“Para uma cadeia carbônica ser inserida nesta classe de compostos, ela precisa conter, além de carbonos e hidrogênios, um grupo funcional.
“Em química orgânica, grupo funcional se define como uma estrutura molecular que confere às substâncias comportamentos químicos semelhantes. O conjunto de compostos que apresentam o mesmo grupo funcional é denominado Função Orgânica.
As principais Funções orgânicas são: cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, alcoóis, fenóis, ésteres, éteres, amidas, haletos.
Os compostos que possuem átomos de O, N ou elementos da família dos Halogênios (Cl, Br, F, I), ligados diretamente à cadeia carbônica, passam a ser classificados como: Funções orgânicas contendo Oxigênio, Nitrogênio ou Haletos.”
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-organicas.htm
1 – Nem sempre é fácil caracterizar e identificar um ser vivo. Quais as características que um organismo
deve ter para ser considerado ser vivo? Ainda sobre o assunto, sabemos que os seres vivos dependem da
luz solar, direta ou indiretamente. Assim, quais organismos poderíamos dizer que dependem
indiretamente da luz solar? Cite a razão que o levou a sua resposta.
2 – A organização dos componentes orgânicos nos seres vivos (com exceção dos vírus), em nível celular,
pode ser de dois tipos básicos: procarióticas e eucarióticas. Qual o conceito de célula? O que caracteriza
esses dois tipos básicos citados?
3 – Explique os seguintes conceitos: autótrofo, heterótrofo, unicelular, pluricelular, respiração celular,
fotossíntese, glicose, clorofila e ciclo vital.
4 – As células animais e as células vegetais são eucarióticas e com a presença de algumas organelas
semelhantes. As células animais são, geralmente, menores do que as células de uma planta. Enquanto as
células animais têm vários tamanhos e tendem a ter formas irregulares, as células vegetais são mais
semelhantes em tamanho e são geralmente retangulares ou em “forma de cubo”. Baseado no texto acima,
responda:
a) Esquematize as duas células, descrevendo e representando suas semelhanças e diferenças. Lembre-se
de focar também no núcleo celular.
b) A compartimentalização das células eucarióticas, longe de criar setores isolados no citoplasma, se
caracteriza por uma intensa troca de íons e moléculas e por uma dinâmica das biomembranas (turnover),
que integram os diferentes compartimentos e permitem à célula sua comunicação com o meio.
Esquematize as organelas celulares componentes das células animais e vegetais, descrevendo diretamente
suas principais funções.
5 – As células apresentam membrana plasmática com composição química e estrutura semelhante entre
si.
a) Indique a composição química e o tipo de permeabilidade característica da membrana plasmática.
b) Os cientistas Singer e Nicholson sugeriram um modelo para a membrana plasmática. Que denominação
foi dada para esse modelo? Descreva a estrutura da membrana plasmática de acordo com esse modelo.
6 – O comportamento reprodutivo varia muito entre os seres vivos. No entanto, eles podem se reproduzir
basicamente de duas maneiras: sexuada e assexuada. Explique objetivamente como ocorre cada uma
dessas reproduções.
Resposta: A reprodução assexuada envolve apenas um membro da espécie, enquanto a reprodução sexuada é realizada por dois progenitores. A reprodução assexuada forma organismos geneticamente idênticos, enquanto na reprodução sexuada ocorre recombinação gênica.
7 – Como a célula se divide? A divisão celular é o processo pelo qual uma célula produz outras células e
pode ocorrer por dois tipos nos seres eucariontes: mitose e meiose. O que diferencia esses dois processos?
Resposta: Na mitose, temos como resultado duas células-filha geneticamente idênticas. Na meiose, temos 4 células, cada uma com metade dos cromossomos da célula-mãe.
8 – Leia e responda: Há, no planeta, milhões de seres vivos diferentes. Animais, vegetais, algas, fungos,
bactérias, enfim, uma enorme variedade. Embora sejam diferentes, os seres vivos compartilham muitas
características. Que relação pode ser feita entre o trecho “os seres vivos compartilham muitas
características” e a teoria celular?
Resposta: Todos os seres vivos são compostos por células, este padrão evoca ideia de células pré-existentes ou de um Criador que estabeleceu este padrão? Isso nos leva a discussão de ancestralidade totalmente comum ou ancestralidade de tipos originas criados (baraminologia cladística monofilética)?
