quarta-feira, 2 de dezembro de 2015
Exercícios meiose
Exercícios Sobre Meiose
Para resolver estes exercícios sobre meiose, é importante fazer uma breve revisão a respeito de suas fases para relembrar os principais eventos que ocorrem em cada uma delas.
Questão 1
(Vunesp-SP) Em relação ao processo de divisão celular, podemos afirmar que:
a) a mitose consiste em duas divisões celulares sucessivas.
b) os óvulos e espermatozoides são produzidos por divisões mitóticas.
c) durante a meiose não ocorre a permutação ou “crossing-over”.
d) a meiose é um processo que dá origem a quatro células haploides.
e) durante a mitose as cromátides irmãs não se separam.
Questão 2
(Unioeste-PR) Considere as associações abaixo sobre as fases da meiose e suas características.
Fases
Características
I.
Anáfase I
Cromossomos duplicados nos polos da célula com divisão dos centrômeros
II.
Prófase I
Permuta gênica entre cromossomos homólogos.
III.
Metáfase I
Os cromossomos permanecem unidos pelos quiasmas.
IV.
Telófase
Os cromossomos encontram-se nos polos e duplicados.
V.
Metáfase II
Cromossomos não alinhados no equador da célula e não permutados.
VI.
Telófase II
Cada uma das células formadas apresenta cromossomos não duplicados e geneticamente diferentes.
Determine a alternativa cujas associações estão todas corretas.
a) II, V, VI
b) II, IV, VI
c) II, III, VI
d) I, III, V
e) I, V, VI
Questão 3
Um dos principais fenômenos que ocorrem na meiose é a permutação, também conhecida como crossing-over. Nesse processo ocorre a troca de pedaços entre cromossomos homólogos, aumentando assim a variedade genética.
Sabendo-se que a permuta ocorre na prófase I, marque a subfase em que ocorre esse processo.
a) Leptóteno.
b) Zigoteno.
c) Paquiteno.
d) Diploteno.
e) Diacinese.
Questão 4
Durante a fase de diploteno, é possível observar determinados pontos onde as cromátides estão cruzadas. Esses pontos são chamados de:
a) quiasmas.
b) bivalentes.
c) cromômeros.
d) tétrades.
e) sinapse cromossômica.
Questão 5
Na fase de zigoteno, é possível observar o emparelhamento dos cromossomos homólogos, que ocorre graças à formação de uma estrutura proteica que forma um eixo central e duas barras laterais.
O emparelhamento entre os homólogos recebe o nome de:
a) quiasmas.
b) bivalentes.
c) cromômeros.
d) tétrades.
e) sinapse cromossômica.
Respostas
Resposta Questão 1
Alternativa “d”. No final da meiose, são produzidas quatro células filhas haploides (n), diferentemente da mitose, que origina duas células filhas diploides (2n).
Resposta Questão 2
Alternativa “b”.
I. Está incorreta, pois na anáfase I não há rompimento dos centrômeros.
III. Está incorreta, pois a terminalização dos quiasmas ocorre na prófase I, na subfase chamada de diacinese.
V. Está incorreta, pois os cromossomos estão no equador da célula e permutados.
Resposta Questão 3
Alternativa “c”. É na fase de paquiteno que ocorrem a quebra das cromátides e a permutação.
Resposta Questão 4
Alternativa “a”. Os pontos onde se cruzam duas cromátides homólogas são chamados de quiasmas. Eles surgem graças ao processo de permutação ou crossing-over.
Resposta Questão 5
Alternativa “e”. O fenômeno de emparelhamento dos cromossomos homólogos na fase de zigoteno recebe o nome de sinapse cromossômica.
Fonte : http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-biologia/exercicios-sobre-meiose.htm
Exercicios sobre mitose
Exercícios Sobre Mitose
A mitose é um processo de divisão celular que dá origem a células-filhas que possuem o mesmo número de cromossomos que a célula-mãe.
Questão 1
A mitose é um processo de divisão celular que pode ser dividido em quatro etapas. Marque a alternativa que indica corretamente as etapas e a sequência correta em que elas ocorrem.
a) Prófase, G1, S e G2.
b) G1, S, G2 e Metáfase.
c) Prófase, metáfase, telófase e anáfase.
d) Metáfase, prófase, anáfase e telófase.
e) Prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Questão 2
Qual fase da mitose é caracterizada pelo posicionamento dos cromossomos no equador da célula?
a) G1.
b) Prófase.
c) Metáfase.
d) Anáfase.
e) Telófase.
Questão 3
Sabemos que no final da mitose o citoplasma divide-se para formar duas células-filhas. O processo de divisão do citoplasma é denominado:
a) prófase.
b)fragmoplasto.
c) cariocinese.
d) citocinese.
e) telófase.
Questão 4
(UFSM-RS) Um bioquímico mediu a quantidade de DNA em células cultivadas em laboratório e verificou que a quantidade de DNA na célula duplicou:
a) entre as fases G1 e G2 do ciclo celular.
b) entre a prófase e a anáfase da mitose.
c) durante a metáfase do ciclo celular.
d) entre a prófase I e a prófase II da meiose.
e) entre a anáfase e a telófase da mitose.
Questão 5
(CES/JF-MG) Entre as frases a seguir, em relação à divisão celular por mitose, uma é incorreta. Aponte-a.
a) É um processo muito importante para o crescimento dos organismos.
b) Ocorre nas células somáticas tanto de animais como de vegetais.
c) A célula-mãe dá origem a duas células-filhas com metade do número de cromossomos.
d) Na metáfase, todos os cromossomos, cada um com duas cromátides, encontram-se no equador da célula em maior grau de condensação.
e) As células-filhas são idênticas às células-mãe.
Respostas
Resposta Questão 1
Alternativa “e”. A sequência correta das etapas da mitose são: Prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Resposta Questão 2
Alternativa “c”. É na metáfase que os cromossomos se dispõem na região mediana da célula e formam a chamada placa equatorial.
Resposta Questão 3
Alternativa “d”. No final da mitose, após a fase de telófase, inicia-se a separação do citoplasma. O processo de divisão do citoplasma é denominado citocinese e ocorre de maneira diferente nas células vegetais e animais.
Resposta Questão 4
Alternativa “a”. A duplicação do DNA ocorre durante a fase chamada de S, que fica entre G1 e G2.
Resposta Questão 5
Alternativa “c”. A alternativa é incorreta, pois, no final da mitose, as células-filhas possuirão o mesmo número de cromossomos da célula-mãe.
