Estrutura-dos-acidos-nucleicos_20251_250513_095258

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Estrutura dos 
ácidos nucleicos
Universidade Federal do Ceará
Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem
Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas
Disciplina de Biologia Molecular
GR
Profa Giovanna Riello
O que são ácidos nucleicos?
Polímeros de Nucleotídeos
Os ácidos nucleicos são cadeias de nucleotídeos, as unidades básicas do DNA e RNA.
Componentes do Nucleotídeo
Os nucleotídeos são as unidades básicas que formam os ácidos 
nucleicos, como o DNA e o RNA. Cada nucleotídeo é composto por 
três partes principais:
1. Pentose (açúcar)
2. Base nitrogenada
3. Grupo fosfato
Tipos de Nucleotídeos
1 Desoxirribonucleotídeo
Unidade estrutural do DNA.
2 Ribonucleotídeo
Unidade estrutural do RNA.
Mais instável que o 
desoxirribonucleotídeo.
2’-D-ribose D-ribose
Formação do nucleotídeo
Formação de uma molécula de água
A base nitrogenada reage com a pentose, liberando uma 
molécula de água.
Ligação glicosídica
A base nitrogenada e a pentose se ligam por meio de uma 
ligação glicosídica.
Adição do fosfato
O grupo fosfato se liga à pentose, formando o 
nucleotídeo.
Ligação glicosídica
Carbonos' da pentose
Átomos de carbono
Os átomos de carbono do 
açúcar desoxirribose nos 
nucleotídeos do DNA são 
numerados de 1' a 5'.
Numeração
A numeração dos carbonos é 
indicada com um apóstrofo (') 
para diferenciá-los dos 
carbonos da base 
nitrogenada.
Diferença entre 
Nucleosídeo e 
Nucleotídeo
Nucleosídeo
Base nitrogenada + pentose.
Nucleotídeo
Base nitrogenada + pentose + 
fosfato.
Funções extras dos nucleotídeos
Grupamentos 
fosfato
Os nucleotídeos podem ter 
1, 2 ou 3 grupamentos 
fosfato ligados ao carbono 
5' da pentose.
Esses grupamentos são 
denominados α, β e γ, e os 
nucleotídeos são 
classificados como mono, 
di- ou trifosfato.
Nucleosídeos 
trifosfato
Os nucleosídeos trifosfato 
são importantes na 
replicação do DNA, 
fornecendo energia para o 
processo.
Adenosina
ATP (adenosina trifosfato) 
AMP (adenosina 
monofosfato)
Nomenclatura dos nucleotídeos
dNTP
dNTP significa desoxinucleotídeo tri-fosfato.
Ligação fosfodiéster
Ligação Fosfodiéster
Os nucleotídeos são unidos por 
ligações fosfodiéster.
Formação da Ligação
O 5'-fosfato de um nucleotídeo liga-se 
ao 3'-hidroxila do nucleotídeo 
adjacente.
Esqueleto de Açúcar-Fosfato
Essa ligação forma o "esqueleto de 
açúcar-fosfato" da molécula de ácido 
nucleico.
Ligação fosfodiéster
As unidades nucleotídicas são ligadas covalentemente.
A ligação fosfodiéster confere uma carga negativa à molécula de DNA.
GR
*Polaridade (sentido) da cadeia simples de DNA
Extremidade livre!
Qual a polaridade da fita?
Fita de DNA ou RNA?
Qual a polaridade da fita?
A polaridade da fita de DNA ou RNA é determinada pela orientação dos 
nucleotídeos.
A extremidade 5' possui um grupo fosfato livre, enquanto a extremidade 3' 
possui um grupo hidroxila livre.
Estrutura do DNA
Sulco 
maior
Sulco 
menor
Estrutura da molécula de DNA
Duas Cadeias
A molécula de DNA é composta por 
duas cadeias polinucleotídicas.
Dupla-Hélice
As cadeias se enrolam em uma 
dupla-hélice dextrogira.
Esqueleto
Um esqueleto de açúcar-fosfato 
externo conecta as bases 
nitrogenadas.
Sulcos
A dupla-hélice forma sulcos maior e 
menor.
Cadeias polinucleotídicas
Orientação antiparalela
Complementaridade das Bases
G ≡ C
Guanina e citosina formam três ligações de hidrogênio.
A = T
Adenina e timina formam duas ligações de hidrogênio.
Estabilizando a dupla-hélice...
