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3.8: Ácidos Nucleicos - Biologia

3.8: Ácidos Nucleicos - Biologia



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Quem é quem?

Gêmeos idênticos mostram claramente a importância dos genes em nos tornar quem somos. Os genes, por sua vez, não seriam possíveis sem os ácidos nucléicos.

Ácidos nucleicos são a classe de compostos bioquímicos que inclui DNA e RNA. Essas moléculas são construídas de pequenos monômeros chamados nucleotídeos. Muitos nucleotídeos se ligam para formar uma cadeia chamada de polinucleotídeo. O ácido nucléico DNA (ácido desoxirribonucléico) consiste em duas cadeias polinucleotídicas. O ácido nucléico RNA (ácido ribonucleico) consiste em apenas uma cadeia polinucleotídica.

Estrutura dos ácidos nucléicos

Cada nucleotídeo consiste em três moléculas menores:

  1. uma molécula de açúcar (a desoxirribose de açúcar no DNA e a ribose de açúcar no RNA).
  2. um grupo fosfato.
  3. uma base nitrogenada.

Os nucleotídeos são conectados para formar o DNA, conforme mostrado na Figura ( PageIndex {3} ). A molécula de açúcar de um nucleotídeo se liga ao grupo fosfato do próximo nucleotídeo. Essas duas moléculas se alternam para formar a espinha dorsal da cadeia de nucleotídeos. As bases de nitrogênio em um ácido nucléico se projetam para fora da estrutura. Existem quatro bases nitrogenadas diferentes: citosina, adenina, guanina e timina (no DNA) ou uracila (no RNA). No DNA, as ligações de hidrogênio se formam entre as bases das duas cadeias de nucleotídeos e mantêm as cadeias juntas. Cada tipo de base se liga a apenas um outro tipo de base: a citosina sempre se liga à guanina e a adenina sempre se liga à timina. Esses pares de bases são chamados pares de bases complementares.

A ligação de hidrogênio de bases complementares faz com que as moléculas de DNA automaticamente assumam sua forma bem conhecida, chamada de dupla hélice, que é mostrada na animação da Figura ( PageIndex {4} ). Uma dupla hélice é como uma escada em espiral. A forma de dupla hélice forma-se naturalmente e é muito forte, tornando as duas cadeias polinucleotídicas difíceis de separar.

Papéis dos ácidos nucléicos

O DNA das células é organizado em estruturas chamadas cromossomos, conforme mostrado na Figura ( PageIndex {5} ). As letras A, T, G e C representam as bases adenina, timina, guanina e citosina. A sequência dessas quatro bases no DNA é um código que contém instruções para a produção de proteínas. A hélice do DNA envolve proteínas chamadas histonas para formar nucleossomos. Estes são então estruturados em cromatina e, finalmente, cromossomos. As células humanas têm 46 cromossomos; outros organismos têm diferentes números de cromossomos.

O DNA forma os genes, e a sequência de bases no DNA forma o código genético. Entre “começa” e “pára”, o código contém instruções para a sequência correta de aminoácidos em uma proteína. A informação no DNA é passada das células-mãe para as células-filhas sempre que as células se dividem. A informação no DNA também é passada de pais para filhos quando os organismos se reproduzem. É assim que as características herdadas são passadas de uma geração para a outra.

Matéria: Biologia Humana nas Notícias

Observe os Neandertais na Figura ( PageIndex {6} ). A imagem é uma reconstrução artística desses parentes humanos próximos, que parecem ter desaparecido da Europa há cerca de 50.000 anos. O consenso de que os neandertais eram brutais e se extinguiram quando ultrapassados ​​por humanos modernos está passando por uma revisão à medida que aprendemos mais sobre esses membros interessantes do gênero Homo.

