O que são ácidos nucleicos e qual a sua composição química?

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Os ácidos nucleicos são macromoléculas encontradas em todas as células vivas, que constituem os genes, responsáveis pelo armazenamento, transmissão e tradução das informações genéticas. Tais moléculas recebem esse nome devido ao seu caráter ácido e também por terem sido descobertos no núcleo celular, em meados do século XIX.

Existem dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico, mais conhecido pela sigla DNA e o ácido ribonucleico, conhecido como RNA. Os ácidos nucleicos são constituídos por três diferentes componentes:

  • Pentoses: são carboidratos cuja molécula é formada por cinco carbonos. A pentose que forma o DNA é conhecida como desoxirribose, enquanto a do RNA é chamada ribose (daí os nomes desoxirribonucleico e ribonucleico).
  • Bases nitrogenadas: são compostos cíclicos que contêm nitrogênio. As bases nitrogenadas são cinco: adenina, citosina, guanina, timina e uracila; e destas somente as três primeiras são encontradas tanto no DNA quanto no RNA. A base nitrogenada timina ocorre somente no DNA, enquanto a uracila é uma base exclusiva do RNA.
  • Fosfato: um radical derivado da molécula do ácido fosfórico, composto químico responsável pelo caráter ácido dos ácidos nucleicos.

A união das pentoses às bases nitrogenadas e aos fosfatos forma um trio molecular que recebe o nome de nucleotídeo. Ambos os tipos de ácidos nucleicos são compostos por uma sequência de nucleotídeos, que são ligados entre si por meio dos radicais fosfatos, formando longas cadeias polinucleotídicas. Os nucleotídeos detêm grandes quantidades de energia, o que contribui para a realização de diversos processos metabólicos.

Os ácidos nucleicos apresentam uma estrutura espacial bastante complexa e peculiar. As moléculas de DNA são constituídas por duas cadeias polinucleotídicas enroladas uma sobre a outra, o que se assemelha com uma grande escada helicoidal. Essas duas cadeias se unem por meio de pontes de hidrogênio entre determinados pares de bases nitrogenadas: a adenina emparelha-se com a timina, enquanto citosina emparelha-se com guanina.

Já as moléculas de RNA, em geral, são compostas por uma única cadeia, que é enrolada sobre si mesma por meio do emparelhamento das bases complementares num mecanismo semelhante ao do DNA, no entanto, no RNA a adenina emparelha-se com a uracila. Em alguns casos, o RNA também pode ter dupla-fita, como é o caso do mosaico do tabaco.

Além do núcleo celular, o DNA também está presente nas mitocôndrias e nos cloroplastos, organelas capazes de sintetizá-lo. A partir do DNA são transcritas as moléculas de RNA, que podem ser de três tipos principais: RNA mensageiro (RNAm), RNA ribossômico (RNAr) e RNA transportador (RNAt).

Referências:
http://www.simbiotica.org/acidosnucleicos.htm
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_grad2005_2/constituintes/links/acidos.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ácido_nucleico

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/acidos-nucleicos/

Você já ouviu falar em DNA e RNA? Essas duas siglas apontam para dois ácidos nucleicos, compostos químicos essenciais para o desenvolvimento da vida. Por meio deles, os seres vivos são capazes de transmitir informações genéticas para sua prole, sintetizar proteínas e continuar processos bioquímicos importantes para a sobrevivência.

Neste artigo você encontrará as principais informações sobre esses ácidos: a importância deles para a biologia, como eles são diferenciados, os processos que participam, além de exemplos de questões que aparecem no vestibular, com resolução! Acompanhe.

  • O que são ácidos nucleicos? 
  • Estrutura dos ácidos nucleicos
  • Funções dos ácidos nucleicos
  • Diferenças entre os ácidos nucleicos
  • Questão de vestibular sobre ácidos nucleicos
  • Video aula Duplicação do DNA 
  • Aprenda mais biologia com a Coruja!
  • Veja também:

Ácidos nucleicos são compostos presentes em todas as células vivas, eles possuem diversas unidades de nucleotídeos, formando um polímero de caráter ácido. E por estarem associados ao núcleo celular são atribuídos aos termos ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).

