2F e 2C1 - semana de 15/06 A 19/06 - Biologia
Enviar os exercícios ao email: professoraabud@gmail.com até 26/06

Habilidades: Conceituar gene, alelo, homozigoto, heterozigoto, dominante, recessivo, genótipo e fenótipo, e, identificar e diferenciar características genéticas, hereditárias, congênitas e adquiridas.
Conteúdo: Transmissão da vida e mecanismos de variabilidade genética - Mecanismos de variabilidade genética.

Conceitos:
• DNA, cromossomos, gene, alelo

O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um tipo de ácido nucleico que possui destaque por armazenar a informação genética da grande maioria dos seres vivos. Essa molécula é formada por nucleotídeos e apresenta, geralmente, a forma de uma dupla-hélice. Nos organismos eucarióticos, o DNA é encontrado no núcleo da célula, nas mitocôndrias e nos cloroplastos. Nos procariontes, o DNA está localizado em uma região que não é delimitada por membrana, denominada de nucleoide.

 Composição do DNA
O DNA é composto por nucleotídeos, os quais são compostos por três partes:

• Um carboidrato de cinco carbonos (pentose)
• Uma base nitrogenada
• Um ou mais grupos fosfato

No que diz respeito ao açúcar presente no DNA, é verificada a presença de uma desoxirribose. A desoxirribose é uma pentose que se diferencia da ribose por possuir uma hidroxila a menos que esse último açúcar.
As bases nitrogenadas possuem um ou dois anéis, que apresentam átomos de nitrogênio, e estão classificadas em dois grupos: as pirimidinas e purinas. As pirimidinas possuem apenas um anel de seis átomos, sendo ele composto de carbono e nitrogênio. Já as purinas possuem dois anéis: um anel de seis átomos fusionados a um anel com cinto átomos. Citosina (C), timina (T) e uracila (U) são pirimidinas, enquanto a adenina (A) e a guanina (G) são purinas. Das bases nitrogenadas citadas, apenas a uracila não é observada no DNA. (Ver figura)

 Estrutura do DNA

O DNA é formado por duas cadeias de polinucleotídeos (fita), que são constituídas por vários nucleotídeos. Os nucleotídeos são unidos uns aos outros por ligações denominadas fosfodiéster (grupo fosfato ligando dois açúcares de dois nucleotídeos). Nessas ligações, um grupo fosfato conecta o carbono 3’ de um açúcar ao carbono 5’ do próximo açúcar.

Essa junção dos nucleotídeos forma um padrão típico de repetição de unidade de açúcar-fosfato, que forma a cadeia principal. A essa cadeia principal estão ligadas as bases nitrogenadas. (Ver figura)

Ao observar as extremidades livres de uma cadeia de polinucleotídicos, é perceptível que, de um lado, temos um grupo fosfato ligado ao carbono 5' e, de outro, temos um grupo hidroxila ligado ao carbono 3'. Desse modo, temos duas extremidades em cada cadeia: a extremidade 5' e a extremidade 3'.

As duas cadeias de polinucleotídios do DNA formam uma dupla-hélice. As cadeias principais estão localizadas na porção externa da hélice, já no interior são observadas as bases nitrogenadas que estão unidas por ligações de hidrogênio. As cadeias principais apresentam as direções 5’ → 3’ opostas, ou seja, uma cadeia está no sentido 5' → 3’, e a outra, no sentido 3' → 5’. Em razão dessa característica, dizemos que as fitas são antiparalelas.

A união entre as bases nitrogenadas é que faz com que as duas cadeias fiquem unidas. Vale destacar que o pareamento ocorre entre bases complementares, sendo observada sempre a união de uma base pirimidina com uma base purina. O pareamento entre as bases só acontece das seguintes formas:

Adenina é pareada apenas com timina;

Guanina é pareada sempre com citosina.

