Os Ácidos Nucléicos
Existem dois tipos básicos de ácidos nucléicos:
O ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido
ribonucléico (RNA).
Os ácidos nucléicos estão sempre associados a proteínas,
constituindo uma nucleoproteína. Eles constituem a base química
da hereditariedade.
São encontrados em todos os seres vivos, entretanto, os vírus
possuem apenas um tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA.
Nas células, o DNA é encontrado quase exclusivamente no
núcleo, embora exista também nos cloroplastos e nas
mitocôndrias. Tem a função de sintetizar as moléculas de RNA e
de transmitir as características genéticas. O DNA se encontra no
núcleo celular, compondo o retículo nuclear e os cromossomos; é
encontrado também no interior dos plastos
e das mitocôndrias. Eles formam os genes, pois no longo
código genético de cada DNA, registrado na seqüência de suas
bases nitrogenadas, está implícita a programação de um ou mais
caráter hereditário. Se o DNA encerra no seu código a
programação para um certo caráter, é preciso que ele forme um
RNA que transcreva o seu código.
O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma,
embora sua função de controle da síntese de proteínas seja
exercida exclusivamente no citoplasma. São encontrados no
núcleo, formando os nucléolos e no citoplasma, formando os
ribossomos.Os RNA são formados modelando-se em moléculas de DNA
(transcrição). O RNA, formado no molde do DNA, passa ao
citoplasma, levando consigo a mensagem do DNA. No citoplasma ele
vai cumprir o seu papel, determinando a síntese de uma
proteína (tradução). Essa proteína terá um papel na
manifestação do caráter hereditário condicionado pela presença
daquele DNA nas células do indivíduo.
Logo, o DNA tem uma função eminentemente genética, mas que só é
exercida pela atividade dos RNA, que são sintetizadores de
proteínas.
As unidades estruturais de um ácido nucléico são as mesmas,
tanto numa bactéria como em um mamífero. Todos os ácidos
nucléicos são constituídos de filamentos longos nos quais se
sucedem, por polimerização, unidades chamadas nucleotídeos.
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose
(ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina,
guanina, citosina, timina ou uracila).
-
O radical fosfato (HPO4)(1)
é proveniente do ácido fosfórico.
-
A ose (uma pentose,
monossacarídeo com 5 átomos de carbono) é a ribose no
RNA, e a desoxirribose (2) no DNA.
-As bases (3-4-5-6) são de dois tipos: bases púricas e bases
pirimídicas.
-
As bases púricas são a adenina (A) e a
guanina (G), ambas encontradas tanto no DNA como no RNA.
-
As bases pirimídicas são
a citosina, encontrada no DNA e no RNA; a timina
(T), encontrada no DNA; e a uracila (U), encontrada
no RNA.
No DNA, encontramos sempre duas cadeias paralelas de
nucleotídeos. No RNA, só há uma cadeia de nucleotídeos. As
cadeias de ácidos nucléicos são longas e encerram muitas
centenas de nucleotídeos. Elas se mostram como filamentos
enrolados em trajetória helicoidal. No caso do DNA,
especificamente, as bases nitrogenadas se comportam como os
degraus de uma escada de corda.
Verificou-se que no DNA a quantidade de adenina é sempre igual à
de timina, e a quantidade de guanina é sempre igual à de
citosina. Isso porque a adenina está ligada à timina e a guanina
se liga à citosina. Essas ligações são feitas por meio de
pontes de hidrogênio, duas pontes nas ligações A-T e três
pontes nas ligações C-G.
A molécula de DNA tem a forma de uma espiral dupla,
assemelhando-se a uma escada retorcida, onde os corrimões seriam
formados pelos fosfatos e pentoses e cada degrau seria uma dupla
de bases ligadas às pentoses. A seqüência das bases nitrogenadas
ao longo da cadeia de polinucleotídeos
pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar.
Se numa das cadeias tivermos: A T C G C T G T A C A T
Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A
As moléculas de DNA são capazes de se
autoduplicar (replicação), originando duas novas
moléculas com a mesma seqüência de bases nitrogenadas, onde cada
uma delas conserva a metade da cadeia da molécula original.
Pela ação da enzima DNA-polimerase,
as pontes de hidrogênio são rompidas e as cadeias de DNA
separam-se. Posteriormente, por meio da ação de outra enzima, a
DNA-ligase, novas moléculas de
nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já
existentes na cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G.
Dessa forma surgem duas moléculas de DNA, cada uma das quais com
uma nova espiral proveniente de uma molécula-mãe desse ácido.
Cada uma das duas novas moléculas formadas contém metade do
material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de
síntese semiconservativa.
A autoduplicação do DNA ocorre sempre que uma célula vai iniciar
os processos
de divisão celular (mitose ou meiose).
Em A temos a replicação,
DNA produzindo DNA.
Em B temos a transcrição,
DNA produzindo RNA.
Na figura abaixo tem-se uma
representação plana de um segmento da molécula de DNA
- Um nucleotídeo é formado por um grupo fosfato (I), uma
molécula do açúcar desoxirribose (II) e uma molécula de base
nitrogenada.
- Um nucleotídeo com Timina (T) em uma cadeia pareia com um
nucleotídeo com Adenina (A) em outra cadeia.
- Um nucleotídeo com Guanina (G) em uma cadeia pareia com um
nucleotídeo com Citosina (C) em outra cadeia.
- Pontes de hidrogênio se estabelecem entre as bases
nitrogenadas T e A e entre as bases nitrogenadas C e G.
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