1.Base Molecular da Hereditariedade: DNA e ARN
1.1.Estrutura do ADN
A célula é constituída por
várias substâncias químicas. No entanto, existem aquelas
que formam a maioria das moléculas existentes nos seres vivos. Estas
substâncias denominam-se ácidos nucléicos (ADN e ARN), que
são substâncias indispensáveis à transmissão de características dos indivíduos
de geração para geração.
É
dessas substâncias que vamos aprender a seguir. Em
meados do século XX, foram produzidos trabalhos cujos resultados conduziram
à descoberta da estrutura do ácido desoxirribonucleico (ADN). Análises
relativas à composição quantitativa dos diferentes nucleótidos revelaram
que, em cada espécie, a quantidade de adenina
era muito próxima da quantidade de timina e
a quantidade de guanina muito
próximo da citosina.
A
quantidade total de adenina e guanina é sempre igual à quantidade de timina mais citosina, o que equivale a dizer que a relação tem valores muito próximos
da unidade.
Tabela I
|
Fonte |
Bases Azotadas |
|||
|
Bases em anel duplo |
Bases em anel
simples |
|||
|
Adenina (%) |
Guanina (%) |
Citosina (%) |
Tinina (%) |
|
|
Ser humano |
30,4 |
19,6 |
19,9 |
30,1 |
|
Boi |
29,0 |
21,2 |
21,2 |
28,7 |
|
Esperma de salmão |
29,7 |
20,8 |
20,4 |
29,1 |
|
Ouriço –do –mar |
32,8 |
17,7 |
17,3 |
32,1 |
|
Trigo |
28,1 |
21,8 |
22,7 |
27,4 |
|
Bactéria (E.coli) |
24,7 |
26,0 |
25,7 |
23,6 |
O ácido desoxirribonucleico (ADN ou DNA) é uma molécula orgânica complexa de cadeia dupla, formada pormilhões de nucleotídeos ligados uns aos outros, formando cadeias polinucleótidas. Cada nucleotídeo é, por sua vez, formado por três tipos de substâncias químicas:
-Um composto contendo
nitrogénio (base azotada);
-Desoxirribose (um açúcar de
5 carbonos);
-Um grupo fosfato;
A imagem abaixo mostra uma representação simplificada de um nucleótídeo ou nucleotídeo:
P- representa a molécula de
fosfato,
S representa o açúcar
(desoxirribose), e
B representa uma dasquatro
bases azotadas.
Representação simplificada
de um nucleotídeo:
P-grupo fosfato,
S-desoxirribose e
B-baseazotadas.
Fig.1-Representação simplificada de um nucleotídeo
1.2.Bases Azotadas (nitrogenadas)
Bases azotadas são
constituentes por nucleotídeos que se ligam à pentose. As
quatro bases azotadas são:
-Adenina;
-Guanina;
-Citosina;
-Timina.
A denominação dos nucleotídeos depende da base azotada (nitrogenada) que os compõem. Os quatro nucleotídeos do ADN são: adenina, guanina, citosina e timina. Eles serão referidos como A, G, C, e T respectivamente. Adenina e timina ligam-se uma à outra para formar um par de bases A-T. Igualmente, guanina e citosina ligam-se uma à outra para formar um par de bases G-C. As bases permanecem unidas por fracas ligações chamadas pontes de hidrogénio, e são estas pontes de hidrogénio as responsáveis pela manutenção da estrutura do ADN. A imagem seguinte ilustra como os pares de bases se unem por pontes de hidrogénio.
1.3.Estrutura de ARN:
Os ácidos ribonucléicos
(ARN) recebem este nome devido à presença, em seus nucleotídeos,
do açúcar ribose em vez de desoxirribose. Além dessa diferença em relação
ao ADN, as quatro bases encontradas no ARN são adenina, guanina, citosina e uracilo, em vez de timina,
presente no ADN. Há três tipos de ARN:
-RNA mensageiro;
-RNA transportador;
-RNA ribossómico.
O
ARN difere do ADN, pois este é formado por um único filamento de
nucleotídeos. Cada molécula
desse ARN é fabricada no núcleo, tendo como molde um determinado sector
do ADN, que corresponde ao gene. A molécula de RNA migra para o citoplasma,
onde vai comandar a síntese de proteínas, segundo as instruções fornecidas
pela molécula de ADN.
Para
a síntese do ARN-m é usado um dos filamentos do DNA. Durante a síntese,
um filamento de ADN se afasta do seu complemento, expondo as suas bases,
onde se encaixam os nucleotídeos de
ARN-m. Esse encaixe obedece à obrigatoriedade de ligação
entre as bases.
Porém,
onde houver uma adenina no ADN, vai
se encaixar a base uracilo. Veja o
exemplo que se segue para a sequência TACGGACTA
do ADN, haverá a sequência AUGCCUGAU
no ARN-m. Assim, a mensagem genética que estava no
código de letras do ADN foi transcrita para o código do ARN-m. Por esse motivo,
a síntese de ARN-m é chamada de transcrição.
