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Qual é o número de fitas de DNA por célula?

Qual é o número de fitas de DNA por célula?


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Eu me pergunto se cada célula possui apenas uma fita de DNA que, de acordo com meu livro, tem mais de "2 metros" de comprimento (se não enrolada), então por que o ser humano tem 46 cromossomos que são na verdade cromatina enrolada (DNA enrolado em proteínas histonas)? O DNA se divide em partes e forma 46 cromossomos durante a divisão celular (estou apenas supondo que não tenho certeza sobre isso)?


As células humanas contêm 23 pares de cromossomos (46 cromossomos no total). Cada cromossomo é formado por 2 fitas de DNA amarrados por ligações de hidrogênio entre si, formando a dupla hélice clássica do DNA (DNA de fita dupla). Então, no total, existem 46 * 2 = 92 fitas de DNA em cada célula diplóide humana! Os gametas contêm metade dos cromossomos, então metade dos filamentos também.


Cada cromossomo está presente duas vezes em cada célula (excluindo espermatozoides e óvulos, onde apenas um de cada é adquirido na meiose). Então, sim, são 46 'fitas' de DNA enroladas em histonas, como você disse.

Durante a mitose, cada cromátide é replicada e, então, na anáfase, as cromátides irmãs são separadas em cada célula filha.

Qualquer livro básico de ensino médio / universidade terá um bom diagrama disso.


Desde que a estrutura do DNA foi descoberta em 1953, várias técnicas foram desenvolvidas para usar esse conhecimento para aprender mais sobre como os seres vivos funcionam e resolver questões genéticas. DNA (ácido desoxirribonucléico) é o material genético que contém o "código da vida". Cada pessoa possui um código de DNA único em cada uma de suas células, que pode ser usado para identificá-la e a seus filhos. Recebemos nosso código de DNA exclusivo de nossos pais biológicos em quantidades iguais.

Biologia do DNA: Estrutura e Replicação

Os blocos de construção do DNA são conhecidos como nucleotídeos (abreviados A, T, C e G) e aparecem no DNA como pares de letras. Existem cerca de 3 bilhões de pares de letras em nosso código de DNA.

Em humanos, a maior parte do DNA está na forma de fitas fortemente enroladas chamadas cromossomos, encontradas dentro do núcleo da célula. Existem 46 cromossomos em uma célula humana organizados em 22 pares autossômicos (cromossomos não sexuais) e dois cromossomos sexuais (XY para homens e XX para mulheres). Se você desenrolar cada cromossomo e colocá-los de ponta a ponta, terá uma longa hélice de DNA de fita dupla com cerca de 3 metros de comprimento - tudo proveniente de uma célula humana microscópica.

A hélice do DNA parece uma escada torcida ou uma escada em espiral. As "etapas" são compostas de quatro bases: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), e são mantidas juntas por ligações de hidrogênio que conectam pares específicos dessas moléculas: A- T e G – C. O arranjo dessas moléculas, chamado de sequência de DNA, descreve as instruções para nossas características físicas e funções corporais. Essas instruções são encontradas em unidades chamadas genes.

O emparelhamento específico de moléculas de DNA apresenta um mecanismo simples para sua replicação. A replicação ocorre sempre que uma célula se divide em duas durante o crescimento e o desenvolvimento. Durante a replicação, a hélice se desenrola e uma enzima separa as duas fitas. Outra enzima, a DNA polimerase, adiciona as quatro moléculas A, T, C e G a cada fita de acordo com a sequência da fita: A é adicionado oposto a um T na fita e C é adicionado ao lado de G. ”Permite que a replicação ocorra de forma rápida e confiável.

Os produtos da replicação são dois conjuntos de moléculas de DNA de fita dupla que têm exatamente a mesma sequência do original. Durante a divisão celular, cada célula recebe um conjunto de DNA. Dessa forma, todas as células do corpo têm as mesmas moléculas de DNA.

Extração de DNA

O DNA é encontrado no núcleo de uma célula, que se parece muito com a gema de um ovo. O DNA é extraído de uma amostra de esfregaço da bochecha (bucal) quebrando as células e separando o DNA das outras partes da célula. O DDC usa métodos cientificamente aceitos para realizar a etapa de extração de DNA, juntamente com instrumentos robóticos para precisão e exatidão.

A reação em cadeia da polimerase

A Reação em Cadeia da Polimerase ou PCR, é uma técnica que permite a geração de milhões de cópias de áreas-alvo (loci) no DNA. O PCR aproveita a capacidade da célula de replicar o DNA antes da divisão celular, mas em um tubo de ensaio. O PCR é comumente usado na comunidade científica para realizar vários testes diferentes e é usado pelo DDC para testes de paternidade.

Uma vez que o DNA é extraído, ele é combinado com produtos químicos para apoiar a reação de PCR, incluindo primers. Os primers são pequenos pedaços de DNA sintético marcados com marcadores fluorescentes que flanqueiam a região a ser analisada. Os blocos de construção do DNA (A, T, C, G) e uma enzima para apoiar a replicação do DNA (DNA polimerase) estão incluídos na mistura.

