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Ácido Nucleico: o que são, os tipos, resumo

Entenda qual é a função dos ácidos nucleicos e sua estrutura

Ácido Nucleico: o que são, os tipos, resumo
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O ácido nucleico  é uma molécula responsável guardar e transmitir informação. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA e o RNA. É no DNA que estão os genes. Cada gene tem informação para produzir um RNA. Por sua vez, o RNA tem as informações para construir as proteínas. .

O DNA e  o RNA constituem um grupo de substâncias que comandam a síntese das proteínas, dentre as quais as enzimas e, assim, controlam as atividades químicas das células. São chamadas de moléculas da vida. Possuí-las é característica comum de todos os seres vivos. Dá uma olhada no vídeo abaixo antes de continuar a leitura.

Há dois tipos de ácido nucleico: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). Ambos são macromoléculas constituídas por subunidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por três componentes: uma pentose (açúcar com 5 carbonos na molécula), uma base nitrogenada (púrica e pirimídica) e um ácido fosfórico.

Ácido NucleicoAs bases púricas recebem essa denominação por derivarem de uma substância chamada purina, enquanto as bases pirimídicas derivam de outra substância, a pirimidina.

Veja outra aula completa sobre Síntese de Proteínas.

Ácidos Nucleicos: DNA e o RNA

Ácidos Nucleicos DNA e RNANo DNA há duas cadeias polinucleotídicas que se complementam, sendo que as bases púricas pareiam com as pirimídicas por pontes de hidrogênio.

A quantidade de bases (A = T) e (C = G) pode variar, mas é constante para cada espécie de ser vivo. Repare que são duas pontes de hidrogênio que fazem a ligação entre as bases A e T, e três pontes de hidrogênio entre as bases C e G.

As duas cadeias polinucleotídicas não são retas, mas se apresentam em forma helicoidal.

O RNA, nem sempre sintetizado a partir do DNA, é formado de uma só cadeia polinucleotídica, e a base pirimídica uracila substitui a base pirimídica timina.

O DNA encontra-se no núcleo, nas mitocôndrias e nos cloroplastos. No núcleo está nos cromossomos, ligado a proteínas. O RNA encontra–se tanto no núcleo quanto no citoplasma. O DNA relaciona-se com a transmissão hereditária das características dos organismos, e o RNA com o controle da atividade celular, principalmente a síntese de proteínas.

Resumo para identificação de DNA/RNA
DNARNA
Bases púricasAdenina e guaninaAdenina e guanina
Bases pirimídicasTimina e citosinaUracila e citosina
PentoseDesoxirriboseRibose
Estrutura da moléculaDupla-héliceHélice simples
SínteseAutoduplicação semi-conservativaTranscrição a partir do DNA
LocalizaçãoNúcleo, mitocôndrias e cloroplastosNúcleo e citoplasma
IdentificaçãoVerde de metila e Feulgen positivo (*)Pironina e Feulgen negativo (*)
(*) Método da coloração de Feulgen: 1 – aplicação de ácido clorídrico para remover as bases púricas; 2 – aplicação do reativo de Schiff (leucofucsina) que reage com a desoxirribose; 3 – cor violeta = Feulgen positivo ou presença de DNA; 4 – sem a cor violeta = Feulgen negativo ou ausência de DNA.

Molécula de DNA

Um nucleotídeo presente em todas as células vivas e que participa de inúmeras reações químicas é o trifosfato de adenosina, conhecido como ATP.

O ATP compõe-se de uma base nitrogenada, a adenina, ligada a uma pentose, ribose e a três fosfatos.

As ligações químicas entre os fosfatos envolvem grande quantidade de energia, sendo por isso denominadas ligações fosfato altamente energéticas. O sinal ~ é usado para indicar tal tipo de ligação. A quebra de uma dessas ligações permite a liberação de cerca de 8 mil calorias e a formação de difosfato de adenosina ou ADP.

As ligações químicas entre os fosfatos envolvem grande quantidade de energia, sendo por isso denominadas ligações fosfato altamente energéticas. O sinal ~ é usado para indicar tal tipo de ligação. A quebra de uma dessas ligações permite a liberação de cerca de 8 mil calorias e a formação de difosfato de adenosina ou ADP.

liberação de energia

A energia liberada é utilizada pela célula no trabalho mecânico, por exemplo, o movimento ameboide executado pelas amebas e pelos leucócitos, o movimento de contração das fibras musculares, ou no químico, por exemplo, a síntese de proteínas.

 

 

Um pouco mais sobre ácidos nucleicos

Blocos de construção dos seres vivos

Quase todos sabem hoje, com as aulas, que a maior parte da informação genética está localizada no núcleo da célula, nos cromossomos e é passada para os descendentes através das células sexuais (espermatozoides, óvulos).

A seguir, vamos examinar brevemente os ácidos nucleicos, sua estrutura e função, e a relação entre a informação genética e a biossíntese de proteínas, para descobrir como e onde a informação para as diferenças individuais de humano para humano é armazenada. Mas primeiro um pouco de conhecimento básico.

Blocos de construção

A base molecular dos  ácidos nucleicos, os pequenos blocos de construção orgânicos conhecidos como nucleotídeos, que são compostos de três tipos de moléculas:

  • uma base nitrogenada
  • uma açúcar pentose
  • um radical fosfato

Dependendo do tipo de molécula de açúcar (ribose ou desoxirribose),  é feita uma  distinção entre os ácidos ribonucleicos  (RNA) e os  ácidos desoxirribonucleicos (DNA).

