Nucleotídeos e Ácidos Nucleicos

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Nucleotídeos e Ácidos Nucleicos 
Os nucleotídeos têm várias funções no metabolismo celular, 
eles são a moeda energética nas transações metabólicas. São 
as ligações químicas essenciais nas respostas da célula a 
hormônios e a outros estímulos extracelulares; e são 
componentes estruturais de uma estrutura ordenada de 
cofatores enzimáticos e intermediários metabólicos. E 
também, são constituintes dos ácidos nucleicos: Ácido 
desoxirribonucleico (DNA) e Ácido ribonucleico (RNA), que 
carregam a informação genética 
Cada nucleotídeo é um monômero, e quando eles se unem 
através de ligação covalentes formam o polímero e esse 
polímero pode existir na forma de uma fita simples, mas 
geralmente existe na forma dupla. 
 
Cada nucleotídeo contem em sua estrutura básica: 
1 açúcar de 4 carbonos (desoxirribose ou ribose); 
1 grupamento fosfato; e grupamento base nitrogenada; 
 
É necessário numerar os carbonos de um nucleotídeo, será 
importante para entender a estrutura do DNA. Sabemos que 
essa estrutura é o açúcar, a ribose. O carbono anomérico 
recebe a nomenclatura de 1’ (um linha) e os demais na ordem 
2’, 3’.... para se diferenciar dos carbonos da base nitrogenada. 
O grupamento fosfato 
possui cargas negativas, 
característica importante 
dos nucleotídeos. Então, os 
ácidos nucleicos apresentam 
uma série de cargas 
negativas, DNA e RNA são poliânions, tem muita carga 
negativa, se comportam dependente dessas cargas negativas 
presentes na sua estrutura. Outra característica, é a hidroxila 
presente na posição 2’, no DNA há somente o hidrogênio e o 
açúcar será chamado de desoxirribose. (essa é uma diferença 
entre DNA e RNA) 
O fosfato é igual para todos os 
nucleotídeos; 
O açúcar varia: RNA ribose; e DNA 
desoxirribose; 
As bases nitrogenadas são 
grupamentos com anéis aromáticos 
que podem ser classificados em 
purinas (2 anéis) ou pirimidinas (1 
anel). 
 
 
BASE NITROGENADA SEMPRE NO CARNONO 1’; FOSFATO SEMPRE NO CARBONO 5’ 
 
Quando a molécula está tri-fosfatada, ela carrega energia que 
pode ser utilizada quando rompemos as ligações covalentes 
entre os fosfatos, e faz com que os nucleotídeos consigam 
se ligar na cadeia nascente de DNA. 
Outra característica, é que quando o açúcar ligado com a 
adenina chamamos de adenosina, e em relação aos fosfatos, 
depende de sua quantidade. 
Os nucleotídeos são 
unidos por uma ligação 
covalente entre a 
hidroxila 3’ e o fosfato do 
nucleotídeo seguinte, 
criando uma ligação 
FOSFODIÉSTER. 
No início da fita o que está mais exposto é um fosfato, 
chamamos de extremidade 5’, o mesmo acontece no final, mas 
há uma hidroxila mais exposta então chamamos de 
extremidade 3’. Essa denominação serve para a identificação 
do início e fim de uma fita. 
 
O RNA é mais instável quimicamente do que o DNA, porque ele 
apresenta a hidroxila no carbono 3’, que pode ser atraída pelo 
fosfato da ligação fosfodiéster, resultando na autodestruição 
da molécula. Isso não ocorre com o DNA pelo fato de não ter 
a hidroxila naquela posição. 
A explicação funcional: o DNA armazena a informação 
genética que vai ser passada para a prole. Se fosse instável 
não ia conseguir. Como a função do RNA é passageira, é normal 
que ocorra a degradação. 
O DNA possui uma parte que não se altera, o esqueleto de 
açúcar e fosfato. Uma extremidade sempre vai estar ao 
contrário da outra, para ler é necessário seguir essa regra 
(5’-3’). 
 
Os grupamentos estão perfeitamente posicionados para 
fazer pontes de H, as bases são combinadas, uma púrica e 
uma pirimídica, para estabelecer o espaçamento ideal (nem 
longe, nem perto), isso também favorece o fato de haver um 
aceptor e um doador. As combinações são específicas e 
complementares, por exemplo a ligação entre G e C, ela faz 3 
ligações, porque possui corretamente o seu doador/aceptor. 
Essa ligação também é a mais forte. E quando há a 
desnaturação (aquecimento), essas pontes vão se romper e 
ao comparar a temperatura necessária para isso, percebe-
se que para romper entre G-C ela deverá ser maior do que 
para A-T. 
O RNA quase nunca fica em 
formato de dupla fita, mas ele realiza pontes de H 
intramolecular na mesma cadeia, isso faz com que ele se dobre 
em uma estrutura tridimensional 
* 
Em algumas situações ele acaba se mantendo em dupla fita, 
mas não tem uma característica de armazenar/manter 
estável nesse formato como o DNA possui. 
 