Para o teste de paternidade, o DDC usa uma reação PCR multiplex que testa 21 locais diferentes (loci) no DNA de uma vez. Isso é realizado por meio de um instrumento conhecido como termociclador, que aquece e resfria o DNA. Cada rodada de aquecimento e resfriamento dobra a quantidade de DNA nos locais-alvo, de modo que, após 28 ciclos de aquecimento e resfriamento, mais de um milhão de cópias de cada DNA inicial estão presentes.

Análise de repetição curta em tandem (STR)

Os loci STR são usados ​​para análise de relacionamento, incluindo testes de paternidade, maternidade e irmãos. Os loci STR contêm uma repetição de DNA de 4 letras e o número de repetições pode variar. Existem duas cópias de cada um dos locais STR. Para o teste de relacionamento, o DDC examina 20 loci STR diferentes mais um locus que indica o gênero.

Analisador Genético

O número de repetições em cada local de STR é determinado analisando os produtos das reações de PCR com um analisador genético. Esses instrumentos permitem a análise de até 48 amostras simultaneamente. Os produtos da PCR são carregados em um pequeno tubo capilar e uma corrente elétrica é aplicada, que move o DNA para baixo no tubo de uma forma dependente do tamanho. Isso é feito para que os fragmentos de DNA menores & # 8220 ganhem a corrida & # 8221 até o final do tubo. À medida que os fragmentos de DNA saem do tubo, um laser os interroga e os marcadores fluorescentes incorporados durante a PCR são ativados. O instrumento captura essas informações e determina o tamanho do fragmento pelo tempo que levou para sair do tubo.

Relatório de teste de paternidade

As informações do Analisador Genético são incorporadas ao relatório final. Em cada local STR, o número de repetições detectadas é listado como um número, isto é, 12 significa que há 12 repetições de quatro letras presentes. Cada um dos números representa um alelo, ou uma forma alternativa do DNA naquele local. Uma vez que cada locus STR é atribuído a uma posição cromossômica e os cromossomos estão presentes em pares, normalmente há dois números por pessoa em cada localização STR (heterozigoto).

Quando apenas um número é mostrado em um locus, ambos os cromossomos do par têm o mesmo número de repetições (homozigotos). Um pai e um filho devem compartilhar um alelo (número) comum para ser o pai biológico. Depois que os resultados de todas as 20 localizações de STR são avaliados, um cálculo é executado para fornecer o suporte numérico para a relação biológica testada e é expresso como a probabilidade de relação. Saiba mais sobre como entender um relatório de paternidade aqui.

Resolvendo Crimes e Mistérios

Uma grande parte do DNA humano não codifica para genes (unidades de DNA que contêm instruções para a criação de proteínas). Essas regiões não codificantes, no entanto, contêm muitas informações úteis para aplicações forenses e outras aplicações de identificação humana. As regiões não codificantes do DNA contêm muitos dos marcadores usados ​​para o teste de identidade.

  • Repetições curtas em tandem (STRs) conforme discutido acima, são úteis para identificação humana. A combinação de alelos STR é única para cada pessoa e pode ser usada para incluir ou excluir uma pessoa como fonte de uma amostra probatória forense biológica. Esses perfis de DNA ou impressões digitais de DNA são usados ​​rotineiramente para solucionar crimes.
  • Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) são alterações de letras individuais no DNA, ou seja, um A em uma pessoa e um G na mesma posição em outra pessoa. Existem milhões dessas mudanças em nosso DNA e podem ser usadas para identificação e teste de ancestralidade. O teste GPS Origins ™ da DDC usa cerca de 800.000 SNPs para determinar a ancestralidade e as rotas de migração de nossos ancestrais.
  • DNA mitocondrial (mtDNA) é encontrado nas organelas produtoras de energia da célula chamadas mitocôndrias. A maior parte do nosso DNA é encontrada no núcleo das células em duas cópias, uma de cada pai biológico. O DNA mitocondrial, por outro lado, é um pedaço menor de DNA encontrado em centenas ou mesmo milhares de cópias por célula e é herdado apenas da mãe biológica.
    A análise do DNA mitocondrial é realizada através da determinação da sequência de DNA de uma região específica do DNA mitocondrial conhecida como região hipervariável. Embora não seja único individualmente, o DNA mitocondrial pode ajudar a estabelecer uma linhagem materna, uma vez que o DNA mitocondrial é herdado apenas da mãe biológica.
    As regiões não codificantes no mtDNA, chamadas regiões hipervariáveis, têm diferenças significativas de sequência que podem ser usadas para diferenciar dois indivíduos não relacionados. Em contraste, parentes biológicos com ancestralidade materna comum têm as sequências exatas ou muito semelhantes nessa região. O DNA mitocondrial é herdado pela mãe, e a relação biológica de dois ou mais indivíduos pode ser determinada examinando suas sequências de mtDNA nas regiões hipervariáveis.
    O teste de DNA mitocondrial foi usado para identificar os corpos dos Romanov encontrados em um cemitério em Yekaterinburg, na Sibéria. As sequências de DNA mitocondrial de um parente materno, o príncipe Philip, corresponderam ao DNA extraído dos restos mortais da czarina e a sequência de mtDNA de suas filhas do duque de Fife (um parente materno do czar) foi usada para confirmar a identidade dos restos mortais do czar.
  • Tipagem do cromossomo Y (Y-STR) usa repetições tandem curtas encontradas no cromossomo Y para rastrear a ancestralidade dos homens através da linha paterna. O cromossomo Y só é passado de pai para filho, relativamente inalterado ao longo das gerações e, portanto, os machos relacionados por meio de uma linha paterna compartilham o mesmo padrão Y-STR. Enquanto a análise de Y-STR dá pistas sobre a ancestralidade masculina recente, outro tipo de marcadores chamados SNPs (pronuncia-se "snips", polimorfismos de nucleotídeo único) dão pistas sobre a ancestralidade masculina profunda - as primeiras origens das diferentes populações humanas, indo até 100.000 anos. A análise de SNPs combinada com a tipagem Y-STR é usada para recriar migrações históricas de ondas de populações em todo o mundo.

