O que é o ADN e a sua estrutura?

Definição e características

O ADN é um polímero, ou seja, uma molécula longa formada pela repetição de unidades mais pequenas, os nucleótidos. A sequência das bases ao longo da molécula é o «código» que determina as proteínas que a célula pode produzir e, portanto, muitas das características do organismo. Um gene é um segmento de ADN com a informação para uma determinada função, e um cromossoma é uma molécula de ADN associada a proteínas.

Onde se encontra

• Nas células eucarióticas (animais, plantas, fungos), o ADN está principalmente no núcleo, e há também ADN nas mitocôndrias e nos cloroplastos.
• Nas células procarióticas (bactérias), está numa região do citoplasma chamada nucleoide, sem envolvimento por membrana nuclear.

O nucleótido

Cada nucleótido tem três partes:

1. um grupo fosfato;
2. um açúcar com cinco carbonos, a desoxirribose;
3. uma base azotada: adenina (A), timina (T), citosina (C) ou guanina (G).

A dupla hélice

• As duas cadeias estão unidas pelas bases, que ficam no interior, ligadas por pontes de hidrogénio.
• O «esqueleto» exterior de cada cadeia é formado por açúcar e fosfato alternados.
• A adenina emparelha sempre com a timina (2 pontes de hidrogénio) e a citosina com a guanina (3 pontes). É a complementaridade das bases.
• As cadeias são antiparalelas: correm em sentidos opostos.
• O modelo da dupla hélice foi proposto em 1953 por James Watson e Francis Crick, com base, entre outros dados, nas imagens de difração de raios X obtidas por Rosalind Franklin e Maurice Wilkins.

Regras de Chargaff

Em qualquer ADN de cadeia dupla, a quantidade de A é igual à de T, e a de C é igual à de G. Logo, A + G = T + C, ou seja, as purinas (A, G) igualam as pirimidinas (T, C).

ADN e ARN

Exemplos do quotidiano

Importância e aplicações

• Hereditariedade: o ADN é copiado antes da divisão celular e transmitido aos descendentes.
• Síntese de proteínas: a sequência de bases de um gene determina a sequência de aminoácidos de uma proteína, com intervenção do ARN.
• Identificação: como a sequência de ADN varia entre pessoas, as análises de ADN são usadas em testes de parentesco e em investigações forenses (exceto gémeos idênticos, com ADN praticamente igual).
• Medicina e agricultura: o estudo do ADN permite diagnosticar doenças hereditárias e melhorar culturas. Para detalhes e casos concretos, consulte o seu manual.
• Tamanho: o genoma humano tem cerca de 3 mil milhões de pares de bases, distribuídos por 46 cromossomas em cada célula somática.

Erros e confusões frequentes

• Dizer que o ADN só existe no núcleo. Também está nas mitocôndrias e nos cloroplastos, e nas bactérias está no nucleoide.
• Emparelhar A com C ou G com T. A só emparelha com T, e C só com G.
• Confundir ADN com ARN. O ARN tem ribose e uracilo, e normalmente uma só cadeia.
• Confundir gene com cromossoma. O gene é um segmento de ADN; o cromossoma é uma molécula inteira de ADN com proteínas.
• Pensar que as pontes de hidrogénio são ligações fortes entre nucleótidos da mesma cadeia. Elas ligam as duas cadeias entre si; dentro da cadeia, os nucleótidos unem-se por ligações covalentes entre açúcar e fosfato.

Exercícios de revisão