Nucleotídeos e Ácidos Nucleicos

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Funções dos nucleotídeos: participam da 
sinalização celular, atuando como elo 
químico essencial na resposta das células 
aos hormônios e outros estímulos 
extracelulares. Ex. cAMP; atuam como 
moeda energética Ex: ATP, UTP, CTP, TTP 
e GTP; são constituintes dos ácidos 
nucleicos: o DNA-desoxirribonucleotídeo e o 
RNA-ribonucleotídeo. 
Gene: segmento de DNA que contém a 
informação necessária para a síntese de um 
produto biológico funcional. Exemplo: 
proteína. 
Estrutura dos nucleotídeos 
Um nucleotídeo é formado por um fosfato, 
uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma 
base nitrogenada. 
 
Carbonos da pentose 
• 1: ligação glicosídica com a base 
nitrogenada; 
• 5: ligação éster com o fosfato; 
Ribonucleotídeos e 
Desoxirribonucleotídeos 
Ribonucleotídeos: são formados por um 
fosfato, uma pentose (ribose) e uma base 
nitrogenada. Sua terminação é ‘ATO’ e 
também pode ser chamada de ‘INA + 
5’monofosfato’. 
Ribonucleosídeos: são formados por uma 
pentose (ribose) e uma base nitrogenada. A 
terminação é ‘INA’. 
Desoxirribonucleotídeos: são formados por 
um fosfato, uma pentose (desoxirribose) e 
uma base nitrogenada. A terminação é ‘ATO’ 
ou ‘DESOXI + base nitrogenada + INA + 
5’monofosfato’ 
Desoxirribonucleosídeos: são formados por 
uma pentose (desoxirribose) e uma base 
nitrogenada. A terminação é ‘INA’. 
Bases nitrogenadas 
 
Polimerização 
Como as ligações fosfodiéster (covalentes) 
são formadas sempre partindo do carbono 5’ 
para o 3’, a hidroxila (OH) do carbono 3 vai 
receber um grupamento fosfato. E, quando 
isso ocorrer, vai liberar energia (anabolismo). 
As bases nitrogenadas sempre estarão 
voltadas para o lado interno da molécula. 
Características dos ácidos 
nucléicos 
A hidroxila (OH) das pentoses formam 
pontes de hidrogênio com a água. 
As cargas negativas dos fosfatos são 
neutralizadas por interações iônicas cm 
cargas positivas das proteínas ou íons 
metálicos. 
Extremidades: 
• 5’: é aquela que não possui 
nucleotídeo na posição 5’ 
• 3’: é aquela que não possui 
nucleotídeo na posição 3’ 
Bases nitrogenadas: 
• Adenina e Timina/Uracila: 2 ligações 
de hidrogênio 
• Citosina e Guanina: 3 ligações de 
hidrogênio 
Ponto importante: as ligações de hidrogênio 
fazem o pareamento das bases e as de Van 
de Waals ou dipolo-dipolo (ajuda a minimizar 
o contato das bases como a água, são 
importantes na estabilidade estrutural 
tridimensional dos ácidos nucleicos) fazem o 
empilhamento para estabilizar as bases. As 
ligações de hidrogênio entre as bases 
permitem uma associação complementar de 
duas fitas de DNA, ou de uma fita simples de 
RNA com o DNA (durante a replicação do 
DNA). 
Formas tridimensionais do 
DNA 
Forma A: hélice para a direita, 1 volta 
compreende 11 bases nitrogenadas. Mais 
larga. Situações de desidratação de DNA; 
Forma B: hélice para a direita, 1 volta 
compreende 10,5 bases nitrogenadas. DNA 
de Watson-Crick. Forma mais estável. 
Forma Z: hélice para a esquerda, 1 volta 
compreende 12 bases nitrogenadas. Mais 
delgada. Presente em pequenos trechos do 
DNA B (função incerta). 
Cada espécie de DNA possui uma 
temperatura de desnaturação característica; 
ocorre geralmente em torno dos 80ºC, as 
ligações de hidrogênio se romperão e a 
molécula ficará de forma aleatória 
• O DNA é uma substância viscosa a 
temperatura ambiente, mas variações 
de pH e temperatura, muito bruscas, 
farão com que ele mude a sua forma. 
• Quanto maior seu conteúdo de pares 
de bases GΞC, maior será a 
temperatura de desnaturação; quanto 
menor seu conteúdo de pares de 
bases A=T menor será sua 
temperatura de desnaturação. 
Replicação do DNA (um 
processo semiconservativo) 
Enzima responsável pelo processo: DNA 
polimerase. 
Cada fita mãe atua como molde para guiar a 
síntese das fitas filhas. As fitas são 
antiparalelas, não são idênticas nem na 
composição nem na sequência de bases. Na 
verdade, elas são complementares entre si. 
A composição das bases do DNA geralmente 
varia de uma espécie para outra. DNA 
provenientes de diferentes tipos celulares 
apresentam sempre a mesma composição 
de bases. A composição de bases não se 
altera com a idade do organismo, estado 
nutricional ou modificação ambiental. 
Em todos os DNA’s celulares, o número de 
resíduos de Adenina é o mesmo que o de 
Timina, e o de Citosina é o mesmo que 
Guanina. Logo, podemos afirmar que 
A+C=G+T. 
Estrutura do RNA 
São moléculas poliméricas não ramificadas, 
compostas de nucleosídeos monofosfatados 
unidos por ligações fosfodiéster. São 
moléculas menores que o DNA, contém 
ribose ao invés da desoxirribose e uracila no 
lugar da Timina. É uma fita simples capaz de 
se dobrar de forma complexa. Entre os 
RNA’s também há diferença quanto a 
função, tamanho e modificações estruturais 
especiais. 
• RNA mensageiro: intermediários que 
transportam a informação genética de 
um gene até o ribossomo; 
• RNA transportador: moléculas 
adaptadoras que participam da 
transferência de aminoácidos. 
• RNA ribossômico: componente 
estrutural dos ribossomos (síntese de 
proteínas). 
Hibridização 
Capacidade de duas fitas complementares 
de DNA de parear uma com a outra. 
Possibilita a detecção de sequências de DNA 
semelhantes em duas espécies diferentes ou 
em uma única espécie. Ocorre hibridização 
dos pais para formar os filhos. 
Desaminação e 
depurinação 
Desaminação: é o nome dado a perda de 
anéis púricos ou pirimídicos, podendo ser 
permanente quando as enzimas de reparo 
não dão conta; toda a uracila que aparecer 
no DNA, significa que a citosina perdeu um 
grupamento amina. 
Depurinação: é o nome dado a saída da base 
nitrogenada, formando, assim, açúcar com o 
fosfato; esse processo é mais rápido e mais 
comum ocorrer em purinas do que nas 
pirimídicas. 
 