Fonte : http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-biologia/exercicios-sobre-mitose.htm#questao-275
Divisão celular
Existem dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. A seguir estudaremos cada um deles.
MITOSE
Processo de divisão celular no qual uma célula origina duas células-filhas, mantendo o mesmo número e qualidade dos cromossomos da célula-mãe.
Tanto o número de cromossomos quanto a “qualidade” genética da célula-mãe são conservadas nas células-filhas.
Fases da Mitose
Apesar de ser um processo contínuo, é possível dividir a mitose em fases, o que facilita seu estudo. As fases são: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
a - Prófase
Os cromossomos vão se condensando no interior do núcleo, tornando-se mais visíveis e individualizados.
Nessa fase, cada cromossomo é constituído por dois fios idênticos (cromátides) unidos pelo centrômero.
A progressiva condensação dos cromossomos reduz a produção de substâncias que compõem os nucléolos, os quais vão desaparecendo gradualmente.
O núcleo aumenta de tamanho e ao final da prófase, a carioteca desintegra-se.
Os cromossomos já bastante condensados espalham-se na região central do citoplasma.
Os centríolos já duplicados afastam-se gradativamente, atingindo os polos da célula. Em torno deles, aparecem fibras que constituem o áster. Entre os centríolos que se afastam, formam-se as fibras do fuso mitótico.
b - Metáfase
Os cromossomos atingem o grau máximo de condensação. Cada cromossomo liga-se a fibras do fuso provenientes de polos opostos da célula. Essa ligação ocorre na região do centrômero.
A tensão nas fibras de polos opostos faz com que os cromossomos permaneçam temporariamente estacionados na região equatorial da célula, formando a placa metafásica.
Ao final da metáfase e início da anáfase, ocorre a duplicação dos centrômeros.
c - Anáfase
As cromátides irmãs se separam.
Ocorre o encurtamento gradual das fibras, separando as cromátides irmãs em sentidos opostos, até os polos do fuso.
d - Telófase
Os cromossomos já estão em polos opostos e iniciam e descondensação. Duas novas cariotecas se formam a partir das membranas do retículo endoplasmático. Novos nucléolos são produzidos por um cromossomo especial, chamado organizador de nucléolo.
A membrana plasmática se invagina, formando um sulco.
Termina a cariocinese (divisão dos núcleos) e tem-se o início da citocinese (divisão do citoplasma) com divisão de organelas para as células-filhas.
MEIOSE
Enquanto a mitose mantém o número de cromossomos da célula-mãe nas células-filhas, o processo de meiose o reduz pela metade. A meiose sempre parte de uma célula diploide e dá origem a quatro células haploides.
Esse processo ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculina e feminina.
Fases da Meiose
Do mesmo modo que na mitose, a meiose pode ser dividida em fases. São elas: Meiose I e Meiose II.
Antes do início da Meiose I, ocorre a intérfase, na qual os núcleos passam por G1, S e pelo G2.
Meiose I
Subdividida em quatro fases: Prófase I (Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno e Diacinese), Metáfase I, Anáfase I e Telófase I.
a - Prófase I
Fase longa e complexa. Os cromossomos homólogos se associam formando pares, ocorrendo permuta (crossing-over) de material genético entre eles. Ocorrem vários estágios durante essa fase.
Leptóteno
Devido à condensação, os cromossomos ficam visíveis. Apesar de duplicados desde a intérfase, aparecem ainda como filamentos simples e bem individualizados.
Zigóteno
Os cromossomos homólogos se atraem, emparelhando-se. Esse pareamento é conhecido como sinapse e ocorre ponto por ponto.
Paquíteno
As duas cromátides de cada cromossomo tornam-se visíveis. Os dois homólogos pareados mostram-se então com quatro filamentos que, em conjunto, chamamos de tétrades ou bivalentes.
Diplóteno
Nessa fase (talvez ainda no paquíteno) podem ocorrer quebras em regiões correspondentes das cromátides homólogas, e os pedaços quebrados soldam-se em posição trocada.
Chamamos esse fenômeno de crossing-over ou permuta. Os homólogos se afastam, permanecendo em contato em alguns pontos chamados quiasmas.
Diacinese
Os pares de homólogos são praticamente separados. Os quiasmas “deslizam” para as extremidades dos cromossomos, ao quais atingem o máximo de condensação.
b – Metáfase I
Há o desaparecimento da carioteca. Forma-se um fuso e os cromossomos pareados alinham-se no plano equatorial da célula com seus centrômeros orientados para polos opostos.
c - Anáfase I
Os dois membros de cada bivalente se separam e seus respectivos centrômeros com suas cromátides-irmãs fixadas são puxados para polos opostos da célula. Os bivalentes distribuem-se independentemente uns dos outros e, em consequência, os conjuntos paterno e materno originais são separados em combinações aleatórias.
d – Telófase I
Nessa fase os dois conjuntos haploides de cromossomos se agrupam nos polos opostos da célula. Ocorre a reorganização da carioteca e divisão do citoplasma.
Intercinese
É uma intérfase que pode existir ou não, dependendo do tipo de célula que está sofrendo meiose.
Meiose II
A meiose II tem início nas células resultantes da telófase I. Também é constituída por quatro fases (Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II).
a – Prófase II
É bem simplificada, visto que os cromossomos não se condensam durante a Telófase I. Assim, depois da formação do fuso e do desaparecimento da carioteca, as células resultantes entram logo em Metáfase II.
b - Metáfase II
Os cromossomos se dispõem na região equatorial e ligam-se às fibras do fuso. Ao final da metáfase com a divisão do centrômero, as cromátides passam a constituir, cada uma, um cromossomo com um centrômero próprio.
c – Anáfase II
Os cromossomos filhos migram para polos opostos.
d – Telófase II
Já nos polos opostos, ocorre a descondensação dos cromossomos e os nucléolos reaparecem. O citoplasma se divide: são agora quatro células n, originadas a partir da célula 2n que iniciou o processo.
Fonte: PORTAL EDUCAÇÃO -
http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/63139/tipos-de-divisao-celular#ixzz3tDFWz5R7
Divisão celular
Nosso organismo está sempre realizandodivisões celulares. Há dois tipos de divisão celular, a mitose e a meiose, e nós realizamos tanto uma quanto outra, mas em situações diferentes. Para o estudante, é importante saber distinguir cada uma delas: mitose ou meiose?, eis a divisão, digo, a questão...Vamos ver quando e como realizamos cada uma delas.