9 – Os seres vivos sofrem várias interferências ambientais que podem causar alterações hereditárias,
permitindo ou não a adaptação do organismo. Organismos que apresentam variações favoráveis possuem maiores chances de sobreviver e gerar descendentes. Como você explicaria esse processo? Ademais, o que você entende por hereditariedade?
Resposta: Alguns descrevem como mais aptos que remete a ideia de evolução positiva, outros, como os neutralistas, mais sortudos, outros como mais otimizados ou simplificados para a sobrevivência, outros ainda, descrevem como sobreviventes remanescentes desgastados ou degenerados. https://posgenomica.wordpress.com/2021/01/05/a-teoria-do-empobrecimento-genetico-evolutivo-como-proposta-para-reforma-da-teoria-da-evolucao/
10 – Os seres vivos são formados, quimicamente, por dois grandes grupos de compostos: orgânicos e
inorgânicos. Os minerais, inorgânicos, desempenham funções importantíssimas para o ser vivo e a
deficiência de alguns deles, pode causar diversas doenças e prejuízos. Quais seriam
Resposta: As biomoléculas são compostos químicos das células de todos os seres vivos. São em geral moléculas orgânicas, compostas principalmente de carbono, além de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
https://posgenomica.wordpress.com/2022/10/20/bioquimica-celular/
Lista de Exercícios I – Bioquímica (Do DNA à proteína)
1 – Relacionar a importância da bioquímica, a integração da mesma com a genética
e a biologia molecular, e suas possíveis aplicações na sua área profissional.
2 – Explique o que são e quem são as biomoléculas orgânicas que estudaremos ao
longo do semestre.
3 – Diferenciar as células procarióticas das células eucarióticas.
4 – Quais as principais diferenças estruturais entre as moléculas de DNA e RNA?
5 – Explique a afirmação da Mafalda na imagem: “É na direção 5′ –> 3′”
6 – Explique cada um dos seguintes termos: cromossomo, cromatina, gene, DNA
polimerase, RNA polimerase, RNA mensageiro, RNA ribossomal, RNA
transportador, origem de replicação, região promotora, splicing
alternativo/processamento de RNA, códon e complexo aminoacil-tRNA.
7 – Qual é o significado, quando dizemos que o código genético é universal e
redundante?
8 – Você estudou em detalhes o dogma central da biologia molecular e como ocorre
o fluxo da informação genética … a partir dos conhecimentos obtidos, explique a
seguinte frase falada pelo professor Rodrigo, durante a última aula (apontando os
pontos relevantes):
“… quando esses dois processos ocorrem, dizemos que o gene foi expresso …”
O que queremos dizer com “o gene foi expresso”???
DO DNA ÀS PROTEÍNAS (A SÍNTESE DAS PROTEÍNAS)
Síntese proteica é o processo pelo qual são produzidas as proteínas. Esse
processo ocorre nos ribossomos tanto de células procarióticas quanto
eucarióticas. A síntese de proteínas é essencial para que ocorra a manutenção
e o crescimento celular e ocorre em três etapas: iniciação da tradução,
alongamento da cadeia polipeptídica e término da tradução.
Na síntese proteica, a informação contida no DNA é transcrita para o RNAm e,
em seguida, traduzida numa sequência de aminoácidos, formando a proteína.
A síntese proteica é o processo de formação das
proteínas. Esse processo é realizado por estruturas
denominadas de ribossomos, presentes tanto em células
procarióticas quanto eucarióticas. Na imagem ao lado vemos
o ribossomo participando do processo de síntese de uma
proteína (polipeptídeo).
Na molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) estão
contidas todas as informações genéticas do indivíduo, assim,
para que a síntese de uma determinada proteína seja
realizada, é necessário que a região específica do DNA onde
está contida essa informação seja decodificada. Nesse processo ocorre a transcrição dos nucleotídeos dessa
região em uma molécula de RNA (ácido ribonucleico), que irá direcionar a síntese proteica em um processo
denominado de tradução. A molécula de RNA que carregará essa informação até o local onde ocorrerá a síntese
de proteínas é denominada de RNAm (RNA mensageiro).
Para que ocorra a síntese proteica, a informação genética fluirá do DNA para o RNA e, em seguida, para
as proteínas. Esse princípio é conhecido como Dogma Central da Biologia Molecular (Que é uma subárea da
Bioquímica). Em células procarióticas, como não há núcleo definido, o DNA não está separado das demais
estruturas envolvidas na síntese, e, assim, o processo de tradução inicia-se enquanto ainda ocorre a
transcrição. Nas células eucarióticas, o processo de transcrição ocorre no núcleo e o RNAm é transportado
para o citoplasma, no qual ocorrerá a tradução.
