Name: nucleic acids and genetic information
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 3 min 14 s
Channel: JoVE

Os &#xE1;cidos nucleicos s&#xE3;o pol&#xED;meros de nucleot&#xED;deos, mon&#xF3;meros compostos por um a&#xE7;&#xFA;car pentose, um grupo fosfato e uma base de nitrog&#xE9;nio. Dentro da mol&#xE9;cula de a&#xE7;&#xFA;car, os cinco carbonos s&#xE3;o numerados de um a cinco primes com cada nota&#xE7;&#xE3;o revelando qual grupo est&#xE1; ligado a ela. Por exemplo, o segundo carbono pode ser anexado a um item de hidrog&#xE9;nio, criando um a&#xE7;&#xFA;car desoxirribose como no &#xE1;cido desoxirribonucleico ou DNA.Alternativamente, um grupo hidroxilo pode ocorrer naquele espa&#xE7;o, formando um a&#xE7;&#xFA;car ribose, como no &#xE1;cido ribonucleico ou RNA. Para formar a estrutura alternada do a&#xE7;&#xFA;car fosfato, o carbono cinco est&#xE1; ligado ao grupo fosfato. Isso se conecta ao carbono tr&#xEA;s prim&#xE1;rio do pr&#xF3;ximo nucleot&#xED;deo, criando uma cadeia via liga&#xE7;&#xE3;o fosfodi&#xE9;ster.Esse arranjo dita a direccionalidade, a sequ&#xEA;ncia na qual os &#xE1;cidos nucleicos s&#xE3;o lidos, cinco a tr&#xEA;s em uma &#xFA;nica fita. O &#xFA;ltimo carbono importante, um prime, est&#xE1; ligado a uma base de nitrog&#xE9;nio com uma de duas estruturas em anel. As pirimidinas, como citosina, timina e uracilo t&#xEA;m um &#xFA;nico anel, enquanto purinas, adenina e guanina, cont&#xEA;m an&#xE9;is duplos.As liga&#xE7;&#xF5;es de hidrog&#xE9;nio entre as bases de nitrog&#xE9;nio de duas fitas separadas criam a dupla h&#xE9;lice de DNA. A guanina sempre se relaciona com a citosina, e a adenina com a timina. O RNA cont&#xE9;m uracilo em vez de timina, e permanece como uma &#xFA;nica fita.

Travers, Andrew e Georgi Muskhelishvili. "Estrutura e função do DNA." The FEBS Journal 282, nº 12 (2015): 2279–95. [<a href="https://doi.org/10.1111/febs.13307" target="__blank">Fonte</a>]

o que são Ácidos nucleicos?

Nucleic Acids

<h4>Vis&#xE3;o Geral</h4>
 
 &#xC1;cidos nucleicos s&#xE3;o longas cadeias de nucle&#xF3;tidos ligados por liga&#xE7;&#xF5;es fosfodi&#xE9;ster. Existem dois tipos de &#xE1;cidos nucleicos: o &#xE1;cido desoxirribonucleico, ou DNA, e o &#xE1;cido ribonucleico, ou RNA. Os nucle&#xF3;tidos no DNA e no RNA s&#xE3;o compostos por um a&#xE7;&#xFA;car, uma base de nitrog&#xE9;nio e uma mol&#xE9;cula de fosfato.
 
 <h4>&#xC1;cidos Nucleicos S&#xE3;o o Material Gen&#xE9;tico da C&#xE9;lula</h4>
 
 O material heredit&#xE1;rio de uma c&#xE9;lula &#xE9; composto por &#xE1;cidos nucleicos, que permitem que organismos vivos transmitam informa&#xE7;&#xF5;es gen&#xE9;ticas de uma gera&#xE7;&#xE3;o para outra. Existem dois tipos de &#xE1;cidos nucleicos: o &#xE1;cido desoxirribonucleico (DNA) e o &#xE1;cido ribonucleico (RNA). DNA e RNA diferem ligeiramente na sua composi&#xE7;&#xE3;o qu&#xED;mica, mas desempenham pap&#xE9;is biol&#xF3;gicos totalmente diferentes.
 
