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Semana 7
Do Nitrogênio às Proteínas
Prof. Saul Carvalho
• O Nitrogênio
– Extremamente abundante na atmosfera – 78%
– Plantas absorvem NO3- e NH4
+
– Predominantemente NO3-
– Plantas sintetizam os 20 aminoácidos básicos
– Sintetizam todos compostos nitrogenados
– Constituinte das proteínas e ácidos nucléicos
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• Fertilizantes Nitrogenados
• Uréia– O problema da volatilização de amônia
23222 2)( CONHOHNHCO Urease + →+
+=+ + →← HNHNH pH3
2,94
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• Fixação biológica
Rhizobium e Bradyrhizobium
PADPHNHATPHeN enitrogenas +++ →+++ +− 1621688 232(Fe e Mo)
• Nitrogênio no Solo (NH 4+ e NO3
-)
– Bactérias nitrificantes (O2 + calor)
+=+ + →← HNHNH pH3
2,94
!22 322 ε+ →+ −− NOONO rNitrobacte
!2223 2223 ε+++ →+ +− OHHNOONH nasNitrossomo
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• Perda do Nitrogênio no Solo
1. Amônia (NH 3) volátil... (caso da uréia)
2. Lixiviação de Nitrato (NO 3-)
3. Denitrificação ( ↓O2, inundação, compactação)
N2 (N2O, NO, NO2) → Voláteis
!12423024245 222""
6126 3ε+++ →++ +− NOHCOHNOOHC Anoxia
Absorção do Nitrogênio no Solo
NO3- forma de absorção predominante
absorção por simporte (ativo)
NH4+ passivo (altas concentrações – Uniporte)
ativo (baixas concentrações )
não é transportado via xilema
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NH4+ não é
transportado no xilema
• Assimilação do Nitrogênio
• Assimilação do Nitrogênio
NO3- NO2
- NH4+ Glutamina
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N2
42
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1. Nitrato redutase (Mo)(Citoplasma)
2. Nitrito redutase (cloroplasto + NADPH)
3. Nitrogenase (Mo)
4. Glutamina Sintetase
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• Redutase do Nitrato
– Provavelmente, passo limitante da assimilação de N
– Estimar capacidade de plantas em assimilar N externo
– Maior limitante ao crescimento e síntese protéica
– Pesquisas para aumento da eficiência
– Regulada (síntese) e estimulada pela luz
– Necessita de Molibdênio
• Assimilação do NH 4+
Transportado como glutamina e asparagina;Ou como ureídeos (feijão, soja)
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• Assimilação de NH 4+
– O acúmulo de amônio é prejudicial à célula
– Assimilação à glutamina (glutamina sintetase)
– Mais eficiente que a redução do nitrato (10x)
– Em condição normal, baixa [ ] de amônio
– Outras enzimas:
• Desidrogenase glutâmica
• Sintase do glutamato
• Síntese dos Aminoácidos
MapaMetabólico
Respiração / Fotossíntese
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Os aminoácidos
– Amino + ácido carboxílico
Caráter básico + caráter ácido (zwiteriônico)
– Substância Anfótera
– Constituinte básico das proteínas
– Solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
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• Os aminoácidos
• Síntese Protéica
– Todas as células sintetizam proteínas
– Maior metabolismo -> maior síntese protéica
• Ex.: tecidos em crescimento, embriões
– Síntese nos ribossomos e retículo endoplasmático rugoso
– Maior síntese de proteína -> maior conteúdo de RNA
• Tipos de RNA
– RNAr = ribossômico
– RNAm = mensageiro
– RNAt = transportador
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• RNAt– Cerca de 80 nucleotídeos– Trinta RNAt diferentes– Codifica um aminoácido
• A codificação (RNAm)
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• Síntese Protéica (tradução)
• Ligação Peptídica– Ligação covalente entre:
• Ácido carboxílico de um aminoácido• Grupo amina de outro aminoácido
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Síntese Protéica
(5’ para 3’)
• Proteína– Biomoléculas mais
abundantes
– Polímero formado pela união de aminoácidos
– Sucessivas ligações peptídicas
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• Questões para reflexão
– Quais as principais enzimas relacionadas com o N?
– Quais as formas de absorção do nitrogênio?
– Nas raízes, o que ocorre após a absorção de NH 4+?
– Como se processa a redução do nitrato?
– Quais aminoácidos têm a síntese inibida após aplica ção do herbicida glyphosate?
– Quais os RNAs envolvidos com a síntese protéica?
– O que é uma proteína? O que é uma ligação peptídica ?