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 os cromossomos bacterianos, 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 nucleicos 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. Ela é 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 (ácido ribonucleico) e a desoxirribose (ácido desoxirribonucleico) nos nucleotídeos do DNA
3. Um grupo fosfato, derivado do íon fosfato (PO4-3) ligado 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. Nas moléculas de DNA estão inscritas as informações
biológicas ou genéticas, informações em linguagem codificada que condicionam a produção dos componentes celulares, nos momentos adequados, para que a
célula se mantenha funcionando adequadamente. Essas informações 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. Alguns vírus possuem genoma de RNA de cadeia dupla.
Referências
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Cell. 4th ed. Garland.
2002.
AMABIS
& MARTHO. Biologia das Células. Moderna. 2004.
CAMPBEL & REECE. Biology. 7th Ed. Benjamin-Cummings.
2005.
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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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