Quais são as etapas da síntese de proteínas onde ocorre cada uma delas?

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As proteínas são moléculas orgânicas formadas pela união de uma série determinada de aminoácidos, unidos entre si por ligações peptídicas. Trata-se das mais importantes substâncias do organismo, já que desempenham inúmeras funções: dão estrutura aos tecidos, regulam a atividade de órgãos (hormônios), participam do processo de defesa do organismo (anticorpos), aceleram todas as reações químicas ocorridas nas células (enzimas), atuam no transporte de gases (hemoglobina) e são responsáveis pela contração muscular.

A síntese de proteínas é um processo rápido, que ocorre em todas as células do organismo, mais precisamente, nos ribossomos, organelas encontradas no citoplasma e no retículo endoplasmático rugoso. Esse processo pode ser dividido em três etapas:

1º. Transcrição

A mensagem contida no cístron (porção do DNA que contém a informação genética necessária à síntese proteica) é transcrita pelo RNA mensageiro (RNAm). Nesse processo, as bases pareiam-se: a adenina do DNA se liga à uracila do RNA, a timina do DNA com a adenina do RNA, a citosina do DNA com a guanina do RNA, e assim sucessivamente, havendo a intervenção da enzima RNA-polimerase. A sequencia de 3 bases nitrogenadas de RNAm, forma o códon, responsável pela codificação dos aminoácidos. Dessa forma, a molécula de RNAm replica a mensagem do DNA, migra do núcleo para os ribossomos, atravessando os poros da membrana plasmática e forma um molde para a síntese proteica.

2º. Ativação de aminoácidos

Nessa etapa, atua o RNA transportador (RNAt), que leva os aminoácidos dispersos no citoplasma, provenientes da digestão, até os ribossomos. Numa das regiões do RNAt está o anticódon, uma sequência de 3 bases complementares ao códon de RNAm. A ativação dos aminoácidos é dada por enzimas específicas, que se unem ao RNA transportador, que forma o complexo aa-RNAt, dando origem ao anticódon, um trio de códons complementar aos códons do RNAm. Para que esse processo ocorra é preciso haver energia, que é fornecida pelo ATP.

3º. Tradução

Na fase de tradução, a mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada.

Os ribossomos são formados por duas subunidades. Na subunidade menor, ele faz ligação ao RNAm, na subunidade maior há dois sítios (1 e 2), em que cada um desses sítios podem se unir a duas moléculas de RNAt. Uma enzima presente na subunidade maior realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos, o RNA transportador volta ao citoplasma para se unir a outro aminoácido. E assim, o ribossomo vai percorrendo o RNAm e provocando a ligação entre os aminoácidos.

O fim do processo se dá quando o ribossomo passa por um códon de terminação e nenhum RNAt entra no ribossomo, por não terem mais sequencias complementares aos códons de terminação. Então, o ribossomo se solta do RNAm, a proteína específica é formada e liberada do ribossomo.

Para formar uma proteína de 60 aminoácidos, por exemplo, é necessário 1 RNAm, 60 códons (cada um corresponde a um aminoácido), 180 bases nitrogenadas (cada sequência de 3 bases dá origem a um aminoácido), 1 ribossomo e 60 RNAt (cada RNAt transporta um aminoácido). Pode-se notar, então, que se trata de um processo altamente complexo, já que há a intervenção de vários agentes.

No vídeo abaixo é possível acompanhar melhor o processo da síntese protéica.

Leia mais:

  • Funções das Proteínas
  • Composição química das Proteínas
  • Técnicas de Desnaturação de Proteínas
  • Procedimentos para identificação de Proteínas
  • Desnaturação

Referências
http://clickbio.br.tripod.com/saibamais/sintprot.html
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico8.php
http://www.colegioweb.com.br/biologia/a-sintese-de-proteinas-.html

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/sintese-de-proteinas/

Índice

Introdução

As informações genéticas contidas no DNA são transcritas para a molécula de RNAm, que se liga aos ribossomos. Esse processo traduz a sequência de nucleotídeos em uma sequência de aminoácidos, que formam as proteínas.

Entende-se por Código Genético essa relação entre as bases nitrogenadas (que compõem os ácidos nucléicos) e os aminoácidos (que compõem uma proteína).

