Segunda-feira, Janeiro 30, 2023
Biologia

O que é uma proteína? ADN- ácido desoxirribonucleico\ e ARN- ácidos ribonucléicos

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 As proteínas são os principais componentes dos seres vivos. Toda a molécula de proteína possui átomos de carbono, hidrogénio, oxigénio e nitrogénio.

Esses átomos são organizados em unidades chamadas aminoácidos. A molécula de proteína pode conter até milhares dessas unidades, adquirindo grandes dimensões (macromoléculas) e alta complexidade estrutural.

Encontramos 20 tipos de aminoácidos fazendo parte na formação de proteínas. O arranjo dos aminoácidos caracteriza o tipo de proteína. Uma proteína é diferente de outra no número, nos tipos de aminoácidos e, principalmente, na sequência em que eles estão arrumados.

Para compreender melhor essa ideia, podemos comparar a proteína a uma palavra. O significado da palavra depende das letras e da sequência em que essas letras são usadas. Por exemplo, com as letras c, a, s e o, é possível formar várias palavras, como; caso, soca, ocas, caos, saco, coas, asco.

Observe que se o número de letras disponível for maior, e, se as palavras puderem conter um número variável de letras, com ou sem repetição, o número possível de palavras é praticamente infinito. Facto idêntico ocorre com as proteínas. Existem pouco mais de 20 tipos de aminoácidos e com eles podemos fazer um número praticamente infinito de proteínas. Para mostrar como é importante a sequência de aminoácidos nas propriedades da proteína, podemos citar o caso da anemia falciforme. Os indivíduos com essa doença possuem uma hemoglobina “errada”, que difere da normal pela troca de um aminoácido na cadeia. Em determinado trecho da cadeia há o aminoácido valina, em vez do aminoácido glutâmico. Essa troca altera a estrutura da proteína, provocando a doença.

O 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: o mensageiro, o transportador e o ribossomal. O ARN mensageiro ou moldador (ARN-m), ao contrário do ADN, 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. Essa molécula migra então para o citoplasma, onde vai comandar a síntese de proteínas, segundo as instruções fornecidas pelo

 O ADN.

Apenas um dos filamentos do ADN é usado para a síntese do ARN-m. Durante a síntese, um filamento de ADN se afasta do seu complemento, expondo 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. Por exemplo: para uma 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.

Do ARN à proteína

A síntese de proteínas é o resultado final do código genético. Esse processo consiste em “traduzir” a sequência de bases do ARN-m numa cadeia de aminoácidos. Assim estará sendo cumprida, finalmente, a “ordem” vinda do ADN, ou seja, a mensagem genética será traduzida  em termos de proteínas. Para que isso aconteça, deve haver uma correspondência entre a sequência de bases do ARN-m e a sequência de aminoácidos da proteína.

Cada grupo de três

bases consecutivas (tripleto) do ARN-m corresponde a um aminoácido. Descobriu-se os tripletos de bases responsáveis por cada aminoácido (Tabela 3). Cada um desses tripletos foi chamado codoão.

A partir das quatro bases do RNA-m (Adenina, Guanina, Uracilo e Citosina) agrupadas três a três teremos 64 combinações possíveis e somente 20 aminoácidos. Portanto podemos dizer que o código genético é degenerado, pois vários codãos determinam o mesmo aminoácido como pode ser visualizado abaixo na tabela do Código Genético.

Entretanto, o codoão só realiza o trabalho de identificação dos aminoácidos com o auxílio do ARN-transportador. O ARN-transportador (ARN-t) é capaz de se ligar aos aminoácidos que estão dissolvidos no citoplasma e transportar essas unidades até ARN-mensageiro.

O filamento de ARN-t possui um tripleto de bases que varia de um transportador para outro. Esse tripleto é chamado anticodão, uma vez que é através dele que o ARN-t vai se encaixar nos codãos do ARN-m. Para cada uma das 20 espécies de aminoácidos existe um transportador diferente. Essa diferença, que torna o transportador específico para cada aminoácido, está no anticodão. Por exemplo: se o ARN-t tem o anticodão CCG, ele vai se ligar exclusivamente ao aminoácido alanina.

Tradução – síntese de proteína

A tradução (passagem de ARN-m para proteína) da sequência de bases do ARN-m para proteínas é feita nos ribossomas. O ARN-t, com os respectivos aminoácidos, vão se encaixando nos codão correspondentes do ARN-m. Se, por exemplo, o transportador tem o anticodão CGA, se encaixa no codoão GCU. Assim, a sequência de codão determina, por intermédio do transportador, qual será a sequência de aminoácidos. Como a sequência de codão do ARN-m foi modelada pelo ADN, concluímos que o ADN, indirectamente, está a determinar a sequência de aminoácidos da proteína. A sequência de aminoácidos, por sua vez, define o tipo de proteína estrutural ou enzimática, que vai determinar as características do organismo.

As Proteínas são macromoléculas que possuem variação enorme no peso molecular (até vários milhões). Apesar da grande variedade de proteínas encontradas nos seres vivos, são compostos dos mesmos vinte tipos de aminoácidos. Esses aminoácidos são unidos por ligações peptídicas formando cadeias polipeptídicas.

Portanto, as proteínas variam tanto na sequência quanto na quantidade dos vinte aminoácidos, determinando todos os tipos de proteínas, que podem ser agrupadas em proteínas que fazem parte da estrutura de um ser vivo (estruturais) ou relacionada com o funcionamento deste ser (enzimas). As Enzimas catalisam as reacções de transformação de substâncias nos seres vivos.

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