Referências

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Porque é DNA importante?

DNA é antigo, mas sua descoberta foi relativamente recente. Em 1869, o químico Friedrich Miescher documentou um tipo de molécula nunca antes estudada - o ácido nucléico. Foi só por volta de 1930 que o termo DNA começou a ser usado. Na década de 1950, o trabalho da biofísica Rosalind Franklin e dos biólogos James Watson e Francis Crick revelou DNA's estrutura de dupla hélice.

As células não podem produzir proteínas sem DNA. DNA atua como um conjunto de instruções para qualquer proteína que precise ser produzida.

O estudo de DNA é central para o campo da ciência conhecido como genética. DNA contém informações genéticas que são transmitidas de uma geração para outra. Você obtém cerca de metade do seu DNA de sua mãe e metade de seu pai. Esta é a razão pela qual os filhos são parecidos, mas não idênticos, aos pais.

Apesar da vasta gama de diferentes características físicas que as pessoas podem ter, o DNA de todos os humanos é mais de 99% idêntico. Humano DNA é feito de bilhões de bases de nitrogênio, e mesmo pequenas diferenças podem resultar em duas pessoas com aparência muito diferente. (Gêmeos idênticos nascem exatamente com o mesmo DNA.)

A ordem dos pares de bases do nitrogênio é o que torna cada pessoa e cada ser vivo únicos. Por exemplo, pequenas diferenças nesta sequência determinam se uma pessoa terá olhos castanhos ou olhos azuis.


A Estrutura Química do DNA

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A postagem de hoje chega ao reino da bioquímica, com uma olhada na estrutura química do DNA e seu papel na criação de proteínas em nossas células. Claro, não é apenas nos humanos que o DNA é encontrado & # 8211, ele está presente nas células de todas as formas de vida multicelulares na Terra. Este gráfico fornece uma visão geral de sua estrutura comum entre essas formas de vida e uma breve explicação de como permite que as proteínas sejam geradas.

O DNA é encontrado no núcleo das células de organismos multicelulares e foi isolado pela primeira vez em 1869, pelo médico suíço Friedrich Miescher. No entanto, sua estrutura não foi elucidada até quase um século depois, em 1953. Os autores do artigo em que essa estrutura foi sugerida, James Watson e Francis Crick, são agora nomes conhecidos e ganharam um prêmio Nobel por seu trabalho. Este trabalho, no entanto, foi fortemente baseado no trabalho de outra cientista, Rosalind Franklin.

A própria Franklin também estava investigando a estrutura do DNA, e foi sua fotografia de raios-X, mostrando claramente a estrutura de dupla hélice do DNA, que ajudou muito o trabalho deles. Ela ainda não tinha publicado suas descobertas quando Watson e Crick obtiveram acesso a elas, sem seu conhecimento. No entanto, seu fracasso em ganhar um prêmio Nobel não é um descuido, mas apenas uma consequência da política do comitê de que os prêmios Nobel não podem ser concedidos postumamente.

O modelo de dupla hélice de DNA (ácido desoxirribonucléico) consiste em duas fitas entrelaçadas. Essas fitas são feitas de nucleotídeos, que por sua vez consistem em três partes componentes: um grupo de açúcar, um grupo de fosfato e uma base. Os grupos açúcar e fosfato combinados formam a repetição & # 8216 espinha dorsal & # 8217 das fitas de DNA. Existem quatro bases diferentes que podem ser potencialmente ligadas ao grupo dos açúcares: adenina, timina, guanina e citosina, dadas as designações A, T, G e C.