Como as bases são combinadas de maneira específica, podemos concluir que, na dupla-hélice, uma cadeia sempre será complementar à outra. Sendo assim, se uma cadeia apresentar a sequência de bases 5'-ACCGTCCA-3', teremos como cadeia complementar a sequência 3'-TGGCAGGT- 5'. Podemos concluir, portanto, que a quantidade de A é a mesma de T e a quantidade de G é a mesma que C.

O modelo descrito acima para a molécula de DNA é a estrutura proposta por Watson e Crick, no ano de 1953. O modelo por eles proposto pode ser comparado a uma escada em caracol, em que as bases nitrogenadas formariam os degraus, e as cadeias de açúcar e fosfato formariam os corrimãos.

→ Função do DNA

O DNA é uma molécula extremamente importante para os seres vivos. São funções do DNA:

Armazenar e transmitir as informações genéticas.

Funcionar como molde para a síntese da molécula de RNA. O DNA, portanto, é fundamental para a síntese de proteínas, uma vez que contém as informações que comandam a síntese de RNA, e o RNA coordena a produção desses polipeptídeos (DNA → RNA → Proteína).

→ Replicação e transcrição

Quando o assunto é DNA, dois processos merecem destaque: a replicação e a transcrição. Quando falamos em replicação, referimo-nos ao processo pelo qual cópias idênticas à cópia de uma molécula de DNA são formadas. Para que esse processo ocorra, o DNA desenrola-se parcialmente e inicia-se a síntese de uma nova fita a partir da fita do DNA que será copiada. Esse processo é considerado semiconservativo, pois o novo DNA formado apresentará uma fita nova e uma fita do DNA original.

Já o processo de transcrição é aquele no qual o DNA é usado para a formação de uma molécula de RNA. Nesse processo, o DNA abre-se em um ponto, e uma das fitas é usada como molde para a síntese de RNA. À medida que o RNA é transcrito, o DNA é fechado novamente.

Um ponto interessante a ser destacado é que, durante o processo de transcrição, quem se emparelha com a adenina da fita molde é a uracila, uma base nitrogenada encontrada no RNA e ausente no DNA.

 Diferença entre o DNA e RNA
O DNA e o RNA são os dois tipos de ácidos nucleicos encontrados nos seres vivos. Apesar de ambos serem constituídos por subunidades de nucleotídeos ligados por ligações fosfolipídicas, eles apresentam algumas diferenças básicas. Veja a seguir:

O DNA apresenta desoxirribose como açúcar, já o RNA apresenta uma ribose.

As bases nitrogenadas presentes no DNA são citosina, guanina, adenina e timina. No RNA, são encontradas a citosina, guanina, adenina e uracila.

O DNA apresenta duas fitas, mas o RNA é possui fita simples.

Termos usados em Genética

Gene: os genes são pedaços ou segmentos de DNA e que possuem a informação para a produção de uma proteína ou um polipeptídio. O DNA está situado nos cromossomos. No cromossomo, cada gene ocupa uma posição específica que é chamada de Lócus.

Alelos: São os genes que se unem para formar uma determinada característica e se encontram no mesmo lócus nos cromossomos homólogos. Por exemplo, a característica semente amarela, em ervilhas, é codificada pelos alelos VV, se homozigota e Vv, se heterozigota. Os alelos estarão sempre aos pares nos cromossomos, pois um dos alelos é proveniente de um gameta masculino e o outro de um gameta feminino

Exercícios
1. Considerando que a replicação da molécula de DNA é semiconservativa, responda às questões abaixo.

a) Dada a seguinte fita de DNA: AACTATATTTCGAAACTGTAT, qual a sequência da fita complementar? ( A se liga com T e C com G)

b) Supondo uma fita-molde com a sequência ATGTGTGGATCTACACCTAGA, qual a sequência de bases do mRNA (RNA mensageiro)?( No  RNA, A se liga ao U)

c) Utilizando a tabela de códons abaixo, dê a sequência de aminoácidos sintetizados baseando-se na tradução do seguinte mRNA: AUGACUGACUUACCCAAUUAC.