o que é um nucleótido?

ácido desoxirribonucleico, carinhosamente conhecido como DNA, é uma molécula na forma de uma dupla hélice, que é responsável pelo armazenamento de informação genética nas células de todos os organismos vivos. A maioria das pessoas sabe ou deve saber isso. Mas de que é feito o ADN exactamente?

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Figura 1: A dupla-hélice do DNA

DNA, e outros ácidos nucleicos, tais como RNA, são feitas de nucleotídeos. Os nucleótidos são os blocos de construção do ADN e do RNA. A estrutura de DNA pode ser visualizada ou pensada como uma escada. Se continuarmos com esta analogia, cada “degrau ou degrau” desta escada é feito de uma cadeia de nucleótidos, em uma ordem muito específica e controlada. Cada nucleótido, por sua vez, é composto de uma base azotada, um açúcar pentose, e um fosfato. InFigure 2, a base azotada é fechada no quadrado vermelho à direita, enquanto o fosfato é fechado no quadrado azul à esquerda. O restante da molécula forma o açúcar pentose. Esta molécula em particular é a adenina; vamos descobrir mais sobre isso mais tarde.

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Figura 2: O conjunto químico das três partes do nucleótido, o fosfato (caixa azul), a base azotada (caixa vermelha) e o açúcar pentose. Neste particular adenina nucleotídeo é

A montagem de nucleotídeos (1) os diferencia dos nucleósidos, que não contêm um grupo fosfato (na caixa azul); (2) permite que o nucleotídeo para se conectar a outros nucleotídeos quando o azotados da base de dados de formulários de uma ligação de hidrogênio com outra de nucleotídeos do azotados da base de dados; bem como (3) permite que o fosfato para formar uma ligação fosfodiéster com outro nucleotídeo da pentose de açúcar. Isto resulta em uma complexa cadeia dupla “string or ladder”, como visto na Figura 1.Esta é a base da forma de DNA.

a base azotada

a palavra “nucleótido” foi primeiramente cunhada por P. A. Levene, que observou que o DNA continha quatro blocos de construção semelhantes, em quantidades aproximadamente iguais. Estes blocos de construção são o que agora conhecemos como as bases azotadas encontradas no DNA e RNA.uma base azotada é uma molécula contendo nitrogênio, com as propriedades químicas de uma base devido a um par de elétrons no átomo de nitrogênio. Estas bases azotadas são a adenina (a), a citosina (C) e a guanina (G) que são encontradas tanto no RNA como no DNA e então na timina (T) que é apenas encontrada no DNA e uracilo (U), que toma o lugar da timina no RNA.as bases azotadas podem ser classificadas como pirimidinas ou purinas. Citosina, uracilo e timina são todas pirimidinas. Ou seja, a sua estrutura molecular compreende uma base azotada sob a forma de um anel único de seis membros. Guanina e adenina, por outro lado, são purinas. Estes contêm uma base azotada na forma de um anel duplo de nove membros. Em suma, as pirimidinas têm apenas um anel, enquanto as purinas têm dois (Figura 3).agora que tens a ideia geral de purinas versus pirimidinas, vamos falar de bioquímica. Purina é um composto orgânico aromático heterocíclico que compreende um anel pirimidina que é unido a um anel imidazole. A próxima pergunta lógica, é claro, torna-se”o que é então uma pirimidina, bioquímicamente falando”? As pirimidinas são uma classe de compostos azotados que têm apenas um anel heterocíclico.

fonte da imagem: Wikimedia Commons Figura 3: Estrutura química dos purinos (A, G) e pirimidinas (C, T/U)

bases azotadas formam pares de base entre si no ADN: a adenina é sempre associada à timina; a guanina está sempre ligada à citosina. Se estavas a prestar atenção, vais notar que isto significa que uma pirimidina está sempre ligada a uma purina. A ligação formada é uma ligação de hidrogênio, e é responsável pelos degraus formados na “escada”de DNA.Esta arquitetura é muito importante para a construção perfeita da molécula de DNA. Caso contrário, haveria solavancos e fendas na molécula. Isso não faria de todo porque a embalagem muito cuidadosa, desenroscar e enrolar o DNA seria uma bagunça com alguns mais difíceis de manter do que outros.