As bases são o que permite que as duas fitas de DNA se prendam. Fortes forças intermoleculares chamadas ligações de hidrogênio entre as bases nas fitas adjacentes são responsáveis ​​por isso por causa das estruturas das diferentes bases, a adenina (A) sempre forma ligações de hidrogênio com a timina (T), enquanto a guanina (G) sempre forma ligações de hidrogênio com a citosina (C). No DNA humano, em média, há 150 milhões de pares de bases em uma única molécula & # 8211 muito mais do que mostrado aqui!

As células em seu corpo se dividem, regeneram e morrem constantemente, mas para que esse processo ocorra, o DNA dentro da célula deve ser capaz de se replicar. Durante a divisão celular, as duas fitas de DNA se dividem e as duas fitas simples podem ser usadas como um modelo para construir uma nova versão da fita complementar. Como A sempre emparelha com T e G sempre emparelha com C, é possível calcular a sequência de bases em uma fita usando a fita oposta, e é isso que permite que o DNA se replique. Este processo é realizado por uma família de enzimas chamadas DNA polimerases.

Quando o DNA é usado para criar proteínas, as duas fitas também devem se dividir. Neste caso, entretanto, o código do DNA & # 8217s é copiado para o mRNA (ácido ribonucléico mensageiro), um processo conhecido como & # 8216transcrição & # 8217. A estrutura do RNA é muito semelhante à do DNA, mas com algumas diferenças importantes. Em primeiro lugar, ele contém um grupo de açúcares diferente na estrutura de fosfato de açúcar da molécula: ribose em vez de desoxirribose. Em segundo lugar, ele ainda usa as bases A, G e C, mas em vez da base T, usa uracila, U. A estrutura da uracila é muito semelhante à timina, com a ausência de um metil (CH3) grupo sendo a única diferença.

Uma vez que os nucleotídeos do DNA & # 8217s foram copiados, o mRNA pode deixar o núcleo da célula e seguir para o citoplasma, onde ocorre a síntese de proteínas. Aqui, moléculas complicadas chamadas ribossomos & # 8216 lêem & # 8217 a sequência de bases na molécula de mRNA. Os aminoácidos individuais, que combinados formam as proteínas, são codificados por seções de três letras da fita de mRNA. Os diferentes códigos possíveis e os aminoácidos para os quais eles codificam foram resumidos em uma postagem anterior que examinou as estruturas de aminoácidos. Um tipo diferente de RNA, o RNA de transferência, é responsável por transportar aminoácidos para o mRNA e permitir que eles se unam.

No entanto, esse processo nem sempre é perfeito. Podem ocorrer erros na cópia da sequência do DNA & # 8217s para o mRNA, e esses erros aleatórios são chamados de mutações. Os erros podem ser na forma de uma base alterada, ou mesmo uma base excluída ou adicionada. Alguns produtos químicos e radiação podem induzir essas mudanças, mas também podem acontecer na ausência desses efeitos externos. Eles podem fazer com que o código de um aminoácido & # 8217s seja alterado para outro ou mesmo tornado ilegível. Várias doenças podem resultar de mutações durante a replicação do DNA, incluindo fibrose cística e anemia falciforme, mas é importante notar que as mutações também podem ter efeitos positivos.

Embora existam apenas 20 aminoácidos, o corpo humano pode combiná-los para produzir um número impressionante de aproximadamente 100.000 proteínas. Sua criação é um processo contínuo e uma única cadeia de proteína pode ter de 10 a 15 aminoácidos adicionados a ela por segundo por meio do esboço do processo acima. Como o objetivo deste artigo foi principalmente examinar a estrutura química do DNA, a discussão sobre a replicação e a síntese de proteínas foi mantida breve e relativamente simplista. Se você estiver interessado em ler mais sobre o assunto, verifique os links fornecidos abaixo!

Os agradecimentos vão para Liam Thompson pela ajuda com a pesquisa para este post e por fornecer uma visão geral simples e incrivelmente útil do processo de síntese de proteínas a partir do DNA.


Qual é o número de fitas de DNA por célula? - Biologia

O DNA, ou ácido desoxirribonucléico, é o material hereditário encontrado em todas as células. O DNA fornece as instruções para construir, manter e regular células e organismos e é transmitido quando as células se dividem e os organismos se reproduzem. Nesta unidade, será examinada a estrutura molecular do DNA e seu empacotamento dentro das células. Em 1953, usando dados obtidos por Rosalind Franklin, James Watson e Francis Crick determinaram que o DNA existe em uma forma conhecida como dupla hélice. Uma hélice é uma estrutura sinuosa como um saca-rolhas de DNA. É conhecida como dupla hélice porque há duas fitas entrelaçadas dentro de cada molécula de DNA.

Na imagem acima, um saca-rolhas é mostrado à esquerda, com a região helicoidal rotulada. A imagem no centro mostra a estrutura do DNA. Observe que existem dois fios: um mostrado em azul, outro em amarelo. Outros exemplos de uma hélice incluem um fio, um fio de telefone ou uma escada em espiral.

