Estrutura molecular do DNA

RKA7MP - Nós já temos um vídeo com uma visão geral do DNA, e eu recomendo que você o assista antes deste porque este é um, vídeo um pouco  mais aprofundado já que a gente vai ver aqui a estrutura molecular do DNA. Primeiramente, vamos lembrar o que significa DNA. Eu vou escrever as partes da palavra e depois nós vamos relacionar com as estruturas moleculares. Significa ácido... ácido desoxirribonucleico. E este termo nucleico vem do fato de que ele é encontrado no núcleo dos eucariotos. O que eu tenho desenhado aqui são duas fitas de DNA. Você pode imaginar o DNA como uma escada, na qual este lado e este lado são os braços de uma escada, e estas pontes são os degraus. Cada molécula de DNA é composta por uma cadeia de nucleotídeos. Nucleotídeos. E o que é um nucleotídeo? O nucleotídeo é o que eu estou separando, isto é um nucleotídeo. E ele está ligado a um outro nucleotídeo, que é este. Temos dois aqui do outro lado, um aqui e outro aqui. Temos, quatro nucleotídeos, dois na esquerda e dois na direita. Agora, vamos ver as diferentes partes deste nucleotídeo. A primeira coisa que vamos destacar é a presença de um grupo fosfato. Cada nucleotídeo possui um grupo fosfato, um aqui e outro aqui. E é este grupo fosfato que faz com que o ácido desoxirribonucleico seja um ácido. Mas você pode estar pensando que ele tem uma carga negativa, e esta carga negativa deveria atrair prótons. Então, ele se comportaria mais como uma base. E o motivo pelo qual o DNA é geralmente representado com uma carga negativa é que ele é tão ácido que se você colocá-lo uma solução neutra, ele vai perder os hidrogênios. Ele começa protonado aqui, mas logo ele perde o seu próton, e daí vem o nome ácido. Vou tirar esta carga negativa. Se isto estivesse ligado a um hidrogênio, o oxigênio iria querer muitos elétrons deste hidrogênio. E o próton vai embora com a molécula de água ou alguma outra coisa. Por isso, ele é um ácido. Se não estivesse em solução, você teria hidrogênios. Mas ele ficaria ácido assim que você o colocasse uma solução neutra, porque ele perderia este hidrogênio. Isto é confuso porque você vê esta carga negativa, mas ela está ali porque já perdeu os prótons de hidrogênio. A próxima coisa que você pode notar é este grupo aqui. É um composto cíclico, um anel, e se parece muito com o açúcar porque ele é um açúcar. Este açúcar é composto por cinco carbonos e é chamado ribose. Este açúcar retratado aqui se chama ribose. Aqui, temos a ribose na forma linear, mas, como muitos outros açúcares, ele pode tomar uma forma cíclica, mas a mais comumente usada é esta aqui. Eu vou enumerar os carbonos porque, quando se fala de DNA, o número dos carbonos é muito importante. A gente começa pelo grupo carbonila, chamamos este de primário, secundário, terciário, quaternário, quinario. O que acontece é que o oxigênio do quarto carbono usa um dos seus pares para formar uma ligação com o carbono primário. Desenhei assim porque, de fato, ele se dobra para formar a estrutura cíclica. Assim, este oxigênio aqui de cima pode perder esta dupla ligação e se ligar a um outro hidrogênio. Depois disto, ele fica nesta forma cíclica, e a gente teria o primeiro carbono, segundo, terceiro, o quarto e o quinto. Aqui, a gente vê o oxigênio que perdeu a dupla ligação e se ligou com o hidrogênio. Esta linha que eu fiz é esta ligação entre o oxigênio do carbono quatro com o carbono primário. Este oxigênio pode se ligar a um hidrogênio através de uma molécula de água, formando um hidrônio. E você não vai perder nada porque você ganha um hidrogênio aqui. Com isso, você tem um açúcar na forma cíclica que é bem parecido com o que vemos na molécula de DNA. E é exatamente o que vemos na molécula de RNA, no ácido ribonucleico. Então, por que o ácido é desoxirribonucleico? Você começa com uma ribose, mas você perde um grupo de oxigênio que é reposto por uma hidroxila, ou só por um hidrogênio mesmo. Aí, você tem o desoxirribonucleico. É o que você tem aqui, este anel com cinco membros, quatro carbonos em um oxigênio, que se parece com este. Se compararmos estes caras, vemos que este tem um grupo OH que este não tem. Implícito aqui fica que ele tem apenas dois H, ele não possui este oxigênio no carbono 2, e este oxigênio se perde quando ele faz as ligações. Perdendo este oxigênio, você tem a desoxirribose. É daí que vem o termo desoxirribonucleico. E a última parte do DNA, que é este pedaço que eu estou circulando agora, este pedaço é chamado base nitrogenada. Ele se chama base nitrogenada. E nós temos dois tipos de bases nitrogenadas, estas com um anel, esta aqui também, e temos estas com dois anéis, esta e esta aqui embaixo. E por elas serem diferentes, nós temos nomes diferentes para elas. As bases que possuem dois anéis são chamados purinas, e as bases que possuem um anel são chamadas pirimidinas. Estas duas bases aqui são purinas, já falamos como elas se pareiam no vídeo anterior. Esta aqui é a adenina, e esta aqui é a guanina. E estas bases com um anel são chamadas timina, e esta é chamada citosina. Citosina porque estamos falando de DNA, se estivéssemos falando de RNA, seria uracila. Você pode ver que estas estruturas estão ligadas, timina com a adenina e a citosina com a guanina. Como se ligam? A forma com que estas bases nitrogenadas formam os degraus da escada é através de ligações de hidrogênio. Isto se dá devido ao fato que o nitrogênio é eletronegativo o suficiente para isto. Quando um nitrogênio está ligado a um hidrogênio, ele vai ter uma carga parcialmente negativa, enquanto o hidrogênio vai ter uma carga parcial positiva. E nós sabemos que o oxigênio é eletronegativo. Então, ele também vai ter uma carga parcial negativa. O que acontece é que a parte negativa do oxigênio vai se ligar com a parte positiva do hidrogênio. A mesma coisa vai acontecer aqui, já que o nitrogênio é parcialmente negativo, vai se ligar com a parte parcialmente  positiva do hidrogênio. E a mesma coisa vai acontecer entre os nitrogênios e o oxigênio. O oxigênio, o nitrogênio e o oxigênio. E é por isso que a citosina e guanina pareiam e a timina e a adenina pareiam, como dito no vídeo da visão geral sobre o DNA.