Definição de nucleotídeos
Um nucleotídeo é uma molécula orgânica que é o bloco de construção de DNA e RNA. Eles também têm funções relacionadas à sinalização celular, metabolismo e reações enzimáticas. Um nucleotídeo é composto de três partes: um grupo fosfato, um açúcar de 5 carbonos e uma base nitrogenada. As quatro bases nitrogenadas no DNA são adenina, citosina, guanina e timina. O RNA contém uracil, em vez de timina. Um nucleotídeo dentro de uma cadeia compõe o material genético de todos os seres vivos conhecidos. Eles também servem a uma série de funções fora do armazenamento de informações genéticas, como mensageiros e moléculas em movimento de energia.
Uma série de três nucleotídeos dentro do DNA é conhecida como códon e direciona as proteínas dentro da célula para conectar uma proteína específica a uma série especificada pelo restante do DNA. Códons especiais até especificam para as máquinas onde parar e iniciar o processo. A tradução do DNA, como é conhecida, converte as informações do DNA na linguagem das proteínas. Essa cadeia de aminoácidos pode ser dobrada corretamente e fornecer uma das muitas funções dentro da célula.
Estrutura nucleotídica
A estrutura de nucleotídeos é simples, mas a estrutura que eles podem se formar é complexa. Abaixo está uma imagem de DNA. Essa molécula consiste em dois fios que envolvem um ao outro, formando ligações de hidrogênio no meio da estrutura para suporte. Cada nucleotídeo dentro tem uma estrutura específica que permite essa formação.
Base nitrogenada
A base nitrogenada é a informação central que transporta parte da estrutura nucleotídica. Essas moléculas, que possuem grupos funcionais expostos diferentes, têm habilidades diferentes para interagir entre si. Como na imagem, o arranjo da idéia é a quantidade máxima de ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos envolvidos. Devido à estrutura do nucleotídeo, apenas um certo nucleotídeo pode interagir com outro. A imagem acima mostra a ligação da timina à adenina e a ligação de guanina à citosina. Este é o arranjo adequado e típico.
Essa formação mesmo causa uma torção na estrutura e é suave se não houver erros. Uma das maneiras pelas quais as proteínas são capazes de reparar o DNA danificado é que elas podem se ligar a pontos desiguais dentro da estrutura. Pontos desiguais são criados quando a ligação de hidrogênio não ocorre entre as moléculas de nucleotídeos opostas. A proteína cortará um nucleotídeo e o substituirá por outra. A natureza duplicada dos fios genéticos garante que erros como esse possam ser corrigidos com um alto grau de precisão.
Açúcar
A segunda parte do nucleotídeo é o açúcar. Independentemente do nucleotídeo, o açúcar é sempre o mesmo. A diferença é entre DNA e RNA. No DNA, o açúcar de 5 carbono é desoxirribose, enquanto no RNA, o açúcar de 5 carbono é ribose. Isso dá a moléculas genéticas seus nomes; O nome completo do DNA é o ácido desoxirribonucleico e o RNA é o ácido ribonucleico.
O açúcar, com seu oxigênio exposto, pode se unir ao grupo fosfato da próxima molécula. Eles então formam uma ligação, que se torna a espinha dorsal do fosfato de açúcar. Essa estrutura acrescenta rigidez à estrutura, pois as ligações covalentes que formam são muito mais fortes que as ligações de hidrogênio entre os dois fios. Quando as proteínas passam a processar e transpor o DNA, elas o fazem separando os fios e lendo apenas um lado. Quando eles passam, os fios do material genético voltam juntos, impulsionados pela atração entre as bases nucleotídicas opostas. O backbone do fosfato de açúcar permanece conectado o tempo todo.
Grupo fosfato
A última parte da estrutura de nucleotídeos, o grupo fosfato, provavelmente é familiar de outra importante molécula ATP. O trifosfato de adenosina, ou ATP, é a molécula de energia que a maioria da vida na Terra se baseia em armazenar e transferir energia entre as reações. O ATP contém três grupos de fosfato, que podem armazenar muita energia em seus títulos. Ao contrário do ATP, as ligações formadas dentro de um nucleotídeo são conhecidas como ligações de fosfodiester, porque acontecem entre o grupo fosfato e a molécula de açúcar.
