Universidade Federal de Pelotas Instituto de Química e Geociências Departamento de Bioquímica BÁSICA EM IMAGENS

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1 Universidade Federal de Pelotas Instituto de Química e Geociências Departamento de Bioquímica 05 BÁSICA EM IMAGENS - um guia para a sala de aula Nucleotídeos

2 Hierarquia estrutural na organização molecular das células Nível 4: Célula e organelas Nível 3: Complexos Supramoleculares Nível 2: Macromoléculas Nível 1: Unidades Monoméricas Cromossomos DNA Nucleotídeos Membrana Plasmática Aminoácidos Proteínas Celulose Lipídeos Parede Celular Glicídeos

3 1. Introdução nucleotídeos Relação com proteínas Funções gerais das proteínas Expressão gênica (papel central): a informação contida no DNA é expressa através das proteínas; Estrutural (plástica): matéria-prima para a construção e reparo das estruturas celulares; Dinâmica ( atividade biológica ): catálise, transporte, regulação, reserva, defesa, etc.

4 Proteína nucleotídeos Relação com proteínas Síntese de mrna no núcleo Movimento do mrna para o citoplasma Síntese de proteínas CITOPLASMA Ribossomo Polipeptídeo Aminoácidos

5 2. Nucleotídeos nucleotídeos Conceito BASE Ligação N- glicosídicas FOSFATO Estrutura PENTOSE Nucleotídeos são moléculas formadas por 1BN, 1 pentose e 1 ou mais PO 4 - São ésteres fosfóricos dos nucleosídeos

6 nucleotídeos Estrutura a) bases nitrogenadas BASES NITROGENADAS Uracil Adenina Citosina Timina PIRIMIDINA PURINA Guanina Bases nitrogenadas são compostos nitrogenados cíclicos, podendo ser purinas ou pirimidinas

7 nucleotídeos Estrutura b) pentoses β-d-ribose (RNA) PENTOSES 2 tipos Convenção: C das pentoses têm numeração seguida de ' para diferenciar dos C das BN β-d-2-desoxirribose (DNA)

8 Estrutura nucleotídeos c) fosfatos FOSFATOS AMP Fosfato é o ânion do ácido fosfórico, que em ph celular se encontra dissociado ADP Ácido fosfórico Fosfato (P ou Pi) (ph Celular) ATP são normalmente ligados em C5 da pentose tornam os Nt carregados negativamente

9 nucleotídeos Exemplos a) Ribonucleotídeos NH 2 Nucleotídeos Ésteres fosfóricos dos nucleosídeos O O P O O O P O O O P O O N 5' CH N 4' 3' O 2' N N 1' Ponte β 1'-9 AMP (Adenosina monofosfato) Nucleosídeo monofosfatado - NMP ADP (Adenosina difosfato) Nucleoídeo difosfatado - NDP ATP (Adenosina trifosfato) Nucleosídeo trifosfatado - NTP

10 nucleotídeos Exemplos b) Desoxirribonucleotídeos NH 2 O O P O 5' CH 2 N O N Ponte β1'-1 O 4' 3' 1' 2' dcmp (Desoxicitidina monofosfato) Desoxinucleosídeo monofosfatado - dnmp

11 nucleotídeos Nomenclatura é feita pelo nucleosídeo formador BASE NUCLEOSÍDEO ABREV. Nucleosídeos são abreviados por uma letra maiúscula Adenina Adenosina A Guanina Guanosina G Nucleotídeos são abreviados por três letras maiúsculas Citosina Uracil Timina Citidina Uridina Timidina C U T AMP damp UDP ATP Os nomes podem ser confusos, mas as abreviações são claras

12 nucleotídeos Nucleosídeos Base + Pentose = NUCLEOSÍDEO Base + Pentose + Fosfato = NUCLEOTÍDEO