Vários anos atrás, os cientistas foram capazes de extrair DNA de ossos fossilizados de Neandertais (veja a Figura ( PageIndex {7} )). Quando o DNA do Neandertal foi comparado com o DNA humano moderno, os pesquisadores descobriram semelhanças no DNA dos Neandertais e dos povos europeus modernos que sugerem que os humanos modernos acasalam com os Neandertais. Alguns especialistas agora pensam que os Neandertais não foram extintos, mas simplesmente incorporados à população muito maior de Homo sapiens.

Nova pesquisa publicada em Ciência no início de 2016 mostra que nosso DNA Neandertal herdado pode ser mais do que apenas uma curiosidade interessante ou evidência útil de nosso passado evolutivo. Esses pedaços de DNA podem realmente estar afetando nossa saúde hoje. Na pesquisa relatada em Ciência, os cientistas procuraram sequências de DNA de Neandertal no DNA de um banco de dados eletrônico compilado de registros de saúde de quase 30.000 adultos americanos modernos. Os cientistas descobriram que certos segmentos do DNA de Neandertal são especialmente comuns em pessoas que apresentam condições médicas específicas, como depressão e aumento da quantidade de coagulação sanguínea. Outros pedaços de DNA do Neandertal parecem aumentar a resposta imunológica a certos parasitas e outros patógenos.

A maioria dos segmentos de DNA do Neandertal que persistiram em nosso pool genético moderno foram provavelmente benéficos nos tempos pré-históricos. Agora, no entanto, eles podem aumentar o risco de doenças porque nossos estilos de vida e ambientes mudaram muito desde então. Por exemplo, um aumento na coagulação do sangue teria ajudado a prevenir sangramentos com risco de vida de ferimentos ou partos no passado, mas hoje pode aumentar o risco de coágulos sanguíneos e derrames em pessoas idosas com estilos de vida sedentários. Até mesmo pedaços de DNA de Neandertal que aumentam o sistema imunológico podem agora fazer mais mal do que bem para os americanos que vivem em ambientes onde há muito menos parasitas. Eles podem tornar nosso sistema imunológico hiperativo e causar alergias e doenças autoimunes.

Análise

  1. Quais são os ácidos nucléicos?
  2. Como o RNA difere em estrutura do DNA?
  3. Descreva um nucleotídeo. Explique como os nucleotídeos se ligam para formar um polinucleotídeo.
  4. Qual o papel das bases de nitrogênio nos nucleotídeos na estrutura e função do DNA?
  5. Qual é o papel do RNA?
  6. Explique por que Mark e Scott Kelly são tão semelhantes, usando o que você aprendeu sobre ácidos nucléicos neste artigo.
  7. Verdadeiro ou falso. A, C, G e T representam as bases no RNA.
  8. Verdadeiro ou falso. As duas cadeias polinucleotídicas do RNA se torcem em uma forma de dupla hélice.
  9. Verdadeiro ou falso. A citosina sempre se liga à guanina no DNA.
  10. Se parte de uma cadeia de DNA tem a sequência de bases: ATTG, qual é a sequência de bases correspondente à qual ela se liga na outra cadeia?
  11. Organize o seguinte em ordem, do menor para o maior nível de organização: DNA; nucleotídeo; polinucleotídeo
  12. Como parte do processo de replicação do DNA, as duas cadeias polinucleotídicas são separadas uma da outra, mas cada cadeia individual permanece intacta. Quais laços são quebrados neste processo?
    1. Ligações entre açúcares adjacentes e grupos fosfato
    2. Ligações dentro de nucleotídeos
    3. Ligações entre bases complementares
    4. Ligações entre adenina e guanina
  13. Adenina, guanina, citosina e timina são:
    1. Nucleotídeos
    2. Bases nitrogênicas
    3. Açúcares no DNA e RNA
    4. Grupos fosfato
  14. Algumas doenças e distúrbios são causados ​​por genes. Explique por que esses distúrbios genéticos podem ser transmitidos de pais para filhos.


Assista o vídeo: Wewnętrzne życie komórki.. niesamowite. (Agosto 2022).