As células dos seres vivos são sistemas abertos que trocam constantemente materiais e energia com o meio externo. As diferentes trocas dão a possibilidade de a célula manter a sua actividade interna, garantindo assim a síntese de macromoléculas e a produção de energia.
A síntese de proteínas é um fenómeno complexo. Estas conferem espeficidade às células, órgãos, etc.
DNA e síntese proteíca
Até meados do século XX considerava-se que a informação necessária para formar um ser vivo estaria contida nas proteínas. Tal veio a verificar-se mais tarde que não acontecia. Várias investigações puderam fundamentar que a informação genética está contida nos ácidos nucleicos.
O DNA foi então descoberto por Friedrich Miescher em 1869. Embora na altura ninguém lhe tenha dado muita importância pois, os ácidos nucleicos eram considerados moléculas muito simples para conterem informação tão complexa.
DNA e RNA
Os ácidos nucleicos, designação que resulta do facto de terem sido encontrados pela primeira vez no núcleo das células, são moléculas constituidas por nucleótidos.
As bases presentes nos nucleótidos podem dividir-se em dois tipos:
- púricas - adenina e guanina que apresentam um anel duplo
- pirimídicas - uracilo, timina e citosina que apresentam um anel simples
Normalmente cada ácido nucleico apresenta 4 tipos de bases.
RNA - adenina, uracilo, guanina e citosina.
DNA - adenina, timina, guanina e citosina.
Os nucleótidos ligam-se entre si por cadeias polinucleotídicas.
Replicação semiconservativa do DNA
O DNA possui a capacidade de originar cópias entre si mesmo, através de um processo designado replicação. Segundo cientistas, a complementaridade das bases do DNA permite que o DNA se autoduplique de forma semiconservativa: cada uma das suas cadeias serve de molde para uma nova cadeia e, cada uma das novas moléculas de DNA é formada por uma cadeia antiga e outra nova. Atendendo a várias investigações, foi possível determinar duas hipoteses:
- Hipótese conservativa - admite que a molécula de DNA progenitora se mantém íntegra, servindo apenas de molde para a formaçao de novas moléculas, cada uma com duas cadeias de nucleótidos novas.
- Hipótese dispersiva - admite que cada molécula filha é formada por porções da molécula inicial e por regiões sintetizadas de novo, a partir dos nucleótidos presentes na célula.
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Síntese Proteica
O DNA, além de produzir cópias de si mesmo, regula a actividade das células através do controlo da produção das proteínas. As proteinas resultam da ligação linear de aminoácidos por ligações peptídicas, evoluindo depois para uma forma tridimensional funcional.
*A porção de DNA que contém a informação para a síntese de uma dada proteína designa-se por gene. A totalidade de genes necessários para o desenvolvimento e formação do organismo constitui o genoma.
*A correspondência entre os pares de bases de uma molécula de DNA e os aminoácidos da sequência de umá proteina constitui o código genético.
*Os cromossomas são filamentos que se encontram na ligação entre proteinas e o DNA.
A síntese proteica é um fenómeno relativamente rápido, divide-se em 2 etapas: transcrição e tradução.
Transcrição
Ocorre no interior do núcleo das células e consiste na síntese de uma molécula de mRNA a partir da leitura da informação contida numa molécula de ADN.
Este processo inicia-se pela ligação de um complexo enzimático à molécula DNA, a RNA- polimerase. Esta enzima abre dupla hélice, detruindo pontes de hidrogénio que ligam as bases complementares das duas cadeias. De seguida, inicia-se a síntese de uma o molécula mRNA.
Quando terminada a leitura a mRNA separa-se do DNA, reconstituindo a dupla hélice.
A tradução ocorre no citoplasma e consiste na leitura da mensagem do mRNA proveniente do núcleo através dos poros do invólucro nuclear.
Mutação Génica
Mutação génica é toda a influência de radiações e produtos químicos que o material genético sofre que altera as suas caracteristicas. Uma MG resulta da substituição, do desaparecimento ou da adição de um nucleótido da sequência que contitui o gene. Estas MG podem conduzir à produção de diferentes proteinas das normais e, quando as proteinas supostas normais teriam uma determinada função, a sua alteração pode conduzir a doenças.
Ciclo Celular
O crescimento dos seres vivos multicelulares deve-se ao aumento do número e do tamanho das suas células. A divisão celular é um método de regeneração de células.
- Interfase - periodo compreendido entre o final de uma divisão celular e o início da divisão seguinte, esta compreende 3 periodos: - periodo G1 sintetização de proteínas, lipidos e glicidos;
- durante o periodo S dá-se a replicação do DNA;
- periodo G2 sintetização de proteínas e estruturas membranares.
