Ácidos nucleicos e nucleotídeos

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Nivelamento em Química Básica
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Buscando te amparar nessa jornada rumo ao conhecimento, o Nivelamento em Química Básica foi organizado por Unidades de Aprendizagem de componentes curriculares importantes para sua formação.
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Ácidos nucleicos e nucleotídeos
Apresentação
Os ácidos nucleicos são de uma classe de biopolímeros que transportam informações genéticas do organismo. Esses são:
- Ácido desoxirribonucleico (DNA): As moléculas de DNA são grandes, armazenam a informação genética da célula e controlam a produção de proteína. Se encontram, em sua maioria, no núcleo celular;
- Ácido ribonucleico (RNA): São moléculas um pouco menores, que transportam a informação genética do núcleo para o citoplasma da célula, onde a informação pode ser usada na síntese proteica. Podem ser encontrados no núcleo, majoritariamente no citoplasma e também nos ribossomos.
Nesta unidade de aprendizagem, você vai aprender o que são ácidos nucleicos e nucleotídeos.
Bons estudos!
Desafio
Os ácidos nucleicos são polímeros formados por nucleotídeos, que são moléculas compostas por: uma pentose (açúcar de cinco carbonos – lembra da aula de carboidratos?), uma base nitrogenada e um ou mais grupos fosfato. A desoxirribose (pentose do DNA) diferencia-se da ribose (pentose do RNA) porque possui um átomo de oxigênio a menos ligado ao segundo átomo de carbono do anel. Também há diferença entre as bases nitrogenadas do DNA e RNA: adenina e guanina que são as purinas; citosina, uracila e timina que são as pirimidinas.
Imagem 1: molécula de nucleotídeo formado de um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.
Imagem 2: Imagem que mostra que a ribose tem um oxigênio a mais do que a desoxirribose.
Os ácidos desoxirribonucleico e ribonucleico, que são o DNA e o RNA, são formados por nucleotídeos diferentes. Explique com suas palavras o que diferencia suas composições.
Escreva sua resposta no campo abaixo:
Uma das coisas que os diferencia é o açúcar (pentose) presente no nucleotídeo. Mas também há diferença entre suas bases nitrogenadas.
No DNA as bases são adenina, guanina, citosina e timina. No RNA são adenina, guanina, citosina e uracila. Ou seja, 3 bases são iguais, mas uma muda (timina por uracila).
Infográfico
O infográfico a seguir, retirado do site Toda Matéria, mostra nas figuras quais são as diferenças entre o RNA e o DNA. 
O DNA é o ácido nucleico responsável por armazenar as informações hereditárias. Essas informações são organizadas em genes e estes são herdáveis.
O DNA é formado por duas fitas (dupla hélice) de polinucleotídeos que se entrelaçam de forma espiralada, formando a dupla-hélice. As bases nitrogenada ligam-se por meio de ligações de hidrogênio formando pares específicos: a adenina só se liga com a timina, enquanto a guanina sempre pareia com a citosina. O açúcar encontrado nos nucleotídeos do DNA é a desoxirribose. Com isso, temos que as duas cadeias na dupla-hélice do DNA são complementares, assim, ao sabermos a sequência de base de uma cadeia, sabemos imediatamente as bases da outra cadeia.
O RNA é um ácido nucleico relacionado com a síntese de proteínas. As moléculas de RNA, diferentemente das moléculas de DNA, apresentam-se como cadeias simples, ou seja, uma única fita de bases nitrogenadas. Em algumas situações, o pareamento ocorre, mas com bases presentes em uma mesma cadeia. Essas combinações conferem ao RNA a formação de estruturas tridimensionais. Suas bases nitrogenadas são a citosina, guanina, adenina e uracila. A guanina só pareia com a citosina (igual ao DNA), mas a adenina só se pareia com a uracila, que substitui a timina do DNA.
Existem três classes de RNA: o RNA ribossômico, o RNA transportador e o RNA mensageiro. Essas classes são encontradas tanto em organismos procariontes quanto em eucariontes. 
