Biologia Celular: DNA, Síntese Proteica e Ciclo Celular

Crescimento e Renovação Celular

DNA (Ácido desoxirribonucleico) - Armazena informação genética, controla a atividade celular e produz RNA. A sua estrutura é constituída por duas cadeias enroladas em dupla hélice, que possuem milhares de nucleótidos. A sua pentose é a desoxirribose. As suas bases azotadas são a citosina, guanina, adenina e timina. É quimicamente muito estável, origina-se na replicação e encontra-se no núcleo da célula.

RNA (Ácido ribonucleico) - Sintetiza proteínas e transfere informação do DNA até ao local da síntese proteica na célula. A sua estrutura é constituída por uma cadeia curta com centenas de nucleótidos. A sua pentose é a ribose. As suas bases azotadas são a citosina, guanina, adenina e uracilo. Tem origem na transcrição e é sintetizado a partir do DNA.

Processo de Replicação do DNA

É um processo semiconservativo, pois cada uma das suas moléculas recém-formadas conserva uma das cadeias da molécula que a originou e forma uma cadeia nova, complementar ao seu molde. Envolve três etapas: iniciação, alongamento e finalização.

• 1. Por ação de enzimas, as cadeias separam-se, quebrando as pontes de hidrogénio em locais específicos. A enzima mais importante é a DNA polimerase (promove a ligação entre bases, liga o fosfato ao açúcar do nucleótido seguinte e corrige erros). A enzima DNA ligase promove a ligação entre as cadeias.
• 2. As cadeias separadas servem de molde à formação de uma nova cadeia complementar, utilizando nucleótidos existentes no meio.
• 3. Formam-se duas novas cadeias antiparalelas a cada uma das cadeias que serve de molde.

A replicação assegura a conservação do património genético. As moléculas formadas são idênticas às originais, permitindo a transmissão genética e a constante composição do DNA nas divisões celulares.

Síntese Proteica

O Dogma da Biologia Molecular propõe que a informação genética é perpetuada através da replicação do DNA e traduzida através de dois processos:

• Transcrição: Converte a informação do DNA numa forma mais acessível (RNA complementar).
• Tradução: Converte a informação contida no RNA em proteínas.

Transcrição

O mRNA forma-se no núcleo a partir da informação do DNA por complementaridade. A enzima RNA polimerase catalisa este processo. As etapas incluem: reconhecimento da cadeia molde, início, alongamento e finalização. No final, forma-se o pré-mRNA, que sofre processamento antes de sair do núcleo em células eucarióticas.

Etapas da Tradução

• Iniciação: O mRNA liga-se à subunidade menor do ribossoma no codão iniciador (AUG) com o anticodão do tRNA (UAC - metionina).
• Alongamento: O ribossoma possui três locais: P (tRNA ligado à metionina), A (tRNA seguinte) e E (saída do tRNA). O ribossoma avança 3 bases e repete o processo.
• Finalização: Ocorre ao atingir os codões de terminação (UGA, UAG ou UAA). A cadeia polipeptídica desprende-se.

Ciclo Celular

O ciclo celular é a série de estágios de crescimento e desenvolvimento entre o nascimento e a reprodução de uma célula. Divide-se em Interfase e Fase Mitótica (M).

Interfase

• Fase G1: A célula cresce, copia organelos e fabrica componentes moleculares.
• Fase S: Síntese de uma cópia completa do DNA e duplicação do centrossomo.
• Fase G2: Crescimento adicional e preparação para a mitose.

Fase M (Mitose e Citocinese)

A mitose divide o DNA em quatro etapas: Prófase (compactação da cromatina), Metáfase (placa equatorial), Anáfase (separação dos cromatídeos) e Telófase (reorganização dos núcleos). A citocinese divide o citoplasma.

Fase G0

Estado de repouso onde a célula exerce funções sem se preparar para a divisão.

Conceitos Chave

• Núcleo: Centro de controlo celular.
• Cariótipo: Conjunto de cromossomas.
• Genes: Unidades de hereditariedade.
• Codão: Sequência de mRNA que codifica um aminoácido.

Características do Código Genético

• Universalidade: Linguagem comum a todos os seres vivos.
• Redundância: Vários codões podem codificar o mesmo aminoácido.
• Não ambiguidade: Um codão codifica apenas um aminoácido.