Os ácidos nucleicos armazenam e transmitem informações genéticas que herdamos de nossos ancestrais. Se você tem filhos, suas informações genéticas em seu genoma serão recombinadas e combinadas com as informações genéticas de seu parceiro. Seu próprio genoma é duplicado toda vez que cada célula se divide. Além disso, os ácidos nucleicos contêm certos segmentos chamados genes que são responsáveis pela síntese de todas as proteínas nas células. As propriedades dos genes controlam as características biológicas do seu corpo.
Informações gerais
Existem duas classes de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (mais conhecido como DNA) e ácido ribonucleico (mais conhecido como RNA).
DNA é uma cadeia de genes em forma de fio que é necessária para o crescimento, desenvolvimento, vida e reprodução de todos os organismos vivos conhecidos e da maioria dos vírus.
Mudanças no DNA de organismos multicelulares levarão a mudanças nas gerações subsequentes.
DNA é um substrato biogenético,encontrado em todos os seres vivos existentes, desde os organismos vivos mais simples até os mamíferos altamente organizados.
Muitas partículas virais (virions) contêm RNA no núcleo como material genético. No entanto, deve-se mencionar que os vírus estão na fronteira da natureza animada e inanimada, pois sem o aparato celular do hospedeiro eles permanecem inativos.
Histórico
Em 1869, Friedrich Miescher isolou núcleos de glóbulos brancos e descobriu que eles continham uma substância rica em fósforo que ele chamou de nucleína.
Hermann Fischer descobriu bases de purina e pirimidina em ácidos nucleicos na década de 1880.
Em 1884, R. Hertwig sugeriu que as nucleínas são responsáveis pela transmissão de traços hereditários.
Em 1899, Richard Altmann cunhou o termo "ácido central".
E mais tarde, na década de 40 do século 20, os cientistas Kaspersson e Brachet descobriram uma ligação entre os ácidos nucleicos com a síntese de proteínas.
Nucleotídeos
Os polinucleotídeos são construídos a partir de muitos nucleotídeos - monômeros conectados em cadeias.
Na estrutura dos ácidos nucleicos, os nucleotídeos são isolados, cada um dos quais contém:
- Base nitrogenada.
- Açúcar pentose.
- Grupo Fosfato.
Cada nucleotídeo contém uma base aromática contendo nitrogênio ligada a um sacarídeo pentose (cinco carbonos), que, por sua vez, está ligado a um resíduo de ácido fosfórico. Esses monômeros, quando combinados entre si, formamcorrentes. Eles estão conectados por ligações de hidrogênio covalentes que ocorrem entre o resíduo de fósforo de uma cadeia e o açúcar pentose da outra cadeia. Essas ligações são chamadas de ligações fosfodiéster. As ligações fosfodiéster formam o esqueleto fosfato-carboidrato (esqueleto) tanto do DNA quanto do RNA.
Desoxirribonucleotídeo
Vamos considerar as propriedades dos ácidos nucléicos localizados no núcleo. O DNA forma o aparato cromossômico do núcleo de nossas células. O DNA contém as "instruções de software" para o funcionamento normal da célula. Quando uma célula reproduz sua própria espécie, essas instruções são passadas para a nova célula durante a mitose. O DNA tem a aparência de uma macromolécula de fita dupla torcida em uma rosca helicoidal dupla.
O ácido nucleico contém um esqueleto de sacarídeo fosfato-desoxirribose e quatro bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). Em uma hélice de fita dupla, a adenina se pareia com a timina (A-T), a guanina com a citosina (G-C).
Em 1953, James D. Watson e Francis H. K. Crick propôs uma estrutura tridimensional de DNA baseada em dados cristalográficos de raios-X de baixa resolução. Eles também se referiram às descobertas do biólogo Erwin Chargaff de que no DNA, a quantidade de timina é equivalente à quantidade de adenina, e a quantidade de guanina é equivalente à quantidade de citosina. Watson e Crick, que ganharam o Prêmio Nobel em 1962 por suas contribuições à ciência, postularam que duas fitas de polinucleotídeos formam uma dupla hélice. Os fios, embora idênticos, torcem-se em direções opostas.instruções. As cadeias fosfato-carbono estão localizadas na parte externa da hélice, enquanto as bases ficam na parte interna, onde se ligam às bases da outra cadeia por meio de ligações covalentes.
