2º Seminário Nucleotídeos e ácidos nucleicos Maycon

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QUÍMICA DA VIDA: NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS 
NUCLÉICOS 
Aluno: Maycon Vinícius de Senna Ribeiro 
 
1. Introdução 
1.1. Química da vida 
Os organismos celulares necessitam sintetizar diversos compostos químicos 
para operarem, manterem e reproduzirem suas células [1]. A maioria dessas 
moléculas são compostos à base de carbono. Tanto o tamanho quanto a 
estrutura eletrônica desse elemento são ideais para a formação de diversas 
biomoléculas, estas importantes para as células [2]. Dentre essas moléculas 
estão os ácidos nucléicos, formados por estruturas chamadas de nucleotídeos 
[3]. 
1.2. Histórico 
Em 1869, Friedrich Miescher, trabalhando em Tübingen, na Alemanha, 
realizava exames em células de pus humano. Durante suas observações, 
verificou que todas as células vivas, incluindo as de pus, continham um glóbulo 
central mais escuro que o restante, denominado núcleo celular. Miescher 
concluiu assim, que daquele material poderia obter-se vários núcleos isolados. 
Com o isolamento desses núcleos o pesquisador conseguiu separar uma 
substância rica em fósforo, que ficou assim chamada de nucleína. Com novos 
testes, descobriu-se tratar de um composto ácido e passou a chamá-lo de ácido 
nucleico. 
2. Nucleotídeos 
Nucleotídeos são biomoléculas formadas por três unidades básicas: (a) 
grupo fosfato, (b) ribose ou desoxiribose e (c) uma base nitrogenada, geralmente 
derivadas da purina e da pirimidina [1]. 
 
Figura 1 - Estruturas básicas dos dois tipos de nucleotídeos [1]. 
Os nucleotídeos desempenham funções diferentes de acordo com suas 
bases. Com a retirada do grupo fosfato, esses compostos são chamados de 
nucleosídeos [4]. 
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2.1. Bases 
As bases que compõe os nucleotídeos são aminas aromáticas heterocíclicas. 
Duas dessas bases, adenina (A) e guanina (G) são purinas e as outras três, 
citosina (C), timina (T) e uracila (U) são pirimidinas [3]. 
 
Figura 2 - Bases nitrogenadas purínicas e pirmidínicas [3]. 
2.2. Pentoses 
As duas pentoses básicas dos nucleotídeos são a D-ribose e a 2-desoxi-D-
ribose. Cada uma delas está presente nas moléculas de RNA e DNA, 
respectivamente [3]. Na Figura 3 estão apresentadas as estruturas das pentoses 
de nucleotídeos. 
 
Figura 3 - Pentoses presentes nos nucleotídeos [3]. 
2.3. Grupo fosfato 
O terceiro componente dos nucleotídeos são os grupos fosfato. Quando esse 
grupo forma um éster de fosfato, se ligando a um nucleosídeo, tem-se então a 
formação de um nucleotídeo [3]. 
 
Figura 4 - Grupo fosfato em moléculas de AMP, ADP e ATP. 
3 
 
2.4. Funções 
Os nucleotídeos desempenham duas funções de grande importância para as 
células. A primeira delas é a formação dos ácidos nucléicos quando são 
polimerizados. Além disso, as células contém quantidades relativamente 
grandes de nucleotídeos livres, estes podendo formar coenzimas [4]. As 
coenzimas são necessárias para a ativação de determinadas enzimas em 
reações catalíticas dentro das células [1]. 
 
Figura 5 - Coenzima NAD [1]. 
3. Ácidos Nucléicos 
Os ácidos nucléicos são polímeros informacionais responsáveis por controlar 
os processos básicos do metabolismo celular, a síntese de proteínas e a 
transmissão do patrimônio genético de uma célula para suas descendentes [4]. 
Tanto no DNA quanto no RNA, os nucleotídeos são conectados entre os 
carbonos 3 e 5 dos anéis das pentoses. O DNA por exemplo, possui todas as 
funções hereditárias em um peso molecular de aproximadamente 2.109 [1]. 
 
Figura 6 - Estrutura básica dos ácidos nucléicos. 
4 
 
3.1. Ácido Desoxirribonucleico (DNA) 
O DNA é o ácido nucléico responsável pelo armazenamento e transmissão 
da informação genética. Como é chamado, o DNA é um ácido nucléico em que 
sua pentose é a desoxirribose. Ele é encontrado principalmente nos 
cromossomos nucleares e em pequenas quantidades nas mitocôndrias e nos 
cloroplastos. É formado por duas cadeias de nucleotídeos dispostas em hélice 
em torno de um eixo [4]. 
Em 1953, James Watson e Francis Crick estabilizaram a estrutura 
tridimensional do DNA [3]. 
 
Figura 7 - Estrutura de dupla hélice da molécula de DNA. 
3.2. Ácido Ribonucleico (RNA) 
O RNA é um ácido nucleico responsável por diversas funções, sendo dividido 
em três classes: transportador, mensageiro e ribossômico [4]. Na Tabela 1 está 
apresentada uma classificação genérica quanto aos tipos de RNA, seus 
respectivos componentes, funções, localização na célula, seu tamanho de 
molécula e sua forma tridimensional. 
 
Tabela 1 - Classificação dos diferentes tipos de RNA [4]. 
Tipo de RNA tRNA mRNA rRNA 
Componentes Ácido fosfórico, ribose, 
adenina, guanina, citosina, 
uracila, timina, ácido 
pseudouridílico, 
metilcitosina, dimetil-
guanina 
Ácido fosfórico, ribose, 
adenina, guanina, 
citosina, uracila 
Ácido fosfórico, ribose, 
adenina, guanina, 
citosina, uracila 
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Funções Transporta os 
aminoácidos, unindo o seu 
anticódon ao códon do 
mRNA; determina a 
posição dos aminoácidos 
nas proteínas 
Através da sequência 
de suas bases, 
determina a posição 
dos aminoácidos nas 
proteínas 
Combina-se com o 
mensageiro para formar 
os polirribossomos 
Localização Principalmente no 
citoplasma e em menor 
quantidade no núcleo 
Principalmente no 
citoplasma e em menor 
quantidade no núcleo 
Principalmente no 
citoplasma e em menor 
quantidade no núcleo 
Tamanho da 
molécula 
25 a 30 kDa Depende do tamanho 
da proteína que 
codifica, variando entre 
104 à 1016 Da 
5S a 28S 
Forma Folha de trevo 
 
Filamento simples 
 
Tamanho do ribossomo. 
Em eucariontes 2,3 nm e 
procariontes 1,8 nm 
 
 
 
4. Referências 
[1] BAILEY, James E.; OLLIS, David F. Biochemical Engineering 
Fundamentals. 2nd. ed. Singapore: McGraw-Hill Book Company, 1986; 
[2] KARP, Gerald. Cell and Molecular Biology. 6th ed. United States: John Wiley 
& Sons, Inc, 2010; 
[3] BETTELHEIM, Frederick A.; BROWN, William H.; CAMPBELL, Mary K.; 
FARRELL, Shawn O. Introduction to General, Organic, and Biochemistry. 
9TH ed. Belmont, CA: Brooks/Cole, 2010; 
[4] JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio 
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012;