Replicação Molecular

As características que um organismo herda são largamente armazenadas nas células como informação genética em moléculas muito longas de ácido desoxirribonucleico (DNA). Em 1953, foi estabelecido que as moléculas de DNA consistem em duas cadeias complementares, cada uma das quais pode fazer cópias da outra.

Os fios são como dois lados de uma escada que foi torcida ao longo de seu comprimento na forma de uma dupla hélice (mola). Os degraus, que unem os dois lados da escada, são compostos por duas bases terminais. Existem quatro bases no DNA: timina, citosina, adenina e guanina. No meio de cada degrau, uma base de um filamento de DNA é ligada por uma ligação de hidrogênio a uma base do outro filamento. Mas eles podem emparelhar apenas de certas maneiras: adenina sempre emparelha com timina e guanina com citosina. É por isso que um fio de DNA é considerado complementar ao outro.

As hélices duplas se duplicam separando-se em um lugar entre os dois filamentos e se tornando progressivamente desapegadas. À medida que um filamento se separa do outro, cada um deles adquire novas bases complementares até que, eventualmente, cada filamento se torne uma nova hélice dupla com uma nova cadeia complementar para substituir a original. Como a adenina sempre se posiciona em oposição à citosina oposta à timina e à guanina, o processo é chamado de replicação de molde - uma fita serve como molde para a outra. Deve-se acrescentar que as etapas que envolvem a duplicação do DNA não ocorrem espontaneamente; eles exigem catalisadores na forma de enzimas que promovem o processo de replicação.


A sequência de bases em uma molécula de DNA serve como um código pelo qual a informação genética é armazenada. Usando este código, o DNA sintetiza uma cadeia de ácido ribonucleico (RNA), uma substância que é tão semelhante estruturalmente ao DNA que também é formada por replicação de modelo de DNA. O RNA serve como um mensageiro para transportar o código genético para aqueles lugares na célula onde
as proteínas são fabricadas. A maneira pela qual o RNA mensageiro é traduzido em proteínas específicas é um processo notável e complexo. (Para informações mais detalhadas sobre DNA, RNA e o código genético, veja os artigos ácido nucleico e hereditariedade: Cromossomos e genes). A capacidade de sintetizar enzimas e outras proteínas permite que o organismo faça qualquer substância que existisse em uma geração anterior. Proteínas são reproduzidas diretamente; entretanto, outras substâncias como carboidratos, gorduras e outras moléculas orgânicas encontradas nas células são produzidas por uma série de reações químicas controladas por enzimas, cada enzima sendo derivada originalmente do DNA através do RNA mensageiro. É porque todos os constituintes orgânicos feitos pelos organismos são derivados, em última análise, do DNA, que as moléculas nos organismos são reproduzidas exatamente por cada geração sucessiva.