Bases Nitrogenadas - Definição e Estruturas
As bases nitrogenadas são encontradas no DNA e no RNA. Shunyu Fan / Getty Images
Uma base nitrogenada é uma molécula orgânica que contém o elemento nitrogênio e funciona como base em reações químicas. A propriedade básica deriva de o par de elétrons solitário no átomo de nitrogênio.
As bases nitrogenadas também são chamadas de nucleobases porque desempenham um papel importante como blocos de construção de os ácidos nucleicos ácido desoxirribonucleico ( ADN ) e ácido ribonucleico ( RNA ).
Existem duas classes principais de bases nitrogenadas: purinas e pirimidinas . Ambas as classes se assemelham à molécula piridina e são moléculas planares apolares. Como a piridina, cada pirimidina é um único anel orgânico heterocíclico. As purinas consistem em um anel de pirimidina fundido com um anel de imidazol, formando uma estrutura de anel duplo.
01 de 07As 5 principais bases nitrogenadas
As bases nitrogenadas se ligam a bases complementares no DNA e RNA. Shunyu Fan / Getty Images
Embora existam muitas bases nitrogenadas, as cinco mais importantes a serem conhecidas são as bases encontradas em ADN e ARN , que também são usados como transportadores de energia em reações bioquímicas. Estes são adenina, guanina, citosina, timina e uracila. Cada base tem o que é conhecido como uma base complementar à qual se liga exclusivamente para formar DNA e RNA. As bases complementares formam a base do código genético.
Vamos dar uma olhada nas bases individuais...
02 de 07adenina
Molécula de base nitrogenada adenina purina. BIBLIOTECA DE FOTOS DE MOLEKUUL/SCIENCE / Getty Images
Adenina e guanina são purinas. A adenina é frequentemente representada pela letra maiúscula A. No DNA, sua base complementar é a timina. A fórmula química da adenina é C5H5N5. No RNA, a adenina forma ligações com a uracila.
Adenina e as outras bases ligam-se a grupos fosfato e ao açúcar ribose ou 2'-desoxirribose para formar nucleotídeos . Os nomes dos nucleotídeos são semelhantes aos nomes das bases, mas têm a terminação '-osina' para purinas (por exemplo, adenina forma trifosfato de adenosina) e terminação '-idina' para pirimidinas (por exemplo, citosina forma trifosfato de citidina). Os nomes dos nucleotídeos especificam o número de grupos fosfato ligados à molécula: monofosfato, difosfato e trifosfato. São os nucleotídeos que atuam como blocos de construção de DNA e RNA. As ligações de hidrogênio se formam entre a purina e a pirimidina complementar para formar a forma de dupla hélice do DNA ou atuar como catalisadores nas reações.
03 de 07Guanina
Molécula de base nitrogenada guanina purina. BIBLIOTECA DE FOTOS DE MOLEKUUL/SCIENCE / Getty Images
Guanina é uma purina representada pela letra maiúscula G. Sua fórmula química é C5H5N5O. Tanto no DNA quanto no RNA, a guanina se liga à citosina. O nucleotídeo formado pela guanina é a guanosina.
Na dieta, as purinas são abundantes em produtos cárneos, principalmente de órgãos internos, como fígado, cérebro e rins. Uma quantidade menor de purinas é encontrada em plantas, como ervilhas, feijões e lentilhas.
04 de 07
Timina
Molécula de base nitrogenada timina pirimidina. BIBLIOTECA DE FOTOS DE MOLEKUUL/SCIENCE / Getty Images
A timina também é conhecida como 5-metiluracil. A timina é uma pirimidina encontrada no DNA, onde se liga à adenina. O símbolo da timina é uma letra maiúscula T. Sua fórmula química é C5H6NdoisOdois. Seu nucleotídeo correspondente é a timidina.
05 de 07
Citosina
Molécula de base nitrogenada citosina pirimidina. LAGUNA DESIGN / Getty Images
A citosina é representada pela letra maiúscula C. No DNA e no RNA, ela se liga à guanina. Três ligações de hidrogênio se formam entre a citosina e a guanina no pareamento de bases Watson-Crick para formar o DNA. A fórmula química da citosina é C4H4N2O2. O nucleotídeo formado pela citosina é a citidina.
06 de 07Uracilo
Molécula de base nitrogenada de uracil pirimidina. BIBLIOTECA DE FOTOS DE MOLEKUUL/SCIENCE / Getty Images
O uracil pode ser considerado timina desmetilada. Uracila é representada pela letra maiúscula U. Sua fórmula química é C4H4NdoisOdois. Dentro ácidos nucleicos , é encontrado no RNA ligado à adenina. A uracila forma o nucleotídeo uridina.
Existem muitas outras bases nitrogenadas encontradas na natureza, além de que as moléculas podem ser encontradas incorporadas em outros compostos. Por exemplo, anéis de pirimidina são encontrados em tiamina (vitamina B1) e barbituatos, bem como em nucleotídeos. Pirimidinas também são encontradas em alguns meteoritos, embora sua origem ainda seja desconhecida. Outras purinas encontradas na natureza incluem xantina, teobromina e cafeína.
07 de 07Revisar o pareamento de bases
PASIEKA / Getty Images
No DNA, o pareamento de bases é:
- NO
- G - C
No RNA, a uracila toma o lugar da timina, então o pareamento de bases é:
- PARA O
- G - C
As bases nitrogenadas estão no interior do a dupla hélice do DNA , com os açúcares e porções de fosfato de cada nucleotídeo formando a espinha dorsal da molécula. Quando uma hélice de DNA se divide, como transcrever DNA , bases complementares se ligam a cada metade exposta para que cópias idênticas possam ser formadas. Quando RNA atua como um modelo para fazer DNA, portradução, bases complementares são usadas para fazer a molécula de DNA usando a sequência de bases.
Por serem complementares entre si, as células requerem quantidades aproximadamente iguais de purinas e pirimidinas. Para manter o equilíbrio em uma célula, a produção de purinas e pirimidinas é auto-inibidora. Quando um é formado, inibe a produção de mais do mesmo e ativa a produção de sua contraparte.