Ribonucleotídeos
A molécula de RNA existe como um fio espiral de fita simples. A estrutura do RNA contém um esqueleto de carboidratos fosfato-ribose e bases nitrato: adenina, guanina, citosina e uracila (U). Quando o RNA é criado no molde de DNA durante a transcrição, a guanina se emparelha com a citosina (G-C) e a adenina com o uracil (A-U).
Fragmentos de RNA são usados para reproduzir proteínas dentro de todas as células vivas, o que garante seu crescimento e divisão contínuos.
Existem duas funções principais dos ácidos nucleicos. Primeiro, eles ajudam o DNA servindo como intermediários que transmitem as informações hereditárias necessárias para os inúmeros ribossomos em nosso corpo. A outra função principal do RNA é fornecer o aminoácido correto que cada ribossomo precisa para produzir uma nova proteína. Existem várias classes diferentes de RNA.
Messaging RNA (mRNA, ou mRNA - template) é uma cópia da sequência básica de um segmento de DNA obtida como resultado da transcrição. O RNA mensageiro serve como intermediário entre o DNA e os ribossomos - organelas celulares que aceitam aminoácidos do RNA de transferência e os usam para construir uma cadeia polipeptídica.
Transfer RNA (tRNA) ativa a leitura de dados hereditários do RNA mensageiro, resultando no processo de traduçãoácido ribonucleico - síntese de proteínas. Ele também transporta os aminoácidos certos para onde a proteína é sintetizada.
RNA ribossômico (rRNA) é o principal bloco de construção dos ribossomos. Ele liga o ribonucleotídeo molde em um determinado local onde é possível ler suas informações, iniciando assim o processo de tradução.
MiRNAs são pequenas moléculas de RNA que atuam como reguladores de muitos genes.
As funções dos ácidos nucleicos são extremamente importantes para a vida em geral e para cada célula em particular. Quase todas as funções que uma célula desempenha são reguladas por proteínas sintetizadas usando RNA e DNA. Enzimas, produtos proteicos, catalisam todos os processos vitais: respiração, digestão, todos os tipos de metabolismo.
Diferenças entre a estrutura dos ácidos nucleicos
| Dezoskiribonucleotídeo | Ribonucleotídeo | |
| Função | Armazenamento e transmissão de dados hereditários a longo prazo | Transformação da informação armazenada no DNA em proteínas; transporte de aminoácidos. Armazenamento de dados hereditários de alguns vírus. |
| Monossacarídeo | Desoxirribose | Ribose |
| Estrutura | Forma espiral de fita dupla | Forma helicoidal de fio simples |
| Bases de nitrato | T, C, A, G | U, C, G, A |
Propriedades distintivas das bases de ácidos nucleicos
Adenina e guanina porsuas propriedades são purinas. Isso significa que sua estrutura molecular inclui dois anéis de benzeno fundidos. A citosina e a timina, por sua vez, pertencem às pirimidinas e possuem um anel benzênico. Os monômeros de RNA constroem suas cadeias usando as bases adenina, guanina e citosina e, em vez de timina, adicionam uracila (U). Cada uma das bases de pirimidina e purina tem sua própria estrutura e propriedades únicas, seu próprio conjunto de grupos funcionais ligados ao anel benzênico.
Em biologia molecular, abreviações especiais de uma letra são usadas para denotar bases nitrogenadas: A, T, G, C ou U.
Açúcar Pentose
Além de um conjunto diferente de bases nitrogenadas, os monômeros de DNA e RNA diferem em seu açúcar pentose. O carboidrato de cinco átomos no DNA é a desoxirribose, enquanto no RNA é a ribose. Eles são quase idênticos em estrutura, com apenas uma diferença: a ribose adiciona um grupo hidroxila, enquanto na desoxirribose ela é substituída por um átomo de hidrogênio.
Conclusões
Na evolução das espécies biológicas e na continuidade da vida, o papel dos ácidos nucléicos não pode ser superestimado. Como parte integrante de todos os núcleos das células vivas, são responsáveis pela ativação de todos os processos vitais que ocorrem nas células.
