25/04/2011

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Ácidos nucléicos

Informação e controle celular

• Fosfato (PO43-)

• Pentose

• Ribose (RNA)

• Desoxirribose (DNA)

• Base nitrogenada

• Purinas

• Adenina (A)

• Guanina (G)

• Pirimidinas

• Citosina(C)

• Timina (T)

• Uracila (U)

Os ácidos nucléicos são

macromoléculas de natureza

química, formadas por nucleotídeos

Na molécula de DNA as bases são: Adenina, Timina,

Citosina e Guanina

Na molécula de RNA a Timina é substituída pela

Uracila

Relembrando as pentoses

Pentoses são monossacarídeos compostos por 5

átomos de carbono

DNA: uma escada retorcida

• A partir de experimentos feitos por vários pesquisadores e utilizando os resultados da complexa técnica de difração com raios X,

Watson e Crick concluíram que, no DNA, as cadeias complementares são helicoidais,

sugerindo a idéia de uma escada retorcida.

• Nessa escada, os corrimãos são formados por fosfatos e desoxirribose, enquanto os degraus são

constituídos pelos pares de bases nitrogenadas.

A química por trás do DNA

Os átomos de carbono das moléculas de ribose e

desoxirribose são numerados conforme a

figura ao lado:

Observe que os carbonos do açúcar são numerados com

uma linha (‘) a fim de distingui-los dos outros

carbonos do nucleotídeo.

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Em cada fita do DNA, o “corrimão”

é formado por ligações entre moléculas de

açúcar e radicais fosfato.

Note que o radical fosfato se liga ao carbono 3’ de um

açúcar e ao carbono 5’ do

seguinte.

As duas cadeias de nucleotídeos do DNA são unidas uma à outra por

ligações chamadas de pontes de hidrogênio, que se formam entre as bases

nitrogenadas de cada fita.

O pareamento de bases ocorre de maneira

precisa: uma base púrica se liga a uma pirimídica:

Adenina -- Timina (ou Uracila)

Guanina -- Citosina

Qual é a função do DNA???

O DNA controla toda a atividade celular. Ele possui a “receita” para o funcionamento de uma célula.

Toda vez que uma célula se divide, a “receita” deve ser passada para as células-filhas.

Todo o “arquivo” contendo as informações sobre o funcionamento celular precisa ser duplicado para que cada célula-filha receba o

mesmo tipo de informação que existe na célula-mãe.

Para que isso ocorra, é fundamental que o DNA sofra “auto-duplicação”.

Duplicação do DNA

O modelo estrutural do DNA proposto por Watson e Crick

explica a duplicação dos genes:

As duas cadeias do DNA se separam e cada uma delas

orienta a fabricação de uma metade complementar.

O experimento dos pesquisadores Meselson e

Stahl confirmou que a duplicação do DNA é

semiconservativa, isto é, que metade da molécula

original se conserva íntegra em cada uma das duas

moléculas-filhas.

No processo de duplicação do DNA, as pontes de hidrogênio entre as bases se rompem e as duas cadeias começam a se separar.

À medida que as bases vão sendo expostas, nucleotídeos que vagam pelo meio ao redor vão se unindo a elas, sempre respeitando a especificidade de emparelhamento:

A com T

T com A

C com G

G com C

Uma vez ordenados sobre a cadeia que está que está servindo de modelo, os nucleotídeos se ligam em seqüência e formam uma cadeia complementar sobre cada uma das cadeias

da molécula original.

Assim, uma molécula de DNA reproduz duas moléculas idênticas a ela.

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A ação da enzima DNA polimerase

Diversos aspectos da duplicação do DNA já foram desvendados pelos cientistas. Hoje,

sabe-se que há diversas enzimas envolvidas nesse processo.

Certas enzimas desemparelham as duas cadeias de DNA, abrindo a molécula.

Outras desenrolam a hélice dupla, e há, ainda, aquelas que unem os nucleotídeos entre si.

A enzima que promove a ligação dos nucleotídeos é conhecida como DNA

polimerase, pois sua função é construir um polímero (do grego poli, muitas, e meros,

parte) de nucleotídeos.

Transcrição- DNA se tornando RNA

O material genético representado pelo DNA contém uma mensagem em código que precisa ser decifrada e traduzida em proteínas, muitas

das quais atuarão nas reações metabólicas da célula.

A mensagem contida no DNA deve, inicialmente, ser passada para moléculas de RNA que, por sua vez, orientarão a síntese de proteínas.

O controle da atividade celular pelo DNA, portanto, é indireto e ocorre por meio da fabricação de moléculas de RNA, em um processo

conhecido como transcrição.

RNA – uma cadeia (fita) simples

As moléculas de RNA são

constituídas por uma seqüência de ribonucleotídeos,

formando uma cadeia (fita)

simples.

Os RNAsExistem três tipos básicos de RNA, que diferem um do outro no peso molecular: o RNA ribossômico, o RNA

mensageiro e o RNA transportador.

• O RNA ribossômico (RNAr ou rRNA) é o de maior peso molecular e constituinte majoritário do ribossomo,

organela relacionada à síntese de proteínas na célula.

• O RNA mensageiro (RNAm ou mRNA) é o de peso molecular intermediário e atua conjuntamente com os

ribossomos na síntese protéica.

• O RNA transportador (RNAt ou tRNA) é o mais leve dos três e encarregado de transportar os aminoácidos

que serão utilizados na síntese de proteínas.