O DNA também pode ser danificado por 
reagentes químicos introduzidos no 
ambiente como produtos da atividade 
industrial. Duas classes proeminentes de tais 
agentes são: agentes desaminantes, 
particularmente o ácido nitroso ou 
compostos que podem ser metabolizados 
em ácido nitroso ou nitritos e agentes 
alquilantes. 
• Os agentes alquilantes podem alterar 
certas bases do DNA 
Danos ao DNA 
O ácido nitroso, formado a partir de 
precursores orgânicos, como nitrosaminas, e 
de nitrito e sais de nitrato, é um reagente 
potente que acelera a desaminação das 
bases descritas anteriormente. 
As células possuem um elaborado sistema 
de defesa para destruir essas espécies 
reativas, incluindo enzimas como catalase e 
a superóxido dismutase, que convertem a 
espécie reativa do oxigênio em produtos 
inócuos. 
O ácido nitroso é muito tóxico para o 
organismo, que leva a alterações de DNA. O 
nitrito é encontrado em embutidos como no 
salame, salsicha, mortadela que lhes confere 
uma coloração rosada. 
Além do seu papel como subunidade dos 
ácidos nucléicos, os nucleotídeos possuem 
uma variedade de outras funções em cada 
célula: como transportador de energia, 
componentes de cofatores enzimáticos e 
mensageiros químicos. 
A hidrólise dos nucleosídeos trifosfato 
fornece a energia química para direcionar 
uma grande variedade de reações 
bioquímicas. O ATP é de longe o mais 
largamente usado para esse propósito, ele é 
a moeda energética da célula, mas o UTP, o 
GTP e o CTP são também usados em 
algumas reações. 
• Os sistemas evoluíram para sintetizar 
ATP em maior abundância. 
DNA e RNA 
 
Pentose: Desoxirribose; 
Função: Armazenar e transmitir a informação 
genética; 
Bases nitrogenadas: A=T e CΞG; 
Hélice: Dupla-hélice; 
Tamanho: Maior; 
Propriedades: Polímero; 
Esqueleto: Hidrofílico; 
Pentose: Ribose; 
Função: Transportar aminoácidos e produzir 
proteínas; 
Bases nitrogenadas: A=U e CΞG; 
Hélice: Hélice simples; 
Tamanho: Menor; 
Propriedades: Polímero; 
Esqueleto: Hidrofílico;