A fórmula estrutural, que pode ser um impedimento para alguém que não seja muito familiarizado com química, não é necessária para uma maior compreensão.

O conhecimento da importância dos nucleotídeos, que são as letras do código genético.

Existem quatro bases diferentes que caracterizam quatro blocos de nucleotídeos diferentes do DNA: adenina (A), guanina (G), timina (T) e citosina (C). No caso do RNA, a uracila (U) é substituída pela timina (T). A ordem sequencial desses quatro nucleotídeos forma a base do código genético, a base da genética molecular. Este sistema de programação funciona universalmente na natureza viva – do vírus da gripe aos humanos!

Estrutura .

Longas cadeias moleculares de milhões ou bilhões de nucleótidos que estão ligados entre si através do açúcar ou porção fosfato, formam a estrutura primária de ácidos nucleicos.

O DNA é composta por duas cadeias simples. Essas cadeias são mantidas juntas por pontes de hidrogênio fracas (não por meio de ligações químicas estreitas) entre as bases complementares.

 

Isto resulta numa cadeia dupla oposta que termina com uma porção de açúcar ou fosfato. A estabilidade da molécula gigante é alcançada pelo meio da célula.

Em 25 de abril de 1953, os cientistas James Watson e Francis Crick publicaram sua hipótese da dupla hélice do DNA baseada em um modelo espacial. Para este  modelo , receberam em 1962 o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia. Título: “Descoberta da estrutura molecular dos ácidos nucleicos e sua importância para a transferência de informações de substâncias inerentes”.

Para se ter uma ideia das dimensões do DNA, aqui estão alguns fatos surpreendentes:

O comprimento do DNA nos 46 cromossomos de um único núcleo de células humanas é de aproximadamente 2 metros no total. Assim, o fio de DNA é um bilhão de vezes maior que seu diâmetro.

Levando em conta todas as células do corpo, chega-se a um comprimento total do segmento de 200 bilhões de quilômetros, isso equivale a setenta vezes a distância Sol-Saturno.

Replicação do DNA .

Isolar o DNA de um material biológico é relativamente simples e não requer grande trabalho de laboratório.

No entanto, em muitos casos, especialmente quando se trata de questões criminológicas com o mínimo de vestígios de material, é necessário multiplicar a quantidade de amostra disponível para obter resultados confiáveis ​​nos métodos de detecção subsequentes.

O princípio da Replicação do DNA usando a reação em cadeia da  polimerase (PCR) funciona assim: as cadeias duplas do DNA são divididas pelo calor (cerca de 95 °). Por adição de blocos de construção de nucleótidos (A, T, G, C) e uma enzima (polimerase), as cadeias complementares das duas cadeias simples são sintetizadas a temperaturas mais baixas.

O método foi desenvolvido em meados de 1985 por Karry Mullis, pelo qual recebeu o Prêmio Nobel de 1993 em Química.

Esse método praticamente imita a duplicação do DNA em células nucleadas durante a divisão celular. Por meio do PCR, é possível multiplicar o modelo de DNA da amostra por bilhões de vezes até cerca de 30 desses ciclos.

A PCR pode ser usada para amplificar uma parte curta e bem definida de uma fita de DNA com a ajuda dos chamados primers (sequências iniciais).

Pode ser um gene ou apenas uma parte de um gene ou uma parte não-codificadora do DNA (como a  impressão digital genética ). Ao contrário dos organismos vivos, o processo de PCR só pode copiar segmentos de DNA curtos de até 10.000 pares de bases.

Uma descoberta casual tornou possível o uso desse método. Como dito, a amplificação requer uma enzima que seja estável e eficaz a uma temperatura de 95 ° C e não pare de funcionar como a maioria das proteínas a 60 ° C.

Assim, descobriu uma bactéria chamada Thermophilus aquaticus, que vive a mais de 110 ° C em gêiseres do Parque Nacional de Yellowstone (EUA) e cujas enzimas são extremamente estáveis ​​ao calor. O nome da polimerase mais amplamente utilizada atualmente deriva do nome desta bactéria: polimerase Taq.

Conclusão

Os ácidos nucleicos DNA e RNA são compostos por quatro diferentes blocos de nucleotídeos. Sua sucessão é o código genético universal para a síntese de várias proteínas. Os ácidos nucleicos possuem uma estrita estrutura espiral espacial (dupla hélice) consistindo de duas cadeias simples.

Referências bibliográficas

  • SCHEID, Neusa Maria John; FERRARI, Nadir; DELIZOICOV, Demétrio. A construção coletiva do conhecimento científico sobre a estrutura do DNA. Ciência & Educação, v. 11, n. 2, p. 223-233, 2005 < https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5274406 >
  • A dupla hélice: Como descobri a estrutura do DNA < Link >
  • Fundamentos de Bioquímica – 4.ed.: A Vida em Nível Molecular < Link >

Redação Planeta Biologia

Planeta Biologia é uma site de educação com foco na produção de conteúdos para ensino fundamental e ensino médio. Desde 2012 escreve, produz slides e vídeos com o objetivo de auxilar o ensino de ciências e biologia

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