DIVISÃO CELULAR
Mitose
A mitose é um tipo de divisão celular que ocorre desde o surgimento da primeira célula do bebê (célula-ovo ou zigoto) até a nossa morte. Quando ainda estamos sendo gerados, no útero materno, é necessário que ocorra a duplicação das células a fim de formar o novo ser. A partir daí nunca mais paramos de realizar mitoses.
Esse processo é de suma importância para continuarmos a nos desenvolver, a crescer, a repor as células perdidas, como, por exemplo, ao sofrermos uma lesão na pele, ou perdermos células sanguíneas (hemácias) a cada 120 dias, etc.
A divisão da divisão
A mitose se inicia com uma célula diploide (2n), ou seja, com o número total de cromossomos da espécie que no nosso caso são 46. Em seguida há um período denominado intérfase, em que ocorre a duplicação do material genético, para depois começar a divisão propriamente dita.
O processo de divisão é contínuo, mas para entendermos melhor a mitose, costumamos subdividi-la em fases, que são:
prófasemetáfaseanáfasetelófase
Na prófase, há uma certa "desorganização", pois a cromatina (material genético) inicia sua espiralização, transformando-se em cromossomos (contendo duas cromátides-irmãs). Há o desaparecimento do nucléolo, o rompimento da carioteca (membrana nuclear) e os centríolos migram para os pólos da célula.
Da metáfase à telófase
Na metáfase ocorre a espiralização máxima e os cromossomos encontram-se no centro da célula (plano equatorial), presos às fibras do fuso. Na anáfase, por sua vez, as cromátides-irmãs migram para os pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.
Finalmente, na telófase ocorre a formação de duas células - filhas idênticas à célula-mãe (que originou todo o processo). Termina aí a cariocinese (divisão do núcleo) e inicia a citocinese (distribuição equivalente do citoplasma). Nesta etapa, reaparecem a carioteca, os nucléolos e os cromossomos voltam a desespiralizar-se.
Células sexuais
Já a meiose ocorre com a finalidade específica de produzirmos as células sexuais ou gametas (espermatozóide e óvulo). No homem, os espermatozóides se produzem à medida que são utilizados. Durante a ejaculação, eliminam-se em média 300 milhões de células.
Por sua vez, os óvulos já estão formados nos ovários da mulher desde o seu nascimento. São cerca de 400 mil, mas, normalmente, amadurece somente um a cada mês, após a puberdade.
Segunda divisão
A meiose também é dividida em etapas. Além disto, essa divisão é dupla. Na primeira divisão, ocorrem a prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Na segunda, a prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.
A grosso modo, o que difere a meiose da mitose, além da formação de células com metade do número de cromossomos (n = 23), é que na prófase I acontecem subfases:
- leptóteno
- zigóteno
- paquíteno
- diplóteno
- diacinese
Elas são importantes, pois favorece o "crossing-over", ou seja, a mistura do material genético, com a quebra e troca de pontas entre os cromossomos. Mas, por que esse fato é importante? Para favorecer a variabilidade genética, o que garante a nossa diversidade.
É importante também que a meiose seja reducional, pois durante a fecundação (união do óvulo com o espermatozóide) forma-se um novo ser com 46 cromossomos, 23 vindos do pai e 23 da mãe. Desse modo, fica garantida a perpetuação da espécie.
Organelas citoplasmáticas
ESTRUTURA CELULAR
O citoplasma, localizado entre a membrana celular e o núcleo, é o espaço intra-celular em que as organelas - como complexo de golgi, mitocôndria e ribossomo - estão dispostas. Apesar de possuírem uma alta diversidade, todas as células compartilham ao menos três características: apresentam membrana plasmática, citoplasma e material genético (DNA). As células se diferenciam em eucariótica (ou eucariontes) e procariótica (ou procariontes), sendo que a primeira tem núcleo e organelas, enquanto a segunda não possui núcleo organizado e o material genético não é delimitado por uma membrana.
O citoplasma das células procariontes é constituído por um líquido viscoso composto principalmente por água. Encontramos também grande quantidade de ribossomos, que são diferentes das células eucariontes. Graças a essas diferenças, alguns antibióticos conseguem matar as bactérias, que são procarióticas, e praticamente não afetam as células humanas, eucarióticas. No citoplasma das células eucariontes encontramos estruturas mergulhadas no citosol denominadas organelas e um conjunto de filamentos proteicos que constituem o citoesqueleto. Segue abaixo a lista com a definição de algumas organelas.
Esquema de uma célula eucariótica (Foto: Wikicommons )
Citoesqueleto: Possuem filamentos proteicos, como microtúbulos, responsáveis por manterem a forma da célula, resistindo à compressão. Os microfilamentos mantêm a forma da célula, resistindo à tensão. Os filamentos intermediários são responsáveis pela ancoragem do núcleo e outras organelas.
Ribossomos: são formados a partir do RNA ribossômico, realizam a síntese de proteínas. Encontramos ribossomos ligados (aderidos a paredes do retículo endoplasmático rugoso) e ribossomos livres. Nos ribossomos livres ocorre a produção das proteínas que atuam no citosol.
Retículo endoplasmático rugoso (RER): como apresentam ribossomos aderidos à sua membrana externa, este retículo também possui a função de síntese proteica, porém a maior parte das proteínas será secretada. Dentro do RER, na maioria dos casos, ocorre a ligação do carboidrato com as proteínas produzidas pelo ribossomo, formando glicoproteínas.
Retículo endoplasmático liso (REL): entre as diversas funções do REL, destacamos a síntese de lipídeos como óleos, fosfolipídeos e esteroides. Entre as secreções esteroides, podemos destacar os hormônios sexuais (estrogênio e testosterona); Em relação à desintoxicação, as enzimas do REL auxiliam este processo tornando algumas drogas mais solúveis facilitando assim seu processo de eliminação. O REL atua também no armazenamento de íons cálcio nas células musculares.
Complexo de Golgi: a maioria das vesículas produzidas no RER e no REL é enviada para o complexo de Golgi onde sofrerão modificações e serão enviadas para os seus destinos (permanecem na célula ou são exocitados). Observamos que células secretoras possuem o complexo de Golgi mais desenvolvido que células não secretoras.
Lisossomo: são sacos membranosos que possuem enzimas hidrolíticas. As enzimas hidrolíticas são sintetizadas pelo RER e enviadas para o complexo de Golgi. As células animais utilizam o lisossomo para digerir macromoléculas, entretanto a produção excessiva de lisossomos pode destruir uma célula por autodigestão.
