Nucleotídeos e ácidos nucleicos

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Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular
BQI 103 – Bioquímica I 
Nucleotídeos e Ácidos Nucleicos 
Nucleotídeo
Funções dos nucleotídeos
Moeda energética celular
Funções dos nucleotídeos
Mensageiros intracelulares
- Resposta à hormônios e outros 
sinais extracelulares
Funções dos nucleotídeos
Componentes de cofatores enzimáticos
NAD; FAD – transportadores de elétrons
Funções dos nucleotídeos
Componentes de cofatores enzimáticos
Coenzima A (CoA) – transportadores de grupos acila
Funções dos nucleotídeos
Constituintes dos ácidos nucleicos
 Ácidos nucleicos: DNA e RNA
(Burke, 2016)
Nucleotídeos
Estrutura básica: ribose (pentose), uma base nitrogenada e grupo fosfato
Fosfato
Nucleotídeo monofosfato (Ex.: AMP)
Nucleotídeo difosfato (Ex.: ADP)
Nucleotídeo trifosfato (Ex.: ATP)
Ligações fosfoanidrido
Nucleotídeos
Carga negativa
Nucleotídeos
Bases nitrogenadas
Nucleotídeos
Pentose
Local de ligação da 
base nitrogenada
Local de ligação do 
grupo fosfato
Nucleotídeos
Pentose
 O DNA possui a pentose desoxirribose e o RNA possui a pentose ribose
Nucleotídeos
Pentose
 Formação de anel de furanose em solução
 Diferentes conformações em solução aquosa
αβγ
γ
Nucleotídeos x Nucleosídeos
 Nucleosídeo: Base nitrogenada + Pentose
 Nucleotídeo: Nucleosídeo + Um ou mais fosfatos
Nucleotídeos x Nucleosídeos
Ácidos Nucleicos
Ácidos Nucleicos
 DNA (Ácido Desoxirribonucleico): Armazena a informação
genética na maioria dos seres vivos
 RNA (Ácido Ribonucleico): Importante na transmissão da
informação
Polímeros de nucleotídeos
Ácidos Nucleicos
Formados por nucleotídeos unidos por 
uma ligação fosfodiéster
Hidroxila do carbono-3 e grupo fosfato 
ligado ao carbono-5
Carga 
negativa
Ácidos nucleicos
 Em ph ~7 o DNA e o RNA possuem carga negativa (devido aos grupos fosfato) e podem
ser separados com base no tamanho por eletroforese
Estrutura do DNA
 1869: Descoberta do DNA por Friedrich Miescher
- Isolamento de compostos ricos em fosfato de amostras de
pus de bandagens médicas
- Chamou o composto de nucleína,
uma vez que ele se encontrava no
núcleo das células
Friedrich Miescher
Estrutura do DNA
 1949: Erwin Chargaff determinou a composição nucleotídica do DNA 
A=T e G=C
 Rosalind Franklin e Maurice Williams demonstraram que as moléculas de DNA são
helicoidais
Estrutura do DNA
 1953:A estrutura do DNA foi determinada por Watson e Crick
Estrutura do DNA
 O DNA assume estrutura de dupla-Hélice
 As bases nitrogenadas são voltadas para o interior da hélice
 As desoxirriboses ligadas pelos grupos fosfato ficam expostas ao
solvente (água)
Estrutura do DNA
 As bases são pareadas através de ligações de hidrogênio
 As fitas do DNA são complementares
- A interage com T (2 ligações de
hidrogênio)
- G interage com C (3 ligações de
hidrogênio)
Estrutura do DNA
 As fitas do DNA são antiparalelas
- Extremidade 5’ de uma fita interage
com a extremidade 3’ da fita
complementar
Estrutura do DNA
 Replicação semiconservativa do DNA
- Cada fita serve como molde para a síntese de uma fita
complementar
Estrutura do DNA
 Variações estruturais dependentes de sequências
- Podem ocorrer pareamentos de bases intracadeia
DNA
 O DNA pode ser desnaturado
- Desnaturação: fusão ou separação das fitas
Calor, valores de pH extremos causam rompimento
das ligações de hidrogênio entre as bases
- Renaturação: volta à estrutura de dupla-hélice
DNA
 Temperatura de fusão (Tm): temperatura na qual metade das moléculas de DNA está na
forma de fita simples
 O Tm é característico de cada molécula de DNA e depende do pH, força iônica, tamanho
e composição de bases
Estrutura do DNA
 Dupla-hélice
As bases nitrogenadas são voltadas para o
interior da hélice
As desoxirriboses ligadas pelos grupos
fosfato ficam expostas ao solvente (água)
 Fitas complementares
 Fitas antiparalelas
Estrutura do RNA
 Formado por uma única cadeia de
nucleotídeos (fita simples)
 Pentose é a ribose
 Bases nitrogenadas comuns no RNA:
A,G, U, C
Estrutura do RNA
 Podem ocorrer pareamentos de bases intracadeia: A -
U e C – G ( e também alguns pareamentos
incomuns)
Estrutura do RNA
 O RNA é produzido a partir do DNA em um processo denominado transcrição
 3 classes principais de RNAs celulares: RNA mensageiro, RNA ribossômico e RNA
transportador
Complementariedade entre as bases nitrogenadas
RNA mensageiro
 É complementar à sequência de uma região do DNA que codifica uma proteína
 Transfere a informação genética do DNA aos ribossomos, onde ocorre a síntese de
proteínas
RNA ribossômico
 É o RNA mais abundante na célula
 Junto com diversas proteínas forma o ribossomo
(responsável pela síntese de proteínas)
RNA transportador
 Transporta os aminoácidos até os ribossomos durante a síntese proteica
 Combina-se com o aminoácido a ser transportado e com o mRNA
RNA transportador