Definição de desoxirribose
A desoxirribose é a molécula de açúcar de cinco carbonos que ajuda a formar o esqueleto de fosfato de moléculas de DNA. O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é um polímero formado por muitos ácidos nucleicos. Cada ácido nucleico é composto por uma molécula de desoxirribose ligada a um grupo fosfato e uma purina ou uma pirimidina. As purinas têm dois anéis de carbono e nitrogênio, enquanto as pirimidinas têm apenas um anel. As purinas são adenina (a) e guanina (g) enquanto as pirimidinas são citosina e timina no DNA. No RNA, as pirimidinas são citosina (C) e uracil (U). Conectados à desoxirribose e um grupo fosfato, essas moléculas são conhecidas como desoxirribonucleotídeos e são os precursores diretos do DNA. As ligações entre nucleotídeos são conhecidas como ligações de fosfodiester porque ocorrem entre o grupo fosfato de um nucleotídeo e o açúcar de desoxirribose do próximo nucleotídeo.
Juntos, longas seqüências de DNA contendo muitas moléculas individuais de desoxirribose carregam a informação genética de um animal. Enquanto os nucleotídeos individuais não carregam informações, como uma única letra, uma série de três nucleotídeos cria um códon, que exige um aminoácido específico. Juntos, muitos aminoácidos formam proteínas funcionais, que podem ajudar a célula a acelerar certas reações. Embora a base da desoxirribose não mude de um nucleotídeo para o outro, ele cria um forte suporte para as moléculas de trabalho do DNA. A única diferença entre RNA e DNA é a presença de desoxirribose em vez de ribose. Uma enzima conhecida como ribonucleotídeo redutase remove uma molécula de oxigênio de um dos carbonos de um açúcar de ribose. O resultado é desoxirribose, a base do DNA. Essa mudança simples é a única diferença entre RNA e DNA, enquanto eles desenvolveram funções diferentes ao longo do tempo.
Estrutura da desoxirribose
Por si só, a desoxirribose pode existir como uma molécula linear ou como um anel de cinco ou seis membros. A desoxirribose é conhecida como aldopenose, porque é uma molécula de cinco carbonos que contém um grupo carbonil no final da molécula. Na imagem acima, é vista como desoxirribofuranose, ou como um anel de cinco membros. As substituições neste anel de um grupo fosfato e uma base de ácido nucleico permitirão que a desoxirribose funcione como o backbone do DNA, como visto no gráfico abaixo.
No DNA, a desoxirribose existe como um anel de cinco membros. Como visto no gráfico, a desoxirribose perdeu uma molécula de oxigênio, forma um dos carbonos no anel. Embora isso possa parecer uma mudança simples, afeta drasticamente a resistência do DNA de ser quebrada pela hidrólise. O RNA, com o oxigênio extra, permite maior interação com moléculas de água. Isso pode levar à hidrólise das ligações de fosfodiester que ligam as moléculas de ribose. Em comparação, as ligações de fosfodiester que ligam as moléculas de desoxirribose naturalmente interagem menos com a água e quebram menos a hidrólise. Isso permite que as moléculas de DNA abranjam gerações com apenas pequenas correções.
Como convenção, os carbonos em uma desoxirribose são numerados com os primos para diferenciar entre eles. O carbono 1 ‘(disse como “o único carbono principal”) é o carbono que será ligado à base nitrogenada (ácido nucleico). O carbono 5 ‘estará no lado oposto do anel e não faz parte da estrutura do anel. O carbono 5 ‘se conecta ao grupo fosfato. Esse grupo de fosfato se liga ao carbono 3 ‘do nucleotídeo acima dele, como visto no gráfico. Isso cria a espinha dorsal covalentemente ligada ao DNA. Embora não sejam retratados, o DNA existe como dois fios que se complementam, cada um com backbones à base de desoxirribose. As pirimidinas e purinas interagem entre si para formar ligações de hidrogênio com a retenção dos backbones. Durante a replicação, as enzimas quebram essas ligações de hidrogênio para formar novos fios de DNA que complementam cada lado da fita pai. Novas moléculas de ribose são ligadas a bases nitrogenadas e grupos fosfato antes de serem desoxigenados em bases de desoxirribose. Os nucleotídeos podem então ser adicionados à crescente sequência de bases que se tornarão uma molécula de DNA independente.