Mitocôndrias: são organelas responsáveis pela produção de energia (ATP) a partir de processos metabólicos. As mitocôndrias são encontradas em quase todas as células eucariotas incluindo as plantas, animais, fungos e a maioria dos protistas. Assim como os cloroplastos possuem material genético próprio.
Cloroplastos: estão presentes em células de plantas e em alguns organismos fotossintetizantes. São organelas responsáveis pela produção fotossintética dos carboidratos. Possuem um pigmento verde denominado clorofila.
Peroxissomos: possuem enzimas que transferem hidrogênio para o oxigênio formando o peróxido de hidrogênio como subproduto que posteriormente será transformado em água. Essa transferência de hidrogênio tem como principal objetivo quebrar ácidos em moléculas menores entrando assim nas mitocôndrias onde produzirão parte da energia necessária à célula. Os peroxissomos encontrados no fígado são os principais responsáveis pela desintoxicação do álcool.
Confira questões do Enem sobre citoplasma e organelas
Enem 2013 - questão 62
Enem 2013 - questão 73
Enem 2013 - questão 88
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
(Fuvest) O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi são organelas celulares cujas funções estão relacionadas. O complexo de Golgi
a) recebe proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático.
b) envia proteínas nele sintetizadas para o retículo endoplasmático.
c) recebe polissacarídeos sintetizados no retículo endoplasmático.
d) envia polissacarídeos nele sintetizados para o retículo endoplasmático.
e) recebe monossacarídeos sintetizados no retículo endoplasmático e para ele envia polissacarídeos.
Gabarito: O complexo de Golgi recebe e processa proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso. A maioria dessas proteínas formadas no RER pelos ribossomos aderidos a sua membrana externa são incorporadas por carboidratos dentro do retículo formando glicoproteínas. Letra A.
(Unesp) No esquema estão representadas etapas, numeradas de 1 a 3, de um importante processo que ocorre no interior das células, e algumas organelas envolvidas direta ou indiretamente com esse processo.
Organelas no interior da célula (Foto: Unesp)
As etapas que correspondem a 1, 2 e 3, respectivamente, e algumas organelas representadas no esquema, estão corretamente listadas em:
a) absorção de aminoácidos, síntese proteica e exportação de proteínas; retículo endoplasmático, lisossomo e mitocôndria.
b) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e ingestão de resíduos; retículo endoplasmático, complexo de Golgi e lisossomo.
c) fagocitose de sais minerais, fotossíntese e exportação de compostos orgânicos; cloroplastos e vacúolos.
d) absorção de oxigênio, respiração celular e eliminação de dióxido de carbono; mitocôndrias e vacúolos.
e) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e exportação de proteínas; mitocôndrias e lisossomos.
Gabarito: O esquema acima representa a fagocitose de uma macromolécula. O retículo endoplasmático rugoso forma uma vesícula cheia de enzimas hidrolíticas que são processadas no complexo de Golgi formando o lisossomo primário. Ao ser incorporado na vesícula que contém a macromolécula, este formará o lisossomo secundário ou fagossomo e os restos metabólicos, não aproveitados pela célula, serão exocitados. Letra B.
Fonte: http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/citoplasma-e-organelas.html
Organelas citoplasmáticas.
Citoplasma
O que é Citoplasma, funções, organelas do citoplasma, citologia, célula animal
Citoplasma: importantes funções na células
O que é Citoplasma
Nas células dos seres eucariontes há um espaço entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. Este espaço é denominado Citoplasma.
O Citoplasma é composto pelo hialoplasma, uma matéria coloidal (viscosa). No Citoplasma, encontramos as organelas celulares (componentes de uma célula animal).
Funções do Citoplasma das células animais:
- Favorece a estrutura da célula, mantendo sua consistência e forma.
- Armazenamento de substâncias químicas essenciais para a manutenção da vida.
Organelas citoplasmáticas das células animais:
- Lisossomos: participam da digestão de substâncias orgânicas.
- Vacúolos: presentes nos protozoários, participam da digestão intracelular.
- Retículo endoplasmático liso: tem as funções de realizar a síntese de lipídios, além de transportar e armazenar substâncias.
- Retículo endoplasmático rugoso: realiza a síntese de proteínas.
- Centríolos: participam da divisão celular além de originar flagelos e cílios.
- Complexo de Golgi: realiza a secreção celular, formam o acrossoma e o lisossomo.
- Ribossomos: realizam a síntese de proteínas.
- Peroxissomos: processam reações oxidativas, atuando na desintoxicação das células.
- Mitocôndrias: fazem a respiração celular.
Fonte: http://m.todabiologia.com/citologia/citoplasma.htm
Organelas citoplasmáticas.
A membrana plasmática controla a passagem de substâncias entre o interior e o exterior da célula.
• O citoplasma é o interior celular e nele há compartimentos separados entre si por membranas, chamados orgânulos ou organelas. As organelas celulares encarregam-se da respiração, de fabricar ou armazenar substâncias etc.
• O núcleo celular é o centro de controle da célula. É separado do citoplasma pelo envoltório nuclear.
Célula animal (eucariótica)
Retículo endoplasmático
O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas paredes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essas estruturas formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retículo endoplasmático, que pode ser de dois tipos: Rugoso (granular) e liso (agranular).
O rugoso, ou ergastoplasma é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de ribossomos aderidos à sua superfície externa. O liso é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, portanto de superfície lisa. Os dois tipos estão interligados e a transição entre eles é gradual, observando o retículo endoplasmático, partindo do rugoso em direção ao liso, vemos as bolsas tornarem-se menores e à quantidade de ribossomos aderidos diminui progressivamente, até deixar de existir.
O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol. Outras funções são: o armazenamento de substâncias e o controle da pressão osmótica do hialoplasma. O retículo Endoplasmático liso também é responsável pela produção de lipídios, desintoxicação do organismo (fígado) e ajuda a catalisar as reações químicas na célula, já o rugoso é responsável pela produção de proteínasgraças a presença dos ribossomos. As proteínas fabricadas penetram nas bolsas e desloca-se em direção ao aparelho de golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retículo endoplasmático liso.
