ÁCIDOS NUCLÉICOS

ÁCIDOS NUCLÉICOS

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:
1) Uma pentose
2) Uma base nitrogenada
3) Um ou mais radicais fosfato

As Bases Nitrogenadas:
Pertencem a 2 famílias e compostos, e são 5 no total:
1) Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina
2) 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’ è Fosfato de carbono 5 da pentose livre
- Uma extremidade 3’ è 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 è Quebram ligações no meio da molécula;
- Exonucleases è 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"
- Há um PAREAMENTO DE BASES entre as fitas da molécula do DNA. Assim, temos sempre pareadas:
Adenina com Timina è A-T
Citosina com Guanina è C-G

- As bases se mantém pareadas por pontes de hidrogênio, 2 entre "A" e "T" e 3 entre "C" e "G".
- As fitas do DNA podem ser separadas sob certas condições experimentais, sem rompimento das ligações fosfodiéster, e a dupla hélice pode ser desnaturada em um processo controlado e dependente de temperatura.

O RNA
- Atua como uma espécie de "cópia de trabalho", criada a partir do molde de DNA e utilizada na expressão da informação genética
- A síntese de uma molécula de RNA a partir de um molde de DNA chama-se "TRANSCRIÇÃO"
- Nesta transcrição, modificações podem ocorrer sobre a molécula de RNA transcrita, convertendo-a de uma cópia fiel em uma cópia funcional do DNA

Estrutura do RNA
- Em relação ao DNA, 4 diferenças são importantes:
- O RNA possui uracila no lugar da timina na seqüência de bases
- A pentose do RNA é a ribose
- O RNA é formado por uma fita única, com eventual pareamento de bases intracadeia
- A molécula do RNA é muito menor que a do DNA

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