Descreva a composição de um nucleotídeo e explique como nucleotídeos se polimerizam para formar ácidos nucleicos.

Passo 1

Um nucleotídeo é a unidade monomérica que forma os ácidos nucleicos (DNA e RNA). Cada nucleotídeo é composto de três partes principais:
  • uma base nitrogenada (ou simplesmente “base”),
  • um açúcar de cinco carbonos (pentose),
  • um ou mais grupos fosfato.

Passo 2

Vamos detalhar cada componente:
– Base nitrogenada: pode ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina (citosina, timina no DNA ou uracila no RNA). Essas bases carregam a informação codificada pela sequência de nucleotídeos.
– Açúcar (pentose): no DNA é a desoxirribose, no RNA é a ribose. A diferença está num oxigênio no carbono 2′ da ribose que o torna mais reativo (por isso o RNA é mais instável).
– Grupo fosfato: liga-se ao carbono 5′ do açúcar e define a polaridade do nucleotídeo. Em geral, os nucleotídeos usados na síntese vêm como nucleosídeos trifosfato (por exemplo, ATP, GTP), mas a unidade incorporada à cadeia retém um único fosfato, liberando pirofosfato (PPi).

Passo 3

Para entender a ligação entre nucleotídeos, convém lembrar a diferença entre nucleosídeo e nucleotídeo:
– Nucleosídeo = base + açúcar
– Nucleotídeo = nucleosídeo + grupo fosfato

Passo 4

A polimerização acontece via reação de condensação entre o hidroxila no carbono 3′ de um nucleotídeo e o fosfato ligado ao carbono 5′ do próximo. Em termos gerais:
  1. O 3′-OH do açúcar ataca o fosfato α de um nucleosídeo trifosfato livre.
  2. Forma-se uma ligação fosfodiéster 3′ \to 5′, e o pirofosfato (PPi) é liberado.
  3. Esse processo é catalisado por enzimas polimerases (DNA polimerase no caso do DNA; RNA polimerase para o RNA), sempre estendendo a cadeia no sentido 5′ \to 3′.

Passo 5

Como resultado, o ácido nucleico final é uma longa cadeia de açúcares e fosfatos formando “espinha dorsal” poliarreada, com as bases expostas para formar pares de bases (no DNA) ou interagir com proteínas e outros RNAs. A cadeia tem extremidades distintas: uma extremidade 5′ livre (com fosfato) e uma extremidade 3′ livre (com hidroxila).

Resposta

Um nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada, um açúcar de cinco carbonos (desoxirribose no DNA ou ribose no RNA) e pelo menos um grupo fosfato. Para formar ácidos nucleicos, nucleotídeos se ligam em série através de ligações fosfodiéster entre o 3′-OH de um açúcar e o fosfato no carbono 5′ do próximo nucleotídeo, processo que libera pirofosfato e é catalisado por polimerases, resultando em uma cadeia polar com direção 5′ \to 3′.

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