Funções do retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático, além de conduzir substâncias pelo citoplasma, é o local de produção de várias substâncias importantes. Por exemplo, a síntese de diversos lipídios, como colesterol, fosfolipídios e hormônios esteróides, ocorre no retículo endoplasmático granular. Já o retículo endoplasmático granular, graças aos ribossomos, fabrica diversos tipos de proteínas. O retículo endoplasmático agranular também participa dos processos de desintoxicação das células. No retículo agranular das células do fígado, por exemplo, ocorre modificação ou destruição de diversas substâncias tóxicas, entre elas o álcool.
RE rugoso: também chamado de ergastoplasma, é formado por bolsas membranosas achatadas, com grânulos – os ribossomos – aderido à superfície externa. Sua principal função, graças aos ribossomos presente, é a síntese de proteínas.
RE liso: é formado por tubos membranosos lisos, sem ribossomos aderidos. Suas principais funções são: síntese de diversos lipídios, como o colesterol, hormônios esteróides e fosfolipídios. É no RE liso que também ocorre o processo de desintoxicação das células.
Complexo de Golgi
O aparelho de golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, consistindo em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas Dictiossomos. Em células animais os dictiossomos geralmente encontram-se reunidos próximo ao núcleo, já nas células vegetais, geralmente os dictiossomos se encontram espalhados pelo citoplasma.
O complexo de golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula, além de atuar na secreção do ácido pancreátil, na produção de polissacarídeos (muco, glicoproteína-RER), na produção de lipídios, na secreção de enzimas digestivas, formação da lamela média em células vegetais, formação do lisossomo e na formação do acromossomo do espermatozóide.
O aparelho de Golgi desempenha papel fundamental na eliminação de substâncias úteis ao organismo, processo denominado secreção celular.
Lisossomos
Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimascapazes de digerir diversas substâncias orgânicas. Existem mais de cinqüenta tipos de enzimas hidrolíticas (atuam por hidrólise) alojadas no interior das pequenas bolsas lisossômicas. Os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes, sua origem é o Aparelho de Golgi. O retículo endoplasmático rugoso produz enzimas que migram para os dictiossomos (complexo de Golgi), são identificadas e enviadas para uma região especial do Aparelho de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.
Funções: Uma das funções dos lisossomos é a digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose ou na pinocitose, que contêm partículas capturadas do meio externo, fundem-se com os lisossomos, originando bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá. As bolsas originadas pela fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos são denominadas vacúolos digestivos; em seu interior as substâncias presentes nos fogossomos ou pinossomos são digeridas pelas enzimas lisossômicas. Com a digestão intracelular as partículas capturadas pelas células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando pelo citosol. Estas moléculas fornecem energia à célula e serão utilizadas na fabricação de novas substâncias. Os materiais não digeridos no processo digestivo permanecem dentro do vacúolo, que passa a ser chamado vacúolo residual.
Muitas células eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior. Este processo é chamado de clasmocitose ou defecação celular. O vacúolo residual encosta-se à membrana plasmática, fundindo-se nela e lançando seu conteúdo para o meio externo.
Outra função do lisossomo é a autofagia (do grego auto, próprio e phagin, comer). Autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência de qualquer célula. Ela é o processo pelo qual as células digerem partes de si mesmas, com o auxílio de seus lisossomos. A autofagia é, em outras situações, uma atividade puramente alimentar. Quando um organismo é privado de alimento e as reservas de seu corpo se esgotam, as células passam a digerir partes de si mesma, como estratégia de sobrevivência.
A autofagia permite destruir organelas celulares desgastadas e reaproveitar alguns de seus componentes. Este processo inicia-se com os lisossomos, que se aproximam, cercam e envolvem a estrutura a ser eliminada, que fica contida em uma bolsa repleta de enzimas, denominado vacúolo autofágico. Uma célula do nosso fígado, a cada semana, digere e reconstrói a maioria de seus componentes. Além das funções citadas acima, os lisossomos têm como função a citólise ou autólise, que o processo pelo qual a célula toda é digerida. Isto acontece com a cauda do girino, na sua transformação para a fase adulta.
Peroxissomos
Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas, semelhantes aos lisossomos, como a catalase, que transforma o H2O2 (água oxigenada, formada na degradação dos aminoácidos e das gorduras) em H2O (água) e O2 (oxigênio), e outras, em menor quantidade, que degradam gorduras e aminoácidos. Além disso, os peroxissomos também atuam no processo de desintoxicação das células. Pelo qual os peroxissomos absorvem substâncias tóxicas, modificando-as de modo a que não causem danos ao organismo.
Os tipos de enzimas presentes nos peroxissomos sugerem que, alem da digestão, eles participem da desintoxicação da célula. O peróxido de hidrogênio, que se forma normalmente durante o metabolismo celular, é tóxico e deve ser rapidamente eliminado.
Centríolos
No citoplasma das células animais encontramos dois cilindros formando um ângulo reto entre si: são os centríolos. Eles estão localizados em uma região mais densa do citoplasma, próximo ao núcleo. Essa região chama-se centrossomo. Cada centríolo é formado por microtúbulos dispostos de modo característico: há sempre nove grupos de três microtúbulos, formando a parede do cilindro. Os centríolos podem se autoduplicar, isto é, orientar a formação de novos centríolos. Eles têm duas funções: na divisão celular das células animais e na formação de cílios (estruturas curtas e numerosas) e flagelos (estrutura longa e em pequeno número), pelo corpo basal, que servem para a locomoção ou para a captura de alimento.
Ribossomos
Presentes em todos os seres vivos são grãos formados por ácido ribonucléico (RNA) e proteínas. Nas células eucarióticas, os ribossomos podem aparecer livres no hialoplasma ou associados a membrana do retículo (RE rugoso).
É nos ribossomos que ocorre a síntese das proteínas. A síntese é feita através da união entre aminoácidos, sendo o mecanismo controlado pelo RNA. Este é produzido no núcleo da célula, sob o comando do DNA. O RNA, apoiado num grupo de ribossomos chamado polirribossomo ou polissoma, comanda a seqüência de aminoácidos da proteína. Durante esse trabalho, os ribossomos vão “deslizando” pela molécula de RNA, à medida que a proteína vai sendo fabricada.
Vacúolos
São cavidades do citoplasma visíveis ao microscópio óptico. Além destes, há outros dois tipos de vacúolos, como o vacúolo contrátil e o vacúolo de suco celular.
Vacúolo Contráteis: presentes nos protozoários de água doce – encarrecam-se de eliminar o excesso de água das células, além de eliminar também, substâncias tóxicas ou em excesso.