A molécula de DNA é composta por monômeros, chamados nucleotídeos. Cada nucleotídeo contém uma base nitrogenada, que tem a função de compor o código genético.

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Códons

A informação é gerada pela sequência de três pares de bases, que formam um códon. O códon é um verdadeiro código, correspondente a um aminoácido específico que irá compor a proteína.

Por exemplo, o primeiro códon descoberto era composto por uma trinca de uracila, formando UUU presente no RNA mensageiro que, ao ser traduzido para uma sequência peptídica, mostrou ser correspondente ao aminoácido fenilalanina.



Segunda Base



U C A G

Primeira Base U UUU Fenilalanina UCU Serina UAU Tirosina UGU Cisteína U Terceira Base
UUC UCC UAC UGC C
UUA Leucina UCA UAA Stop Códon UGA Stop Códon A
UUG UCG UAG Stop Códon UGG Triptofano G
C CUU Leucina CCU Prolina CAU Histidina CGU Arginina U
CUC CCC CAC CGC C
CUA CCA CAA Glutamina CGA A
CUG CCG CAG CGG G
A AUU Isoleucina ACU Treonina AAU Asparagina AGU Serina U
AUC ACC AAC AGC C
AUA ACA AAA Lisina AGA Arginina A
AUG Metionina ACG AAG AGG G
G GUU Valina GCU Alanina GAU Ácido Aspártico GGU Glicina U
GUC GCC GAC GGC C
GUA GCA GAA Ácido Glutâmico GGA A
GUG GCG GAG GGG G

Tabela de Códons, com seu respectivo aminoácido.

Além dos códons que correspondem aos aminoácidos constituintes das proteínas, há dois tipos de códons que controlam essa síntese protéica:

  • Códon de iniciação: está presente no início da informação contida no RNAm e marca o inicio do processo de tradução. É formado pela trinca Adenina-Uracila-Guanina (AUG), e corresponde ao aminoácido metionina. Assim, toda proteína contém a metionina como primeiro aminoácido, mesmo que seja necessário retirá-la através de alguma modificação pós-traducional (modificação na qual a proteína é submetida para a sua ativação após o seu processo de síntese).
  • Códon de parada: Os códons UAG, UGA e UUA não correspondem a nenhum aminoácido. São conhecidos como códons de parada (Stop-códon) e marcam o fim do processo de síntese protéica.

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Código genético

O código genético possui três características principais:

  • Especificidade: cada códon codificará o mesmo aminoácido;
  • Universalidade: a especificidade do códons é a mesma para qualquer indivíduo. O códon para o aminoácido alanina, por exemplo, é o mesmo em uma bactéria, um fungo, uma planta, um peixe e um ser humano.
  • Degenerado/Redundância: são quatro bases nitrogenadas que compõem o DNA e o RNA. Elas se dispõem em trincas, formando os códons. Assim, são 64 códons diferentes que correspondem aos vinte aminoácidos que compõem as proteínas. Portanto, mais de um códon corresponde ao mesmo aminoácido.

Dessa forma, o código genético é conhecido por ser específico, universal e degenerado.

O código genético relaciona as informações presentes no DNA na forma de genes, que são transcritos na forma de RNAm e, posteriormente, são traduzidos na forma de proteína.

Síntese Protéica

As proteínas são as macromoléculas com as funções mais variadas dentro das células. Sua produção é feita nos ribossomos, através das informações armazenadas no DNA e levadas pelo RNA.

Os éxons presentes no DNA são regiões compostas por genes, trechos de DNA com informação necessária para a síntese protéica.

Esses trechos de DNA são transcritos na forma de RNA (transcrição) que, sendo uma molécula menor e mais simples de ser transportada, se movimenta até o ribossomo - organela não membranosa que é responsável por sintetizar as proteínas.

O processo de síntese protéica, conhecido como tradução, se inicia após o acoplamento do RNAm (RNA mensageiro que é sintetizado a partir do gene e contém informação completa para a síntese protéica) ao ribossomo (ativado pelo RNA Ribossômico - RNAr).

Um terceiro tipo de RNA, o RNAt (RNA transportador), percorre o citoplasma em busca de aminoácidos que irão compor a cadeia peptídica que dará origem a proteína.

