ÁCIDOS NUCLEICOS (DNA e RNA)

1. 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

2. 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

3. Bases Nitrogenadas dos ácidos nucleicos

4. 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 DNA-polimerase. São obtidas novas moléculas de DNA a partir de uma inicial 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)

5. 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

6. GABARITO: 1. Letra E 2. Letra D 3. 30% - C e 30% - G 20% - A e 20% - T 4. UAU GCU CAG GGA

7. 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

8. 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.

9. 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. As moléculas de RNA são constituídas por uma sequência de ribonucleotídeos, formando uma cadeia (fita) simples.

10. 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

11. Em uma célula eucariótica, o RNAmproduzido 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.

12. 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 denominadascódons. 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”.

13. (UFF) Considere que o esquema abaixo representa uma bactéria onde estão especificados componentes relacionados com a síntese proteica. 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 (C) 1 e 2 (E) 1 e 3(B) 1, 2 e 3 (D) 2 e 3

14. 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.

15. 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

16. LETRA B

17. DNA – RNAm – RIBOSSOMOS - PROTEÍNA

18. 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. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. A tabela abaixo representa a sequência de aminoácidos de um trecho de uma cadeia proteica e os respectivos anticódons dos RNA transportadores. A altenativa que contém a sequência de códon do RNA mensageiro que participou dessa tradução é: • UUC UUG UAC CCU CGC. • UUA AAC AUG CCA AGA. (C)TTG TTC TTC CCT TCT. (D) TTC TTG TAC CCT UCU. (E) AAG AAC AUG GGA GCG.

24. LETRA A

25. 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.

26. 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.

27. Letra A • Letra C

28. 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

29. 3. Letra A 4. Letra A 100 daltons – 1 aminoácido 27000 daltons – X X=270 (cada nucleotídeo possui 3 códons: 270 x 3 = 810)

30. 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: • 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

31. LETRA D

32. 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

33. LETRA B

34. 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

35. 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.

36. 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

37. Letra C – O RNA mensageiro contém a informação para a síntese de proteínas.

38. 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:

39. Do jumento porque foi implantado o núcleo com todo o material genético.