Exercício 
1. Qual das seguintes afirmações sobre a estrutura dos nucleotídeos é CORRETA?
A. O componente açúcar de um nucleotídeo é sempre ribose.
B. O componente açúcar de um nucleotídeo é sempre desoxirribose.
C. As bases dos nucleotideos estão ligadas às pentoses por uma ligação glicosídica.
D. O componente açúcar de um nucleotídeo está na configuração L.
E. As bases dos nucleotídeos estão ligadas às pentoses por uma ligação peptídica.
Você acertou!
C. As bases dos nucleotideos estão ligadas às pentoses por uma ligação glicosídica.
Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
2. Além dos elementos orgânicos padrão carbono, hidrogênio e oxigênio, qual o outro elemento presente nos ácidos nucléicos?
A. Iodo.
B. Açúcar
C. Cálcio.
D. Nitrogênio.
E. Enxofre.
Você acertou!
D. Nitrogênio.
Os ácidos nucleicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
3. Um polímero de nucleotídeos forma macromoléculas de ácidos nucleicos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é constituído por uma molécula de ácido fosfórico, uma molécula de açúcar (ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina e uracila). Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico ou DNA e ácido ribonucleico ou RNA, que se diferem pela pentose, pelas bases nitrogenadas e estruturalmente. Assinale a alternativa em que há correspondência entre o tipo de ácido nucleico, a pentose, a base nitrogenada exclusiva e a estrutura:
A. DNA – ribose, adenina, dupla-hélice.
B. RNA – desoxirribose, citosina e dupla-hélice.
C. DNA – desoxirribose, uracila, cadeia simples.
D. DNA – desoxirribose, timina e dupla-hélice.
E. RNA – ribose, timina e cadeia simples.
Você acertou!
D. DNA – desoxirribose, timina e dupla-hélice.
O DNA apresenta como pentose a desoxirribose e como base nitrogenada exclusiva a timina. É formado por duas fitas de polímeros, tendo sua estrutura em dupla-hélice.
4. Sobre as diferenças na composição do RNA e DNA, quais elementos são típicos apenas no RNA?
A. Uracila e ribose.
B. Citosina e guanina.
C. Desoxirribose e uracila.
D. Fosfato e ribose.
E. Adenina e uracila.
Você acertou!
A. Uracila e ribose.
DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada.
As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
5. No DNA, há dois polinucleotídeos, ou cadeias, que são complementares. Se sabemos a sequência de bases de uma das cadeias, é possível identificar a sequência presente na outra cadeia. Qual seria a sequência de bases da cadeia complementar se uma das cadeias do DNA apresentasse a seguinte sequência: AGGTCGC?
A. TCCAGCG.
B. UCCAGCG.
C. CAAGTAT.
D. TCCUGCG.
Você acertou!
A. TCCAGCG.
O pareamento entre as bases ocorre apenas entre bases compatíveis. Adenina só pareia com timina, e guanina só pareia com citosina.
Tentativa: 1 Acertos: 5 / 5 Nota: 100 % Envio: 17/02/2024
Na prática
Condições genéticas x Condições hereditárias
Condições genéticas ocorrem devido a um dano ou erro no material genético, conhecido também como mutações. Ou seja, durante a formação dos gametas que dão origem ao embrião, o DNA sofre alguma modificação, gerando consequências.
Já as condições hereditárias são aquelas herdadas entre as gerações. Então, em relação às doenças, por exemplo, todas as hereditárias são genéticas, mas nem todas as doenças genéticas são hereditárias.
Na foto abaixo, de uma mãe com o seu bebê (foto retirada da internet,publicada pela mãe em seu próprio instagram @fatima.theo.gomes), é possível observar uma condição genética que passou para o filho, ou seja, é hereditária.
O piebaldismo é semelhante ao vitiligo, caracterizado pela mecha branca na parte frontal dos cabelos. No piebaldismo, a pessoa já nasce sem os melanócitos preexistentes na pele. Já no vitiligo, o sistema imunológico os danifica, causando manchas brancas em diversas áreas do corpo e do rosto.