As enzimas e proteínas que atuam no DNA quando tocam 
nessas ranhuras e conseguem reconhecer as sequências, 
identificando quais bases estão presentes. Elas identificam 
sequências específicas e a partir disso conseguem atuar. 
 
O DNA dentro de nossas células está presente no formato de 
cromossomo. Como ele possui carga negativa, não é possível 
empacotar porque se repeliam. Para que possa ser feita a 
compactação, o DNA se enrola nas proteínas histonas, que 
possuem carga altamente positivas, neutralizando. 
É possível fazer duas fitas filhas 
usando apenas 1 fita mãe, porque 
como as combinações são 
especificas ela carrega toda a 
informação genética necessária 
para fazer a fita complementar. 
Como ocorre a síntese da fita de DNA? 
 
Utiliza-se o nucleotídeo tri-fosfatado porque ele vem com 
energia, que é liberada (pirofosfato) para que ocorra a L. 
fosfodiéster. Essa energia liberada é utilizada nesse mesmo 
processo. 
 
O RNA segue as mesmas regras do DNA, a única diferença é 
que não forma/não fica ligado em outra fita. Coma já foi dito, 
nada impede de que ele se dobre formando um pareamento 
interno, um exemplo é o RNA transportador, que se encontra 
em uma estrutura tridimensional através de pontes de H 
dentro da própria cadeia (sua função é transportar os 
aminoácidos para a síntese proteica). 
Dogma Central da Biologia Molecular 
 
O DNA que fica no núcleo 
que possui o código no 
formato de sequência de 
nucleotídeos. Se faz uma a 
cópia dessa sequência na 
forma de uma molécula de 
RNA, que sai do núcleo para 
o citoplasma e vai sintetizar 
proteínas. A cada 3 bases 
forma um códon, e cada 
códon codifica para um aminoácido específico. 
 
Gene é uma sequência de 
base que codifica para 
uma proteína. A cópia 
feita em RNAm é exatamente igual ao RNA o que muda é o T 
→ U. o RNAm chega no citoplasma e é lido pelo ribossomo e 
em cada códon ou trinca, ele vai colocar o aminoácido 
correspondente. Após isso, o RNAt vai ficar carregando esses 
aminoácidos até a proteína nascente. 
➢ A extremidade 5’ é a parte amino terminal da proteína; 
➢ A extremidade 3’ é a parte carboxi terminal. 
 
TRANSCRIÇÃO corresponde a realização da cópia do DNA para RNA e 
TRADUÇÃO ao fato do RNA codificado sintetizar a proteína. 
TIPOS DE RNA 
➢ Ribossômico (RNAr): faz parte da estrutura do ribossomo; 
➢ Mensageiro (RNAm): é a mensagem que sai do núcleo para 
o citoplasma, e apresenta dois tipos: 
▪ Monocistrônico: carrega a informação para fazer um 
gene só, como é o caso dos eucariotos, para codificar 
uma única proteína; 
▪ Policistrônico: carrega mais genes, para codificar mais 
de uma proteína, é o caso dos procariotos. 
➢ Transportador (RNAt): transporta os nucleotídeos na 
síntese proteica no ribossomo. 
Os eucariotos possuem nos genes, sequências codificantes e 
não codificantes que são chamadas de INTRON. 
Os EXONS unidos formam uma molécula madura de RNAm. 
 
AUG – CÓDON DE INÍCIO. 
UAG, UAA, AGA – CÓDON DE 
PARADA 
Essas regiões do gene 
são removidas, e o RNAm 
é ligado novamente, 
ficando menor e apenas 
com as regiões 
codificantes para então 
ir pro citoplasma. Esse 
novo RNAm é chamado 
de RNA maduro. 
 
Essa remoção pode ocorrer de diversas maneiras, e isso é 
importantíssimo pros procariotos. Isso porque um único gene 
tem a capacidade de formar diversas proteínas, 
exemplificando: ao remover o intron1 pode formar a proteína 
A, se remover o intron2 forma a proteína B, se remover 
ambos forma a proteína C, e assim por diante.