Vacúolo de Sulco Celular: é característico das células vegetais, que armazena diversas substâncias. A coloração das flores, por exemplo, deve-se às antocianinas, pigmentos que se encontram dissolvidos nesse vacúolo.
Vacúolos digestivos
Fagossomos e pinossomos, que contém material capturado do meio pela célula, fundem-se com lisossomos, originando bolsas membranosas chamadas vacúolos digestivos. As enzimas lisossômicas digerem as substâncias capturadas, quebrando-as e reduzindo-as a moléculas menores. Estas atravessam a mesma membrana do vacúolo digestivo e saem para o citosol, onde serão utilizadas como matéria-prima ou fonte de energia para os processos celulares.
Eventuais restos da digestão, constituídos por material não-digerido e enzimas, permanecem dentro do vacúolo, agora denominado vacúolo (ou corpo) residual. Este expulsa o conteúdo da célula por clasmocitose.
Vacúolos autofágicos e heterofágicos
Partes da célula, como, por exemplo, organelas velhas e desgastadas são constantemente atacadas e digeridas pela atividade lisossômica. Dessa forma, seus componentes moleculares podem ser reaproveitados.
Os lisossomos fundem-se em torno de uma parte celular a ser digerida, formando uma bolsa membranosa chamada vacúolo autofágico (do grego autós próprio, e phagos, comer). Essa denominação ressalta o fato de o material digerido no vacúolo ser uma parte da própria célula. Quando o material digerido vem de fora da célula, capturado por fagocitose ou pinocitose, fala-se em vacúolo heterofágico (do grego heteros, outro, diferente).
Mitocôndrias
As mitocôndrias são organóides celulares – presentes nos eucariontes – delimitadas por duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa, e a interna apresenta inúmeras pregas, chamadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. Entre as cristas há uma solução chamada matriz mitocondrial. Essa solução viscosa é formada por diversas enzimas, DNA, RNA, pequenos ribossomos e outras substâncias. A mitocôndria é a organela onde ocorre a respiração celular.
A respiração celular é, em linhas gerais, uma queima controlada de substâncias orgânicas, por meio da qual a energia contida no alimento é gradualmente liberada e transferida para molécula de ATP.
Cloroplastos
Como as mitocôndrias, são delimitados por duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa e a interna forma dobras para o interior da organela, constituindo um complexo sistema membranoso. Nesse sistema, destacam-se estruturas formadas por pilhas de discos membranosos, semelhantes a pilhas de moedas, cada uma chamada granum. Nas membranas internas do cloroplastos estão presentes os fotossistemas, cada um deles constituídos por algumas moléculas de clorofila, reunidas de modo a formar uma microscópica antena captadora de luz. Nos cloroplastos ocorre a fotossíntese.
Fonte : http://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celular/organelas-citoplasmaticas
quarta-feira, 25 de novembro de 2015
Mutação Gênica
Todos os dias as suas células produzem proteínas que contêm aminoácidos em uma certa seqüência. Imagine, por exemplo, que em um certo dia uma célula da epiderme de sua pele produza uma proteína diferente. Suponha também que essa proteína seja uma enzima que atue em uma reação química que leva a produção de um pigmento amarelo em vez do pigmento normalmente encontrado na pele, a melanina. Essa célula se multiplica e de repente aparece uma mancha amarelada em sua pele. Provavelmente essa proteína poderá ter sofrido uma alteração em sua seqüência de aminoácidos, tendo havido a substituição de um aminoácido por outro, o que acarretou uma mudança em seu mecanismo de atuação e, como conseqüência levou à produção de um pigmento de cor diferente. Agora, como a seqüência de aminoácidos em uma proteína é determinada pela ação de um certo gene que conduz à síntese do pigmento.
Essa alteração na seqüência de bases na molécula de DNA constituinte do gene é que se chama de mutação gênica.
O albinismo é causada por uma mutação na enzima tirozinase que transforma o aminoácido tirozina em pigmento da pele, a melanina. Esta doença ocorre em animais e nas plantas e é hereditária.
A mutação e suas conseqüências
Se a alteração na seqüência de aminoácidos na proteína não afetar o funcionamento da molécula e não prejudicar o organismo, de modo geral ela passa despercebida, é indiferente.
Outras vezes, a alteração leva a um favorecimento. Imagine, por exemplo, que uma certa célula do seu intestino passe a produzir uma enzima chamada celulase, capaz de digerir a celulose dos vegetais que você come. provavelmente a mutação que levou a esse erro será vantajosa para você, que poderá eventualmente até alimentar-se de papel picado.
Muitas vezes, porém, a mutação pode ser prejudicial. Na anemia falciforme, a substituição do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido valina, em uma das cadeias de hemoglobina, conduza a uma alteração na forma da proteína toda. Essa alteração muda o formato do glóbulo vermelho, que passa a ser incapaz de transportar oxigênio. Outra conseqüência, grave, é que hemácias com formato de foice grudam umas nas outras nos capilares sangüíneos, o que pode provocar obstruções no trajeto para os tecidos.
As mutações são hereditárias
Dependendo da célula em que a mutação ocorre, ela pode ser transmitida à descendência. Nas suposições que fizemos, relacionadas ao pigmento da pele e à enzima celulase, evidentemente que não ocorrerá a transmissão dos genes mutantes para os filhos.
Trata-se de mutações somáticas, ou seja, ocorreram em células não envolvidas na confecção de gametas.
Já a mutação que conduziu à anemia falciforme, deve ter ocorrido, no passado, em células da linhagem germinativa de algum antepassado. O gene anômalo, então sugerido, deve ter sido transportado por um gameta e daí se espalhou pela espécie humana.
As causas das mutações
De maneira geral, as mutações ocorrem como conseqüência de erro no processo de duplicação do DNA. Acontecem em uma baixíssima freqüência. Muitas delas, inclusive, são corrigidas por mecanismos especiais, como, por exemplo, a ação do gene p53 que evita a formação de tumores.