O radical “ribo” presente nessa nomenclatura faz referência a um anel de ribose ou desoxirribose presentes nessas estruturas moleculares: um carboidrato cíclico, com ou sem a adição de hidroxilas, como observaremos mais adiante.

Estrutura dos ácidos nucleicos

Os ácidos nucleicos apresentam uma estrutura básica, um conjunto de nucleotídeos, de forma que cada nucleotídeo é formado por um anel de pentose, uma base nitrogenada e um grupamento fosfato, como esquematiza a figura abaixo.

A união de várias unidades nucleotídicas se dá uma por uma ligação do tipo fosfodiéster, entre o grupo fosfato e o açúcar de 5 carbonos — é assim que acontece a polimerização que dá origem ao DNA ou RNA.

As bases nitrogenadas que estão exemplificadas na figura acima podem ser de duas classificações diferentes:

  • Purinas, adenina e guanina, que possuem um anel duplo de carbonos; e
  • Pirimidinas, citosina, timina e uracila, que apresentam o anel de forma simples e única.

Agora, se todos os ácidos nucleicos são formados pela mesma estrutura básica, por que eles possuem nomes diferentes?

O que diferencia o RNA do DNA são modificações nas bases nitrogenadas e na pentose dos nucleotídeos, que permitem diferentes comportamentos para essas cadeias poliméricas. Entenda melhor nos tópicos abaixo.

Estrutura do RNA

As moléculas de nucleotídeos que formam o RNA só podem apresentar 2 das bases pirimídicas: citosina e uracila. Isso significa que para ser considerado RNA, o ácido nucleico não pode conter timina em sua estrutura.

Ao mesmo tempo, a pentose que forma o RNA é chamada de ribose: um anel com três hidroxilas ligadas aos carbonos, além de um heteroátomo entremeado na estrutura, como demonstrado na figura a seguir. 

Imagem: Reprodução/Wikimedia

Na prática, a ribose não se apresentará dessa forma na cadeia polimérica de RNA. Alguns dos grupamentos hidroxila reagem com os fosfatos para formar as ligações fosfodiéster. 

A imagem a seguir mostra um exemplo da molécula de ácido ribonucleico. As letras C, G, A e U indicam, respectivamente, as bases nitrogenadas citosina, guanina, adenina e uracila. 

Imagem: Reprodução/Wikimedia

Estrutura do DNA 

O ácido desoxirribonucleico, por sua vez, só possui as seguintes bases pirimídicas: timina e citosina. Assim, toda molécula polimérica formada por nucleotídeos que possua timina é, com certeza, um DNA.

Outra particularidade do ácido desoxirribonucleico é que ele apresenta uma pentose conhecida como desoxirribose. Na prática, essa afirmação significa que um dos grupamentos hidroxila foi retirado da molécula, que agora contém apenas duas hidroxilas. Veja na figura abaixo como é um monômero de DNA:

Imagem: Reprodução/Wikimedia

Agora que você já conhece a estrutura básica dos nucleotídeos que formam o ácido desoxirribonucleico, acompanhe um esquema de cadeia polimérica de DNA. Note que a uracila não aparecerá entre as bases nitrogenadas.

Imagem: Reprodução/Wikimedia

Um ponto importante na compreensão do DNA é sua forma helicoidal. Ela é construída com ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas complementares, que aparecem sempre aos pares: citosina + guanina ou adenina + timina — uma maneira interessante de lembrar essa interação é guardar a frase “A com T, C com G”. 

Funções dos ácidos nucleicos

Os ácidos nucleicos são responsáveis por armazenar as informações genéticas dos indivíduos e produzir as moléculas estruturais essenciais para o desenvolvimento da vida. 

DNA

Imagem: Reprodução/Wikimedia

Esses dados biológicos são carregados por essas moléculas de DNA, que são transmitidos de geração para geração. Nos humanos, por exemplo, esses dados são organizados nos cromossomos, que ficam no núcleo celular. 

Durante a meiose, formam-se gametas que possuem esses genes. A cada reprodução, gametas femininos e masculinos juntam seus DNAs para originar um novo ser humano. 

A junção entre os genes e os processos que acontecem durante esse processo é o que confere a variabilidade genética dos indivíduos, tanto em procariotos como em eucariotos. 

Esse conceito é muito importante para desenvolver organismos com diferentes características que podem se adaptar a diferentes condições de vida — acontecimento que se comunica com a seleção natural e continuidade das espécies.

