AULA 2 Os ácidos nucléicos (DNA) composição, estrutura molecular

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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU
CURSO DE GRADUAÇÃO EM FISIOTERAPIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM NUTRIÇÃO
Disciplina: Genética Humana
Estudo dos ácidos nucléicos: 
composição química e estrutura 
molecular
Os ácidos nucléicos são constituídos por três
tipos de componentes:
• glicídios do grupo das pentoses;
• ácido fosfórico PO4;
• bases nitrogenadas AGTCU.
Esses componentes organizam-se em trios
moleculares denominados nucleotídeos, que se
encadeiam às centenas ou aos milhares para formar
uma molécula de ácido nucléico.
COMPONENTE CURRICULAR: BIOLOGIA - Série 1º Ano
Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
• Unidades estruturais dos ácidos 
nucléicos – DNA/RNA
NUCLEOTÍDEOS...
o Grupamento Fosfato
o Pentose 
(Ribose/Desoxirribose)
o Bases Nitrogenadas ( 
A,T,C,G,U)
5
NUCLEOTÍDEOS...
▪ Confere à molécula as características ácidas.
▪ Se liga ao carbono 5 e 3 do açúcar. 
O
 G
R
U
PO
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▪ Apresentam cinco carbonos (PENTOSE).
▪ Pode ter OH ou não no carbono 2. 
▪ Liga-se aos fosfatos nos carbono 5 e 3.
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A
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RIBOSE DESOXIRRIBOSE
O
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DESOXIRRIBOSE
14
5
3 2
▪ Liga-se ao carbono 1.
▪ Fazem ponte de H umas com as outras.A
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As bases nitrogenadas são classificadas em 
pirimídicas e púricas .
A bases pirimídicas são formadas por uma
cadeia fechada com quatro átomos de carbono e
dois de nitrogênio. São elas: citosina (C), timina
(T), uracila (U).
As bases púricas, por sua vez, apresentam
estrutura química constituída por duas cadeias
fechadas, e também chamadas aneis. São elas:
adenina (A) ou guanina (G).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Estrutura dos ácidos nucleicos- DNA
Moléculas de DNA são constituídas por duas
cadeias de nucleotídeos enroladas uma sobre a
outra, lembrando um escada helicoidal.
As duas cadeias mantêm-se unidas entre si
por meio de um tipo especial de ligação, a ligação
de hidrogênio (ou ponte de hidrogênio) entre pares
de bases específicos.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Diferentes formas de representar uma molécula de DNA: representação plana: duas cadeias por duas 
bases nitrogenadas, representada na seleção retangular acima um nucleotídeo. Representado da dupla-
hélice no espaço, mostrando as ligações de ponte de hidrogênio. Representação dos átomos por modelos 
de esfera.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Nucleotídeo
Bases nitrogenadas
Pontes de 
hidrogênio
Cadeia de açúcares 
e fosfatos
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Moléculas de RNA são
geralmente formadas por cadeia
única, que se enrola sobre si
mesma. Alguns vírus, no
entanto, como o do mosico-do-
tabaco, possuem RNA de dupla-
cadeia .
A molécula de DNA possui uma configuração
estrutural bastante distinta. O modelo inicial que
explica a estrutura do DNA foi proposto por James
D. Wastson e Francis H.C. Crick em 1953.
Segundo eles, a molécula de DNA é uma fita dupla
constituída por duas cadeias paralelas que correm
em direções opostas. Os emparelhamentos são
estabelecidos graças à afinidade química entre as
bases adenina e timina (A-T) e guanina e citosina
(G-C).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Notamos que a ligação se faz sempre entre
uma base púrica e uma base pirimídica e que há
afinidade química somente entre adenina, e timina,
e guanina e citosina.
Na verdade, essa afinidade pode ser
constatada observando-se as ligações que se
estabelecem entre as bases e que se chamam
ponte de hidrogênio. Estas são ligações fracas que
ocorrem entre átomos de hidrogênio e alguns
outros maiores que ele, entre os quais estão o
oxigênio,o nitrogênio e o flúor.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
O modelo adotado até hoje abriu um novo e
importante campo de estudo: o da genética
molecular. Isso rendeu a Watson, a Crick e a Wilkins
o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 1962.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Detalhe de uma molécula de DNA, 
evidenciando o pareamento de bases 
nitrogenadas
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Molécula de DNA dupla-hélice.