 <h4>&#xC1;cidos Nucleicos S&#xE3;o Pol&#xED;meros de Nucle&#xF3;tidos</h4>
 
 Quimicamente, &#xE1;cidos nucleicos s&#xE3;o polinucle&#xF3;tidos&#x2014;cadeias de nucle&#xF3;tidos. Um nucle&#xF3;tido &#xE9; composto por tr&#xEA;s componentes: um a&#xE7;&#xFA;car pentose, uma base de nitrog&#xE9;nio e um grupo fosfato. O a&#xE7;&#xFA;car e a base juntos formam um nucle&#xF3;sido. Assim, um nucle&#xF3;tido &#xE9; &#xE0;s vezes referido como um monofosfato nucle&#xF3;sido. Cada um dos tr&#xEA;s componentes de um nucle&#xF3;tido desempenha um papel fundamental na montagem geral dos &#xE1;cidos nucleicos.
 
 Como o nome sugere, um a&#xE7;&#xFA;car pentose tem cinco &#xE1;tomos de carbono, que s&#xE3;o rotulados 1o, 2o, 3o, 4o, e 5o. O a&#xE7;&#xFA;car pentose no RNA &#xE9; a ribose, o que significa que o carbono 2o carrega um grupo hidroxilo. O a&#xE7;&#xFA;car no DNA &#xE9; a desoxirribose, o que significa que o carbono 2o est&#xE1; ligado a um &#xE1;tomo de hidrog&#xE9;nio. O a&#xE7;&#xFA;car est&#xE1; anexado &#xE0; base de nitrog&#xE9;nio no carbono 1o e a mol&#xE9;cula de fosfato no carbono 5o.
 
 <h4>Os Nucle&#xF3;tidos Ligam-se por Liga&#xE7;&#xF5;es Fosfodi&#xE9;ster</h4>
 
 A mol&#xE9;cula de fosfato ligada ao carbono 5o de um nucle&#xF3;tido pode formar uma liga&#xE7;&#xE3;o covalente com o grupo hidroxilo do 3o de outro nucle&#xF3;tido, ligando os dois nucle&#xF3;tidos. Este v&#xED;nculo covalente &#xE9; chamado de liga&#xE7;&#xE3;o fosfodi&#xE9;ster. A liga&#xE7;&#xE3;o fosfodi&#xE9;ster entre nucle&#xF3;tidos cria um esqueleto de a&#xE7;&#xFA;car e fosfato alternado em uma cadeia de polinucle&#xF3;tidos. Ligar o terminal 5o de um nucle&#xF3;tido ao terminal 3o de outro d&#xE1; direcionalidade &#xE0; cadeia de polinucle&#xF3;tidos, o que desempenha um papel fundamental na replica&#xE7;&#xE3;o do DNA e na s&#xED;ntese de RNA. Em um terminal da cadeia de polinucle&#xF3;tidos, chamado terminal 3o o a&#xE7;&#xFA;car tem um grupo de hidroxilo 3o livre. No outro terminal, o terminal 5o, o a&#xE7;&#xFA;car tem um grupo de fosfato 5o livre.
 
 <h4>Pirimidinas e Purinas S&#xE3;o as Duas Principais Classes de Bases de Nitrog&#xE9;nio</h4>
 
 As bases de nitrog&#xE9;nio s&#xE3;o mol&#xE9;culas que cont&#xEA;m um ou dois an&#xE9;is compostos por &#xE1;tomos de carbono e nitrog&#xE9;nio. Essas mol&#xE9;culas s&#xE3;o chamadas de &#x201C;bases&#x201D; porque s&#xE3;o quimicamente b&#xE1;sicas, e podem ligar-se a i&#xF5;es de hidrog&#xE9;nio. Existem duas classes de bases de nitrog&#xE9;nio: pirimidinas e purinas. As pirimidinas t&#xEA;m uma estrutura em anel de seis membros, enquanto que as purinas s&#xE3;o compostas por um anel de seis membros fundido com um anel de cinco membros. As pirimidinas incluem citosina (C), timina (T) e uracilo (U). As purinas incluem adenina (A) e guanina (G).
 
