ACIDOS NUCLEICOS

                   São substâncias ácidas presentes no núcleo das células, e estão envolvidas no armazenamento, na transmissão e no processamento das informações genéticas de uma célula. Existem dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico (RNA). O DNA codifica a informação hereditária de um organismo e controla o crescimento e a divisão das células. Ambos são biopolímeros (polinucleotídeos) constituídosde subunidades de nucleotídeos unidas por ligações fosfodiéster.

                   Um dinucleotídeo contém duas subunidades de nucleotídeo, um oligonucleotídeo contém de três a dez subunidades e um polinucleotídeo contém muitas subunidades. Cada nucleotídeo é composto por um carboidrato do grupo das pentoses, um radical fosfato e um composto aromático heterocíclico.

                   Os compostos aromáticos heterocíclicos são chamados bases purínicas e pirimidínicas. Dois compostos aromáticos heterocíclicos contendo nitrogênio (pirimidina e purina), constitui uma unidade estrutural chave dos ácidos nucléicos

 

PIRIMIDINAS E PURINAS

                   A pirimidina e a purina são as bases que constituem os ácidos nucléicos. Uma diferença importante entre as moléculas de DNA e de RNA diz respeito a essas bases nitrogenadas. No DNA existem quatro bases: duas são purinas (adenina e guanina) e duas são pirimidinas (citosina e timina).

                   O RNA também é constituído por somente quatro bases. Três são as mesmas de DNA (adenina, guanina e citosina) e a quarta é a uracila em vez da timina. A timina diferencia da uracila somente por um grupo metila.

                   As purinas e pirimidinas são ligadas ao carbono anomérico do anel furanose através de uma ligação β-glicosídica levando a formação dos nucleosídeos. As purinas estão ligadas pelo N-9 e as pirimidinas pelo N-1.

 

NUCLEOSÍDEOS E NUCLEOTÍDEOS

                   Nucleosídeos são N-glicosídeos, nos quais um nitrogênio da pirimidina ou da purina está ligado ao carbono anomérico de um carboidrato (açúcar). O açúcar no RNA é a ribose e no DNA é a 2’-desoxirribose.

 

 

                   Os nucleotídeos são ésteres do ácido fosfórico dos nucleosídeos. O nucleotídeo é um nucleosídeo com o grupo 5’-OH ou 3’-OH ligado ao ácido fosfórico por meio de uma ligação éster. Os nucleotídeos de DNA onde o açúcar é 2’-desoxirribose são chamados de desoxirribonucleotídeos, enquanto os nucleotídeos de RNA onde o açúcar é a ribose são chamados de ribonucleotídeos.

                   O ATP é a principal molécula armazenadora de energia de praticamente todas as formas de vida da terra. Todas as células necessitam de energia paragarantir sua sobrevivência e reprodução. E o ATP (adenosina-5’-trifosfato) é a forma mais importante de energia química. O ATP está envolvido em várias transformações biológicas, como por exemplo, nas reações defosforilação, onde o ATP transfere uma de suas unidades de fosfato para o grupo –OH de outra molécula. É uma reação de substituição nucleofílica de uma etapa (SN 2).

                   Essa transferencia de um grupo fosfato do ATP para a D-glicose e um exemplo de reacao conhecida como reacao de transferencia de fosforila. Existem tres mecanismos possiveis de uma reacao de transferencia de fosforila que podemos observar nas figuras 12, 13 e 14, respectivamente. Se o ataque nucleofilico vai ocorrrer no ƒ¿, ƒÀ ou ƒÁ-fosforo, vai depender da enzima que catalisa a reacao.Essa e uma reacao catalisada por enzima.

                   Como o ATP tem cargas negativas ele apresenta uma baixa reatividade frente aos nucleófilos porque cargas negativas se repelem. Então para que essa reação aconteça o ATP deve estar ligado ao sítio ativo de uma enzima, para ser estabilizado por cargas positivas, as quais são resíduos de arginina e/ou lisina, e o Mg2+ como mostrado na figura 15. Dessa maneira, os nucleófilos se aproximam imediatamente do ATP, que reage rapidamente.

 

OUTROS NUCLEOTÍDEOS IMPORTANTES

                   O ATP não é o único nulceotídio biologicamente importante. Outro nucleotídeo importante é a adenosina 3’,5’-monofosfato, mais conhecida como AMP cíclico. O AMP cíclico é chamado ‘segundo mensageiro’, pois serve como ponte entre vários hormônios (os primeiros mensageiros) e certas enzimas que regulam as funções celulares. Os nucleotídeos cíclicos são importantes na regulação de reações celulares. A guanosina 5’-fosfato (GTP) é usada no lugar do ATP em algumas reações de transferência de fosforila.