Há, no entanto, certos agentes do ambiente que podem aumentar a taxa de ocorrência de erros genéticos. Entre esses agentes mutagênicos podemos citar: substâncias existentes no fumo, os raios X, a luz ultravioleta, o gás mostarda, ácido nitroso e algumas corantes existentes nos alimentos. Não é à toa que, em muitos países, é crescente a preocupação com a diminuição da espessura da camada do gás ozônio (O3), que circunda a atmosfera terrestre. Esse gás atua como filtro de luz ultravioleta proveniente do Sol. Com a diminuição da sua espessura, aumenta a incidência desse tipo de radiação, o que pode afetar a pele das pessoas. Ocorrem lesões no material genético, que podem levar a certos tipos de câncer de pele. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico10.php
Os polirribossomos
Em algumas células, certas proteínas são produzidas em grande quantidade. Por exemplo, a observação de glândulas secretoras de certos hormônios de natureza protéica (que são liberados para o sangue, indo atuar em outros órgãos do mesmo organismo) mostra, em certos locais, uma fileira de ribossomos efetuando a leitura do mesmo RNA mensageiro. Assim, grandes quantidades da mesma proteína são produzidas.
Ao conjunto de ribossomos, atuando ao longo se um RNAm, dá-se o nome de polirribossomos.
 
Possíveis destinos das proteínas
O RNAm, ao sair do nucleo pode seguir dois destinos:
Síntese de proteínas no núcleo celular?
No núcleo de todas as células eucarióticas, a produção de RNA se da a partir do molde de uma fita do DNA. Então, o RNA sofre algumas alterações e segue para o citoplasma onde se associa aos ribossomos para a formação das proteínas. Acreditava-se que a síntese de proteínas (tradução) ocorresse somente no citoplasma, mas em recente trabalho publicado na prestigiada revista Science foi demonstrado que os elementos necessários à tradução se associam no núcleo, onde proteínas seriam formadas. Além disso os pesquisadores constataram que as estruturas responsáveis pela tradução estão em atividade no núcleo celular.http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico9.php
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RNA - Tradução passo a passo
A tradução é um processo no qual haverá a leitura da mensagem contida na molécula de RNAm pelos ribosomo, decodificando a linguagem de ácido nucleico para a linguagem de proteína.
Cada RNAt em solução liga-se a um determinado aminoácido, formando-se uma molécula chamada aminoacil-RNAt, que conterá, na extremidade correspondente ao anticódon, um trio de códon do RNAm.
Para entendermos bem este processo, vamos admitir que ocorra a síntese de um peptídeo contendo apenas sete aminoácidos, o que se dará a partir da leitura de um RNAm contendo sete códons (21 bases hidrogenadas). A leitura (tradução) será efetuada por um ribossomo que se deslocará ao longo do RNAm.
Esquematicamente na síntese proteica teríamos:
- Um RNAm, processado no núcleo, contendo sete códons (21 bases hidrogenadas) se dirige ao citoplasma.
- No citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade correspondente ao início da leitura. Dois RNAt, carregando os seus respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao ribossomo. Cada RNAt liga-se ao seu trio de bases (anticódon) ao trio de bases correspondentes ao códon do RNAm. Uma ligação peptídica une a metionina à alanina.
- O ribossomo se desloca ao longo do RNAm. O RNAt que carregava a metionina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina.
- O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido ácido glutâmico encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do anticódon desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica une o ácido glutâmico à leucina.
- Novo deslocamento do ribossomo. O quinto RNAt, carregando a aminoácido glicina, se encaixa no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o ácido glutâmico.
- Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do RNAm. O sexto RNAt, carregando o aminoácido serina, se encaixa no ribossomo. Uma liogação peptídica une a serina à glicina.
- Fim do deslocamento do ribossomo. O último transportador , carregando o aminoácido triptofano, encaixa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o triptofano se separa do ribossomo. O mesmo ocorre com o transportador que portava a serina.
- O peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no citoplasma. Claro que outro ribossomo pode se ligar ao RNAm, reiniciando o processo de tradução, que resultará em um novo peptídio. Perceba, assim, que o RNAm contendo sete códons (21 bases nitrogenadas) conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete aminoácidos.http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico8.php
Tradução: Síntese de Proteínas
Tradução é o nome utilizado para designar o processo de síntese de proteínas. Ocorre no citoplasma com a participação, entre outros, de RNA e de aminoácidos.
Quem participa da 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 seqüência de bases nitrogenadas transcrita do DNA é um RNA mensageiro.
No citoplasma, ele será um dos componentes participantes da síntese de proteínas, juntamente com outros dois tipos de RNA, todos de fita simples e produzidos segundo o mesmo processo descrito para o RNA mensageiro:
RNA ribossômico, RNAr. Associando-se a proteínas, as fitas de RNAr formarão os ribossomos, orgânulos responsáveis pela leitura da mensagem contida no RNA mensageiro;
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RNAs transportadores, RNAt. Assim chamados porque serão os responsáveis pelo transporte de aminoácidos até o local onde se dará a síntese de proteínas junto aos ribossomos. São moléculas de RNA de fita simples, de pequeno tamanho, contendo, cada uma, cerca de 75 a 85 nucleotídeos. Cada fita de RNAt torce-se sobre si mesma, adquirindo o aspecto visto na figura abaixo.
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.
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O código genético
A mensagem genética contida no DNA é formada por um alfabeto de quatro letras que correspondem aos quatro nucleotídeos: A, T, C e G. Com essas quatros letras é preciso formar “palavras” que possuem o significado de “aminoácidos”. Cada proteína corresponde a uma “frase” formada pelas “palavras”, que são os aminoácidos. De que maneira apenas quatro letras do alfabeto do DNA poderiam ser combinadas para corresponder a cada uma das vinte “palavras” representadas pelos vinte aminoácidos diferentes que ocorrem nos seres vivos.
Uma proposta brilhante sugerida por vários pesquisadores, e depois confirmada por métodos experimentais, foi a de que cada três letras (uma trinca de bases) do DNA corresponderia uma “palavra”, isto é, um aminoácido. Nesse caso, haveria 64 combinações possíveis de três letras, o que seria mais do que suficiente para codificar os vinte tipos diferentes de aminoácidos (matematicamente, utilizando o método das combinações seriam, então, 4 letras combinadas 3 a 3, ou seja, 43 = 64 combinações possíveis).
O código genético do DNA se expressa por trincas de bases, que foram denominadas códons. 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”.
Mas, surge um problema. Como são vinte os diferentes aminoácidos, há mais códons do que tipos de aminoácidos! Deve-se concluir, então, que há aminoácidos que são especificados por mais de um códon, o que foi confirmado. A tabela abaixo, especifica os códons de RNAm que podem ser formados e os correspondentes aminoácidos que especificam.
Dizemos que o código genético é universal, pois em todos os organismos da Terra atual ele funciona da mesma maneira, quer seja em bactérias, em uma cenoura ou no homem.