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O RNA tem origem a partir da molécula de 
DNA. 
O RNA, ou ácido ribonucleico, é uma molécula
em cadeia simples, apresentando uma estrutura
primária semelhante à do DNA. Como principais
diferenças em relação ao DNA, o RNA (3):
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http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=224
http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=225
• possui a ribose em vez da 2`-desoxirribose, o que
lhe confere uma desvantagem estrutural, pois
torna-se menos resistente à hidrólise;
• é composto por duas bases heterocíclicas da
família das purinas (guanina e adenina) e duas
pirimidinas (citosina e uracila, em detrimento da
timina, presente no DNA) (4);
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• apresenta-se, normalmente, sob a forma de cadeia
simples, podendo ocorrer emparelhamento das
bases a nível intramolécular (o que torna o RNA não
redundante), assumindo formas complexas e pouco
usuais;
Tal como no DNA, no RNA, os nucleotídeos estão
ligados por ligações fosfodiéster 3'-5'. Apesar destes
ácidos nucleicos poderem formar duplexos, estão
normalmente sob a forma de cadeia simples (5);
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Representação estrutural de um
ribonucleotídeo, mais especificamente da uridina-
5'-monofosfato (ou ácido 5'-uridílico).
Os RNA, existem na célula como produto
direto de genes e pertencem a 3 classes distintas:
• o RNA mensageiro (mRNA), o qual alberga
informação que posteriormente será traduzida
numa proteína;
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
• o RNA ribossomal (rRNA), componente principal
do ribossoma;
• e o RNA de transferência (tRNA), que funciona
como uma molécula transportadora de
aminoácidos no decorrer do processo de tradução
(6).
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Citoplasma
Transcrição
Núcleo
Translação
Proteína
Ribossoma
(Complexo rRNA/Proteína)
DIFERENÇAS ENTRE 
DNA/RNA
DNA RNA
PENTOSE Desoxirribose Ribose
FITA Dupla Simples
FUNÇÃO Transmitir 
informação 
genética
Síntese proteica
ENZIMAS DNA polimerase RNA polimerase
BASES
NITROGENADA
Timina, Citosina
Guanina, Adenina 
Uracila, Citosina
Guanina, 
Adenina
A duplicação do DNAO modelo estrutural do DNA proposto por
Watson e Crick explica a duplicação dos genes: as
duas cadeias do DNA se separam e cada uma delas
orienta a fabricação de uma metade
complementar.
O experimento dos pesquisadores Meselson
e Stahl confirmou que a duplicação do DNA é
semiconservativa, isto é, que metade da molécula
original se conserva íntegra em cada uma das duas
moléculas-filhas (7).
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http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico3.php
No processo de duplicação do DNA, as pontes
de hidrogênio entre as bases se rompem e as duas
cadeias começam a se separar. À medida que as
bases vão sendo expostas, nucleotídeos que vagam
pelo meio ao redor vão se unindo a elas, sempre
respeitando a especificidade de emparelhamento:
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
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A com T, T com A, C com G e G com C.
Uma vez ordenados sobre a cadeia que está
servindo de modelo, os nucleotídeos se ligam
em sequência e formam uma cadeia
complementar sobre cada uma das cadeias
da molécula original.
Assim, uma molécula de DNA reproduz
duas moléculas idênticas a ela (8).
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Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Esquema de duplicação de DNA
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Diversos aspectos da duplicação do DNA já
foram desvendados pelos cientistas. Hoje, sabe-
se que há diversas enzimas envolvidas nesse
processo.
Certas enzimas desemparelham as duas
cadeias de DNA, abrindo a molécula. Outras
desenrolam a hélice dupla, e há, ainda, aquelas
que unem os nucleotídeos entre si. A enzima que
promove a ligação dos nucleotídeos é conhecida
como DNA polimerase, pois sua função é construir
um polímero (do grego poli, muitas, e meros,
parte) de nucleotídeos (9).
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SENTIDO DA FITA 
A======T
C≡≡≡≡≡G
COMBINAÇÃO DE BASES 
NITROGENADAS
Transcrição da informação genética
A síntese de RNA (mensageiro, por exemplo)
se inicia com a separação das duas fitas de DNA.
