Constituição e descoberta dos ácidos nucleicos. Cromossoma, gene e genoma. A estrutura da molécula de DNA. Replicação de DNA Replicação semiconservativa Fragmentos de Okasaki 5' para 3'

1. Biologia e Geologia
11º ano
Ácidos Nucleicos

2. Ácidos Nucleicos
Macromoléculas, formadas por sequências de nucleótidos, especializadas no
armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.
Existem dois tipos de ácidos nucleicos:
• DNA (Ácido Desoxirribonucleico)
• RNA (Ácido Ribonucleico)
Estrutura de um nucleótido
1 fosfato
1 pentose
1 base azotada

3. Ácidos nucleicos
Ácido desoxirribonucleico (DNA ou ADN)
É o suporte da informação biológica, onde
estão codificadas as características de cada
organismo.
Ácido ribonucleico (RNA ou ARN)
É indispensável na descodificação da
informação biológica.

4. Células procarióticas
Têm uma organização simples, não
possuem núcleo organizado nem
organelos membranares.
Exemplo: bactérias e cianobactérias.
O DNA encontra-se no citoplasma e
está organizado num cromossoma
circular, constituindo o nucleoide.
Nos ribossomas existe RNA.
Ácidos nucleicos

5. Estrutura do DNA
Células eucarióticas
Nas células eucarióticas, o material genético encontra-se quase todo no núcleo.

6. Células eucarióticas
O DNA, para além do núcleo, também existe nas mitocôndrias e nos
cloroplastos.
O RNA encontra-se no núcleo, no citoplasma e nos ribossomas.
Ácidos nucleicos

7. Estrutura do núcleo
Cromatina
Agregados filamentosos de DNA
e proteínas – histonas –
presentes nos núcleos das
células eucarióticas.
Os procariontes não possuem
histonas nem núcleo.

8. Nucleótido
Os ácidos nucleicos (DNA e RNA) são constituídos por unidades básicas –
nucleótidos – que podem ser hidrolisados, decompondo-se num grupo
fosfato, numa pentose (açúcar) e numa base azotada.
Estrutura dos ácidos nucleicos

9. Estrutura dos ácidos nucleicos
Bases azotadas
Bases púricas, de duplo anel, são a adenina e a guanina.
As bases pirimídicas, de anel simples, são a citosina, a timina e o uracilo.

10. Desoxirribonucleótidos
Os nucleótidos que constituem o
DNA possuem um açúcar, a
desoxirribose, associado a um
fosfato e a uma das quatro bases
azotadas: adenina, guanina, timina
e citosina.
Estrutura do DNA

11. Ribonucleótidos
Os nucleótidos que constituem o
RNA possuem um açúcar, a
ribose, associado a um fosfato e a
uma das quatro bases: adenina,
guanina, uracilo ou citosina.
Estrutura do RNA

12. Nucleótidos
Adenina
Guanina
Citosina
Pentoses
DNA RNA
Estrutura dos ácidos nucleicos

13. Estrutura do DNA
Em 1869, Friedrich Miescher, bioquímico alemão, descobriu uma
substância no núcleo a que deu o nome de nucleia.
Maurice Wilkins e Rosalind Franklin recorrendo à difração de
raios X em amostras de DNA cristalizado, concluíram que a sua
estrutura seria helicoidal. Rosalind Franklin
1920-1958

14. Estrutura do DNA
A percentagem dos diferentes nucleótidos numa molécula de DNA revelou que
em cada espécie, os valores de adenina são semelhantes aos de timina e os de
guanina semelhantes aos de citosina.
Observações ao microscópio eletrónico revelaram que a espessura de uma
molécula de DNA (2 nm) é dobro da de uma cadeia polinucleotídica.

15. Em 1953, James Watson e Francis Crick
descobriram a estrutura da molécula do
DNA.

16. A estrutura da molécula de DNA
Constituída por duas cadeias
polinucleotídicas antiparalelas, em
espiral.
As cadeias mantêm-se unidas por
ligações de pontes de hidrogénio que
se estabelecem entre bases
complementares.

17. A estrutura da molécula de DNA
Os nucleótidos unem-se entre si
por ligação do grupo fosfato de um
nucleótido com o carbono 3’ da
pentose do nucleótido adjacente.
O processo repete-se no sentido
5’  3’.
A sequência nucleotídica define as
características de cada indivíduo.

18. Esquemas da molécula de DNA

19. Tipos de RNA
RNA mensageiro
RNA de transferência
RNA ribossómico
Ácido ribonucleico (RNA ou ARN)
Constituído apenas por uma cadeia polinucleotídica.
Existem 3 tipos:
 RNAm (mensageiro)
 RNAt (transporte)
 RNAr (ribossómico)

20. Ácido ribonucleico (RNA)
RNA mensageiro (mRNA)
Transporta informação codificada para
o citoplasma com instruções para
formar proteínas.
RNA de Transporte (tRNA)
Transporta aminoácidos até ao local
da síntese de proteínas.
RNA Ribossómico (rRNA)
Participa na constituição dos
ribossomas.

21. Ácidos nucleicos

22. Estrutura do DNA
1 mm =1000 µm
1 µm = 1000 nm
1 nm = 1000 pm
picómetro < nanómetro < micrómetro < milímetro
Cromossoma
Sequência de DNA que contém vários genes com
instruções genéticas de um organismo.

23. Código genético
• Cada cromossoma está subdividido em
genes.
• Cada gene é constituído por um
fragmento de DNA.
• O DNA é composto por uma sequência
de nucleótidos.
• A sequência das bases é o código que
traduz a diversidade das espécies.

24. Gene
Segmento de DNA com uma sequência
nucleotídica própria que contém
determinada informação.
Genoma
Conjunto de genes correspondente à
informação de um indivíduo.
O genoma humano possui 30 a 50 mil
genes.

25. Replicação de DNA
Processo pelo qual cada uma das cadeias do DNA forma uma nova molécula
exatamente igual à primeira.

26. Replicação de DNA

27. Replicação semiconservativa
Cada uma das moléculas recém formadas conserva uma da cadeia
polinucleotídica original e forma uma cadeia nova, complementar ao seu molde.
Permite explicar a transmissão do código genético e estabilidade da
composição da molécula de DNA no decurso das divisões celulares.

28. Helicase – rompe as pontes de hidrogénio, abrindo a molécula de DNA.
DNA Polimerase – emparelha os novos nucleótidos com os da molécula-mãe.
Primase – produz pequenos fragmentos de RNA (primers), que têm a função
de sintetizar os primeiros nucleótidos.
Replicação semiconservativa

29. Replicação de DNA
Sentido de Alongamento do DNA
A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 3’  5’.
O novo DNA cresce sempre no sentido 5’  3’.
Na fita líder, a síntese é continua.
Na fita atrasada, o crescimento é descontínuo e formam-se fragmentos de
Okasaki, que se unem com a ajuda da DNA ligase.