O códon AUG, que codifica para o aminoácido metionina, também significa início de leitura, ou seja, é um códon que indica aos ribossomos que é por esse trio de bases qe deve ser iniciada a leitura do RNAm.
Note que três códons não especificam nenhum aminoácido. São os códons UAA, UAG e UGA, chamados de códons e parada durante a “leitura” (ou stop códons) do RNA pelos ribossomos, na síntese protéica.
Diz-se que o código genético é degenerado porque cada “palavra” (entenda-se aminoácido) pode ser especificada por mais de uma trinca.http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico6.php
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 outras diferenças são:
- os nucleotídeos utilizados possuem o açúcar ribose no lugar da desoxirribose;
- há a participação de nucleotídeos de uracila no lugar de nucleotídeos de timina. Assim, se na fita de DNA que está sendo transcrita aparecer adenina, encaminha-se para ela um nucleotídeo complementar contendo uracila;
Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a seqüência de bases:
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a seqüência de bases:
RNA- UACGGCUUUAAACGC
Em uma célula eucariótica, o RNAm produzido 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 protéica. Com o fim da transcrição, as duas fitas de DNA seu unem novamente, refazendo-se a dupla hélice.
Replicação, Transcrição e Tradução
Replicação, transcrição e tradução são processos que ocorrem com os ácidos nucléicos e que são essenciais para o funcionamento das nossas células. Em tópicos anteriores, já vimos a estrutura geral dosácidos nucléicos, a estrutura do DNA e sua organização em cromossomos e os diferentes tipos de RNA. Reveja todos esses tópicos para poder compreender melhor os tópicos em seguida.
1) A replicação é a duplicação de uma molécula de DNA. Isso ocorre porque nossas células estão constantemente em divisão, e como todas as células somáticas possuem a mesma quantidade de DNA, precisamos sempre duplicar nosso DNA antes da célula se dividir.
O primeiro passo é o rompimento das ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, permitindo a separação das duas fitas. Esse processo é auxiliado pela enzimaDNA helicase. E como a DNA helicase sabe onde ela vai começar a “abrir” o DNA? Nós possuímos em cada cromossomo uma região denominada origem de replicação, composta por uma sequência de nucleotídeos que a DNA helicase reconhece. Então, toda vez que a célula duplica seu DNA, ela começa no mesmo local.
Cada fita de DNA servirá como molde para a síntese de uma nova fita de DNA. Esse é o segundo passo, quando atuam as DNA polimerases. Essas enzimas ligam nucleotídeos que estavam dispersos no núcleo aos nucleotídeos das fitas de DNA, obedecendo às regras de pareamento entre as bases nitrogenadas. Com isso cada dupla fita de DNA nova formada será metade antiga e metade nova, e por isso que se diz que a duplicação do DNA é semiconservativa. Existem outras enzimas que atuam nesse processo, como as DNA primases que adicionam os primeiros nucleotídeos antes da DNA polimerase, além de existirem diversos tipos de DNA polimerases. O interessante é que as polimerases, além de adicionarem os nucleotídeos, possuem a capacidade de verificar se acabaram de cometer erros, a chamada atividade revisora. Mesmo com todo esse cuidado, as polimerases erram e causam muitas das nossas mutações no genoma.
A replicação sempre ocorre em um sentido: 5’- 3’, isso quer dizer que vai do grupo fosfato de um nucleotídeo (que está ligado ao carbono 5’ do açúcar) para o grupo hidroxila de outro (que está ligado ao carbono 3’ do açúcar). Com isso, a polimerase consegue sintetizar uma cadeia de maneira contínua, mas a outra não (as fitas ficam em sentidos antiparalelos). Esta fita retardada é formada aos pouquinhos, e cada fragmento que é formado é dado o nome de fragmento de Okazaki, que foi o pesquisador que os descobriu.
2) A transcrição é um processo onde a informação sai do genoma de DNA para a formação de mRNAs, que comandam toda a maquinaria celular. Como o “idioma” do DNA e do RNA é o mesmo, os nucleotídeos, a informação é transcrita, ou seja, copiada.
No caso da transcrição, a enzima que atua é aRNA polimerase, que também atua no sentido 5’-3’, mas que não precisa da enzima primase para iniciar a polimerização. Essa enzima não possui atividade revisora, mas isso não é um grande problema, pois um erro em uma molécula de RNA produzirá algumas proteínas defeituosas, ao contrário de um erro no DNA. Uma das fitas de DNA aberta serve de molde para a síntese de uma cadeira de RNA mensageiro complementar a fita molde, e que codifica pra um gene que será expresso na forma de proteína. E como a RNA polimerase sabe onde começar? A maioria dos nossos genes possuem regiões que controlam sua própria expressão, os promotores. Os promotores são sequências de nucleotídeos onde se ligam moléculas que inibem ou ativam a transcrição. Serve também, como ponto de ligação de um complexo de proteínas que auxiliam a RNA polimerase a se ligar e agir.
Um fenômeno interessante é o splicing alternativo que ocorre no processamento do mRNA ainda no núcleo. Nesse processo algumas partes não importantes para a proteína a ser formada são retiradas (íntrons), bem como é permitida a combinação entre o restante do mRNA (éxons), formando várias proteínas diferentes a partir de uma mesma molécula de mRNA.
3) A Tradução é o processo final de cascata, que ocorre nos ribossomos, livres ou no retículo endoplasmático. As moléculas de RNA são críticas nesse momento, pois são elas que fazem a ponte entre a sequência dos nucleotídeos no DNA e o “idioma” das proteínas, os aminoácidos.
Uma molécula de mRNA já processada é exportada para o citoplasma, onde se liga aos ribossomos. Lembre-se que os ribossomos, além de proteínas, são formados por moléculas de rRNA. Nos ribossomos, além do sítio para a ligação do mRNA, existem sítios para a ligação dos tRNAs, que se ligam aos nucleotídeos do mRNA. No ribossomo ocorre então a ligação entre os aminoácidos de vários tRNAs diferentes até a formação da cadeia polipeptídica, ou seja, da proteína.
Cada três letras (nucleotídeos) no DNA correspondem a uma letra (aminoácido) na proteína final, e algumas combinações diferentes de letras do DNA resultam na mesma letra da proteína, como se fossem palavras sinônimas. Por causa desse fenômeno é dito que o código genético édegenerado.
As proteínas então seguirão suas funções na célula até serem degradadas. Quando são necessárias novas enzimas, a célula novamente transcreve e traduz.
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