Cada cadeia da dupla hélice é composta de unidades repetidas chamadas nucleotídeos. Um único nucleotídeo é composto de três grupos funcionais: um açúcar, um trifosfato e uma base nitrogenada (contendo nitrogênio), conforme mostrado abaixo. Observe que nas figuras desenhadas nesta unidade, cada vértice não rotulado de uma estrutura representa um átomo de carbono.

O açúcar encontrado no DNA é uma variante do açúcar de cinco carbonos chamado ribose. A estrutura da ribose está desenhada abaixo. Cada carbono da ribose é numerado conforme mostrado. Como o grupo -OH no carbono 2 & rsquo está ausente na forma de ribose encontrada no DNA, o açúcar no DNA é chamado de 2 & rsquo-desoxirribose.

A segunda característica principal de um nucleotídeo é o grupo trifosfato ligado ao carbono 5 & rsquo do grupo da ribose. Em um ambiente aquoso, como dentro da célula, os grupos fosfato são carregados negativamente, conforme desenhado na figura acima.

Um nucleotídeo livre, não incorporado, geralmente existe na forma de trifosfato, ou seja, ele contém uma cadeia de três fosfatos. No DNA, entretanto, ele perde dois desses grupos fosfato, de modo que apenas um fosfato é incorporado a uma fita de DNA. Quando os nucleotídeos são incorporados ao DNA, os nucleotídeos adjacentes são ligados por uma ligação fosfodiéster: uma ligação covalente é formada entre o grupo fosfato 5 & rsquo de um nucleotídeo e o grupo 3 & rsquo-OH de outro (veja abaixo). Desse modo, cada fita de DNA tem um & ldquobackbone & rdquo de fosfato-açúcar-fosfato-açúcar-fosfato. O backbone tem uma extremidade 5 & rsquo (com um fosfato livre) e uma extremidade 3 & rsquo (com um grupo OH livre). Na estrutura abaixo, cada nucleotídeo é desenhado em uma cor diferente, para maior clareza.

A terceira característica principal de um nucleotídeo é a base, que está ligada ao carbono 1 & rsquo da ribose. Embora cada nucleotídeo no DNA contenha grupos de açúcar e fosfato idênticos, existem quatro bases diferentes e, portanto, quatro nucleotídeos diferentes que podem ser incorporados ao DNA. As quatro bases são adenina, citosina, guaina e timina, e suas estruturas são mostradas abaixo.

Quando essas bases são incorporadas aos nucleotídeos, os nucleotídeos são chamados de trifosfato de 2 & rsquodeoxiadenosina, trifosfato de 2 & rsquodeoxicitidina, trifosfato de 2 & rsquodeoxiguanosina e trifosfato de 2 & rsquodeoxitimidina, respectivamente. Freqüentemente, encurtamos essa notação para A, C, G e T. Observe que dois pares de bases têm estruturas semelhantes. Ambos A e G têm dois anéis de carbono-nitrogênio e são conhecidos como purinas. Em contraste, C e T têm um único anel carbono-nitrogênio e pertencem a uma classe de moléculas chamadas pirimidinas.

As interações de ligações de hidrogênio entre as bases permitem que duas fitas de DNA formem a dupla hélice. Essas interações são específicas: Um par de bases com T e C pares de bases com G. Isso ocorre por meio de ligações de hidrogênio, que são mostradas com linhas pontilhadas na figura acima. Se o DNA fosse pensado como uma escada em espiral, os pares de bases seriam os degraus. A largura de cada & ldquostep & rdquo é aproximadamente do mesmo tamanho, uma vez que um par de bases sempre consiste em uma pirimidina e uma purina. As fitas de DNA são antiparalelas ou em direções opostas: a extremidade 5 & rsquo de uma fita está emparelhada com a extremidade 3 & rsquo da outra. Isto é ilustrado na figura abaixo.

Essa estrutura coloca as bases apolares do DNA no centro da molécula de fita dupla, rodeada pelos grupos fosfato carregados. Isso tem duas consequências funcionais. Primeiro, lembre-se de que cargas semelhantes se repelem. A estrutura de dupla hélice, com fosfatos carregados negativamente nas bordas externas, permite que os fosfatos fiquem o mais distantes possível. Em segundo lugar, as bases não polares e não carregadas estão escondidas no centro da hélice. O ambiente celular é aquoso e, portanto, polar, portanto, cercar as bases apolares com fosfatos carregados maximiza a solubilidade do DNA em condições fisiológicas. Mais informações sobre polaridade podem ser encontradas no tutorial sobre ligação.

Devido à especificidade das ligações de hidrogênio, no contexto do DNA A sempre emparelha com T e G com C. Portanto, se a sequência de uma fita de DNA for conhecida, a sequência da outra fita também pode ser determinada. Desta forma, se uma fita de DNA é conhecida por ter a sequência 5 & rsquo-ATGGCT-3 & rsquo, a outra fita deve ter a sequência 3 & rsquo-TACCGA-5 & rsquo. (Lembre-se de que os fios são antiparalelos, então a extremidade 5 & rsquo de um fio deve ser capaz de emparelhar com a extremidade 3 & rsquo do outro.) Esses fios são chamados de complementares.


