Existem dois tipos de ácidos nucleicos, o DNA e o RNA. Ambos são formados por polímeros de nucleotídeos.
Um polímero é formado pela união de vários monômeros.
Monômeros são moléculas idênticas, unidades básicas que se repetem produzindo longas cadeias de compostos orgânicos complexos, através de ligações químicas.
Um dos vários tipos de monômeros formadores de moléculas complexas são os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos.
Nucleotídeos são moléculas monoméricas formadas por um grupamento fosfato, um açúcar de 5 carbonos e uma base nitrogenada.
Mas o nucleotídeo pode ser um desoxiribonucleotideo ou um ribonucleotídeo, conforme o açúcar de 5 carbonos seja uma desoxiribose ou uma ribose.
No desoxiribonucleotideo o açúcar de 5 carbonos é uma desoxiribose pois não possui uma hidroxila no carbono 2 da pentose. O desoxiribonucleotídeo forma o DNA.
No ribonucleotídeo, o açúcar de 5 carbonos é uma ribose por possuir uma hidroxila no carbono 2 da pentose. O ribonucleotídeo forma o RNA.
Existem três tipos de RNA: RNA mensageiro, RNA transportador e RNA ribossômico.
O RNA mensageiro é formado no núcleo da célula, possui uma fita única e vai para o citoplasma carregando o código transcrito do DNA, saindo da carioteca, a membrana que reveste o núcleo, através de poros específicos.
No citoplasma, o RNA transportador é o responsável por obedecer a instrução contida no código genético traduzida pelo ribossomo, e montar as cadeias de proteínas, expressando-o.
Os ácidos nucleicos são portanto responsáveis pelo armazenamento transcrição e expressão da informação genética.
O DNA armazena a informação genética e o RNA expressa a informação através da síntese de proteínas.
O ácido desoxiribonucleico ou DNA armazena a informação genética através de um código representado pelas bases nitrogenadas presentes em seus nucleotídeos.
Os RNA transcrevem a informação genética contida na sequência de bases e expressam essa informação na síntese de proteínas.
Essas bases podem ser de duas naturezas, púricas ou pirimídicas.
As bases púricas são a adenina e a guanina. As bases pirimídicas são a timina a citosina e a uracila.
Todas as bases são representadas pela letras de suas iniciais, adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C), e uracila (U).
Essas letras que representam as bases, se agrupam de três em três ao longo de cada fita ou polímero de DNA ou RNA.
Cada grupo de três bases formam várias trincas ou códons que são as palavras indicativas de um aminoácido específico que serão traduzidas por um ribossomo no citoplasma.
O ribossomo percorre a fita de RNA mensageiro lendo-o e fazendo a tradução de cada códon de três letras, para que outro RNA denominado transportador, de bases complementares, contendo um aminoácido compreenda e faça o pareamento das mesmas, posicionando o aminoácido para a formação das cadeias de proteínas que compõem os corpos dos organismos vivos.
As trincas de bases complementares do RNA transportador são denominadas anti códon.
O pareamento das bases ocorre duas a duas entre o códon e o anticódon onde adenina sempre se liga a timina e guanina sempre se liga a citosina no DNA.
No RNA não ocorre a timina. No lugar dela ocorre a uracila que se liga à adenina.
As ligações entre as bases acontecem através de pontes de hidrogênio, onde A se liga a T por duas pontes de hidrogênio e G se liga a C por três pontes de hidrogênio.
As cadeias proteicas são formadas de aminoácidos, ligados entre si através de ligações químicas denominadas ligações peptídicas.
Aminoácidos são unidades monoméricas que são formadas por um átomo de carbono central, tendo a ele ligado um grupamento amino básico, um grupo carboxila ácido, um átomo de hidrogênio e uma cadeia lateral que distingue cada aminoácido de outro.
As ligações peptídicas entre os monômeros de aminoácidos para formar uma cadeia polimérica de proteína acontece através de uma reação de desidratação onde ocorre a formação e liberação de uma molécula de água.
A ligação peptídica consiste na combinação química entre o grupo carboxila de um aminoácido e o grupo amino de outro.
