Que tipo de ligação química une dois nucleotídeos é por que tem esse nome?

Os nucleotídeos são moléculas presentes nas células formadas por bases nitrogenadas, fosfato e pentose.

A maior parte deles são encontrados unidos, formando os ácidos nucleicos. Uma pequena fração de nucleotídeos ocorre de forma livre.

Eles participam de muitas reações do metabolismo celular, das quais destacam-se:

  • Transferência de energia na forma de ATP
  • Mensageiros químicos
  • Armazenamento e transmissão da informação genética

Estrutura

Um nucleotídeo é formado por três moléculas, as quais variam entre o DNA e o RNA:

  • Base nitrogenada: Bases purinas adenina (A) e guanina (G) e as bases pirimidinas citosina (C), uracila (U) e timina (T).
  • Grupo fosfato (HPO4): Grupo químico derivado do ácido fosfórico. A única porção que não varia no nucleotídeo.
  • Pentose: Um açúcar de 5 carbonos. No DNA temos a desoxirribose e no RNA temos a ribose.
Que tipo de ligação química une dois nucleotídeos é por que tem esse nome?
Estrutura do nucleotídeo

O nucleosídeo é formado apenas pela base nitrogenada e a pentose, nele não ocorre o grupo fosfato.

Saiba mais, leia também:

  • Metabolismo celular
  • Metabolismo energético

Ácidos nucleicos

Os ácidos nucleicos são formados por unidades repetidas dos nucleotídeos. Assim, eles são constituídos por nucleotídeos.

Em nossas células existem dois tipos de ácidos nucleicos, o DNA e o RNA.

O DNA ou ácido desoxirribonucleico é uma molécula longa formada por duas fitas unidas constituídas por nucleotídeos. Ele é responsável por conter todas as informações genéticas.

O RNA ou ácido ribonucleico possui apenas um filamento de nucleotídeos. Ele é responsável pela síntese de proteínas.

Nos ácidos nucleicos, os nucleotídeos estão unidos entre si formando um polinucleotídeo. A ligação ocorre entre o fosfato de um nucleotídeo e a pentose do nucleotídeo seguinte.

Detalhadamente, a ligação se dá através da hidroxila (OH) presente no carbono 5 do grupo fosfato com a hidroxila do carbono 3 da pentose do outro nucleotídeo. Dizemos que esta é uma ligação fosfodiéster.

Que tipo de ligação química une dois nucleotídeos é por que tem esse nome?
Ligação fosfodiéster

Leia também:

  • Diferenças entre DNA e RNA
  • Replicação do DNA
  • Biomoléculas
  • Exercícios sobre DNA
  • Exercícios sobre ácidos nucleicos

Que tipo de ligação química une dois nucleotídeos é por que tem esse nome?

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

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A molécula de ácido desoxirribonucléico (DNA) é constituída por duas cadeias ou fitas de nucleotídeos que se mantêm unidas em dupla hélice por pontes de hidrogênio entre as bases dos nucleotídeos. Esses, por sua vez, são compostos por um grupo fosfato, uma molécula de açúcar de cinco carbonos (uma desoxirribose que possui um átomo de hidrogênio no carbono 2’, diferentemente da ribose, componente do RNA, que apresenta uma hidroxila nessa posição) e bases nitrogenadas que podem ser adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T).

A e G têm estrutura de dois anéis, característica de um tipo de substância chamada purina enquanto C e T têm a estrutura com somente um anel, característica relacionada às pirimidinas.

Na molécula de DNA há o pareamento de uma purina com uma pirimidina e esse pareamento complementar não é ao acaso: A sempre pareia com T, através de duas pontes de hidrogênio, e C sempre pareia com G, por três pontes de hidrogênio. Assim, a quantidade de A sempre é igual a de T e a quantidade de C é a mesma que a de G. No entanto, a quantidade de   A + T não é necessariamente igual à C + G. Em adição, a quantidade total de nucleotídeos pirimidínicos (C + T) é sempre igual à quantidade total de nucleotídeos purínicos (A + G).

As bases só podem parear dessa forma (A com T e C com G) apenas se as duas cadeias polinucleotídicas estiverem em posição antiparalela, ou seja, orientadas em polaridade oposta: a dupla hélice é composta por dois filamentos lado a lado de nucleotídeos que são torcidos e mantidos unidos por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas que estão no interior da hélice (formando uma estrutura como uma escada em espiral) com açúcares e fosfatos voltados para o exterior. No arcabouço de cada filamento os nucleotídeos são ligados covalentemente por ligações fosfodiéster que conecta o carbono 5’ de uma desoxirribose ao carbono 3’ do açúcar adjacente. Desse modo, cada ligação açúcar-fosfato é dita como sendo de polaridade 5’ para 3’. Assim, a molécula bifilamentar de DNA caracteriza-se por dois arcabouços estão em orientação oposta, ou seja, em polaridade inversa.

A complementaridade de pareamento de bases permite que elas sejam compactadas em um arranjo mais favorável energeticamente no interior da fita dupla e que cada molécula de DNA contenha uma sequência de nucleotídeos que é exatamente complementar à sequência nucleotídica da fita antiparalela.

Portanto, a forma helicoidal do DNA depende do empilhamento das bases que confere estabilidade a molécula de DNA, excluindo moléculas de água dos espaços entre os pares de bases no interior da dupla hélice, e do pareamento das bases nos filamentos de polaridade inversa.

Fontes:
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. 3ª edição. Editora Artmed, v. único, 2011.
GRIFFITHS, A.J.F, et al. Introdução à Genética. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan, v.único, 2009.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/genetica/estrutura-do-dna/

Que tipo de ligação une os nucleotídeos?

Em um polinucleotídeo, os nucleotídeos adjacentes se unem por ligações fosfodiéster entre as moléculas de açúcar e os radicais fosfato. Essas ligações dão origem a um padrão de recorrência de unidades açúcar-fosfato, o qual é chamado de cadeia principal de açúcar-fosfato.

Que tipo de ligação química existe entre dois nucleotídeos de uma mesma fita de DNA?

A ligação entre os nucleotídeos de uma fita é extremamente forte, enquanto a ligação entre as bases de duas fitas é fraca, feita através das chamadas pontes de hidrogênio, a mesma ligação química responsável por manter unidas as moléculas de água no estado líquido e sólido.

O que significa ligação fosfodiéster?

Em biologia molecular, a ligação fosfodiéster é um tipo de ligação covalente que é produzida entre quinhentos grupos, sendo alguns deles: hidroxila (–OH) de um grupo fosfato e duas hidroxilas de outras duas moléculas por meio de uma dupla ligação éster.

Como se chama a ligação que une as duas cadeias do DNA pelas bases nitrogenadas?

E as duas cadeias se ligam através de fracas pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, responsáveis pela manutenção da estrutura de dupla hélice do DNA. Imagem ilustrando como os pares de bases se une por pontes de hidrogênio (as linhas pontilhadas representam as pontes de hidrogênio).