Apenas uma das fitas do DNA serve de molde para
a produção da molécula de RNAm. A outra fita não
é transcrita. Essa é uma das diferenças entre a
duplicação do DNA e a produção do RNA (10).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Imagem: Forluvoft / domínio público
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As outras diferenças são:
os nucleotídeos utilizados possuem o açúcar
ribose no lugar da desoxirribose; há a participação
de nucleotídeos de uracila no lugar de
nucleotídeos de timina;
Assim, se na fita de DNA que está sendo
transcrita aparecer adenina, encaminha-se para
ela um nucleotídeo complementar contendo
uracila (11);
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Imaginando um segmento hipotético de um
filamento de DNA com a sequência de bases:
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá
a sequência de bases (12):
RNA- UACGGCUUUAAACGC
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Em uma célula eucariótica, o RNAm
produzido destaca-se de seu molde e, após passar
por um processamento, atravessa a carioteca e se
dirige para o citoplasma, onde se dará a síntese
proteica. Com o fim da transcrição, as duas fitas de
DNA seu unem novamente, refazendo-se a dupla
hélice (13).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
DIFERENÇAS DNA E RNA
DNA RNA
Açúcar desoxirribose ribose
Filamento duplo simples
Função Inf. genética Sint. 
proteínas
Bases 
Nitrogenadas
Piridiminas: 
Citosina e 
Timina
Purinas:
Adenina e 
Guanina
Piridiminas: 
Citosina e 
Uracila
Purinas:
Adenina e 
Guanina
Transcrição: DNA faz RNA
Imagem: Boumphreyfr/ Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos 
Termos 3.0 Não Adaptada
Trifosfato de adenosina (ATP)
As células necessitam de suprimento
constante de energia para manter sua organização e
sua funcionamento. A energia, que provém
primariamente de degradação de moléculas
orgânicas do alimento, encontra-se armazenada em
moléculas de uma substância chamada trifosfato de
adenosina.
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Essa substância tem por função:
• captar a energia liberada nas reações exergônicas
(ou seja, aquelas que liberam energia);
• armazená-las em ligações moleculares de alta
energia;
•transferir energia para processos endergônicos
(isto é, que absorvem energia).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Estrutura química do ATP
Do ponto de vista químico, o ATP é um
nucleotídeo que é constituído pela base
nitrogenada adenina, unida ao glicídio ribose,
unido, por sua vez, a três grupos fosfatos
encadeados.
As ligações químicas entre dois fosfatos do
ATP são ligações de alta energia; são representadas
graficamente pelo símbolo ~.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
Formula estrutural do ATP. A partir da molécula formada pela adenina e pela ribose é
chamada adenosina. A adição de um fosfato à adenosina origina o monofosfato de
adenosina (AMP) , a adição de um segundo fosfato dá origem ao disfosfato de
adenosina (ADP) e a um terceiro fosfato origina o trifosfato de adenosina (ATP).
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
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Grupo fosfato Ribose
Adenina
EXERCÍCIO DE APLICAÇÃO
01. Numa molécula de DNA, a quantidade de...
a) adenina mais timina é igual à de citosina mais guanina.
b) citosina mais uracila é igual à de timina mais adenina.
c) uracila mais adenina é igual à de citosina mais 
guanina.
d) guanina mais timina é igual à de citosina mais uracila.
e) adenina mais citosina é igual à de guanina mais timina.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
02. O que significa: DNA e RNA?
03. As bases nitrogenadas podem dividir-se em dois
grupos. Caracterize esses dois grupos, indicando as
bases constituintes.
04.Desenhe a composição de um nucleotídeo,
identificando suas partes.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
05. A molécula de DNA é constituída por...
a) uma cadeia de polipeptídeos unidos por pontes de
hidrogênio.
b) duas cadeias de polipeptídeos formando uma
dupla hélice.
c) uma cadeia de nucleotídeos que tem a capacidade
de se replicar.
d) duas cadeias denucleotídeos unidas por pontes de
hidrogênio.
e) duas cadeias de bases nitrogenadas unidas por
polipeptídeos.
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Tópico: Os ácidos nucleicos (DNA): composição e estrutura molecular
REFERÊNCIAS
J.M. Amabis; G.R. Martho; Fundamentos da Biologia
Moderna,4.Ed,São Paulo:Moderna.2006.
Carvalho, Wanderley; Biologia em Foco, volume único – São
Paulo: FTD, 2002.
www.sobiologia.com.br/conteudo/citologia/cito27.php.
www.portalsaofrancisco.com.br
www.youtube.com.br
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