13 nucleotídeos Nomenclatura BASE DESOXIRRIBONUCLEOTÍDEO SÍMBOLO RIBONUCLEOTÍDEO SÍMBOLO Adenina Guanina Citosina Timina Uracila Desoxiadenilato Desoxiadenosina 5 monofosfato Desoxiguanilato Desoxiguanosina 5 monofosfato Desoxicitidilato Desoxicitidina 5 monofosfato Desoxitimidilato Desoxitimidina 5 monofosfato Desoxiuridilato Desoxiuridina 5 monofosfato A, da damp G, dg dgmp C, dc dcmp T, dt dtmp U, du dump Adenilato Adenosina 5 monofosfato Guanilato Guanosina 5 monofosfato Citidilato Citidina 5 monofosfato Timidilato Timidina 5 monofosfato Uridilato Uridina 5 monofosfato A, AMP G, GMP C, CMP T, TMP U, UMP

14 Nomenclatura das BN dos Ácidos Nucléicos nucleotídeos Adenosina 5 monofosfato Desoxiadenosina 5 monofosfato Guanosina 5 monofosfato Desoxiguanosina 5 monofosfato

15 Nomenclatura das BN dos Ácidos Nucléicos nucleotídeos Uridina 5 monofosfato Desoxitimidina 5 monofosfato Citidina 5 monofosfato Desoxicitidina 5 monofosfato

16 nucleotídeos Funções São carreadores de energia química em suas ligações fosfoanidrido facilmente hidrolisáveis ligações fosfoanidrido ATP

17 Funções nucleotídeos São carreadores de energia química em suas ligações fosfoanidrido facilmente hidrolisáveis estão envolvidos nos processos de -obtenção - armazenamento - transporte - utilização da energia química nas células (ATP/ADP) ATP UTP, GTP e CTP reações específicas

18 Funções nucleotídeos São carreadores de energia química em suas ligações fosfoanidrido facilmente hidrolisáveis CH, Lipídeos, Proteínas Polissacarídeos, Lipídeos, Proteínas, Ácidos Nucléicos CATABOLISMO ANABOLISMO CO 2, H 2 O, NH 3 Oses, AAs, AGs, BN O ATP é o elo químico entre o catabolismo e o anabolismo

19 Funções nucleotídeos São Componentes de coenzimas Coenzima A

20 Funções nucleotídeos São Componentes de coenzimas NAD NAD + pode se reduzir a NADH +, ao receber elétrons (na forma de íon hidreto) A forma oxidada, NAD +, é reciclada pela transferência dos elétrons para a cadeia respiratória, enquanto ATP é produzido

21 Funções nucleotídeos São Componentes de coenzimas NADP NADP + é sintetizado a partir do NAD + pela fosforilação no O*, usando ATP NADP + é obtido na via das pentoses fosfato e serve como agente redutor em vias biossintéticas redutivas.

22 Funções nucleotídeos São Componentes de coenzimas FMN FAD flavina adenina dinucleotídeo Coenzimas em reações de oxi-redução no metabolismo energético Mais de 50 flavoproteínas são conhecidas Podem aceitar elétrons de substratos ou então da coenzima NADH

23 Funções nucleotídeos São moléculas sinalizadoras no interior das células AMP cíclico (AMPc)

24 Funções nucleotídeos São precursores dos ácidos nucléicos Ácidos nucléicos são polinucleotídeos Os nucleotídeos são unidos por um fosfato, entre as OH dos C 5 e 3 ligações fosfodiéster DNA extremidade 5 extremidade 3

25 3. Ácidos Nucléicos ácidos nucléicos Conceito Ligação nucleotídica Ligação fosfodiéster

26 3.1. DNA ácidos nucléicos DNA ácido desoxirribonucléico

27 ácidos nucléicos DNA ácido desoxirribonucléico

28 Características ácidos nucléicos Composição em BN Relação quantitativa na composição de BN Pentose Estrutura espacial em dupla hélice

29 Características Composição em BN Pentose Relação quantitativa na composição de BN Estrutura espacial em dupla hélice ácidos nucléicos

30 Localização sub-celular Função ácidos nucléicos

31 ácidos nucléicos 3.2. RNA RNA ácido ribonucléico Características Composição em BN Pentose Tipos (m, t, r)

32 ácidos nucléicos RNAm

33 ácidos nucléicos RNAt

34 ácidos nucléicos RNAr

35 ácidos nucléicos Dogma central da Biologia Molecular DNA Replicação RNA Transcrição Tradução proteína