Esses RNAts se ligam aos aminoácidos e possuem regiões nas extremidades, chamadas de anticódon. Essas regiões se pareiam com os códons existentes no RNAm.

Dessa forma, o ribossomo é constituído por duas subunidades que facilitam a formação de proteínas:

  • Subunidade menor: onde ocorre a ligação ao RNAm;
  • Subunidade maior: onde o RNAt se pareia com o RNAm através do anticódon e do códon. Também é onde se forma a cadeia polipeptídica, composta pelos aminoácidos trazidos por esses RNAts.

As fases da síntese protéica

A síntese protéica, portanto, é composta por três fases:

  • Iniciação: quando o RNAm se liga ao ribossomo já ativado. O primeiro aminoácido é emparelhado no ribossomo. No caso, como explicado acima, o primeiro códon é sempre correspondente a metionina (AUG);
  • Alongamento/Elongação: os RNAts ligados aos aminoácidos vão se emparelhando ao RNAm através dos anticódons. As ligações peptídicas entre os aminoácidos são formadas com gasto de ATP. Na subunidade maior do ribossomo, há três sítios de ligação, cada um para um RNAt. Assim que o segundo RNAt se liga e pareia com o RNAm, o primeiro se desliga e volta ao citoplasma, para procurar outro aminoácido correspondente ao seu anticódon. Assim, permite-se que o terceiro RNAt se ligue ao terceiro sítio de ligação. Dessa forma, a síntese protéica ocorre ao longo da fita de RNAm,com alongamento da cadeia polipeptídica.
  • Terminação: o RNAt,composto pelo anticódon complementar ao códon de parada (stop-códon), se pareia com o RNAm. Porém, não leva nenhum aminoácido ligado, finalizando, assim, a síntese protéica.

Após a formação da cadeia polipeptídica, a proteína recém-formada pode, ainda, passar por processos conhecidos como modificações pós-traducionais.

Esses processos são necessários para a ativação de algumas proteínas. Isso é feito através da adição de uma cadeia lipídica - para formar as lipoproteínas - ou de uma cadeia de carboidrato - formando as glicoproteínas.

Exercício de fixação

MACKENZIE

Assinale a alternativa correta a respeito do processo de síntese protéica.

A Para sintetizar moléculas de diferentes proteínas é necessário que diferentes ribossomos percorram a mesma fita de RNAm.

B Se todo o processo de transição for impedido em uma célula, a tradução não será afetada.

C É a sequência de bases no RNAt que determina a sequência de aminoácidos em uma proteína.

D Se houver a substituição de uma base nitrogenada no DNA, nem sempre a proteína resultante será diferente.

E A sequência de aminoácidos determina a função de uma proteína, mas não tem relação com sua forma.

Quais são as etapas da síntese de proteínas?

O processo de síntese proteica envolve três etapas: transcrição; ativação; tradução..
DNA > RNA..
Adenina (A) > Uracila (U).
Timina (T) > Adenina (A).
Guanina (G) > Citosina (C).
Citosina (C) > Guanina (G).

Quais as etapas da síntese proteica e onde elas ocorrem?

De uma maneira resumida, podemos dizer que o processo de síntese proteica ocorre em três etapas: iniciação, alongamento e finalização. O processo inicia-se quando uma subunidade ribossomal pequena liga-se ao mRNA no códon de iniciação, o qual é identificado por uma molécula de tRNA que transporta metionina.

Onde ocorre a síntese de proteínas?

Onde ocorre a síntese proteica? A formação de proteínas ocorre em organelas denominadas ribossomos, os quais estão presentes em células eucariontes e procariontes. A tradução, considerada a etapa mais importante do processo, acontece dentro do RNA ribossômico, ou RNAr. Nesse local, forma-se o ribossomo ativo.

Quais são as etapas da tradução descreva cada uma delas?

Tradução: começo, meio e fim Alongamento ("meio"): nesta etapa, os aminoácidos são trazidos ao ribossomo pelos RNAt e são ligados entre si para formar uma cadeia. Terminação ("fim"): na última etapa, o polipeptídeo final é liberado para que possa cumprir sua função na célula.