Ácidos Nucleicos: Estrutura e função

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Ácidos	Nucleicos:	Estrutura	e	Função	
Docente	
Profa.	Dra.	Camila	de	Melo	Accardo	
Funções	Orgânicas	e	Celulares	
	
Ácidos	Nucleicos	
Ácidos	Nucleicos	
Fluxo	da	Informação	Gênica	
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Ácidos	Nucleicos	
Composição	
Macromoléculas	compostas	por	unidades	monoméricas	chamadas	
nucleoDdeos;	
	
•  Base	nitrogenada	
•  Grupo	fosfato	
•  Pentose	–	desoxirribose	(DNA)	e	ribose	(RNA)	
Bases	Nitrogenadas	
Pentose	
Ribose 
(RNA) 
Desoxirribose 
(DNA) 
OBS:	 o	 carbono	 das	 pentoses	 têm	
numeração	 seguida	 de	 '	 para	 diferenciar	
dos	carbonos	das	bases	nitrogenadas.	
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Ligações	entre	as	moléculas	
Ligação	entre	a	base	
nitrogenada	e	a	pentose	
1
2
3
4
5
6
1` 
2` 3` 
4` 
5` 
Ligação 
N-Glicosídica 
8 
9 
Ligação 
N-Glicosídica 1` 2` 3` 
4` 
5` 1 2
3
4
5
6
Ligação	entre	o	grupo	
fosfato	e	a	pentose	
1 
2 
3 4 
5 6 7 
8 
9 
1` 
2` 3` 
4` 
5` 
Ligação 
N-Glicosidica 
Ligação Fosfoéster 
Ligação	é	feita	através	de	
uma	ligação	fosfoéster	
com	a	hidroxila	ligada	ao	
carbono-5	da	pentose	
Covalente 
Nucleosídeo	e	NucleoDdeo	
NUCLEOSÍDEO 
Ligação 
N-Glicosídica 
NUCLEOTÍDEO 
Ligação 
N-Glicosídica 
Ligação 
Fosfoéster 
NucleoDdeos	di	e	trifosfatados	
ATP	–	fonte	de	energia	química	para	o	metabolismo	
	