As proteínas são biomoléculas complexas funcionais presentes nos organismos vivos. São as mais diversificadas moléculas orgânicas e muito específicas. Possuem formas tridimensionais apropriadas aos vários tipos de trabalho que realizam nas células.
Elas podem atuar como catalisadores de reações químicas na forma de enzimas, como hormônios, transportadores de nutrientes, anticorpos, além de serem componentes estruturais dos tecidos, colaborando também nos movimentos das fibras musculares e serem fonte de energia.
Como já foi exposto, os ácidos nucleicos possuem duas funções básicas. Uma delas já foi apresentada, que é a expressão da informação genética.
A expressão da informação genética contida no código de bases de seus nucleotídeos envolve a sua transcrição com a síntese do RNA mensageiro e a tradução da mensagem pelo ribossomo para que o RNA transportador possa montar a sequência das bases especificas para a construção das proteínas.
A outra função é a transmissão da hereditariedade pela replicação do DNA, repassando as informações gênicas a todas as células que se multiplicam nos organismos vivos.
Mas para isso vamos conhecer a estrutura do DNA.
O DNA está presente não só nos cromossomos dentro do núcleo das células dos organismos eucarióticos, mas também nas mitocôndrias de todos eles e nos cloroplastos das plantas.
Os organismos procariotos não apresentam núcleo, seu DNA na forma de um único ribossomo está disperso no citoplasma. Mas possuem DNA não cromossômico na forma de plasmídeos.
O DNA é uma molécula de fita dupla. Cada fita é uma cadeia polimérica de desoxiribonucleotídeos unidos entre si por ligações fosfodiéster. Essas ligações fazem com que a molécula tenha polaridade e direção.
Ligações fosfodiéster unem a hidroxila do carbono 3 da desoxipentose de um nucleotídeo à hidroxila do carbono 5 da desoxipentose do nucleotídeo adjacente através de um grupo fosfato. Portanto a direção da montagem de cada fita é de 3 -> 5.
Isso proporciona que cada fita possua uma extremidade 5 onde existe um grupo fosfato livre e uma extremidade 3 com um grupo hidroxila livre.
A leitura das bases de cada nucleotídeos é feita da extremidade 5 para a extremidade 3.
Cada fita se enrola uma ao redor da outra obedecendo a um eixo de simetria, formando uma estrutura em dupla hélice.
A união das fitas é feita pelo pareamento e acoplamento das bases nitrogenadas de seus nucleotídeos através de pontes de hidrogênio onde Adenina se liga sempre à Timina por duas pontes de hidrogênio e Guanina se liga à Citosina por três pontes.
As bases de uma fita são complementares às da outra. O pareamento ocorre entre a base da extremidade 5 de uma fita e a base da extremidade 3 da outra, portanto de maneira antiparalela.
Interações hidrofóbicas entre as bases contribuem para a estabilização da molécula.
Os pares de bases estão perpendiculares ao eixo de simetria da molécula.
Em qualquer amostra de DNA de fita dupla, a quantidade de adenina é sempre igual à quantidade de timina e a quantidade de guanina é igual a quantidade de citosina.
Isso nos leva à conclusão de que a quantidade total de bases púricas é sempre igual a quantidade total de bases pirimídicas.
Verifica-se ainda que o esqueleto de desoxiribose – fosfato está na parte externa de cada lado da molécula e é hidrofílico. O esqueleto hidrofóbico de bases nitrogenadas localiza-se internamente.
Por fim, as ligações fosfodiéster entre os desoxiribonucleotídeos de cada fita podem ser desfeitas por clivagem hidrolítica com substâncias químicas ou hidrolisadas por enzimas nucleases.
Já as ligações entre as duas fitas podem ser desfeitas pelo rompimento das pontes de hidrogênio existentes entre as bases nitrogenadas pareadas, por ionização ou por aquecimento quebrando a estrutura helicoidal ocasionando o processo de desnaturação do DNA.
Em outra oportunidade serão detalhados a síntese do DNA e a síntese do RNA. Até lá!