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Exemplos de nucleotídeos
Adenina
A adenina é uma purina, que é uma das duas famílias de bases nitrogenadas. As purinas têm uma estrutura de anéis duplos. No DNA, a adenina se liga com a timina. No RNA, a adenina liga -se com uracil. O trifosfato de adenosina, como discutido anteriormente, usa a adenina nucleotídica como base. A partir daí, três grupos de fosfato podem ser anexados. Isso permite que uma grande quantidade de energia seja armazenada nos títulos. Pela mesma razão que a espinha dorsal-fosfato de açúcar é tão forte que as ligações no ATP também são. Quando combinados com enzimas especiais que se formaram para liberar a energia, ela pode ser transferida para outras reações e moléculas.
Guanina
Como a adenina, a guanina é um nucleotídeo purina; Tem um anel duplo. Ele se liga à citosina no DNA e no RNA. Como visto na imagem acima, a guanina se liga à citosina através de três ligações de hidrogênio. Isso torna a ligação citosina-guanina um pouco mais forte que a ligação da timina-adenina, que forma apenas duas ligações de hidrogênio.
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As pirimidinas são a outra classe de nucleotídeo. A citosina é um nucleotídeo de pirimidina; Tem apenas um anel em sua estrutura. Ligações citosina com guanina no DNA e no RNA. Ligando -se com a guanina nucleotídeo, os dois fazem um par forte.
Timina
Como a citosina nucleotídica, a timina é um nucleotídeo de pirimidina e possui um anel. Ele se liga à adenina no DNA. A timina não é encontrada no RNA. No DNA, forma apenas duas ligações de hidrogênio com adenina, tornando -as o par mais fraco.
Uracil
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Função nucleotídica
Além de ser a unidade básica de material genético para todos os seres vivos, um nucleotídeo também pode ter outras funções. Um nucleotídeo pode ser uma base em outra molécula, como a adenosina trifosfato (ATP), que é a principal molécula de energia da célula. Eles também são encontrados em coenzimas como NAD e NADP, que vêm do ADP; Essas moléculas são usadas em muitas reações químicas que desempenham papéis no metabolismo. Outra molécula que contém um nucleotídeo é o AMP cíclico (CAMP), uma molécula mensageira que é importante em muitos processos, incluindo a regulação do metabolismo e o transporte de sinais químicos para as células. Os nucleotídeos não apenas compõem os blocos de construção da vida, mas também formam muitas moléculas diferentes que funcionam para tornar a vida possível.
Questionário
1. Qual das alternativas a seguir não faz parte da estrutura de nucleotídeos? A. Grupo de açúcar de 5 carbonos B. Fosfato C. fosfolipídeo
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C está correto. Os três componentes de um nucleotídeo são um açúcar de 5 carbonos, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Um nucleotídeo não contém fosfolipídios; Essas são moléculas que compõem a membrana celular e o envelope nuclear.
2. Qual é o emparelhamento correto? A. A-G B. C-G C. T-U D. U-C
Resposta à pergunta nº 2
B está correto. A citosina sempre combina com guanina no DNA e no RNA e vice -versa. A citosina é uma pirimidina, e isso permite combinar com guanina, que é uma purina. Lembre -se de que letras altas, A, T e U, todos pares, enquanto as letras redondas também se juntam. Assim, C-G é a única resposta que segue esta regra.
3. Qual nucleotídeo não é encontrado no DNA? A. Uracil B. Timina C. Adenina
Resposta à pergunta nº 3
A está correto. O uracil não é encontrado no DNA. É encontrado apenas no RNA, onde substitui a timina (que não é encontrada no RNA). O uracil se liga com adenina no RNA.
Referências
- Hartwell, L.H., Hood, L., Goldberg, M.L., Reynolds, A.E., & Silver, L.M. (2011). Genética: de genes a genomas. Boston: McGraw Hill.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. . . Matsudaira, P. (2008). Biologia celular molecular (6ª ed.). Nova York: W.H. Freeman e companhia.
- Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008) .Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.
Última atualização em 19 de agosto de 2022