GTP	–	fonte	de	energia	na	síntese	proteica	
	
UTP	–	substrato	na	biossíntese	de	carboidratos	complexos	e	
polissacarídeos	
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Ligações	entre	os	NucleoDdeos	
Extremidade 5’ 
Extremidade 3’ 
Ligação fosfodiéster 
Ligações	entre	os	
NucleoDdeos	
Formação	da	Ligação	Fosfodiéster	
Ligação 
Fosfodiéster 
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Polimerização	dos	
NucleoDdeos	
•  Os	nucleoDdeos	se	ligam	através	de	ligações	
fosfodiéster.		
•  A	 ligação	 é	 formada	 entre	 o	 grupo	 3`	
hidroxila	 de	 um	 nucleoDdeo	 e	 o	 grupo	 5`	
fosfato	de	outro.	
•  A	cadeia	formada	possui	orientação,	ou	seja,	
uma	 extremidade	 terminada	 em	 um	 grupo	
5`	 fosfato	 (a	 extremidade	 5`)	 e	 a	 outra,	 em	
um	grupo	3`	hidroxila	(a	extremidade	3`)	
•  A	 sequência	 e	 a	 quan^dade	 desses	
nucleoDdeos	é	que	vão	formar	moléculas	de	
DNA	dis^ntas.	
Estrutura	do	DNA	
•  Dupla	hélice	
•  Parte	externa	formada	por	
um	esqueleto	de	fosfato-
açúcar	alternados.	
•  Parte	interna	contém	as	
bases	nitrogenadas.	
•  3	bilhões	de	pares	de	bases.	
Estrutura	do	DNA	
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Propriedades	Químicas	
•  As	 bases	 nitrogenadas	 são	 pouco	
solúveis	em	água	em	pH	7,0	
•  Pontes	de	hidrogênio	entre	as	bases	
complementares	e	o	pareamento	de	
bases	na	estrutura	do	DNA	
•  Flexibilidade	e	estabilidade	
•  1953	–	Watson	e	Crick	com	uso	de	
modelos	e	dedução	lógica	teorizam	a	
Estrutura	do	DNA.	
•  1962	–	Watson,	Crick	e	Wilkins	são	
premiados	com	o	prêmio	Nobel	pela	
descoberta	da	estrutura	do	DNA	e	
sua	importância	para	a	transferência	
da	informação	entre	os	seres	vivos.	
Propriedades	Químicas	
Org.	 Tecido	 Adenina	 Guanina	 Citosina	 Timina	
E.	Coli	 26,0	 23,9	 24,9	 25,2	
Rato	 Osso	 28,6	 21,5	 21,4	 28,4	
Homem	 Fígado	 30,3	 19,9	 19,5	 30,0	
Homem	 Sêmen	 30,7	 18,8	 19,3	 31,2	
•  1950	–	Proporção	de	Bases	
Nitrogenadas.	A=T;	C=G	
•  A	ocorrência	das	quatro	
bases	no	DNA	obedece	às	
relações	A	=	T	e	C	=	G.	Esta	
regra	é	conhecida	como	
“Regra	de	Chargaff”	
Erwin	Chargaff	
Pesquisar	as	3	formas	estruturais	da	
dupla	hélice	–	B,	A	e	Z		
(variações	estruturais	do	DNA)	
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Propriedades	Químicas	
•  Desnaturação	e	Renaturação	–	separação	das	fitas	=	
destruição	das	ligações	de	hidrogênio	
DNA	em	células	eucariontes	
•  O	DNA	é	super	enrolado	(super-hélice)	
•  DNA	empacotado	com	proteínas	formando	a	croma^na	
Associado	a	proteínas	de	caráter	básico	(HISTONAS)	>	empacotam	e	
organizam	o	DNA	em	NUCLEOSSOMOS	>	CROMOSSOMOS	
DNA	em	células	eucariontes	
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Outros	DNAs	
DNA	mitocondrial	
v  Duplo	filamento	circular		
v  1	a	2%	do	total	de	DNA	da	célula	
DNA	de	cloroplasto	
v  Pequena	molécula	de	DNA	circular	
v  Contém	 a	 informação	 para	 algumas	 proteínas	 da	
fotossíntese	
Estrutura	do	RNA	
•  Envolvido	no	processo	de	produção/síntese	de	
proteína	dentro	das	células;	
•  Não	atua	como	material	gené^co,	pega	as	
informações	do	DNA	e	leva	para	o	citoplasma	para	
iniciar	o	processo	de	síntese	proteica;	
•  Nos	vírus,	o	RNA	pode	aparecer	como	material	
gené^co;	
•  Como	no	DNA	o	nucleoDdeo	do	RNA	também	tem	
fosfato,	porém	a	pentose	é	diferente,	tem	um	
oxigênio	a	mais	que	o	DNA	e	é	chamada	de	ribose;	
•  A	base	nitrogenada	TIMINA	dá	lugar	à	URACILA.	
Estrutura	do	RNA	-	Tipos	de	RNA	
•  RNAm	–	mensageiro	
•  RNAt	–	transportador	
•  RNAr	-	ribossômico	
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Estrutura	do	RNA	-	Tipos	de	RNA	
RNAm	
•  Formado	a	par^r	do	DNA	(núcleo);	
•  A	formação	do	RNAm	a	par^r	do	DNA	é	chamado	de	
transcrição;	
•  Vai	para	o	citoplasma	com	informação	de	quais	aa	
devem	ser	trazidos	ao	ribossomo	para	que	uma	
proteína	possa	ser	formada	
RNAt	ou	de	transferência	
•  Ação	no	citoplasma,	trazendo	o	aa	que	o	RNAm	indica	e	prende	
esse	aa	ao	RNAm	que	está	dentro	do	ribossomo;	
•  Envolvido	no	transporte	de	aa	para	formação	de	proteínas;	
•  Molécula	pequena,	comparada	ao	mensageiro,	formato	de	trevo.	
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RNAr	
•  Formado	no	núcleo,	vai	para	o	citoplasma	e	começa	a	interagir	com	
proteínas;	
•  Atua	na	formação	estrutural	do	ribossomo,	local	onde	a	proteína	é	
construída	dentro	do	citoplasma;	
•  Serve	como	orientação	tanto	para	o	RNAm	e	o	RNAt	na	formação	
de	uma	proteína	dentro	do	ribossomo.	
O	que	diferencia	os	ácidos	nucleicos?	
•  Estrutura	química	da	pentose;	
•  Tipo	de	base	nitrogenada;	
•  Tipo	de	fita;	
•  Função	desempenhada	
O	que	diferencia	os	ácidos	nucleicos?	
DNA	 RNA	
AÇÚCAR	
	
	
	
	
	
BASE	NITROGENADA		
(PIRIMÍDICA)	
	
	
	
	
	
FITA	
	
	
	
FUNÇÃO	
Código Genética Auxílio na síntese protéica 
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Principais	diferenças	entre	DNA	e	RNA	
em	eucariotos	
DNA 
RNA 
Proteína 
TRANSCRIÇÃO 
TRADUÇÃO