Calcule a taxa de elongação (formação) de proteína por mRNA por minuto, baseando-se nos seguintes dados:
a. Uma molécula de proteína é produzida a partir de
moléculas de aminoácidos.
b. A taxa de elongação da cadeia de proteína (polipeptídeo) por ribossomo ativo usa cerca de 1200 aminoácidos/min.
c. Um ribossomo ativo é equivalente a 264 ribonucleotídeos.
d.
ribonucleotídeos são iguais a cada mRNA .
a. Uma molécula de proteína é produzida a partir de
b. A taxa de elongação da cadeia de proteína (polipeptídeo) por ribossomo ativo usa cerca de 1200 aminoácidos/min.
c. Um ribossomo ativo é equivalente a 264 ribonucleotídeos.
d.
Passo 1
O enunciado pede a taxa de elongação (formação) de proteína por mRNA por minuto. Informações dadas (vou listar exatamente como foram passadas):\n
- Uma proteína usa
moléculas de aminoácidos (ou seja, cada proteína tem comprimento aminoácidos).\n - A taxa de elongação por ribossomo ativo é
aminoácidos/min.\n - Um ribossomo ativo ocupa
ribonucleotídeos no mRNA (é o “footprint” do ribossomo).\n - Cada mRNA tem comprimento igual a
ribonucleotídeos (isto veio do enunciado).\n
Passo 2
Conceito chave (explicação didática, passo a passo):\n
- Cada aminoácido é codificado por um códon de
nucleotídeos, por isso o enunciado dá o comprimento do mRNA como nucleotídeos para uma proteína de aminoácidos.\n - Ribossomos não podem sobrepor-se totalmente; cada ribossomo “ocupa”
nucleotídeos. Assim, o número máximo aproximado de ribossomos que cabem simultaneamente em um mRNA é o comprimento do mRNA dividido pelo footprint do ribossomo. Neste problema usamos essa aproximação contínua (não estamos arredondando para inteiro porque é um cálculo médio/teórico).\n - A taxa de produção de proteínas por mRNA por minuto será: (número de ribossomos por mRNA) × (proteínas produzidas por cada ribossomo por minuto).
Passo 3
Calcular o número de ribossomos por mRNA:\n
O comprimento do mRNA é nucleotídeos (dado). Cada ribossomo ocupa
nucleotídeos (dado). Logo
O comprimento do mRNA é
Simplificando a fração:
Passo 4
Calcular quantas proteínas cada ribossomo produz por minuto:\n
A taxa de alongamento é aminoácidos por minuto por ribossomo. Cada proteína tem
aminoácidos, então
A taxa de alongamento é
Explicação da unidade:
dividido por
dá
.
Passo 5
Multiplicar para obter proteínas por mRNA por minuto:\n
Aqui o
cancela:
Simplificando a fração:
Portanto, exatamente
proteínas por mRNA por minuto. Observe algo bonito: o parâmetro
desapareceu — o resultado não depende de quantos aminoácidos tem a proteína, porque mRNA maior permite mais ribossomos proporcionalmente ao número de códons.
Passo 6
Converter para número decimal e checar com um exemplo concreto (para sentir o número):\n
Exemplo rápido (checagem): se
aminoácidos, então cada ribossomo faz
proteínas/min; número de ribossomos por mRNA
; multiplicando
, que bate com
.\n
Nota prática: este cálculo assume ribossomos densamente carregados e todos ativos; na célula real fatores de iniciação/terminação e pausas reduzem a taxa efetiva, então este é um limite teórico/médio.\n
Força aí — você já entendeu o raciocínio: número de ribossomos por mRNA × produção por ribossomo e o cancela.
Nota prática: este cálculo assume ribossomos densamente carregados e todos ativos; na célula real fatores de iniciação/terminação e pausas reduzem a taxa efetiva, então este é um limite teórico/médio.\n
Força aí — você já entendeu o raciocínio: número de ribossomos por mRNA × produção por ribossomo e o