maioria, funcionarão no próprio citoplasma.
Os ligados, no entanto, produzem
proteínas que atuarão dentro de organelas ou que serão excretadas para fora da
célula.
Em procariontes, observa-se a presença
apenas de ribossomos livres, uma vez que esses organismos apresentam células
sem núcleo definido e não possuem organelas membranosas.
Em
células eucariontes, existem ribossomos
encontrados no interior de cloroplastos e mitocôndrias. Eles são
menores que os ribossomos que estão livres no citoplasma ou ligados nas
membranas.
A
função dos ribossomos-
Os
ribossomos atuam na síntese de proteínas, sendo, portanto, encontrados, em
maior quantidade, em células com altas taxas de síntese proteica, como as
células do pâncreas.
Nas
células com alta taxa de síntese, é comum a ocorrência de polirribossomos, que
são grupos de ribossomos unidos por uma mesma molécula de RNA mensageiro.
É o
RNA mensageiro que contém o código para a sequência de aminoácidos que
formará a cadeia polipeptídica que será sintetizada no ribossomo.
A
síntese de proteínas ocorre nos ribossomos e envolve três etapas: início, elongação e término.
A síntese de proteínas ocorre em três etapas e envolve o
ribossomo e diferentes tipos de RNA.
·
Início: na
etapa de início, verifica-se a aproximação entre as subunidades do ribossomo, o
RNA mensageiro e o RNA transportador. Esse último será responsável por levar o
primeiro aminoácido que será colocado na cadeia polipeptídica.
Elongação: nessa
etapa temos a adição dos aminoácidos que comporão a cadeia polipeptídica.
O RNA
transportador chega ao sítio A, e seu anticódon pareia-se, por complementaridade,
com o códon do RNA mensageiro.
O
aminoácido por ele trazido liga-se, por meio de uma ligação peptídica, com a
cadeia polipeptídica em formação que está no sítio P.
O ribossomo então move o RNA transportador que
está no sítio A para o sítio P, e aquele que estava no sítio P, para o sítio E,
onde será liberado.
Nesse processo, o RNA mensageiro também se
move, deixando o códon que será traduzido exposto no sítio A.
Término: quando
o ribossomo atinge o códon de termino (UAG, UAA e UGA) no RNA mensageiro, entra
em ação o fator de liberação, uma proteína que promove a quebra da ligação
entre o RNA transportador que está no sítio P e o último aminoácido da cadeia
polipeptídica.
Nesse
momento, essa cadeia é liberada, e o complexo formado pelas subunidades
ribossomais, o RNA mensageiro e o transportador, é desfeito.
No RNAt há uma trinca de bases nitrogenadas
denominadas anticódon, por meio das quais ele se liga temporariamente ao RNAm
no ribossomo pelas bases complementares, os códons.
Nesse exemplo
já mencionado, temos (AUGUUAGCGUAAGUCCAUGAC), às três primeiras bases (AUG) vai
acoplar-se um RNAt com a sequência UAC; e assim por diante, como no esquema
abaixo.
A síntese de uma proteína começa com o
acoplamento do ribossomo ao RNAm. No ribossomo também se acopla um RNAt, cujo
anticódon se liga ao códon do RNAm.
Em seguida, outro RNAt acopla-se ao segundo
códon, ou seja, um ribossomo permite que até dois RNAts se acoplem ao mesmo
tempo
Os aminoácidos transportados em cada RNAt
unem-se entre si por meio de uma ligação química conhecida por ligação
peptídica.
O
ribossomo, que catalisa esse processo, desloca-se então sobre o RNAm e o
primeiro RNAt se desliga do conjunto ribossomo-RNAm, sendo que os aminoácidos
permanecem ligados.
Em seguida, uma nova molécula de RNAt se une
ao ribossomo, transportando mais um aminoácido que se junta aos outros dois.
O
processo continua até que todos os códons do RNAm tenham sido percorridos pelo
ribossomo, recebendo os RNAt complementares e formando uma cadeia de
aminoácidos, ou seja, uma molécula de proteína
Esquema do processo de tradução gênica. A
estrutura de cor azul claro é o ribossomo.
Todas as proteínas presentes nos mais diferentes seres vivos são
compostas por combinações entre 20 aminoácidos.
Essas combinações são determinadas, como vimos, pelas sequências de códons do RNAm que foram transcritas a partir do DNA. Damos o nome de código genético à correspondência entre os códons e os aminoácidos
Dois
ou mais códons podem estar relacionados a um aminoácido, assim como alguns não
correspondem a aminoácido nenhum.
Neste
último caso, são códons que determinam o término do processo de tradução.
O código genético é praticamente o mesmo para
todos os seres vivos e, por isso, dizemos que ele é universal. Além de
universal, ele é considerado "degenerado", pois praticamente todos os
aminoácidos são determinados por mais de um códon.
A relação de
tudo o que vimos com as características de um indivíduo é que:
- As proteínas têm importantes funções no nosso corpo: são
substâncias essenciais para a construção das células dos seres vivos e atuam
como enzimas, controlando praticamente todo o metabolismo celular. Portanto, os
genes (as porções de DNA que transcrevem RNAm), sendo os responsáveis pelo
controle da produção de proteínas, controlam também todas as características
dos indivíduos.
RESUMO SOBRE A SÍNTESE DE PROTEÍNAS
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