Qual o nome da ligação que ocorre entre os pares de bases dos nucleotídeos?

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Como se chama a ligação entre os nucleotídeos?
Que tipo de ligação ocorre entre os pares de bases complementares?
Qual é o nome da ligação que une os nucleotídeos para formação da molécula de DNA?
Como se dá a ligação entre os nucleotídeos na cadeia?

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/

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A sigla DNA significa, traduzindo para o português, ácido desoxirribonucléico. Por essa razão, é comum chamá-la de ADN. Essas moléculas se tratam de ácidos nucléicos e são encontradas, na sua maioria, no núcleo ou na região nucleóide da célula, sendo que também são encontradas nas mitocôndrias e nos cloroplastos.

Estrutura

Estrutura do DNA (clique para ampliar) Ilustração: Webspark / Shutterstock.com

O DNA se constitui de nucleotídeos. Esses nucleotídeos são polímeros constituídos de uma molécula de açúcar com cinco carbonos (pentose), um fosfato (mais especificamente, ácido fosfórico) e uma base nitrogenada. No caso do DNA, o açúcar referido se trata da desoxirribose e as bases nitrogenadas, que podem ser púricas ou pirimídicas, são a adenina, guanina, citosina e a timina. Nesse sentido, as duas primeiras são as púricas e as duas últimas as pirimídicas.

Após entender o que são os nucleotídeos, é necessário que se entenda a organização e a estrutura do DNA. A molécula de DNA é estruturada em cadeias, variando de organismo para organismo, como cadeia simples, dupla e, em raros casos, tripla.

O modelo de DNA humano atual propõe que os nucleotídeos se arranjam em duas cadeias complementares e antiparalelas girando em torno de um eixo. Assim, eles se dispõem aos pares e em cadeia dupla, sendo que suas ligações proporcionam uma disposição em hélice. Por essa razão, o modelo recebeu o nome de dupla hélice do DNA.

Para formar cada uma das cadeias ou fitas, os nucleotídeos se ligam por uma ligação fosfodiéster. Mais especificamente, o carbono 5 da pentose se liga ao grupo fosfato desse mesmo nucleotídeo e o carbono 3 se liga ao grupo fosfato do nucleotídeo seguinte. Uma vez que as cadeias são antiparalelas, ou seja, na mesma direção, mas no sentido inverso, diz-se que a direção das ligações é 3’ 5’ ou 5’ 3’, dependendo de qual das cadeias que se está referindo. Assim, são formadas duas cadeias compostas por uma sequência de nucleotídeos ligados.

Para que os nucleotídeos fiquem pareados, é necessário que essas duas cadeias sejam ligadas. As cadeias se ligam na parte interna da molécula por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de cada uma delas. Entretanto, elas não se ligam aleatoriamente umas com as outras. Esses pares são formados por ligações entre uma base nitrogenada púrica e outra pirimídica. Mais detalhada e obrigatoriamente, a guanina se liga com a citosina e a adenina se liga com a timina. Assim, o DNA se forma com o pareamento dos nucleotídeos que compõem as duas cadeias antiparalelas.

Enfim, a estrutura básica do DNA humano é formada, na parte externa da molécula, pela ligação entre a desoxirribose de um nucleotídeo com o grupo fosfato de outro e, na região interna, pela formação de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.

Funções

Para facilitar a compreensão, vamos fazer uma analogia. Quando comparamos as células a indústrias, dizemos que a membrana é a portaria, que o complexo de Golgi é um setor de armazenamento, processamento e despacho de produtos e também é dito que o núcleo é o setor de gerência ou coordenação. Nesse sentido, o DNA seria, justamente, o gerente ou o coordenador. Isso acontece porque é o DNA que é o responsável pelo controle e comando das funções celulares.

Essa coordenação exercida pelo DNA ocorre por uma complexa sequência de reações envolvendo diversos fatores. Entretanto, é possível explicar de maneira bastante simples. As funções celulares não ocorrem ao acaso ou espontaneamente. Existem diversas moléculas, como proteínas, que regulam, desencadeiam, impedem ou medeiam essas reações. E é nesse sentido que o DNA desempenha seu papel. Essas moléculas, na maior parte das vezes, precisam ser produzidas pelo organismo e o material genético é justamente a “receita” de como produzi-las.

Assim, é possível caracterizar o DNA, como um todo, como uma estrutura que contém informações codificadas que regem os processos vitais das células, tais como produção de macromoléculas, controle dos processos de divisão e diferenciação, entre outros.

Em uma segunda e última análise, é importante destacar que o DNA é o responsável pela transmissão de características herdáveis ou, simplesmente, pela hereditariedade. Essa característica é a responsável pelo fato de uma célula gerada tenha características herdadas da geradora. Isso ocorre porque, na divisão celular, parte (meiose) ou todo (mitose) o material genético de uma célula é passada à célula filha. É importante mencionar que a hereditariedade é vital para a história evolutiva. Apenas por causa dessa característica, as vantagens genéticas podem ser passadas para a prole.

Como se chama a ligação entre os nucleotídeos?

Nos ácidos nucleicos, os nucleotídeos se unem entre si formando polinucleotídeos. Em um polinucleotídeo, os nucleotídeos adjacentes se unem por ligações fosfodiéster entre as moléculas de açúcar e os radicais fosfato.

Que tipo de ligação ocorre entre os pares de bases complementares?

Em genética e biologia molecular um par de bases consiste em dois nucleotídeos opostos e complementares nas cadeias de ADN e ARN que estão conectadas por ligações de hidrogênio (frequentemente chamadas pb ou do inglês base pair, bp).

Qual é o nome da ligação que une os nucleotídeos para formação da molécula de DNA?

O DNA é formado por duas cadeias de polinucleotídeos (fita), que são constituídas por vários nucleotídeos. Os nucleotídeos são unidos uns aos outros por ligações denominadas fosfodiéster (grupo fosfato ligando dois açúcares de dois nucleotídeos).