Nucleotídeo

Nucleotídeo é uma molécula que apresenta três componentes: um açúcar de cinco carbonos (pentose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato. Nucleosídeos são nucleotídeos formados por uma base nitrogenada e uma pentose, sem a presença do grupo fosfato. Os nucleotídeos são moléculas conhecidas, principalmente, por formarem os ácidos nucleicos. Entretanto, alguns nucleotídeos não formam estruturas poliméricas, como é o caso do ATP.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o nucleotídeo
• 2 - Videoaula sobre nucleotídeo
• 3 - O que é nucleotídeo?
• 4 - Função do nucleotídeo
• 5 - Nucleotídeo e a relação com ácidos nucleicos

Resumo sobre o nucleotídeo

• Os nucleotídeos são formados por três componentes básicos: uma pentose, uma base nitrogenada e um ou mais grupos fosfato.

• Um nucleosídeo é um nucleotídeo sem a presença do grupo fosfato.

• Os nucleotídeos são as unidades básicas dos ácidos nucleicos.

• Alguns nucleotídeos não formam estruturas poliméricas, sendo encontrados livres na célula. Esse é o caso do ATP, do AMP cíclico e do GMP cíclico.

• Os nucleotídeos estão relacionados, dentre outras funções, com a transmissão da informação genética e reações de transferência de energia.

• DNA e RNA podem ser diferenciados a partir da análise dos seus nucleotídeos. No DNA, o açúcar é a desoxirribose, enquanto no RNA, é a ribose.

• No que diz respeito às bases nitrogenadas, no RNA a timina não está presente, e sim a uracila, a qual está ausente no DNA.

• As moléculas de RNA ocorrem em cadeias simples. Já o DNA é, em geral, uma dupla hélice.

Videoaula sobre nucleotídeo

O que é nucleotídeo?

O nucleotídeo é a subunidade do DNA e do RNA, ou seja, é a subunidade que forma os ácidos nucleicos. Apesar de serem encontrados formando estruturas poliméricas, como o DNA e o RNA, alguns nucleotídeos são encontrados livres na célula, como o ATP.

De maneira geral, podemos dizer que um nucleotídeo apresenta três partes: uma pentose (açúcar de cinco carbonos), uma base contendendo nitrogênio (base nitrogenada) e um ou mais grupos fosfato. A porção de um nucleotídeo sem a presença do grupo fosfato é chamada de nucleosídeo.

O açúcar presente no nucleotídeo pode ser uma ribose ou uma desoxirribose. A desoxirribose diferencia-se da ribose, pois a desoxirribose possui um átomo de oxigênio a menos ligado ao segundo átomo de carbono do anel. Os nucleotídeos que apresentam ribose em sua composição são denominados ribonucleotídeos, enquanto os que possuem desoxirribose são chamados de desoxirribonucleotídeos. No DNA, o açúcar presente é a desoxirribose; já no RNA, o açúcar é a ribose.

As bases nitrogenadas apresentam um ou dois anéis que incluem átomos de nitrogênio:

• Citosina (C), timina (T) e uracila (U) são bases denominadas pirimidinas e caracterizam-se por possuírem um anel de seis átomos.

• Guanina (G) e a adenina (A) são bases denominadas purinas e destacam-se por possuírem um anel de seis átomos fusionado a um anel de cinco átomos.

No DNA, as bases encontradas são a adenina, guanina, citosina e timina. Já no RNA ocorrem a adenina, guanina, citosina e uracila.

Função do nucleotídeo

Os nucleotídeos apresentam uma série de funções importantes para os seres vivos, como

• transmissão e armazenamento da informação genética, que ocorre por serem estruturas formadoras dos ácidos nucleicos (DNA e RNA);

• transferência de energia metabólica, que ocorre porque há alguns nucleotídeos que são encontrados livres, como é o caso do ATP;

• regulação do metabolismo, que ocorre porque há o AMP cíclico e o GMP cíclico, que também são nucleotídeos que não formam polímero.

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Nucleotídeo e a relação com ácidos nucleicos

Ácidos nucleicos são polímeros compostos por monômeros denominados nucleotídeos. Em nossas células, os ácidos nucleicos existentes são o ácido desoxirribonucleico, também conhecido como DNA, e o ácido ribonucleico, conhecido como RNA.

Nos ácidos nucleicos, os nucleotídeos se unem entre si formando polinucleotídeos. Em um polinucleotídeo, os nucleotídeos adjacentes se unem por ligações fosfodiéster entre as moléculas de açúcar e os radicais fosfato. Essas ligações dão origem a um padrão de recorrência de unidades açúcar-fosfato, o qual é chamado de cadeia principal de açúcar-fosfato.

Em um polinucleotídeo, as duas extremidades livres são diferentes uma da outra. Em uma extremidade, há o grupo fosfato ligado ao carbono 5’. A outra apresenta um grupo hidroxila ligado ao carbono 3’. Essas extremidades são denominadas 5’ e 3’, respectivamente.

• Diferenças entre a estrutura de DNA e RNA

As estruturas do DNA e do RNA diferenciam-se quanto ao tipo de açúcar e de base nitrogenada presentes em seus nucleotídeos.

• No RNA, os nucleotídeos possuem ribose, e as bases nitrogenadas são adenina, guanina, citosina e uracila.

• No DNA, o açúcar observado é a desoxirribose, e as bases são adenina, guanina, citosina e timina.

Também diferenciam-se quanto ao formato que apresentam:

• O RNA, geralmente, está presente na forma de cadeias individuais de polinucleotídeos.

• O DNA aparece na forma de molécula de fita dupla.

No DNA, os dois polinucleotídeos espiralam-se ao redor de um eixo imaginário, formando uma dupla hélice. As duas cadeias de polinucleotídeos no DNA estão posicionadas de forma antiparalela, ou seja, possuem direção 5’→ 3’ opostas. Na parte externa da hélice, estão as cadeias principais de açúcar-fosfato, enquanto as bases nitrogenadas estão pareadas no interior da hélice. Os pares de bases nitrogenadas se unem por ligações de hidrogênio, mantendo as duas cadeias unidas.

Vale salientar que o pareamento das bases nitrogenadas não acontece de maneira aleatória, ocorrendo apenas entre bases compatíveis. A adenina só pareia com a timina, enquanto a guanina só pareia com a citosina. Isso significa que se uma cadeia de DNA possuir a sequência de bases TCCG, podemos afirmar que sua cadeia complementar possui a sequência AGGC.

No RNA, a timina não está presente, e a adenina pareia com a uracila. Apesar de ocorrerem geralmente em cadeias simples, o pareamento de bases em uma mesma molécula de RNA pode ocorrer e permite que ela adquira estruturas tridimensionais.

Quando abordamos o pareamento de bases, não podemos deixar de citar também a transcrição (produção de RNA), processo em que uma molécula de DNA é usada na produção de uma molécula de RNA.

Nesse processo, uma fita do DNA é usada como molde para a produção de uma molécula de RNA, a qual será construída através do pareamento de bases. Se no molde do DNA existir, por exemplo, uma base adenina, a enzima responsável pela transcrição de DNA em RNA acrescentará um nucleotídeo com base uracila na cadeia de RNA que está sendo formada.

• Videoaula sobre o RNA

Por Vanessa Sardinha dos Santos
Professora de Biologia