 Citosina, adenina e guanina est&#xE3;o presentes tanto no DNA como no RNA. No entanto, a timina &#xE9; espec&#xED;fica do DNA, e o uracilo &#xE9; encontrado apenas no RNA. As purinas e pirimidinas podem formar liga&#xE7;&#xF5;es de hidrog&#xE9;nio entre si em um padr&#xE3;o particular, baseado na presen&#xE7;a de grupos qu&#xED;micos complementares que s&#xE3;o an&#xE1;logos a pe&#xE7;as de um puzzle. Em condi&#xE7;&#xF5;es celulares normais, a adenina forma liga&#xE7;&#xF5;es de hidrog&#xE9;nio com a timina (no DNA) ou com o uracilo (no RNA), enquanto que a guanina forma liga&#xE7;&#xF5;es de hidrog&#xE9;nio com a citosina. Este emparelhamento complementar de bases &#xE9; fundamental para a estrutura e fun&#xE7;&#xE3;o do DNA.
 
 <h4>Estrutura do DNA e RNA</h4>
 
 O DNA adota uma dupla estrutura helicoidal dentro da c&#xE9;lula. Uma h&#xE9;lice dupla &#xE9; composta por duas sequ&#xEA;ncias de polinucle&#xF3;tidos, chamadas de cadeias, que rodam em volta uma da outra de forma helicoidal (ou seja, espiral). As duas cadeias est&#xE3;o em orienta&#xE7;&#xF5;es opostas, ou s&#xE3;o &#x201C;antiparalelas&#x201D; umas com as outras, o que significa que o terminal 5o de uma cadeia est&#xE1; perto do terminal 3o da outra. As duas cadeias s&#xE3;o mantidas juntas atrav&#xE9;s do emparelhamento complementar de bases (por exemplo, citosina com guanina).
 
 Em uma dupla h&#xE9;lice de DNA, o esqueleto de a&#xE7;&#xFA;car-fosfato est&#xE1; presente no exterior, enquanto que as bases ligadas a hidrog&#xE9;nio est&#xE3;o no interior. O RNA ocorre principalmente como uma mol&#xE9;cula de uma &#xFA;nica cadeia. A cadeia &#xFA;nica de RNA pode formar estruturas secund&#xE1;rias localizadas atrav&#xE9;s do emparelhamento complementar de bases dentro da mesma cadeia. Diferentes tipos de estruturas secund&#xE1;rias de RNA t&#xEA;m fun&#xE7;&#xF5;es distintas dentro da c&#xE9;lula.

O que são Ácidos Nucleicos?

Nucleic acids are the most important macromolecules for the continuity of life. They carry the cell&#x27;s genetic blueprint and carry instructions for its ...

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Unit 1

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KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMOS-CHAVE E CONCEITOS

nucleic acids and genetic information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life.

DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

Nucleic Acids and Genetic Information

the periodic table and organismal elements

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Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

functional groups

Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

polymers

Polymer Structures and Uses

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials. Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made. The structure of a...

what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

Lipids are a group of biomolecules found in living things. They are known for their role in energy storage and in building cell membranes. This makes them important in many parts of biology. Fats are one common type of lipid. Other lipids include phospholipids and steroids. Each group has a different structure and a different job in the body. Phospholipids are especially important because they help form cell membranes. Steroids also belong to the lipid group, and they have their own distinct...

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Types of Lipids and Their Structure

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end. Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structures and Types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

nucleic acids

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life. DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Learn how DNA and RNA store, copy, and use genetic information in cells. Explore the role of nucleic acids in high school biology.

Nucleic Acids and Genetic Information | JoVE K12

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JoVE Core Biologia Molecular mostra os processos moleculares da célula através de vídeos de animação claros e concisos. Além disso, nos vídeos de Cientistas em ação, a aplicação desses conceitos é demonstrada por meio de experimentos reais em laboratórios modernos.

Nucleic Acids and Genetic Information

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