Um exemplo de troca genética que influencia na vida humana é a conjugação bacteriana. Uma bactéria pode, a partir de diferentes processos, adquirir genes de outros microrganismos bacterianos.

Ao longo dessas permutas, informações de resistência a antibióticos são trocadas. Isso origina bactérias cada vez mais resistentes aos tratamentos farmacológicos existentes. Atualmente existem, por exemplo, as superbactérias que não morrem mesmo com remédios muito fortes e tóxicos.

RNA

Imagem: Reprodução/Wikimedia

A principal função dos RNAs é participar da produção de proteínas. A partir de genes presentes nos DNAs, os RNAs são capazes de decodificar informações genéticas para a formação de trincas de bases nitrogenadas. 

Cada tríade de bases é traduzida como um aminoácido, por meio de outras moléculas de RNA que aparecem no processo. A cadeia de aminoácidos formada é conhecida como proteína.

Os compostos proteicos compõem a estrutura das células e fazem parte de diversos processos bioquímicos essenciais à sobrevivência. A hemoglobina, por exemplo, é uma proteína presente no sangue periférico humano, responsável pelo transporte de oxigênio desde os pulmões até os outros tecidos do corpo.

Diferenças entre os ácidos nucleicos

DNA RNA
Açúcar Desoxirribose Ribose
Base pirimídica exclusiva Timina Uracila
Função Hereditariedade da informação genética Síntese de proteínas
Localização Núcleo celular Núcleo celular e citoplasma
Estrutura Duas cadeias em formato helicoidal Cadeia nucleotídica única

Questão de vestibular sobre ácidos nucleicos

UDESC 2012

Analise o quadro abaixo:

Assinale a alternativa correta em relação à correspondência entre o número indicado no quadro acima e a característica correspondente do ácido nucleico DNA ou RNA, respectivamente:

a) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina, Timina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose

b) (1) duas, (2) uma, (3) Uracila, (4) Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose

c) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) desoxirribose, (6) ribose

d) (1) duas, (2) uma, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (5) ribose, (6) desoxirribose

e) (1) uma, (2) duas, (3) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila, (4) Adenina, Citosina, Guanina e Timina, (5) desoxirribose, (6) ribose

Para responder a essa questão você pode consultar a tabela de diferenças entre os ácidos nucleicos, de forma que a resposta correta para a questão contém as seguintes informações:

O DNA possui (1) duas fitas de nucleotídeos, que possuem (3) adenina, guanina, citosina e timina em sua estrutura, juntamente com uma (5) desoxirribose. Ao passo que o RNA possui (2) uma fita única de nucleotídeos, com (4) adenina, guanina, citosina e uracila dispostas em moléculas que contêm (6) ribose.

Portanto, a alternativa correta é a letra C.

+ Veja mais em: Como responder questões sobre DNA na prova do vestibular?

Video aula Duplicação do DNA 

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O que são ácidos nucleicos e qual a sua composição química?

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O que são ácidos nucleicos e qual a sua composição?

Os ácidos nucleicos são macromoléculas constituídas por nucleotídeos e que formam dois importantes componentes das células, o DNA e o RNA. Eles recebem essa denominação pelo fato de possuírem caráter ácido e por serem encontrados no núcleo da célula.

Quais os componentes formam os ácidos nucleicos?

Os ácidos nucleicos são formados por nucleotídeos, que são compostos por um ácido fosfórico, um açúcar e uma base nitrogenada (observe esquema a seguir). Esses nucleotídeos estão unidos um ao outro por ligações fosfodiéster estabelecidas entre um açúcar e um fosfato.

Qual a composição química dos ácidos nucleicos DNA e RNA?

O DNA apresenta desoxirribose como açúcar, já o RNA apresenta uma ribose. As bases nitrogenadas presentes no DNA são citosina, guanina, adenina e timina. No RNA, são encontradas a citosina, guanina, adenina e uracila.

Quem são os ácidos nucleicos?

Os ácidos nucleicos são polímeros formados por moléculas conhecidas como nucleotídeos. Os mais conhecidos são o ácido ribonucleico (RNA) e o ácido desoxirribonucleico (DNA). Eles são responsáveis pela tradução e codificação de informações que determinarão a síntese de proteínas.