Ácidos Nucleicos - Estrutura e Função
O que você precisa saber sobre DNA e RNA
O DNA é um ácido nucleico importante. KTSDESIGN/BIBLIOTECA DE FOTOS CIENTÍFICAS / Getty Images
o ácidos nucleicos são vitais biopolímeros encontrados em todos os seres vivos, onde funcionam para codificar, transferir e expressar genes . Esses grandes moléculas são chamados de ácidos nucleicos porque foram identificados pela primeira vez dentro do núcleo de células , mas também são encontrados em mitocôndria e cloroplastos assim como bactérias e vírus. Os dois principais ácidos nucleicos são o ácido desoxirribonucleico ( ADN ) e ácido ribonucleico ( RNA ).
DNA e RNA nas células
Comparação de DNA e RNA. Grampo
O DNA é uma molécula de fita dupla organizada em cromossomos encontrados no núcleo das células, onde codifica a informação genética de um organismo. Quando uma célula se divide, uma cópia desse código genético é passada para a nova célula. A cópia do código genético é chamada replicação .
O RNA é uma molécula de fita simples que pode complementar ou 'combinar' com o DNA. Um tipo de RNA chamado RNA mensageiro ou mRNA lê o DNA e faz uma cópia dele, por meio de um processo chamado transcrição . O mRNA carrega essa cópia do núcleo para os ribossomos no citoplasma, onde o RNA de transferência ou tRNA ajuda a combinar os aminoácidos com o código, formando proteínas por meio de um processo chamado tradução .
Nucleotídeos de Ácidos Nucleicos
O DNA é composto de duas cadeias de açúcar-fosfato e bases nucleotídicas. Existem quatro bases diferentes: guanina, citosina, timina e adenina. O DNA contém seções chamadas genes, que codificam as informações genéticas do corpo. ALFRED PASIEKA/BIBLIOTECA DE FOTOS CIENTÍFICAS / Getty Images
Tanto o DNA quanto o RNA são polímeros compostos de monômeros chamados nucleotídeos. Cada nucleotídeo consiste em três partes:
- uma base nitrogenada
- um açúcar de cinco carbonos (açúcar pentose)
- um grupo fosfato (PO43-)
As bases e o açúcar são diferentes para DNA e RNA, mas todos os nucleotídeos se unem usando o mesmo mecanismo. O carbono primário ou primeiro do açúcar liga-se à base. O carbono número 5 do açúcar liga-se ao grupo fosfato. Quando os nucleotídeos se ligam uns aos outros para formar DNA ou RNA, o fosfato de um dos nucleotídeos se liga ao carbono 3 do açúcar do outro nucleotídeo, formando o que é chamado de esqueleto açúcar-fosfato do ácido nucleico. A ligação entre os nucleotídeos é chamada de ligação fosfodiéster.
Estrutura do DNA
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Tanto o DNA quanto o RNA são feitos usando bases, um açúcar pentose e grupos fosfato, mas as bases nitrogenadas e o açúcar não são os mesmos nas duas macromoléculas.
O DNA é feito usando as bases adenina, timina, guanina e citosina. As bases ligam-se umas às outras de uma forma muito específica. Adenina e timina (A-T) e citosina e guanina (G-C). O açúcar pentose é 2'-desoxirribose.
O RNA é feito usando as bases adenina, uracila, guanina e citosina. Os pares de bases se formam da mesma maneira, exceto que adenina se une ao uracil (A-U), com ligação de guanina com citosina (G-C). O açúcar é a ribose. Uma maneira fácil de lembrar quais bases combinam é observar a forma das letras. C e G são ambas letras curvas do alfabeto. A e T são ambas letras feitas de linhas retas que se cruzam. Você pode se lembrar de que U corresponde a T se você lembrar que U segue T ao recitar o alfabeto.
Adenina, guanina e timina são chamadas de bases purinas. São moléculas bicíclicas, o que significa que consistem em dois anéis. A citosina e a timina são chamadas de bases pirimídicas. Uma base de pirimidina consiste em um único anel ou amina heterocíclica.
Nomenclatura e História
O DNA pode ser a maior molécula natural. Ian Cuming / Getty Images
Pesquisas consideráveis nos séculos 19 e 20 levaram à compreensão da natureza e composição dos ácidos nucléicos.
- Em 1869, Friedrick Miescher descobriu nucleína em células eucarióticas. A nucleoína é o material encontrado no núcleo, consistindo principalmente de ácidos nucléicos, proteínas e ácido fosfórico.
- Em 1889, Richard Altmann investigou as propriedades químicas da nucleína. Ele descobriu que se comportava como um ácido, então o material foi renomeado ácido nucleico . O ácido nucleico refere-se tanto ao DNA quanto ao RNA.
- Em 1938, o primeiro padrão de difração de raios X do DNA foi publicado por Astbury e Bell.
- Em 1953, Watson e Crick descreveram a estrutura do DNA.
Embora descoberto em eucariotos, ao longo do tempo os cientistas perceberam que uma célula não precisa ter um núcleo para possuir ácidos nucleicos. Todas as células verdadeiras (por exemplo, de plantas, animais, fungos) contêm DNA e RNA. As exceções são algumas células maduras, como os glóbulos vermelhos humanos. Um vírus tem DNA ou RNA, mas raramente ambas as moléculas. Embora a maior parte do DNA seja de fita dupla e a maior parte do RNA seja de fita simples, há exceções. DNA de fita simples e RNA de fita dupla existem em vírus. Até ácidos nucléicos com três e quatro fitas foram encontrados!