Replicação de DNA

Uma questão importante para a mente humana é como a vida continua. Um dos mecanismos mais importantes para que todas as células de vida gerem descendentes é, sem dúvida, o Replicação de DNA. A replicação do DNA responde à pergunta: "Quando uma célula se divide, de onde vem o DNA extra?". O que é "replicação de DNA"? É o processo que pode duplicar o DNA de uma célula. A próxima etapa é a célula a ser duplicada!

Cada célula (de eucariotos ou procariontes) tem uma ou mais moléculas de polímero de DNA (ou RNA) que precisam ser duplicadas para que a duplicação celular ocorra. Isso é o que Replicação de DNA -aka Síntese de DNA- é bem-sucedido.

Nos eucariotos (organismos com células que possuem núcleo), o DNA é formado em duas fitas, cada uma composta por unidades denominadas Nucleotídeos. Os dois fios parecem duas cadeias que formam o DNA Dupla Hélice. o Processo de Replicação de DNA é capaz de abrir a dupla hélice e separar os dois fios. Em seguida, as duas vertentes são copiadas. Como resultado, duas novas moléculas de DNA são criadas. A próxima etapa é a divisão celular. Depois disso, uma célula filha é criada. Em seu núcleo está uma cópia do DNA parental.


Qual é o número de fitas de DNA por célula? - Biologia

1.) Qual é a relação entre DNA, um gene e um cromossomo?
A) Um cromossomo contém centenas de genes, que são compostos de DNA.
B) Um cromossomo contém centenas de genes, que são compostos de proteínas.
C) Um gene contém centenas de cromossomos, que são compostos de proteínas.
D) Um gene é composto de DNA, mas não há relação com um cromossomo.
E) Um gene contém centenas de cromossomos, que são compostos de DNA.

2.) A teoria de um gene um polipeptídeo afirma que
A) a síntese de cada gene é catalisada por uma enzima específica.
B) a síntese de cada enzima é catalisada por um gene específico.
C) a função de um gene individual é ditar a produção de um polipeptídeo específico.
D) cada polipeptídeo catalisa uma reação específica.
E) tanto a quanto d.

3.) Qualquer alteração na sequência de nucleotídeos do DNA de um gene é chamada
A) uma mutação.
B) uma vantagem.
C) um códon.
D) um anticódon.
E) uma translocação.

4.) Uma mutação de substituição de base em um gene às vezes não tem efeito na proteína para a qual o gene codifica. Qual dos seguintes fatores pode ser responsável por isso?
A) a raridade de tais mutações
B) alguns aminoácidos têm mais de um códon
C) um mecanismo de correção que faz parte da molécula de mRNA
D) A e B
E) A, B e C

5.) Um pesquisador trata as células com uma substância química que impede o início da síntese de DNA. Esse tratamento aprisionaria as células em que parte do ciclo celular?

6.) Como as células-filhas no final da mitose e citocinese se comparam com a célula-mãe quando ela estava no G1 do ciclo celular?
A) As células filhas terão metade da quantidade de citoplasma e metade da quantidade de DNA.
B) As células filhas terão metade do número de cromossomos e metade da quantidade de DNA.
C) As células filhas terão o mesmo número de cromossomos e metade da quantidade de DNA.
D) As células filhas terão o mesmo número de cromossomos e a mesma quantidade de DNA.
E) As células filhas terão o mesmo número de cromossomos e o dobro da quantidade de DNA.

7.) A citocinese geralmente, mas nem sempre, ocorre após a mitose. Se as células sofrerem mitose e não citocinese, isso resultaria em
A) uma célula com um único núcleo grande
B) uma célula com dois núcleos.
C) células com núcleos anormalmente pequenos
D) respostas de feedback que evitam a mitose
E) morte de uma linha celular

8.) É difícil observar cromossomos individuais com um microscópio de luz durante a prófase porque
A) o DNA ainda não foi replicado.
B) eles são desenrolados em fios longos e finos.
C) saem do núcleo e se dispersam para outras partes da célula.
D) as cromátides irmãs não se emparelham até que a divisão comece.
E) o fuso deve movê-los para a placa metafásica antes que eles
tornam-se visíveis.

9.) A palavra homólogo significa literalmente mesmo local. Como isso se relaciona com os cromossomos homólogos?
A) Todos os itens abaixo estão corretos.
B) As bandas resultantes da coloração encontram-se no mesmo local.
C) Os cromossomos têm os mesmos genes no mesmo local.
D) Os cromossomos sempre se movem para o mesmo local na célula durante a divisão.
E) Ambos B e C estão corretos.

10.) Em um determinado organismo, como as células na conclusão da meiose se comparam às células que estão prestes a iniciar a meiose?
A) Eles têm metade do número de cromossomos e um quarto da quantidade de DNA.
B) Eles têm metade da quantidade de citoplasma e o dobro da quantidade de DNA.
C) Eles têm o dobro da quantidade de citoplasma e metade da quantidade de DNA.
D) Eles têm o mesmo número de cromossomos e metade da quantidade de DNA.
E) Eles têm metade do número de cromossomos e metade da quantidade de DNA.