Pontes de Hidrogênio
As bases nitrogenadas são ligadas por 
pontes de hidrogênio no centro da molécula 
de DNA.
Empilhamento Hidrofóbico
O efeito hidrofóbico contribui para a 
estabilidade da molécula de DNA.
Interações de van der Waals
As bases se empilham, criando interações 
de van der Waals.
Formas do DNA
1 DNA B
Forma mais comum em 
condições fisiológicas 
normais. Possui 10 pares de 
bases por volta e é a forma 
mais hidratada.
2 DNA A
Possui 11 pares de bases por 
volta e é menos hidratada. 
Interage mais com proteínas.
3 DNA Z
Hélice levogira com 11 pares de bases por volta. Apresenta estrutura 
em zigue-zague.
B A Z
Separação e Reassociação das Fitas de DNA
Desnaturação (reversível)
– Quebra das pontes de hidrogênio 
• Aquecimento ou elevação do pH ou enzimática
– A ligação fosfodiéster não é afetada!
Renaturação
– Anelamento
– Fitas simples encontram fita complementar
– Resfriamento gradual ou retorno ao pH
Temperatura de desnaturação
1 Ponto de fusão
50% do DNA está 
desnaturado. Importante 
para processos in vivo de 
replicação e transcrição.
2 Conteúdo G-C
Influencia a temperatura de 
desnaturação.
3 Efeitos ópticos
Efeito hipocrômico na dupla fita e hipercrômico nas fitas simples.
Supertorção do DNA
Definição
"Espiral de um espiral" - forma de compactação do DNA.
Importância
Permite maior compactação do material genético.
Por que supertorcer?
1Tensão estrutural
A supertorção é uma manifestação das tensões estruturais 
no DNA.
2 Acomodação de tensão
A tensão é geralmente acomodada pela supertorção, não 
pela separação das fitas.
3Energia
A supertorção exige menos energia que a quebra das 
pontes de hidrogênio.
Segmento de 84 pb
10,5 pb por volta 
84pb/7 voltas
12 pb por volta
“achatamento” 
Como desenrolar o DNA?
Topoisomerase
Enzima responsável pelo 
relaxamento do DNA 
supertorcido.
Função
Atua como nuclease reversível, 
clivando e religando ligações 
fosfodiéster.
Importância
Papel crucial durante a 
replicação e transcrição do 
DNA.
Classes
Topoisomerase I e II são as 
principais classes.
Topoisomerase I
Clivagem
Cliva a fita simples do DNA.
Passagem
Passa a fita não clivada através da lacuna.
Religação
Religa a quebra na fita de DNA.
Topoisomerase II
Clivagem
Cliva a dupla-fita do DNA.
Passagem
Passa DNA não clivado através da lacuna.
Religação
Religa a quebra na dupla-fita.
Energia
Processo dependente de ATP.
Topoisomerases: 
Desenlaçamento e 
Desembaraçamento
1 Separação de moléculas
Importante na segregação do 
DNA durante a divisão 
celular.
2 Desembaraçar
Remove emaranhados no 
DNA.
3 Desatar
Desfaz nós no DNA.
Entrelaçamento após 
replicação
“Nó”
Estrutura do RNA
Diferenças do DNA
O RNA possui ribose no esqueleto e uracila no lugar de timina.
Importância
Essas diferenças afetam a estrutura e função do RNA.
RNA x DNA
Estrutura secundária do DNA
1 Conformação
Dobra-se sobre si, formando 
segmentos pareados e 
regiões não pareadas.
2 Orientação
Fitas antiparalelas com 
conformação helicoidal 
inclinada para a direita.
3 Estabilidade
Estabilizada pelas interações de empilhamento de bases.
Tipos de RNA
RNAs mensageiros (mRNAs)
Transcreve a informação dos 
genes aos ribossomos.
RNAs transportadores (tRNAs)
Moléculas adaptadoras que 
traduzem informação do mRNA em 
sequência de aminoácidos.
RNAs ribossomais (rRNAs)
Componentes estruturais dos 
ribossomos que catalisam a 
síntese proteica.
RNAs não codificadores
1 Pequenos (sncRNAs)
Menos de 200 nucleotídeos.
2 Longos (lncRNAs)
Mais de 200 nucleotídeos.
3 Funções
Regulação gênica e remodelamento da cromatina.
"Novo dogma central"
DNA
Molécula de armazenamento genético.
RNA
Molécula intermediária.
Proteína
Produto final da expressão gênica.
Referências bibliográficas
Atividade de montar