Este emparelhamento é, portanto, crucial para a função genética, e é a base para a replicação do DNA e expressão do gene. A ordem em que os pares de bases aparecem determina o funcionamento da sua fisiologia. Em síntese de proteínas, por exemplo, o código é lido em triplicados, onde três bases de código para um determinado aminoácido. Supressões e inserções de nucleótidos nesta situação podem levar a uma mudança de quadro completa interrompendo a síntese da proteína em questão. As substituições também podem ser problemáticas, embora menos, pois podem mudar a identidade de um aminoácido no código proteico.

o grupo fosfato

o grupo fosfato (PO4) é o que diferencia um nucleótido de um nucleósido. Esta adição muda o nucleósido de uma base para um ácido. Estes grupos de fosfato são importantes, pois formam ligações fosfodiester com os açúcares pentose para criar os lados da “escada”de DNA. Isso é crítico, como as ligações de hidrogênio que se juntam as bases azotadas não são muito fortes. Estes lados da escada são hidrofílicos (atraídos pela água), permitindo que a molécula de DNA se ligue com a água.quais são os Difosfatos e trifosfatos nucleósidos?

você sabe que um nucleótido é diferenciado de um nucleósido por um grupo fosfato. Assim, um nucleótido também pode ser um nucleósido monofosfato(Figura 4). Se mais fosfatos se ligam ao nucleótido (monofosfato de nucleósido) pode se tornar um difosfato de nucleósido (se dois fosfatos se ligam), ou um trifosfato de nucleósido (se três ligações de fosfatos), como trifosfato de adenosina (ATP). A ATP é um componente crucial da respiração e fotossíntese, entre outros processos.

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Figura 4: A estrutura molecular do mono-, di – e trifosfato nucleósido

um polinucleótido é uma cadeia de mais de 20 nucleótidos Unidos por uma ligação fosfodiéster.

o açúcar Pentose

o açúcar pentose é um monossacárido de 5 carbono com a fórmula (CH2O)5. Estes formam dois grupos: aldopentoses e cetopentoses. Os açúcares pentose encontrados nos nucleótidos são aldopentoses. Desoxirribose e ribose são dois destes açúcares.estes açúcares diferem em ADN e ARN. O açúcar no ADN é ácido desoxirribonucleico, que contém desoxirribose. O açúcar no ARN é ácido ribonucleico, que contém ribose. A diferença estrutural entre estes açúcares é que o ácido ribonucleico contém um grupo hidroxilo (-OH), enquanto que o ácido desoxirribonucleico contém apenas um átomo de hidrogênio no lugar deste grupo hidroxilo. Os nucleótidos que contêm ácido desoxirribonucleico são conhecidos como desoxirribonucleótidos. Os que contêm ácido ribonucleico são conhecidos como ribonucleótidos. Assim, a molécula de açúcar determina se um nucleótido forma parte de uma molécula de DNA ou uma molécula de RNA. Abaixo está uma lista dos nomes dos açúcares encontrados no RNA e no DNA.

Putting it All Together

To recap, we have covered what a nucleotide is, what the three parts of a nucleotide are, we have covered the specifics of nitrogenous bases, pentose sugars, and phosphates, and we have discussed how os nucleótidos diferem em DNA e RNA.

O fosfato Está ligado ao açúcar pentose; o açúcar pentose Está ligado ao par base azotada (A, C, G ou T), que no ADN Está ligado ao seu parceiro de base. Algo como:

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Figura 5: ligação de Nucleotídeos na molécula de DNA com hidrogênio e fosfato de títulos.a estrutura química do fosfato, do açúcar pentose e das bases azotadas de adenina, timina, citosina e guanina é apresentada acima (Figura 5).uma cadeia de DNA é formada quando as bases azotadas são unidas por ligações de hidrogênio, e os fosfatos de um grupo são unidos aos açúcares de pentose do grupo seguinte com uma ligação de fosfodiester (Figura 5).

a forma de dupla hélice é o resultado das ligações de hidrogênio entre as bases de nitrogênio, que formam os “degraus” da escada, enquanto o fosfato e o açúcar pentose (formando ligações de fosfodiester) formam as partes verticais da escada.

para concluir, os nucleótidos são importantes porque formam os blocos de construção dos ácidos nucleicos, como o DNA e o RNA. Os nucleótidos são compostos de 3 partes. O primeiro é uma base azotada distinta, que é adenina, citosina, guanina ou timina. No RNA, a timina é substituída por uracilo. Estas bases azotadas são purinas ou pirimidinas. Pares de bases são formados quando a adenina forma uma ligação de hidrogênio com timina, ou citosina forma uma ligação de hidrogênio com guanina. A segunda parte de um nucleótido é o fosfato, que diferencia a molécula de nucleótido de uma molécula de nucleósido. Este fosfato é importante na formação de ligações fosfodiester, que ligam vários nucleótidos de forma linear. A terceira parte de um nucleótido é o açúcar pentose (5 carbono). Os açúcares pentose encontrados nos nucleótidos são aldopentoses: ribose no RNA e desoxirribose no DNA. Estes açúcares determinam se o nucleótido fará parte de uma molécula de DNA ou RNA, e formam parte das ligações fosfodiésteres que ligam vários nucleótidos. A combinação de ligações de hidrogénio entre bases azotadas e ligações de fosfodiéster entre fosfatos e açúcares é o que dá ao ADN a sua forma de dupla hélice.vamos pôr tudo em prática. Tente esta questão de prática de Biologia Celular e Molecular:

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