Termos de biologia relacionados
- Ribose – uma molécula de pentose ligada a 5 moléculas de oxigênio, 1 a mais que a desoxirribose.
- DNA – Um polímero de ácido nucleico feito de muitos nucleotídeos individuais ligados por ligações fosfodiestres.
- Base de ácido nucleico – A purina ou pirimidina ligada a desoxirribose ou ribose que criam um nucleotídeo.
- Nucleotídeo – desoxirribose ou ribose ligada a um grupo fosfato e uma base de ácido nucleico.
Questionário
1. Um cientista está experimentando uma substância que força a desoxirribose em sua forma linear, mesmo quando incorporada no DNA. O que aconteceria com um organismo exposto a essa substância? R. Isso reproduziria o DNA mais rápido, porque o DNA seria expandido B. O DNA não funcionaria mais, e o organismo morreria C. O DNA ainda funcionaria, mas não poderia se condensar durante a mitose
Resposta à pergunta nº 1
B está correto. O funcionamento de uma molécula de DNA depende inteiramente de sua forma. Embora a desoxirribose possa existir em diferentes formas em solução aquosa, uma vez incorporada ao DNA, ele permanece na conformação do anel de cinco membros. Se a substância usada pelos cientistas fosse capaz de quebrar os laços do anel de cinco membros, as moléculas teriam que reformar os títulos para explicar os elétrons extras. Ao fazer isso, os vínculos com o grupo fosfato ou base nitrogenada teriam que ser quebrados, e o DNA cairia em pedaços. Sem uma estrutura para as proteínas se conectarem, nenhum novo DNA poderia ser sintetizado.
2. O DNA pode resistir a danos da hidrólise devido à falta de um oxigênio no carbono 2 ‘. Alguns vírus se propagam usando apenas RNA. Como o RNA pode durar várias gerações, mesmo que use ribose em vez de desoxirribose? R. Depois de ser produzido, o RNA é embalado em cápsulas de proteínas que excluem a água. B. O vírus faz com que a água seja excluída da célula C. DNA é formada como um intermediário do RNA, dentro da célula
Resposta à pergunta nº 2
A está correto. Os vírus são revestidos em proteínas virais, que transportam o vírus entre as células. Embora alguns vírus tenham um intermediário de DNA (resposta C, conhecida como retrovírus), ele não aumenta necessariamente a vida útil do RNA. O RNA viral deve ser replicado usando os ribossomos e proteínas do host que o RNA viral cria. Se a água fosse excluída da célula hospedeira, nenhum dos processos de replicação poderia ocorrer. As novas moléculas de RNA são embaladas em invólucros de proteínas após a replicação que são especificamente adaptados para proteger as ligações mais frágeis em ribose. Alguns vírus usam desoxirribose e DNA como base.
3. Um cientista adiciona grupos de fosfato livre, desoxirribose e todas as bases de ácidos nucleicos a um copo. Ele agita o copo com uma vara e espera várias horas. Ele tenta analisar o DNA formado no copo, mas descobre que não há DNA ou nucleotídeo. O que ele está perdendo? A. Um organismos para montar os constituintes B. Eletricidade C. Calor, através de um mancha
Resposta à pergunta nº 3
A está correto. Os componentes individuais do DNA não se unirão por conta própria de maneira significativa. O cientista teoriza que levou bilhões de anos para as primeiras moléculas auto-replicantes para se formar apenas com os constituintes iniciais presentes. Os organismos usam uma grande variedade de enzimas para ajudar a formar as várias moléculas. Por exemplo, uma enzima especial cliva o oxigênio da ribose para formar desoxirribose. Outra enzima é necessária para conectar o grupo fosfato à desoxirribose. Ainda são necessárias mais enzimas para formar as bases nitrogenadas e conectá -las à desoxirribose.
Última atualização em 19 de agosto de 2022