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Elementos de ácido nucleico e monômero

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Os ácidos nucleicos são biocompostos, essenciais para os organismos vivos. Encontradas em duas formas – ácido -deoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA) – Essas cadeias poliméricas são compostas pelos mesmos elementos básicos e nucleotídeos de monômero similares, mas com diferenças específicas relacionadas à forma e função.

Elementos do ácido nucleico

Cada monômero de nucleotídeos e, portanto, cada polímero de ácido nucleico, é composto por um grupo de cinco elementos. Esses elementos se ligam para formar monossacarídeos, grupos fosfato e nucleobases, também conhecidos como bases nitrogenadas. No RNA e no DNA, o grupo fosfato é a mesma forma, mas existem diferenças nas bases nitrogenadas e nas moléculas de açúcar. Os cinco elementos necessários para construir uma cadeia de ácido nucleico são carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e fósforo. A adição de fósforo torna o ácido nucleico diferente de outras categorias de biocompostos, nomeadamente carboidratos, lipídios e proteínas.

Monômeros de ácido nucleico

As fórmulas químicas do monômero de ácido nucleico mostram as quantidades de cada elemento. Os monômeros nucleotídicos são nomeados de acordo com o tipo de base nitrogenada que eles contêm. Quando livres, esses monômeros podem ter grupos fosfatos extras e ser encontrados nas formas de difosfato, trifosfato ou polifosfato. Após a formação de um polímero de RNA ou DNA, grupos fosfatos adicionais são liberados, deixando apenas um anexado ao monossacarídeo. A combinação do grupo de ribose ou desoxirribose e fosfato forma o esqueleto de açúcar-fosfato. A base nitrogenada é ligada à molécula de açúcar. A adição de um grupo de fosfato ao nucleosídeo criado por açúcar e base nitrogênica forma um nucleotídeo. O monômero nucleotídico possui, portanto, várias estruturas especificamente nomeadas-o esqueleto de açúcar-fosfato, o nucleosídeo e as moléculas singulares da base nitrogenada, açúcar de pentose e grupo fosfato.

Nos ácidos nucleicos, os açúcares de pentose vêm em duas formas diferentes, ribose e desoxirribose. O primeiro possui uma molécula adicional de oxigênio, que, em combinação com o hidrogênio, forma um grupo hidroxila. Esse recurso está ausente em desoxirribose.

As bases nitrogenadas são categorizadas de acordo com o tamanho. As formas de angariação dupla, chamadas purinas, são maiores e mais longas e contêm cinco átomos de nitrogênio. Formas com anel único, conhecido como pirimidinas, contêm entre dois e três átomos de nitrogênio e são menores e mais curtos. Isso é importante na característica de fita dupla do DNA e no processo de tradução, pois apenas certos pares de bases nitrogenadas são possíveis (pares de Watson-Crick). Isso mantém dois fios equidistantes um do outro. Um mnemônico para ajudar a lembrar quais nucleotídeos pertencem a qual grupo é a frase ‘pura como ouro’; Escusado será dizer que as bases restantes pertencem ao grupo pirimidina. Isso também nos diz que a adenina e a guanina não podem criar um vínculo de fita dupla juntos. No RNA, outras combinações de base são possíveis e são conhecidas como pares não-Watson-Crick.

Em pares de Watson-Crick, bases maiores, adenina e guanina nunca se combinam. Da mesma forma, as purinas não se conectam (citosina, timina e uracil). No DNA, a adenina apenas combina com timina e guanina com citosina. No RNA, a adenina combina com uracil e guanina com citosina.

As imagens a seguir mostram a estrutura química de cada tipo de monômero, onde a forma pentagonal do monossacarídeo e seu grupo fosfato anexado e nucleobase específica são claramente definidos.

Monofosfato de adenosina (AMP): C10H14N5O7P

Esta fórmula química representa a soma da adenina da base purina (C5H5N5), ribose (C5H10O5) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de RNA.

Monofosfato de desoxiadenosina (úmido): C10H14N5O6P

Esta fórmula química representa a soma da adenina da base de purina (C5H5N5), desoxirribose (C5H10O4) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de DNA.

Monofosfato de guanosina (GMP): C10H14N5O8P

A soma da guanina da base purina (C5H5N5O), ribose (C5H10O5) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de RNA.

Monofosfato de Deoxyguanosina (DGMP): C10H14N5O7P

A soma da guanina da base da purina (C5H5N5O), desoxirribose (C5H10O4) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de DNA.

Monofosfato de uridina (UMP): C9H13N2O9P

A soma do uracilo da base da pirimidina (C4H4N2O2), ribose (C5H10O5) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Apenas encontrado no RNA.

Cytidina monofosfato (CMP): C9H14N3O8P

A soma da citosina da base da pirimidina (C4H5N3O), ribose (C5H10O5) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de RNA.

Monofosfato de Deoxicitidina (DCMP): C9H14N3O8P

A soma da citosina da base da pirimidina (C4H5N3O), desoxirribose (C5H10O4) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Esta é a forma de DNA.

Monofosfato de timidina (TMP): C10H15N2O8P

A soma da timina da base da pirimidina (C5H6N2O2), desoxirribose (C5H10O4) e ácido fosfórico (H3PO4), onde as reações de condensação nos locais de ligação da molécula perdem duas moléculas de água (2H20). Apenas encontrado no DNA.

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