Unidade III (a composição química das células) 3° aula

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Disciplina: Biologia Celular Geral
Professor: Juan Carlos Alvarez-Pizarro 
Unidade III
Composição química das células
(nucleotídeos e ácidos nucleicos)
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Composição química das células
Bases nitrogenadas
Nucleosídeos e nucleotídeos
Estrutura e função dos ácidos nucléicos
Outras funções dos nucleotídeos
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Ácidos nucléicos 
Os ácidos nucléicos, DNA e RNA, são as principais moléculas informativas da célula.
O ácido desoxirribonucleico (DNA) tem como função o armazenamento e a transmissão da informação biológica.
O ácido ribonucléico (RNA) participa de várias atividades celulares:
RNA mensageiro (RNAm) carrega informações do DNA aos ribossomos, onde serve como molde para a síntese de proteínas.
RNA ribossomal (RNAr) são componentes dos ribossomos, os complexos que executam a síntese proteica.
RNA transportador (RNAt) são moléculas adaptadoras que traduzem fielmente a informação no RNAm em uma sequencia específica de aminoácidos. 
OBS: Na maioria dos organismos, o DNA existe como uma molécula de fita dupla e o RNA como molécula de fita única.
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Composição química dos ácidos nucléicos 
DNA e RNA são polímeros de nucleotídeos que apresentam três componentes característicos
Chama-se nucleosídeos, quando as bases nitrogenadas estão ligadas a açucares (ribose o desoxirribose). Os nucleotídeos contêm adicionalmente um ou mais grupos fosfatos ligados ao 5’ carbono dos açucares dos nucleosídeos.
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Estrutura das bases púricas e pirimidicas
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Nomenclatura de nucleotídeo de ácidos nucleicos
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Formação de ácidos nucléicos
A polimerização de nucléotídeos para formar ácidos nucléicos envolve a formação de ligações fosfodiester entre o 5’ fosfato de um núcleotídeo e o 3’hidroxil de outro. 
RNA e o DNA contêm milhares ou milhões de nucleotídeos, respectivamente .
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Síntese de polinucleotídeos
Oligonucleotídeos são pequenos polímeros contendo poucos nucleotídeos.
A cadeia polinucleotídica tem uma orientação, com uma extremidade da cadeia terminando em um grupo 5’ fosfato e a outra em um grupo 3’ hidroxila.
Os polinucleotídeos são sempre sintetizados da direção 5’ para a direção 3’, com um nucleotídeo livre sendo adicionado ao 3’ OH de uma cadeia em crescimento.
Por convenção a sequencia de bases no DNA ou no RNA é sempre escrita da direção 5’ para a 3’.
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Estrutura do DNA
O DNA é uma molécula de fita dupla constituída por duas cadeias polinucleotídicas que correm em direções opostas (antiparalelas).
As bases estão localizadas no interior da molécula e as duas cadeias são unidas por pontes de H entre os pares de bases complementares.
A adenina parea com a timina, estabelecendo-se entre elas, duas pontes de H. A guanina parea com a citosina, formado três pontes de H.
A conseqüência importante desse pareamento de bases complementares é que uma fita de DNA pode funcionar como um molde para orientar a síntese de uma fita complementar (auto-replicação).
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Pareamento de bases na molécula de DNA
Considerando que as bases estão sempre pareadas na sequencia T-A e G-C , isso explica a existência no DNA , de número igual de moléculas de T e A, e de G e C. 
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O passo dessas hélices é dirigido no sentido da esquerda para a direita.
As bases nitrogenadas situam-se em planos paralelos entre si e perpendiculares ao eixo da hélice.
A interação hidrofóbica das bases pareadas contribui para manter a estabilidade da hélice de DNA. 
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Moléculas de RNA
RNA transportador (RNAt)
Moléculas menores em comparação aos outros RNA. Contém entre 75 a 95 nucleotídeos e PM de 23-30 kDa.
Sua função é transferir os aminoácidos para as posições corretas na cadeias polipeptídicas em formação nos complexos de ribossomos e RNA mensageiro.
 Além das bases A, G, C e U, o tRNA contém outras bases que não aparecem nos outros tipos de RNA. Ex: Hipoxantina, metilcitosina, ácido pseudouridílico e o acido ribotimidílico que é um nucleotídeo contendo ácido fosfórico, ribose e timina, base geralmente encontrada no DNA. 
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Estrutura secundária do RNAt
D = diidrouridina, ψ = pseudouridina, T = ribotimidina. 
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RNA mensageiro (RNAm)
Representa a transcrição de um segmento de uma das cadeias da hélice de DNA.
Seu PM varia de acordo com o tamanho da molécula proteica que ele vai codificar no citoplasma.
Os RNAm de eucariontes são monocistrônicos levam a informação para a codificação de uma única molécula proteica, enquanto que os de células procariontes são policistrônicos.
Os RNAm de células eucariontes sofrem modificação ainda no interior do núcleo celular, após a transcrição. 
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RNA ribosômico (RNAr)
Constitui 80% de todo o RNA celular.
Forma parte da estrutura dos ribossomos (complexos supramoleculares envolvidos na síntese de proteínas).
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Outras funções dos nucleotídeos: carreadores de energia
O 5’trifosfato de adenosina, ATP, é sem dúvida o nucleotídeo mais usado em algumas reações que requerem energia. Quando acoplada a uma reação com variação de energia livre desfavorável, a hidrólise do ATP muda o equilíbrio do processo geral para favorecer a formação do produto.
UTP, GTP e CTP também são usados em algumas reações.
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Funções dos nucleotídeos: componentes de cofatores enzimáticos
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Outras funções dos nucleotídeos: moléculas reguladoras (segundos mensageiros)