11.) Um alelo que é totalmente expresso é referido como (totalmente expresso significa que o alelo é transcrito e traduzido em uma proteína perfeitamente funcional)
A) dominante.
B) recessivo.
C) homólogo.
D) heterozigoto.
E) nenhuma das anteriores.

12.) Quando um gene para uma determinada característica vem em versões alternativas que especificam diferentes formas da característica (por exemplo, versões de flor roxa e flor branca de um gene de cor de flor), as versões do gene são chamadas
A) loci.
B) supergenes.
C) cromossomos.
D) alelos.
E) gametas.

13) Ao cruzar um homozigoto recessivo com um heterozigoto, qual é a chance de se obter uma prole com o fenótipo homozigoto recessivo?
A) 75% B) 25% C) 50% D) 0% E) 100%

14) Em um cruzamento entre dois heterozigotos (Aa), os resultados serão:
A) na proporção de 1: 3 homozigoto para heterozigoto
B) na proporção de 1: 1 homozigoto para heterozigoto
C) na proporção de 1: 3 heterozigoto para homozigoto
D) todos heterozigotos
E) todos homozigotos

Respostas: 1.A, 2.C, 3.A, 4.B, 5.G1, 6.D, 7.B, 8.B, 9.E, 10.A, 11.A, 12.D, 13.C, 14.B


Núcleo celular e envelope nuclear

O núcleo de uma célula eucariótica contém o DNA, o material genético da célula. O DNA contém as informações necessárias para construir a célula e direcionar as inúmeras tarefas de síntese realizadas pela célula no processo de vida e reprodução.

o envelope nuclear circunda o núcleo com uma membrana dupla com poros múltiplos. Os poros regulam a passagem de macromoléculas como proteínas e RNA, mas permitem a passagem livre de água, íons, ATP e outras pequenas moléculas. Dessa forma, a membrana exerce algum controle sobre o fluxo de informações na célula, uma vez que a informação é transportada pelas macromoléculas.

Dentro do envelope nuclear está o cromatina, significando "substância colorida" após os primeiros experimentos em que esse material era altamente colorido pelas técnicas de coloração usadas. A cromatina consiste em DNA associado a proteínas que formam longas fitas chamadas cromossomos. Enquanto o DNA permanece no núcleo, ele controla a maioria dos processos que ocorrem no citoplasma da célula. As informações do DNA podem ser transcritas para mRNA e transmitidas para outros processos de síntese celular, e as informações do citoplasma podem fornecer feedback para o núcleo.

o nucléolo é a porção central do núcleo da célula e é composta por RNA ribossômico, proteínas e DNA. Ele também contém ribossomos em vários estágios de síntese. O nucléolo realiza a fabricação dos ribossomos.


Moléculas Biológicas

& # 9A Biologia traz a Química à Vida. A química orgânica é a química das moléculas baseadas em carbono. Parte da espinha dorsal ou estrutura esquelética das moléculas orgânicas é feita de um ou mais átomos de carbono. A aplicação de sistemas, estruturas e processos químicos a sistemas vivos é conhecida como Bioquímica.

Algumas generalizações úteis

& # 9Moléculas simples ligadas entre si de várias maneiras produzem grandes moléculas chamadas MACROMOLÉCULAS. In some cases, the formation of macromolecules consists of the production of long chains or POLYMERS the simple molecules are the links of the chain or MONOMERS.

The PROCESS of joining simple molecules (monomers) into larger ones is called DEHYDRATION SYNTHESIS or CONDENSATION, whereby the equivalent of a water molecule is removed at each bonding site. In living organisms enzymes catalyze these reactions. The PROCESS of breaking MACROMOLECULES (polymers) into their constituent parts is known as HYDROLYSIS and takes place within the watery medium of the cytosol with the water supplying the H and OH molecules to the simple compounds. Once again, different enzymes catalyze these reactions in living systems.

  1. some are essential to cellular and body structure
  2. some serve primarily as energy-rich fuels in cellular respiration
  3. some convey information controlling growth, differentiation, and biological specificity from one generation to another
  4. some operate primarily as catalytic agents in the cell's and body's chemical processes

Since there are hundreds of thousands of molecules in existence and there are only a hundred odd kinds of atoms from which they can be constructed, it follows that the uniqueness of the molecule must depend upon the:

number, type, and spatial arrangement of the atoms

Thus, IT IS OFTEN THE SHAPE OF THE MOLECULE THAT DETERMINES ITS PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES. [Structure determines function]

Heterotrophic Metabolism involves both a catabolic (hydrolytic) phase and an anabolic (synthesis) phase. Reduced organic molecules are broken into smaller fragments and at the same time they are oxidized to obtain and ultimately store energy. In biosynthesis, small molecules are built up and atoms rearranged to make the monomeric units required by the cell (amino acids, fatty acids, nucleotides). Materials moving through a metabolic or biochemical pathway are called METABOLITES.

