Ácidos Nucléicos

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Ácidos Nucléicos
Bioquímica e Biofísica
Profa Ms. Ana Carolina Rangel Port
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Quem são?
Pra que servem?
Classes de biomoléculas
Existem somente 4 classe de macromoléculas na bioquímica cada uma formada por seu respectivo conjunto de blocos construtivos
Proteínas
Polissacarídeos
Ácidos nucléicos
Lipídeos
UNIDADE CONSTRUTORA 
(TIJOLO)
EXEMPLO
insulina
RNA
(ácido ribonucléico)
celulose
Triacil glicerol (banha)
CLASSE
Aminoácido
nucleotídeo
açúcar
Ácido graxo (também glicerol e outros componentes)
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DNA – ácido desoxirribonucléico: armazenador da informação genética na maioria dos seres vivos 
RNA – ácido ribonucléico: armazenador da informação genética em alguns vírus, importante na transmissão da informação 
A sequência de aa de cada ptn na célula e a sequência nucleotídica de cada RNA são especificadas pela sequência nucleotídica do DNA da célula
Um segmento de uma molécula de DNA que contém a informação necessária para a síntese de um produto biologicamente funcional, seja proteína ou RNA, é denominado gene.
A genética molecular procura explicar como a informação hereditária se organiza e se manifesta nos organismos vivos. Hoje sabemos que os genes são feitos de DNA e que a sua expressão fenotípica ocorre na forma de moléculas de RNA, que são traduzidos em peptídeos. Assim, quando nos referimos ao gene A, B, ou C, normalmente queremos dizer que esses segmentos codificam um peptídeo A, B ou C que exercerá alguma função dentro da célula ou no organismo
Função: armazenamento e transmissão da informação genética 
Como são?
Polímeros formados por unidades monoméricas chamadas nucleotídeos
Os nucleotídeos são formados por três grupamentos: 
Fosfato(s)
Monofosfato
Difosfato
trifosfato
Pentose (açúcar de cinco carbonos)
Ribose (RNA)
Deoxiribose (DNA)
Base nitrogenada
Purina (adenina, guanina)
Pirimidina (citosina, uracila, timina)
Estrutura geral
A molécula sem o grupo fosfato é denominada nucleosídeo.
Outras funções dos Nucleotídeos
moléculas transportadoras de energia: ATP e GTP
 unidades fundamentais de coenzimas como NAD, FAD e CoA
Alguns nucleotídeos com importante atuação no metabolismo 
NAD+ 
nicotinamida adenina dinucleotídeo (transportador de eletrons)
FMN,
Flavina mononucleotídeo (grupamento prostético de várias oxidoredutases)
FAD, flavina adenina dinucleotídeo (transportador de eletrons)
ATP, adenosina trifosfato, transportador de energia química
 Coenzima A,
 transportador de grupamentos acil ex. Acetil-CoA
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Os açúcares
(pentoses)
Aldeído
-furanose
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As bases nitrogenadas
Purinas  2 anéis fundidos
Pirimidinas  apenas 1 anel
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Adenina
Guanina
Citosina
Timina
(DNA)
Uracila
(RNA)
Púricas
Pirimídicas
No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina, mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: é a timina no DNA e a uracila no RNA. 
Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA
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Nucleotídeos DNA
são em geral simbolizadas como A, G, T e C e, algumas vezes, como dA, dG, dT e dC;
Nucleotídeos RNA
são em geral simbolizadas como A, G, U e C
Estrutura geral dos polinucleotídeos
Numa extremidade temos um grupamento fosfato ligado ao carbono 5´ da ribose.
Na outra extemidade temos a hidroxila 3´ da outra ribose, 
Isso estabelece uma polaridade 5´-> 3´ nas moléculas de ácidos nucleicos
As bases ficam ligadasao carbono 1´ da ribose.
