Apostila de Biologia – Ácidos Nucléicos

Apostila de Biologia 04 – Ácidos Nucléicos
Matheus Borges
1.0 Contexto histórico
Caráter ácido.
Descoberto no século XIX.
Constituem os genes, responsáveis pela herança biológica.
Objetivos – Garantir a manutenção das informações genéticas para a formação
de células filhas.
2.0 Tipos de ácidos nucléicos: DNA e RNA
DNA (ácido desoxirribonucléico).
RNA (ácido ribonucléico).
3.0 Componentes dos ácidos nucléicos
Maiores macromoléculas presentes nas células.
Constituição:
Glicídios (grupo das pentoses);
Ácido fosfórico - Fosfato (PO4).
Bases nitrogenadas (1949 – Chargaff):
Púricas ou Purinas:
Adenina (A);
Guanina (G);
Pirimídicas ou Pirimidinas:
Citosina (C);
Timina (T);
Uracila (U);
Os três componentes dos ácidos nucléicos formam: Nucleotídeo.
Constituição do nucleotídeo:
Pentose + ácido fosfórico (fosfato) + base nitrogenada .
Nucleosídeo: é o nucleotídeo destituído de fosfato.
4.0 Estudo do DNA
Molécula informacional constituída de um polímero cujo
monômero são os nucleotídeos responsáveis pela construção de
um organismo.
4.1 Características do DNA
Formado por dois filamentos.
São filamentos antiparalelos.
Os filamentos encontram-se na forma de espiral.
O açúcar é a ribose (monossacarídeo).
O fosfato de um nucleotídeo se liga ao açúcar do outro
nucleotídeo através das ligações fosfodiéster.
Na molécula bifilamentar de DNA, os dois filamentos estão em orientação
oposta ou em sentido inverso. Um filamento está no sentido 5’  3’ e o outro 3’  5’.
Não tem a uracila (U) como base nitrogenada.
Usa-se a timina radioativa como mecanismo de identificação da molécula de
DNA.
A molécula de DNA sofre modificações ao longo do ciclo celular.
Tem a adenina (A) como base nitrogenada cujo complemento é a timina.
A adenina (A) se combina com a timina através de 2 ligações de hidrogênio, que
corresponde ao ponto quente (local fácil de quebrar) da molécula.
Tem a guanina como base nitrogenada, cujo complemento é a citosina.
A guanina (G) e a citosina (C) são unidas por 3 ligações de hidrogênio.
As ligações de hidrogênios mais as histonas são responsáveis pela forma espiral
e a estabilidade da molécula de DNA.
Tem a propriedade de autoduplicação ou replicação objetivando a divisão
celular.
Tem a propriedade de transcrição, sintetizando RNA para a síntese protéica, que
sendo uma enzima (catalisador oxidativo
acelera a reação) controlará as reações
químicas da célula.
Eucariontes:
90% núcleo a célula (cromatina, cromossomo e nucléolo);
10% citoplasma, na mitocôndria e nos cloroplastos.
O DNA pode sofrer alterações aleatórias (mutações), porém existem enzimas
responsáveis pelo reparo da molécula.
Mutação:
Favoreceu o surgimento de novas espécies;
A natureza tenta preservar o DNA, ou seja, tenta evitar a mutação,
mas não consegue.
5.0 Estudo do RNA
5.1 Características do RNA
É constituído de um só filamento.
Não possui a timina como base nitrogenada, em seu lugar entra a uracila.
Tem como açúcar a ribose.
Tem uma informação genética para que ocorra síntese de proteína.
Tem peso molecular e complexidade bem menor em relação ao DNA, portanto
no passado, segundo a “Teoria Ribosima”, o RNA surgiu primeiro e originou o DNA.
Hoje, já não é bem assim o DNA que origina o RNA.
Têm a capacidade de autoduplicação.
Têm a capacidade catalítica e oxidativa.
Está presente em todos os seres vivos e em alguns vírus.
Sofre modificações aleatórias (Mutações). O RNA, ao sofrer uma mutação, se
perpetua, pois não possui uma complementariedade.
Eucariontes:
10% núcleo a célula (cromatina, cromossomo e nucléolo);
90% citoplasma, na mitocôndria e nos cloroplastos.
Existem 3 tipos:
RNAm (mensageiro) leva a informação da seqüência protéica a ser
formada do núcleo para o citoplasma, onde ocorre a tradução. Ele contém
uma seqüência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA. Cada
trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominada códon e corresponde a
um aminoácido na proteína que irá se formar.
RNAt (transportador) possui complementariedade e ligação de hidrogênio:
Levam os aminoácidos para o RNAm durante o processo de síntese
protéica. As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada
região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada
anticódon. É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do
RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado.
Cada RNAt carrega em aminoácido específico, de acordo com o
anticódon que possui.
RNAr ribossômico são componentes dos ribossomos, organela onde ocorre
a síntese protéica. Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas.
6.0 Autoduplicação do DNA ou Replicação
DNA
DNA
Objetivo:
Pré-requisito para a divisão celular.
Ocorrência:
Eucarionte (mitose e meiose): Núcleo.
Procarionte (bipartição): Citoplasma.
Localização:
Acontece durante a fase S da interfase.
6.1 Processo de duplicação
As fitas do DNA se abrem (desespiralização) e servem como molde para a
síntese se novas fitas de DNA, formando novamente uma dupla hélice idêntica a
original.
É semiconservativa, pois cada dupla hélice filha contém um filamento antigo e
outro recém-sintetizado.
O processo anterior é dependente da ação da enzima topimerase ou girase.
As ligações de hidrogênio entre as bases se rompem e as duas cadeias começam
a se separar, formando a Forquilha de replicação. A enzima responsável pela formação
dessa forquilha é uma helicase.
A enzima DNA polimerase adiciona nucleotídeos à nova fita sempre no sentido
5’ 3’.
A DNA polimerase necessita de um RNA primer para iniciar a polimerização do
DNA, afirmando a teoria ribosima.
Os filamentos não líder necessitam da DNA ligase (enzima que une os
fragmentos de Okazaki).
Por isso uma das fitas (líder) sintetizadas tem polimerização contínua e mais
rápida; já a outra fita (não líder) é formada por polimerização descontínua e
retardatalha, e são chamados de fragmentos de Okasaki.