2.1. Aspectos básicos da Biologia Molecular

Ácidos nucleicos

Ficha de Aprendizagem

DNA – ácido desoxirribonucleico

O DNA é o suporte universal da informação genética que define as características de cada organismo vivo.

Fig. 1 - Representação da estrutura base de um nucleótido de DNA.

A unidade fundamental do DNA é o nucleótido que resulta da ligação entre:

  • uma base azotada - A-adenina, G-guanina, C-citosina, T-timina;
  • uma pentose (desoxirribose);
  • um grupo fosfato.

As quatro bases heterocíclicas presentes nos nucleótidos de DNA pertencem à família das purinas (A e G) e das pirimidinas (C e T).

Fig. 2 – Bases púricas.

Fig. 3 – Bases pirimídicas.

A designação dada ao nucleótido encontra-se relacionada com a respectiva base azotada que o compõe.

Fig. 4 - Representação estrutural de um desoxirribonucleótido, mais especificamente da desoxitimidina-5'-monofosfato (ou ácido 5'-desoxitimidílico).

O DNA é um ácido nucleíco bicatenário e apresenta duas cadeias de nucleótidos complementares, de acordo com a ligação/emparelhamento (ver figura 5) obrigatório das bases constituintes dos nucleótidos que compõem o DNA: A-T e G-C.

Fig. 5 – Emparalhamento das bases heterocíclicas.

A especificidade do emparelhamento das bases heterocíclicas é devida a efeitos estereoquímicos, de acordo com a existência das bases sob a forma ceto e imina.
Os desoxirribonucleotidos de uma cadeia simples de DNA estão ligados entre si través de uma ligação fosfodiéster entre o carbono 3' do nucleotídeo anterior e o carbono 5' do nucleotídeo posterior. Deste modo, a cadeia de DNA apresenta uma extremidade livre, a 3' com um grupo hidroxilo e uma extremidade 5' livre com um grupo fosfato.

O DNA apresenta uma estrutura secundária sob a forma de “dupla-hélice” (Watson e Crick, 1953), formada por duas cadeias complementares antiparalelas (com sentidos opostos, designando-se uma por 3’-5’ e a outra por 5’-3’), ligadas pelo estabelecimento de pontes de hidrogénio entre as bases azotadas complementares das duas cadeias.

As moléculas de açúcar e os grupos fosfato constituem o esqueleto do ácido nucleíco, que apresenta uma carga exterior negativa, devido à presença dos grupos fosforilo, desprotonados a valores fisiológicos de pH. A hélice dupla do DNA apresenta um diâmetro aproximado de 2 nm, com um espaçamento entre as bases adjacentes de 0.34 nm.

Fig. 6 - Representação da estrutura em hélice dupla de uma molécula de DNA. As duas cadeias antiparalelas são mantidas em coesão por pontes de hidrogénio estabelecidas entre as bases azotadas de cada par de nucleótidos: timina e adenina (estabelecem duas pontes de H) ou citosina e guanina (estabelecem três pontes de H).

Conteúdo gentilmente cedido por: IST
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