O que é ácido nucléico?

Ácido nucleico é essencial para todas as formas de vida, e é encontrado em todas as células. Ácido nucleico vem em duas formas naturais chamadas ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).

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Ácidos nucleicos são feitos de biopolímeros, que são conjuntos de monômeros naturais e repetidos (fazendo polímeros) que então criam nucleotides, que formam ácidos nucleicos.

Para entender a estrutura do ácido nucléico, é importante entender a estrutura dos nucleotídeos que formam o ácido nucléico.

A estrutura do ácido nucléico

Um nucleotídeo é composto de três partes que são unidas por ligações. As três partes são um grupo fosfato, um açúcar de 5-carbono e uma base nitrogenada.

Grupo fosfato

O grupo fosfato é composto por um átomo de fósforo com quatro átomos de oxigênio carregados negativamente ligados a ele.

Açúcar de 5-carbono

O açúcar de 5-carbono (conhecido como pentose) inclui ribose e desoxirribose, que estão presentes no ácido nucléico. Tanto a ribose como a desoxirribose têm cinco átomos de carbono e um átomo de oxigénio. Anexos aos átomos de carbono estão os átomos de hidrogénio e os grupos hidroxila.

No açúcar ribose, existem grupos hidroxila anexados ao segundo e terceiro átomos de carbono. No açúcar desoxirribose, há um grupo hidroxila ligado ao terceiro átomo de carbono, mas apenas um átomo de hidrogênio está ligado ao segundo átomo de carbono.

Base de nitrogênio

A molécula de nitrogênio age como base no ácido nucléico porque pode dar elétrons a outras moléculas e criar novas moléculas através deste processo. Ela pode se ligar a moléculas de carbono, hidrogênio e oxigênio para criar estruturas de anéis.

As estruturas de anéis vêm em anéis simples (pirimidinas) e anéis duplos (purinas). As pirimidinas incluem timina, citosina, e uracil. As purinas incluem adenina e guanina. As purinas são maiores que as pirimidinas, e suas diferenças de tamanho ajudam a determinar seus pares em fios de DNA.

Ligações de ácido nucleico

As ligações que mantêm juntas as moléculas de fósforo, açúcar e nitrogênio são chamadas ligações glicosídicas e ligações ésteres.

Ligações glicosídicas são feitas entre o primeiro átomo de carbono em um açúcar de 5-carbono e o nono átomo de nitrogênio em uma base nitrogenada.

As ligações éster são feitas entre o quinto átomo de carbono em um açúcar de 5-carbono e o grupo fosfato.

Essas ligações não só mantêm um único nucleotídeo, como também mantêm cadeias de nucleotídeos que criam polinucleotídeos que formam o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA).

Para criar estas cadeias, o grupo fosfato que está ligado ao quinto átomo de carbono em um açúcar de 5-carbono irá se ligar ao terceiro átomo de carbono no próximo açúcar de 5-carbono. Isto se repetirá para criar uma cadeia unida por uma espinha dorsal de açúcar-fosfato.

Se o açúcar nesta cadeia for um açúcar ribose, um cordão de RNA será criado.

Para criar DNA, o cordão de RNA se liga a um polinucleotídeo que tem uma estrutura similar mas anti-paralela com ligações chamadas ligações de hidrogênio. Estas ligações de hidrogênio ligam as pirimidinas e purinas nas bases nitrogenadas. Num processo chamado emparelhamento de bases complementares, as ligações de guanina à citosina, e as ligações de adenina à timina. Isto aumenta a eficiência energética dos emparelhamentos de bases, e eles serão sempre encontrados neste padrão.

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A Função do Ácido Núcleo

Cada tipo de ácido nucleico desempenha uma função diferente nas células de todos os seres vivos.

DNA

DNA é responsável pelo armazenamento e codificação da informação genética no corpo. A estrutura do DNA permite que a informação genética seja herdada pelas crianças de seus pais.

Como os nucleotídeos adenina, timina, guanina e citosina no DNA só se emparelham em uma determinada seqüência (adenina com timina, e guanina com citosina), toda vez que uma célula duplica a fita de DNA pode especificar a seqüência na qual os nucleotídeos devem ser copiados. Como tal, cópias precisas do DNA podem ser feitas e transmitidas de geração em geração.

Inside DNA, instruções para todas as proteínas que um organismo fará são armazenadas.

RNA

RNA desempenha um papel importante na síntese de proteínas e regula a expressão da informação armazenada no DNA para fazer estas proteínas. É também como a informação genética é transportada em certos vírus.

• As várias funções do RNA incluem:
• Criar novas células no corpo
• Transformar DNA em proteínas
• Actar como mensageiro entre DNA e ribossomos
• Ajuda os ribossomos a escolher os aminoácidos corretos para criar novas proteínas no corpo.

Estas funções são realizadas pelo RNA com nomes diferentes. Estes nomes incluem:

• RNA de transferência (tRNA)
• RNAibosomal (rRNA)
• RNA de mensageiro (mRNA).

ATP

No entanto, nem todos os ácidos nucléicos estão envolvidos no processamento da informação armazenada nas células. O ácido nucleico adenosina trifosfato (ATP), composto por uma base nitrogenada adenina, um açúcar ribose 5-carbono e três grupos fosfato, está envolvido na geração de energia para processos celulares.

As ligações entre os três grupos fosfato são ligações de alta energia, e suprem a célula com energia. Todas as células vivas usam ATP para energia, para permitir que desempenhem suas funções.

Para fornecer energia, o último grupo de fosfato da cadeia é removido, o que libera energia. Este processo muda o ATP para difosfato de adenosina (ADP). A remoção de dois grupos de fosfato do ATP gera a energia necessária para criar adenosina monofosfato (AMP).

ATP pode ser criado novamente através de um processo de reciclagem em mitocôndrias que recarrega os grupos de fosfato e os adiciona de volta à cadeia.

ATP está envolvido no transporte de proteínas e lipídios dentro e fora das células, conhecidos como endocitose e exocitose, respectivamente. O ATP também é importante na manutenção da estrutura geral de uma célula, pois ajuda a construir as propriedades citoesqueléticas da célula.

Em termos de funções corporais específicas, o ATP é importante na contração muscular. Isto inclui as contrações feitas pelo coração à medida que ele bate, bem como movimentos feitos por grupos musculares maiores.

Sumário

Ácido nucleico é uma parte essencial de todos os seres vivos e é o bloco de construção tanto para o DNA quanto para o RNA. Ele é encontrado em todas as células e também em alguns vírus. Os ácidos nucleicos têm um conjunto muito diversificado de funções, como a criação de células, o armazenamento e processamento de informação genética, a construção de proteínas, e a geração de células de energia.

Embora suas funções possam diferir, as estruturas de DNA e RNA são muito semelhantes, com apenas algumas diferenças fundamentais em sua composição molecular diferenciando-as.

Citações