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Conceitos Gerais
São as moléculas com a função de armazenamento e
expressão da informação genética
Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucléicos:
• O Ácido Desoxirribonucléico - DNA
• O Ácido Ribonucléico - RNA
Os ácidos nucléicos
são macromoléculas formadas pela ligação tipo
fosfodiéster entre 5 nucleotídeos diferentes, suas
unidades fundamentais.
Os
Nucleotídeos
São as unidades fundamentais dos ácidos nucléicos
Ligam-se uns aos outros através de ligações
fosfodiéster, formando cadeias muito longas com milhões
de resíduos de comprimento
Além de participarem da estrutura dos ácidos
nucléicos, os nucleotídeos atuam também como componentes
na estrutura de coenzimas importantes no metabolismo
oxidativo da célula, e como forma de energia química -
ATP, por exemplo.
Atuam ainda como ativadores e inibidores
importantes em várias vias do metabolismo intermediário
da célula
Estrutura dos Nucleotídeos
Os nucleotídeos são moléculas formadas por:
• Uma pentose
• Uma base nitrogenada
• Um ou mais radicais fosfato As Bases
Nitrogenadas
Pertencem a 2 famílias e compostos, e são 5 no
total:
• Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina
• Bases Pirimídicas, ou Pirimidinas: Citosina,
Timina Uracila
Tanto o DNA como o
RNA possuem as mesmas bases púricas, e a citosina como
base pirimídica
A timina existe apenas no DNA, e no RNA, é
substituída pela uracila - que possui um grupo metil a
menos.
Em alguns tipos de DNA virais e no RNA de
transferência podem aparecer bases incomuns
As
Pentoses
A adição de uma pentose a uma base nitrogenada
produz um nucleosídeo
Os nucleosídeos de A, C, G, T e U são denominados,
respectivamente,
Adenosina, Citosina, Guanosina, Timidina e Uridina
Se o açúcar em questão é a RIBOSE, temos um
ribonucleosídeo, característico do RNA
Se o açúcar é a desoxirribose - 1 hidroxila a menos
em C2 - temos um desoxirribonucleosídeo, característico
do DNA.
A ligação com a base nitrogenada ocorre sempre
através da hidroxila do carbono anomérico da pentose.
O
Fosfato
A adição de um ou mais radicais fosfato à pentose,
através de ligação tipo éster com a hidroxila do carbono
5 da mesma, dá origem aos Nucleotídeos.
Os grupos fosfato são responsáveis pelas cargas
negativas dos nucleotídeos e dos ácidos nucléicos
A adição do segundo ou terceiro grupo fosfato
ocorre em seqüência, dando origem aos nucleotídeos di e
trifosfatados
O DNA
Está presente no núcleo das células eucarióticas,
nas mitocôndrias e nos cloroplastos, e no citosol das
células procarióticas
Nas células germinativas e no ovo fertilizado,
dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da
informação contida em sua estrutura
É duplicado cada vez que a célula somática se
divide
Estrutura do DNA
O DNA é um polidesoxirribonucleotídeo formado por
milhares de nucleotídeos ligados entre si através de
ligações 3’, 5’-fosfodiéster
Sua molécula é formada por uma fita dupla
antiparalela, enrolada sobre si mesma formando uma dupla
hélice
A
Ligação Fosfodiéster
Ocorre entre o fosfato do carbono 5 da pentose de
um nucleotídeo e a hidroxila do carbono 3 da pentose do
nucleotídeo seguinte
A cadeia resultante é bastante polar, e possui:
• Uma extremidade 5’ --> Fosfato de carbono 5 da
pentose livre
• Uma extremidade 3’ --> Hidroxila de carbono 3 da
pentose livre
Por convenção, as
bases de uma seqüência são sempre descritas da
extremidade 5’ para a extremidade 3’
As ligações fosfodiéster podem ser quebradas
enzimaticamente por enzimas chamadas NUCLEASES, que se
dividem em:
• Endonucleases --> Quebram ligações no meio da
molécula;
• Exonucleases --> Quebram ligações nas
extremidades da molécula
A Dupla Hélice
Na dupla hélice do DNA, descrita pela primeira vez
por Watson e Crick, as cadeias da molécula se dobram em
torno de um eixo comum e de modo antiparalelo - a
extremidade 5’ de uma cadeia é pareado com a extremidade
3’ da outra cadeia. No tipo mais comum de hélice - "B" -
o esqueleto hidrofílico de fosfatos e pentoses fica na
parte externa, enquanto que as bases hidrofóbicas,
fixadas à este esqueleto, ficam no lado de dentro da
estrutura. A estrutura lembra uma "escada em caracol"
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