As riboses se ligam por grupamentos fosfodiester
O “esqueleto” pentose-fosfato se repete momótonamente ao longo de toda molécula linear
5´
3´
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Ligação Fosfodiéster
Como eles se ligam
Os nucleotídeos consecutivos de ambos DNA e RNA são ligados covalentemente por “pontes” de grupos fosfato, nas quais o grupo 5’-fosfato de uma unidade nucleotídica é ligado ao grupo 3’-hidroxila do próximo nucleotídeo, criando uma ligação fosfodiéster
esqueleto carbônico: grupos fosfato e pentose alternantes
 bases nitrogenadas: grupos laterais
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Pareamento de Watson e Crick e o conceito de complementaridade.
Fitas de DNA complementares:
5´-ATCGAT-3´ 
3´-TAGCTA-5´
RNAs complementares, (U em lugar de T).
5´-AUCGAU-3´ 
3´-UAGCUA-5´ 
Em 1953, James Watson e Francis Crick deduziram a estrutura tridimensional do DNA.
 A=T e G=C
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adenina
guanina
timina
citosina
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O DNA
Fita de dupla hélice
O DNA empacotado com proteínas formando a cromatina 
Se enrolam nas histonas
empacotam e organizam o DNA em NUCLEOSSOMOS CROMOSSOMOS 
Ao trabalho!
RNA
DNA eucariotico confinado no núcleo e síntese proteica ocorre nos ribossomos no citoplasma então alguma molécula tem que levar a msg
O RNA é a segunda maior forma de ácidos nucleicos nas células e tem muitas funções. 
Na expressão gênica, o RNA atua como intermediário pelo uso da informação codificada no DNA para especificar a sequência de aminoácidos da proteína funcional
RNA é encontrado tanto no núcleo quanto no citoplasma e um aumento na síntese proteica é acompanhado por um aumento na quantidade de RNA citoplásmico e um aumento da sua taxa de renovação.
Tipos RNA
mRNA  porção do RNA celular total que carrega a informação genética do DNA para os ribossomos, onde os mensageiros fornecem os moldes que
especificam as sequências de aminoácidos nas cadeias polipeptídicas. codificam as proteínas e devem ter seus códons lidos durante o processo de tradução
O processo de formação de um mRNA a partir de um molde de DNA é conhecido como TRANSCRIÇÃO. 
A enzima que facilita essa reação se chama RNA POLIMERASE
Tipos RNA
tRNA  fazem a conexão códon-aminoácido pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticódon (complementar ao códon do mRNA) . “Ativa” os aminoácidos (haste aceptora) para que a formação da ligação peptídica seja energeticamente favorável  ligadas covalentemente a um aminoácido em uma extremidade, elas pareiam com um mRNA de forma que os aminoácidos são unidos a um polipeptíde crescente na sequência correta.
O anticódon do tRNA é o ponto de reconhecimento para o códon no mRNA e este reconhecimento ocorre pelo pareamento de base
Tipos RNA
rRNA  ribossomais fazem parte da estrutura do ribossomo, junto com diversas outras proteínas e são eles que catalisam a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas.
Duas moléculas de rRNA, junto com aproximadamente 50 proteinas formam um ribossomo
O rRNA é o RNA mais abundante na célula 80%
Produzido pela transcrição do DNA no nucleolo
O genoma posui centenas de cópias de genes para rRNA
Ribossomo
é o aparelho da síntese protéica (65% RNA e 35% proteína) 
Contém uma subunidade catalítica responsável pela formação da ligação peptídica 
Ribosssomos
Subunidade Menor  plataforma para o pareamento entre o tRNA e o mRNA 
Subunidade Maior  Responsável pela atividade Peptidil-transferase (ribozima)
Se reúnem na presença de um mRNA 
O mRNA é puxado conforme ocorre o pareamento com os adaptadores corretos de tRNAs
DNA, mRNA, tRNA e rRNA participam juntos na biossíntese de proteínas
Ribossoma
Cadeia polipeptídica
DNA
mRNA
Nucleotídeos trifosfato
RNA polimerse
Fatores de transcrição
(reguladores)
mRNA
Aminoacil-tRNA
tRNA
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O
O
-
N
O
H
H
O
H
H
H
O
O
O
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O
O