Estrutura e função dos ácidos nucléicos. Profa. Melissa de Freitas Cordeiro-Silva

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1 Estrutura e função dos ácidos nucléicos Profa. Melissa de Freitas Cordeiro-Silva

2 > Polímeros de nucleotídeos Funções: DNA (ácido desoxirribonucléico) : > Armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNAs > Transmitir as características hereditárias de cada ser vivo RNA (ácido ribonucléico) : ÁCIDOS NUCLEICOS > Responsável pela síntese de proteínas nas células

3 Nucleotídeos Bases purinas: A e G Bases pirimidinas: C, T e U

4 DNA Encontrado no núcleo celular, nas mitocôndrias e cloroplastos Estrutura do DNA dupla hélice: duas cadeias de nucleotídeos complementares: ligadas pelo pareamento de bases específicas antiparalelas: cadeias com sentidos opostos:

5 Desoxirribonucleotídeos

6 Estrutura das bases nitrogenadas A e G: purinas C e T: pirimidinas formadas por anéis de carbono e nitrogênio

7 Erwin Chargaff (década 40): quantidade pirimidina (T+C) = purina (A+G) quantidade A = quantidade T quantidade G = quantidade C Franklin e Wilkins (1952): - obtiveram padrões de difração de raios X do DNA DNA: estrutura duas fitas em forma helicoidal

8 James Watson e Francis Crick (1953): Estrutura molecular do DNA

9 DNA Dupla hélice: Formada pela ligação de duas cadeias nucleotídicas

10 Cadeia nucleotídica: sequência de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster (acúcar-fosfato) C3 desoxirribose Fosfato C5 desoxirribose

11 DNA Cadeias complementares A C G T A T C G C G T A T G C A T A G C G C A T T A G C

12 Pontes de hidrogênio entre A e T e entre G e C Pontes de hidrogênio: ligação fraca entre um átomo eletronegativo e um átomo de hidrogênio (eletropositivo) que está covalentemente ligado a um segundo átomo eletronegativo. >> Largura similar ao longo da dupla fita de DNA

13 DNA Cadeia Antiparalelas

14 A dupla hélice é mantida unida por duas forças: Pontes de hidrogênio Ligações hidrofóbicas (empilhamento das bases) Ligações hidrofóbicas: associação de grupos apolares uns com os outros quando em soluções aquosas Grupo fosfato e açúcar (parte hidrofílica) parte externa Bases nitrogenadas (parte hidrofóbica) parte interna

15 Propriedades físico-químicas ph = 7,0 e temperatura ambiente DNA altamente viscoso Altas temperaturas ou ph extremos DNA desnaturado (pontes de H) ph e temperatura restaurados DNA dupla fita

16

17 Estabilidade da cadeia > relação (C - G)/ (A - T) mais estável é a molécula de DNA

18 Visão tridimensional da dupla hélice TIPOS DE DNA DNA: exibe flexibilidade conformacional Estrutura da molécula muda dependendo da sua composição de bases e do meio em que se encontra Grande maioria do DNA presentes nas células Tipo B (Watson e Crick)

19 Tipo B presença de alta umidade relativa (92%) 10 nucleotídeos por volta/ hélice gira para a direita mais estável em condições fisiológicas Tipo A menos hidratada (soluções com pouca água) 11 nucleotídeos por volta/ hélice gira para a direita Tipo Z 12 nucleotídeos por volta/ hélice gira para a esquerda solução com [ ] de cátions ou sequências (GC)n

20 Comparação das estruturas do DNA A, DNA B e DNA Z Tipos de DNA Direção da hélice Pares de bases por giro Diâmetro da hélice A Giro para direita 11 2,3 nm B Giro para direita 10 1,9 nm Z Giro para esquerda 12 1,8 nm

21 FORMAS DE DNA Forma linear Células eucarióticas Forma circular Bactérias, plasmídeos, mitocôndrias, cloroplastos, alguns vírus e bacteriófagos

22 SUPERENROLAMENTO DO DNA Conformação supertorcida, superenrolada ou super-helicoidal

23 ESTRUTURA DO RNA

24 Diferenças químicas RNA x DNA: açúcar Ribose Desoxirribose

25 Diferenças químicas RNA x DNA: base nitrogenada Uracila Timina

26 Ribonucleotídeos

27 Diferenças estruturais RNA x DNA Fita simples Dupla fita

28 RNA Transfere a informação genética do DNA para as proteínas Tipos: >> RNA transportador (trna) >> RNA mensageiro (mrna) >> RNA ribossômico (rrna) >> RNA nuclear pequeno (snrna) >> micro RNA (mirna) >> RNA curto interferente (sirna)

29 Características dos principais tipos de ácidos nucléicos

30 Como o DNA produz as características das O DNA contém os genes! espécies? GENE: Uma sequência de DNA necessária e suficiente para a síntese de algum produto biológico funcional (RNA ou proteína), com função estrutural ou catalítica. TODO RNA É PRODUZIDO A PARTIR DO DNA (GENE)

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