SEMANA DE 16 DE NOVEMBRO A 20 DE NOVEMBRO
E.E.FLÁVIO XAVIER
-EJA- 2TMB – 3TMA, B, C, D.
DNA- O
CÓDIGO DA VIDA
O DNA é um dos ácidos
nucleicos, são macromoléculas chave para a continuidade da vida.
O DNA
carrega a informação hereditária (é passada de pais para filhos), fornecendo códigos
informativos de como (e quando) fazer as muitas proteínas necessárias para
construir e manter o funcionamento das células até a formação de um organismo
completo.
DNA e RNA
Ácidos nucleicos, são macromoléculas feitas
de unidade chamadas nucleotídeos.
Há
duas variedades naturais: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).
O DNA é o material genético encontrado em
seres vivos, desde bactérias unicelulares até mamíferos multicelulares , também
como os seres humanos.
Alguns vírus usam RNA, não DNA, como seu material genético,
mas não são tecnicamente considerados vivos (já que não podem reproduzir sem
ajuda de um hospedeiro).
DNA - Nos seres eucariontes
Nas plantas e animais, o DNA é encontrado no núcleo,
da célula, essa organela é especializada
e protegida por uma membrana nuclear, assim como em outros tipos de organelas (como
as mitocôndrias e os cloroplastos das plantas).
Nos procariontes, como as bactérias,
o DNA não está em um envelope de membrana, apesar de estar localizado em uma
região celular especializada chamada de nucleoide.
Em seres vivos eucariontes, o DNA é dividido em longos pedaços lineares
chamados cromossomos, e. nos procariontes como bactérias, os
cromossomos são muito menores e geralmente circulares (em forma de anel).
Um cromossomo pode conter dezenas de milhares de genes, cada um provendo instruções de como fazer um
produto específico que a célula precisa.
Nucleotídeos
O DNA,
geralmente possui polímeros muito
longos, e são feitos de monômeros (nucleotídeos).
Quando esses monômeros se combinam, a cadeia
resultante é chamada de polinucleotídeo (poli- = "muitos").
Cada
nucleotídeo é composto de três partes a saber:
- Um grupo fosfato, um açúcar de cinco carbonos
e uma estrutura anelar contendo nitrogênio chamada de base nitrogenada.
Vejamos cada parte de um nucleotídeo por vez.
Dentro
da célula, um nucleotídeo se unem a outros, e cada vez mais por essa união, ao
final de uma cadeia de polinucleotídeos estará ligado a uma série de três
grupos fosfato.
Quando
o nucleotídeo se junta a cadeia crescente de DNA ou RNA, perde dois grupos
fosfato.
Portanto, em uma cadeia de DNA ou
RNA, cada nucleotídeo tem apenas um grupo fosfato.
Açúcares
Os nucleotídeos de DNA e
RNA tem açúcares ligeiramente diferentes.
O
açúcar de cinco carbonos no DNA é chamado de desoxirribose, No RNA,
o açúcar é ribose.
Na
estrutura de DNA e RNA existe a diferença:
O RNA,
seu açúcar -e a ribose que se liga a um grupo hidroxila, já, o carbono
equivalente da desoxirribose tem um hidrogênio.
Os átomos de carbono de uma molécula de açúcar de nucleotídeo são numerados como 1', 2', 3', 4', e 5' (1' é lido como “uma linha").
Bases nitrogenadas
As
bases nitrogenadas dos nucleotídeos são moléculas orgânicas (com base de
carbono) feitas de estruturas anelares contendo nitrogênio.
As bases
nitrogenadas são compostas fracamente básicas e por isso são chamados
de base. O deslocamento dos elétrons entre os átomos no anel confere а
maioria das ligações caráter parcial de ligação dupla, o que, por sua vez,
confere as pirimidinas e as purinas aromaticidade
Adenina
e guanina são purinas, o que significa que suas
estruturas contêm dois anéis de carbono-nitrogênio unidos.
Citosina
e timina, em contraste, são pirimidinas e
têm um único anel de carbono-nitrogênio.
Os
nucleotídeos de RNA também podem apresentar as bases adenina, guanina e
citosina., mas em vez de timina eles têm outra base pirimidina chamada uracila
(U).
Como mostrado na figura acima, cada base tem uma estrutura única, com seu próprio conjunto de grupos funcionais ligados à estrutura anelar.
Em biologia molecular abreviada, as bases nitrogenadas geralmente são
mencionadas por suas letras, A, T, G, C e U.
O DNA contém A, T, G e C,
enquanto o RNA contém A, U, G e C (isto é, o U é colocado no lugar do T).
Cadeias de polinucleotídeos
Uma consequência da estrutura de nucleotídeos é que uma cadeia de
polinucleotídeos tem direcionalidade, ou
seja, ela tem duas extremidades diferentes uma da outra.
Na extremidade 5', ou início, da
cadeia, o grupo fosfato 5' do primeiro nucleotídeo da cadeia se sobressai.
Na outra extremidade, chamada de extremidade 3', a
hidroxila 3' do último nucleotídeo adicionado à cadeia é exposta.
Em geral, sequências de DNA são escritas na direção 5' para 3', o que
significa que o nucleotídeo na extremidade 5' vem primeiro e que o nucleotídeo
na extremidade 3' vem por último.
Quando nucleotídeos são adicionados a uma fita de DNA ou RNA, a fita
cresce em seu final 3', com o fosfato 5' de um nucleotídeo que entra se ligando
ao grupo hidroxila no final 3' da cadeia.
Isso faz uma cadeia com cada
açúcar unido a seus vizinhos por uma série de ligações chamadas de ligação fosfodiéster.
Propriedades do DNA
Como
mostrado no diagrama
Os
açúcares e fosfatos localizam-se na parte externa da hélice, formando o
arcabouço do DNA; esta porção da molécula é algumas vezes chamada de esqueleto
de açúcar-fosfato.
As
bases nitrogenadas se estendem para o interior, como os degraus de uma escada, em
pares; as bases de um par se unem entre si por ligações de hidrogênio.
Crédito da imagem: Jerome Walker/Dennis Myts.
As duas fitas da hélice vão em direções opostas, isto é, o final 5' de
uma fita é pareado como final 3' de sua fita correspondente.
(Nos referimos a isto como orientação antiparalela e
é importante ao copiar o DNA.)
Por conta dos tamanhos e grupos
funcionais das bases, o pareamento de bases é muito específico:
A pode
apenas fazer par com T, e G pode apenas fazer par com C,
Por exemplo, se você sabe que a sequência de uma fita é 5' -AATTGGCC-3’,
a fita complementar deve ter a sequência assim: 3’-TTAACCGG-5’.
Estas
duas fitas são complementares, uma ligada na outra pelas bases pareadas. Os
pares A-T estão ligados por duas ligações de hidrogênio, enquanto os pares G-C
são conectados por três ligações de hidrogênio.
Quando duas sequências de DNA se combinam desse jeito, possibilitando a
ligação entre si de modo antiparalelo e formando uma hélice, elas são consideradas complementares.
A Timina
forma duas ligações de hidrogênio com Adenina, e Guanina forma ligações de três
hidrogênios com a Citosina.
Genes são porções de DNA que especificam
as informações necessárias e sequência de aminoácidos, para que ocorra a
síntese de uma molécula de RNA mensageiro e consequentemente uma proteína.
Os cromossomos, são formados por diferentes sequências
da molécula de DNA e cada cromossomo é composto por inúmeros genes.
Na espécie humana temos 46 cromossomos
no núcleo de nossas células: 23 oriundos da mãe e 23 oriundos do pai.
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