DNA
O DNA (ácido desoxirribonucléico) é a molécula da vida.
Toda célula contém DNA, a molécula responsável por sua estrutura e função. O
DNA nas células dos seres eucariontes fica localizado no núcleo. Por isso
dizemos que sem o núcleo a célula morre, pois ele coordena as atividades
vitais.
O cromossomo corresponde a uma molécula de DNA associada a proteínas, que pode
se enrolar ou desenrolar. O número de cromossomos é o mesmo em todas as células
somáticas dos indivíduos da mesma espécie e este conjunto de cromossomos é
chamado de cariótipo.
As células somáticas são aquelas que formam o corpo,
enquanto que as células sexuais são chamadas de gametas. Os gametas masculinos
são os espermatozoides e os femininos são os óvulos. As células sexuais apresentam
a metade do número de cromossomos da espécie. Sendo assim, nas células
somáticas humanas que possuem 46 cromossomos (são diploides, pois possuem pares
de cromossomos), as células sexuais possuem 23 cromossomos (são haploides, não
possuem pares de cromossomos). Durante a fertilização os gametas se unem,
formando o ovo ou zigoto que terá 46 cromossomos (diploides).
Cada cromossomo abriga diversos genes. Os genes estão sempre presentes nas
células e são sequências específicas de DNA que dão instruções para síntese de
proteínas. As proteínas são moléculas feitas de aminoácidos, que tem funções
estruturais e funcionais no organismo.
A estrutura do DNA
A molécula de DNA de um cromossomo possui a mesma estrutura
básica: os nucleotídeos que são formados por açúcar, base nitrogenada e um
radical fosfato, por isso dizemos que o código genético é universal. O DNA é
formado por dois longos filamentos de nucleotídeos enrolados que formam uma
estrutura helicoidal ou de dupla hélice. Os dois filamentos são unidos por
pontes de hidrogênio entre suas bases nitrogenadas que formam uma estrutura que
lembra uma escada em espiral, por isso, as duas cadeias de moléculas de DNA são
sempre complementares. Por exemplo, se uma cadeia é ATTGCATGCGCA, a outra será
TAACGTACGCGT. O que vai diferenciar o DNA é a sequência de bases nitrogenadas,
isto é, a ordem que elas aparecem na molécula de DNA. Essas bases nitrogenadas
podem ser de quatro tipos: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).
Na dupla fita de DNA uma adenina sempre se liga a uma timina, e uma guanina
sempre se liga a uma citosina. O DNA é responsável pelas informações genéticas
através dos genes. Cada trecho de DNA que contém a informação para a produção
de uma proteína constitui um gene. Portanto, o gene é a unidade básica da
hereditariedade que controla a produção de proteínas na célula e as proteínas
atuam nas características dos seres vivos: cor dos olhos, cor da pele, tipo de
nariz e etc.
Portanto, o DNA contém o material hereditário que armazena as informações
responsáveis pelas diferenças entre os seres vivos e essas informações são
transmitidas aos descendentes, ou seja, passadas de pai para filho.
O conjunto de moléculas de DNA de uma espécie, que contém a
sequência de suas bases nitrogenadas, constitui o genoma.
Divisão celular
A divisão celular é um processo no
qual uma célula (célula-mãe) se divide em duas ou mais células
(células-filhas). Esse processo é essencial à manutenção da vida. Antes da
divisão celular é necessária a duplicação do DNA (dobra-se a quantidade de
DNA na célula) para separar quantidades iguais de DNA entre a célula-mãe
e as células-filhas.
Existem dois
tipos de divisões celulares. Os biólogos deram nomes a cada uma dessas divisões
celulares. Aquela em que o número de cromossomos se mantem igual (células 2n
produzem células-filhas 2n) foi chamada de mitose. A divisão em que o
número de cromossomos cai pela metade nas células-filhas (2n para n) foi
chamada de meiose.
A mitose ocorre
em todas as células somáticas (qualquer célula de um organismo
multicelular que não seja gameta). Nos organismos multicelulares, a mitose
é importante na regeneração de partes machucadas, substituição de células que
morreram por outras novas e no crescimento.
A meiose ocorre
para a formação das células sexuais, os gametas, como óvulos e
espermatozóides na espécie humana.
A letra “n”
representa o número de cromossomos das células. O zigoto é formado pela
fecundação de duas células reprodutivas, logo o zigoto é uma célula 2n. Por
outro lado, é o zigoto que, por divisões celulares sucessivas, forma as células
do corpo. Logo, um zigoto 2n produz células 2n. Em determinadas partes do corpo
(ovários e testículos nos animais), algumas células 2n geram por divisão
celular as células reprodutivas (n) com a metade do número de
cromossomos.
Comparação entre mitose e meiose:
Comparação entre mitose e meiose:
Alterações cromossômicas
Problemas durante a meiose (não
disjunção dos cromossomos) podem ocasionar alterações cromossômicas que geram
síndromes.
Ex: Abaixo temos um cariótipo de
um indivíduo com Síndrome de Down (1 cromossomo a mais no par 21)
Transcrição e tradução do DNA
A parte do DNA que produz uma proteína é chamada de gene.
Para produzir uma proteína, o DNA produz uma molécula de RNA que será o
mensageiro para a produção dos aminoácidos (unidades que formam as proteínas).
O DNA atua como molde para a
produção de RNA mensageiro (RNAm). A produção de RNA à partir de DNA, se chama
transcrição.
No RNA as bases nitrogenadas que se
complementam são: Uracila (U) com Adenina (A) e Citosina (C) com Guanina (G).
Dessa forma, se uma molécula de DNA tem a seguinte sequência: TACAAACCTAAG, o
RNAm será: AUGUUUGGAUUC.
A síntese de proteína à partir deste
RNA chama-se tradução. Na tradução o RNA transportador (RNAt) carregará os
aminoácidos e se ligará ao RNAm por complementariedade entre as bases
nitrogenadas. Ou seja, se o RNAm é: AUGUUUGGAUUC, o RNAt será: UACAAACCUAAG.
A replicação ou duplicação é o processo de duplicação de uma
molécula de DNA de
dupla cadeia (hélice).A replicação acontece antes da divisão celular.
Transcrição é o processo de formação do RNA mensageiro (RNAm) a partir da cadeia-molde de DNA. Este tem como função
"informar" ao RNA
transportador (RNAt) a
ordem correta dos aminoácidos a serem sintetizados mais tarde em proteínas,
através da tradução desse RNA.
Tabela de aminoácidos:
Reprodução
sexuada e assexuada
Reprodução é a produção de novos organismos; um processo
essencial à vida. A forma sexuada é a produção de novos indivíduos a partir da
fecundação, ou seja, dois organismos da mesma espécie produzem gametas (células
reprodutivas) e estes se fundem, formando uma nova célula, o zigoto. Esse
zigoto sofre várias divisões celulares até formar um novo organismo, gerando
assim, indivíduos diferentes dos progenitores.
Essa é a maneira como a espécie humana e a maioria dos animais se reproduz.
Porém, há espécies que fazem também
reprodução assexuada. Nesse caso, não ocorre fecundação. Células de um
organismo vivo são produzidas e dão origem a um novo indivíduo, gerando
indivíduos idênticos ao original, chamados clones.
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