1º Ano Ensino Médio - Noturno - Biologia - A linguagem da vida.

 TEMA: Síntese Proteica

FIQUE POR DENTRO DOS CONCEITOS...

A síntese proteica é o mecanismo de produção de proteínas determinado pelo DNA, que acontece em duas fases chamadas transcrição e tradução. O processo acontece no citoplasma das células e envolve ainda RNA, ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que formarão a sequência da proteína a ser formada. 
Em resumo, o DNA é “transcrito” pelo RNA mensageiro (RNAm) e depois a informação é “traduzida” pelos ribossomos (compostos RNA ribossômico e moléculas de proteínas) e pelo RNA transportador (RNAt), que transporta os aminoácidos, cuja sequência determinará a proteína a ser formada. 

1. 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). 

2. Transcrição Gênica 
Nessa primeira fase a molécula de DNA se abre, e os códigos presentes no gene são transcritos para a molécula de RNA. A enzima polimerase do RNA se liga a uma das extremidades do gene, separando as fitas de DNA e os ribonucleotídeos livres se emparelham com a fita de DNA que serve de molde. A sequência das bases nitrogenadas do RNA seguem exatamente a sequência de bases do DNA, segundo a seguinte regra: U com A (Uracila-RNA e Adenina-DNA), A com T (Adenina-RNA e Timina-DNA), C com G (Citosina-RNA e Guanina-DNA) e G com C (Guanina-RNA e Citosina-DNA). 
O que determina o início e o fim do gene que será transcrito são sequências específicas de nucleotídeos, o início é a região promotora do gene e o fim é a região terminal. A polimerase do RNA se encaixa na região promotora do gene e vai até a região terminal.

3. Tradução Gênica 
A cadeia polipeptídica é formada pela união de aminoácidos segundo a sequência de nucleotídeos do RNAm. Essa sequência do RNAm, denominada códon, é determinada pela sequência de bases da fita do DNA que serviu de molde. Desse modo, a síntese de proteínas é a tradução da informação contida no gene, por isso se chama tradução gênica. 

3.1. Código Genético: Códons e Aminoácidos 
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).

Círculo do Código Genético. O códon AUG, associado ao aminoácido Metionina é de iniciação e os códons UAA, UAG e UGA sem aminoácidos associados, são de parada. Diz-se do código genético que é “degenerado” porque muitos dos aminoácidos podem ser codificados pelo mesmo códon, como a serina (Ser) associada aos códons UCU, UCC, UCA e UCG. Há, no entanto, o aminoácido metionina associado a apenas um códon AUG, que sinaliza o início da tradução, e 3 códons de parada (UAA, UAG e UGA) não associados a nenhum aminoácido, que sinalizam o fim da síntese proteica.

4. Formação da Cadeia Polipeptídica 

A síntese da proteína começa com a associação entre um RNAt, um ribossomo e um RNAm. Cada RNAt transporta um aminoácido cuja sequência de bases, chamada anticódon, corresponde ao códon do RNAm. O RNAt trazendo uma metionina, orientado pelo ribossomo, se liga ao RNAm onde se encontra o códon (AUG) correspondente dando início ao processo. Em seguida se desliga e outro RNAt se liga trazendo outro aminoácido.

Essa operação é repetida várias vezes formando a cadeia polipeptídica, cuja sequência de aminoácidos é determinada pelo RNAm. Quando enfim o ribossomo chega a região do RNAm onde há um códon de parada, é determinado o fim do processo.

ATIVIDADES

1— (UFSCAR) Um pesquisador, interessado em produzir em tubo de ensaio uma proteína, nas mesmas condições em que essa síntese ocorre nas células, utilizou ribossomos de células de rato, RNA mensageiro de células de macaco, RNA transportador de células de coelho e aminoácidos ativos de células de sapo. A proteína produzida teria uma sequência de aminoácidos idêntica à do: 

a) rato. 

b) sapo. 

c) coelho. 

d) macaco. 

e) macaco e do rato. 