Como ocorre a síntese proteica?
A síntese proteica ocorrerá por meio de um processo de tradução, no qual a informação presente no
RNAm, uma sequência de nucleotídeos, será traduzida numa sequência de aminoácidos, que dará origem a um
polipeptídeo (proteína). O gene é transcrito em um RNA mensageiro, que vai para o citoplasma e se liga ao
ribossomo para orientar a síntese da proteína. Cada trinca de nucleotídeos no RNAm corresponde a um
aminoácido que será adicionado à proteína. Podemos dizer que a síntese de proteínas é a forma como um gene
se expressa no organismo.
Etapas da expressão gênica.
As etapas do processo de síntese das proteínas são reguladas pelos
genes. Expressão gênica é o nome do processo pelo qual a informação contida
nos genes (a sequência do DNA) gera produtos gênicos, que são as moléculas
de RNA (na etapa de transcrição gênica) e as proteínas (na etapa de tradução
gênica).
Quando um RNA mensageiro chega ao ribossomo, cada trinca de bases
nitrogenadas nesse RNA indica um a um aminoácido a ser adicionado à
proteína. Essas trincas são chamadas de códons. TODAS AS PROTEÍNAS INICIAM PELA MESMA TRINCA AUG,
QUE CODIFICA O AMINOÁCIDO METIONINA.
Existe uma correspondência entre a sequência de bases nitrogenadas, que compõem o códon do
RNAm, e os aminoácidos a ele associados que se denomina código genético. A combinação de trincas de bases
formam 64 códons diferentes aos quais correspondem 20 tipos de aminoácidos que comporão as proteínas.
Veja na figura a seguir o círculo do código genético, que deve ser lido do meio para fora, assim por
exemplo: o códon AAA está associado ao aminoácido lisina (Lys), GGU é glicina (Gly) e UUC é fenilalanina
(Phe).
Assim, se tivermos a seguinte sequência de nucleotídeos no RNAm, teremos uma proteína com qual
sequência de aminoácidos?
1) DNA (gene): TTTATACAGCGGGTTTGAGACTAATTGG
2) RNA mensageiro: AAAUAUGUCGCCCAAACUCUGAUUAACC
3) Proteína formada a partir do gene (como todas as proteínas começam em AUG, todas as bases antes
do AUG devem ser desconsideradas). Então, vou copiar o RNA aqui embaixo e organizar nas trincas.
AAAU.AUG.UCG.CCC.AAA.CUC.UGA.UUAACC
Met-Ser-Pro-Lys-Leu
A sequência de aminoácidos da proteína que nosso gene expressa é: Metionina-Serina-Prolina-LisinaLeucina. Note que UGA é um código de término, que indica que a proteína termina ali. Então, toda a
informação que vem depois deve ser descartada, pois não fará parte da proteína expressa por aquele gene.
Lista de Exercícios II – Bioquímica (Aminoácidos, peptídeos e proteínas)
1 – Explique detalhadamente como é a estrutura bioquímica de um aminoácido.
2 – Conceitue:
a) carbono alfa
b) cadeia lateral (grupo R)
c) hidrofóbico x hidrofílico
d) substância anfotérica
e) carbono quiral
f) aminoácidos incomuns
3 – Quais são os aminoácidos padrão, primários ou normais? Como são
classificados, de acordo com o grupamento R (cadeias laterais)?
4 – Explique a relação:
a) aminoácido, peptídeo e proteína …
b) ligação peptídica e resíduo de aminoácido …
c) aminoácido essencial, não essencial e condicionalmente essencial …
5 – Observe a tabela abaixo:
Pesquise e descreva uma função/importância de cada aminoácido da tabela para
os animais e/ou vegetais.
1 – Explique detalhadamente como é a estrutura bioquímica de um aminoácido.
2 – Conceitue:
a) carbono alfa
b) cadeia lateral (grupo R)
c) hidrofóbico x hidrofílico
d) substância anfotérica
e) carbono quiral
f) aminoácidos incomuns
3 – Quais são os aminoácidos padrão, primários ou normais? Como são
classificados, de acordo com o grupamento R (cadeias laterais)?
4 – Explique a relação:
a) aminoácido, peptídeo e proteína …
b) ligação peptídica e resíduo de aminoácido …
c) aminoácido essencial, não essencial e condicionalmente essencial …
5 – Observe a tabela abaixo:
6 – Quais são as principais funções biológicas até então, atribuídas às proteínas?