I.CARBOHYDRATES serve as structural components and energy reserves for the cell. They contain carbon, hydrogen, and oxygen. The hydrogen and oxygen are always in the same ratio as in water (2:1). The type of bond typical of carbohydrates is called a GLYCOSIDE BOND and is formed by removal of water at the bonding site. A bond formed by removal of water is called an ANHYDRO BOND. Thus GLYCOSIDE BONDS are ANHYDRO BONDS of carbohydrates. (Whenever you see the prefix GLYCO-, they are talking about sugars, e.g. glycoproteins refers to the addition of sugars to a protein)

    The basic building blocks of carbohydrates are the simple sugars or MONOSACCHARIDES. These monosaccharide monomers can be linked into two unit DISACCHARIDES or double sugars or into larger units known as POLYSACCHARIDES.

II. LIPIDS include a variety of molecules that can serve as energy storage molecules or as building blocks of cells. They consist of hydrogen, carbon, and oxygen, are nonpolar molecules and thus are not soluble in water but are soluble in alcohol, benzene, or chloroform. They are usually solid in warm blooded animals and oils in cold blooded animals. The ANHYDRO BOND of lipids is known as an ESTER BOND.

  1. TRIGLYCERIDES include FATS and OILS.
    1. Each molecule contains a GLYCEROL molecule bonded to THREE (3) FATTY ACIDS (thus there are three bonding sites and the equivalent of three molecules of water are removed upon their bonding together)
    2. Because C-C and C-H bonds contain more energy than the C-O bonds common in carbohydrates, triglycerides have more bond energy than carbohydrates

    III. PROTEINS come in a wide variety of forms. Structural proteins contribute to the growth, repair, and replacement of cells and enzymes catalyze cellular chemical reactions. They consist of hydrogen, carbon, oxygen, nitrogen and sometimes sulfur.

    1. Proteins are long chains of AMINO ACID subunits (monomers) folded into characteristic three-dimensional shapes.
      1. There are about 20 amino acids commonly found in different types of eukaryotic cells although thousands of amino acids exist in nature. Some particularly unique ones are found in the prokaryotic bacteria and archaea.
      2. Amino acids are covalently joined by ANHYDRO BONDS KNOWN as PEPTIDE BONDS. An amino acid is an organic acid in which the amino group (-NH 2 ) has been substituted for a -H attached to a carbon atom other than the one to which the carboxyl (organic acid) group (-COOH) is attached.Two amino acids join to form a DIPEPTIDE long chains are called POLYPEPTIDES or PROTEINS. Proteins have sometimes been called "polypeptides with a purpose."
      1. A protein's unique linear sequence of amino acids is its PRIMARY STRUCTURE. This sequence of amino acids is genetically determined. The substitution of one amino acid in a sequence results in an entirely different kind of protein . The classic example is SICKLE CELL ANEMIA where the substitution of GLUTAMIC ACID to VALINE is the difference between normal hemoglobin and sickle cell hemoglobin.
      2. A protein chain will assume a folding pattern, the SECONDARY STRUCTURE, that allows the maximum number of hydrogen bonds between amino acids.
        1. An ALPHA-HELIX occurs in proteins such as myoglobin.
        2. In BETA-PLEATED SHEETS, polypeptide chains lying side by side form accordion-like sheets.
        1. Antibodies and enzymes are important globular proteins. Egg white (albumin) is also globular.
        2. Collagen, actin, myosin, and keratin are examples of fibrous proteins.

        The irreversible destruction of the primary level of protein organization, i.e. the breaking of the bonds joining the amino acids is known as DENATURATION. Removal of amino groups from an amino acid is called DEAMINATION.

        THE CHARACTERISTICS OF A PROTEIN ARE DETERMINED BY THE NUMBER, KIND AND SEQUENCES OF THE AMINO ACIDS COMPOSING THEM.

        1. Structural Proteins - used for growth, repair and replacement they are the major structural components of most living tissues often they are found in combination with other molecules - such combinational proteins are known as CONJUGATED PROTEINS. Alguns exemplos incluem:
          1. nucleoproteins - proteins + nucleic acids
          2. glycoproteins - proteins + oligosaccharides
          3. lipoproteins - proteins + lipids
          4. chromoproteins - proteins + colored pigments

          4. NUCLEIC ACIDS are information-carrying molecules energy-carrying molecules. They are the largest of the biomolecules. An extensive look at the role of the nucleic acids as well as their history

            Nucleic acids are made of monomers called NUCLEOTIDES. Nucleotides consist of: a 5 carbon sugar, phosphoric acid (phosphate group), and one of 5 different nitrogenous bases. The phosphate is bonded to a sugar bonded to a Nitrogen base.


          Assista o vídeo: Transcrição do DNA - Explicação Detalhada (Dezembro 2022).