2 — (UFTM) O conhecimento que agora se acumula rapidamente sobre os ribossomos está alimentando a esperança de que sejam encontrados antibióticos mais eficientes que os atuais. Muitos antibióticos agem sobre ribossomos, paralisando a produção de proteínas vitais, mas as bactérias têm oferecido uma crescente resistência à ação desses medicamentos. O organismo humano é formado por aproximadamente 1014, (o número 1 seguido de 14 zeros), células. Cada célula – as do fígado, por exemplo — pode conter 6 milhões de ribossomos, que produzem proteínas de modo contínuo e preciso. Uma bactéria pode conter cerca de 100 mil ribossomos em incessante funcionamento. Os antibióticos se infiltram nos ribossomos das bactérias e não nos do organismo humano por causa de sutis diferenças nas estruturas desses componentes celulares. As moléculas dos antibióticos são bem menores que os ribossomos, mas podem entupir os túneis dos ribossomos e impedir a produção de proteínas, essenciais à manutenção dos seres vivos. (Pesquisa Fapesp, 21.01.11. Adaptado.) 

De acordo com o texto e os conhecimentos sobre o assunto, pode-se afirmar que: 

a) os antibióticos trazem benefícios somente aos seres humanos, pois são os únicos animais que possuem ribossomos. 

b) os ribossomos das bactérias, assim como os dos vírus, realizam a transcrição de moléculas de RNA mensageiro para produzir proteínas. 

c) o número de ribossomos é o mesmo entre diferentes células do mesmo organismo, e isso pode ser um dado importante para a classificação dos seres vivos. 

d) os antibióticos induzem a formação de ribossomos resistentes, deixando as bactérias resistentes, dificultando a cura de doenças bacterianas. 

e) se os ribossomos humanos fossem iguais aos das bactérias, os antibióticos não poderiam utilizar como “alvo” essas organelas.

3 — (UFT) As atividades celulares são orientadas pelas informações contidas no DNA, que são decodificadas em proteínas através dos mecanismos de transcrição e tradução. O que faz uma baleia parecer uma baleia são suas proteínas. Assim, as proteínas determinam as funções vitais da baleia, como de todos os seres vivos. Para ditar o desenvolvimento de um organismo, a informação do DNA deve, de algum modo, ser convertida em proteínas. Esta conversão ocorre porque o DNA contém um código genético para os aminoácidos que compõem as proteínas. Neste código, cada aminoácido é representado por uma sequência de pares de bases, e esta sequência refletida na sequência de aminoácidos reunidos em uma cadeia proteica. Assim, traduzir o código genético significa passar o código de sequência de bases para uma sequência de aminoácidos. Deste modo, o DNA é decodificado na forma de uma proteína estrutural ou enzimática que, por sua vez, É responsável por uma característica do organismo. Podemos afirmar que: 
I. Esta decodificação se faz através da leitura de sequências de três nucleotídeos, chamados códons, que especificam aminoácidos. 
II. Os códons diferem entre diferentes táxons de seres vivos; há códons que não codificam aminoácidos. 
III. A decodificação ocorre no citoplasma celular, em estruturas chamadas ribossomos, a partir de uma fita simples de DNA que deixa momentaneamente o núcleo somente para tal função. 
IV. Cada códon traduz apenas um aminoácido. 
V. Alguns aminoácidos são codificados por mais de um códon. A isto chamamos degeneração do código, o que possivelmente traz maior estabilidade contra mutações no DNA. 

Indique a alternativa em que todas as afirmativas são falsas. 
a) I e III 
b) II, III e IV 
c) II e III 
d) II, III e V 
e) IV e V 

4 — (UFC) Células animais com função secretora apresentam abundância de retículo endoplasmático granuloso (rugoso) e complexo golgiense, estruturas que se localizam próximas uma à outra e que trabalham em conjunto. Neste trabalho em parceria, o retículo endoplasmático granuloso: 
a) libera proteínas digestivas em vesículas denominadas lisossomos, que atuarão em conjunto com os tilacóides do complexo golgiense. 
b) produz fosfolipídios de membrana que serão processados no complexo golgiense e liberados no citoplasma para formação de novos ribossomos. 
c) sintetiza proteínas e as transfere para o complexo golgiense, que as concentra e as libera em vesículas, que terão diferentes destinos na célula. 
d) funde-se ao complexo golgiense para formar o acrossomo dos espermatozóides, responsável pela digestão da parede do óvulo e pela penetração nesse. 
e) acumula os polissacarídeos de parede celular, produzidos no complexo golgiense, e os processa, antes de liberar as vesículas que se fundirão com a membrana plasmática.

5 — Na etapa de finalização da síntese proteica, a produção da proteína é interrompida quando se encontra um códon denominado de códon de terminação. Assim que esse códon é encontrado, o fator de liberação atua liberando a cadeia formada. Dentre os códons abaixo, qual não representa um códon de terminação? 
a) AUG. 
b) UAG. 
c) UGA. 
d) UAA. 
e) AUC.