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terça-feira, março 05, 2013

OS ÁCIDOS NUCLEICOS E OS NUCLEOTÍDEOS


OS ÁCIDOS NUCLEICOS E OS NUCLEOTÍDEOS

Maximiliano Mendes

Os ácidos nucleicos em geral são moléculas poliméricas grandes, constituídas de nucleotídeos. Seu nome deriva do fato de que possuem caráter ácido e foram inicialmente encontradas nos núcleos das células, mas eles também estão presentes em outros locais: nas mitocôndrias, nos cloroplastos e no citosol das células procariontes (os plasmídeos e o cromossomo bacteriano, por exemplo). Os dois tipos de ácidos nucleicos que encontramos nas células são o DNA – ácido desoxirribonucleico, que constitui o material genético, e o RNA – ácido ribonucleico.

Podemos fazer uma analogia entre as moléculas de DNA e os discos rígidos dos computadores: ambos são capazes de atuar como os meios nos quais as informações são armazenadas, expressas e processadas. No caso do DNA, estamos falando das informações biológicas: instruções para montar as moléculas e os componentes celulares, nos momentos adequados, e manter a célula executando as suas funções normais. Além dessa função, algumas moléculas de RNA também apresentam atividade catalítica e atuam como enzimas (chamadas ribozimas).



Assim como as proteínas são polímeros de aminoácidos unidos por ligações peptídicas, os ácidos nucléicos também são polímeros, mas de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster.



Cada nucleotídeo que compõe um ácido nucleico é uma molécula consistindo de três outras unidas:

1. Uma base nitrogenada, que pode ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina (citosina, timina ou uracila). Curiosidade: apesar de não fazer parte dos nucleotídeos que compõem os ácidos nucleicos, a cafeína, uma das drogas preferidas dos trabalhadores humanos é uma base nitrogenada do tipo purina, que atua como estimulante do sistema nervoso central.
2. Uma pentose, um glicídio, que pode ser a ribose ou a desoxirribose, dependendo do ácido nucleico que o nucleotídeo irá compor. A ribose está presente nos nucleotídeos do RNA e a desoxirribose nos nucleotídeos do DNA 
3. Um grupo fosfato, uma molécula de ácido fosfórico (H3PO4) ligada à pentose.



Além de terem a função de constituir os ácidos nucleicos, alguns nucleotídeos podem atuar em outras funções, como o ATP, trifosfato de adenosina que atua em processos envolvendo transferência de energia.

Vejamos quais são as características e as funções mais básicas das moléculas de DNA e RNA, perceba as diferenças entre elas:

DNA (ácido desoxirribonucleico):

1. É o “disco rígido” das células. É nas moléculas de DNA que estão inscritas as informações biológicas ou genéticas, informações em linguagem codificada que condicionam a produção dos componentes celulares, nos momentos adequados, e para que a célula se mantenha funcionando adequadamente. Essas informações também podem ser transmitidas aos descendentes.
2. Pentose: desoxirribose.
3. Bases nitrogenadas: timina, guanina, citosina e adenina (T, G, C e A). Nos nucleotídeos de DNA não aparece a base nitrogenada uracila.
4. Estrutura: geralmente duas cadeias (de nucleotídeos) unidas por ligações de hidrogênio entre as suas bases nitrogenadas. Geralmente, pois alguns vírus possuem genoma de DNA de cadeia simples (os parvovírus, por exemplo, que causam doenças em cães).



As ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas que unem as duas cadeias nucleotídicas da molécula de DNA (o pareamento entre as bases) se dá da seguinte forma:

A. A pareia com T. Entre A e T se formam duas ligações de hidrogênio. A também pode formar par com U do RNA, normalmente isso ocorre durante a síntese de RNA, que utiliza o DNA como molde.
B. G pareia com C. Entre G e C se formam três ligações de hidrogênio.



Daí decorre que o nº de G é igual ao número de C, e o de A é igual ao número de T.

RNA (ácido ribonucleico):

1. Transporta as informações armazenadas no DNA para serem lidas, processadas e executadas por componentes citoplasmáticos. Nesse caso, pode se fazer uma analogia do RNA como sendo uma mídia de armazenamento removível, uma espécie de pen drive celular. Vale notar que existem vários tipos de moléculas de RNA, com funções diversas.
2. Pentose: ribose.
3. Bases nitrogenadas: uracila, guanina, citosina e adenina (U, G, C e A). A base nitrogenada timina não aparece nos nucleotídeos do RNA.
4. Estrutura: geralmente uma cadeia simples.



Referências

ALBERTS, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. Garland. 2002.
AMABIS & MARTHO. Biologia das Células. Moderna. 2004.
CAMPBEL & REECE. Biology. 7th Ed. Benjamin-Cummings. 2005.
KOOLMAN & ROEHM. Color Atlas of Biochemistry. 2nd Ed. Thieme. 2005.
LEHNINGER, et al. Principles of Biochemistry. 4th Ed. WH Freeman. 2004.
LODISH, H. et al. Molecular Cell Biology. 5th ed. WH Freeman. 2003.
STRYER, L. et al. Biochemistry. 4th ed. WH Freeman. 2002.
http://www.microbiologytext.com/index.php?module=Book&func=displayarticle&art_id=38
http://www.nature.com/scitable/topicpage/rna-functions-352
http://en.wikipedia.org/wiki/Caffeine
https://en.wikipedia.org/wiki/Extrachromosomal_DNA
https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-642-20718-1_20

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