Ribosa: características, estrutura e funções

A ribose é um açúcar de cinco carbonos que desempenha um papel fundamental na estrutura e função de moléculas biológicas essenciais, como o RNA. Sua estrutura química única permite que ela participe de reações bioquímicas importantes, como a síntese de ácidos nucleicos, bem como a produção de energia nas células. Neste texto, iremos explorar as características, estrutura e funções da ribose, destacando sua importância para a vida e para o funcionamento adequado dos organismos.

Para que serve a ribose no organismo humano?

A ribose é um carboidrato de cinco carbonos presente em todas as células do nosso corpo. Ela desempenha um papel fundamental na produção de energia e na formação de moléculas essenciais para o funcionamento adequado do organismo.

Uma das principais funções da ribose é participar da síntese de ATP, a molécula responsável por armazenar e transportar energia nas células. Sem ribose suficiente, a produção de ATP pode ser comprometida, o que afeta diretamente a capacidade do organismo de realizar suas funções vitais.

Além disso, a ribose também é um componente importante na síntese de nucleotídeos, os blocos de construção do DNA e do RNA. Essas moléculas são essenciais para a replicação celular, a transcrição genética e a síntese de proteínas, processos fundamentais para a manutenção da vida.

Portanto, a ribose desempenha um papel crucial no metabolismo energético e na regulação genética do organismo humano. Garantir uma ingestão adequada de ribose é fundamental para manter a saúde celular e o funcionamento adequado de todos os sistemas do corpo.

Principais funções químicas encontradas na ribose: uma análise detalhada de sua estrutura molecular.

A ribose é um carboidrato de cinco carbonos que desempenha um papel fundamental na síntese de ácidos nucleicos, como o RNA. Sua estrutura molecular é composta por um anel de cinco carbonos, sendo quatro deles ligados a átomos de oxigênio. Essa estrutura cíclica confere à ribose propriedades químicas únicas que a tornam essencial para a vida celular.

Uma das principais funções químicas da ribose é sua participação na formação dos nucleotídeos, que são os blocos construtores do RNA. A ribose está presente na estrutura dos nucleotídeos como parte do açúcar fosfatado, que forma a espinha dorsal da molécula de RNA. Além disso, a ribose também atua como uma fonte de energia nas reações metabólicas, sendo um componente essencial na produção de ATP, a molécula responsável por armazenar e transferir energia nas células.

Outra função importante da ribose é sua capacidade de se ligar a outras moléculas através de ligações glicosídicas, formando polímeros como o RNA. Essas ligações são essenciais para a estabilidade e função das moléculas de ácidos nucleicos, permitindo a transmissão e expressão da informação genética.

Em resumo, a ribose desempenha um papel crucial na síntese de ácidos nucleicos, na produção de energia celular e na formação de moléculas biológicas essenciais para o funcionamento dos organismos vivos. Sua estrutura molecular única e suas propriedades químicas específicas a tornam um componente fundamental para a vida como a conhecemos.

Características estruturais das moléculas de DNA e RNA: o que você precisa saber.

A ribose é um açúcar de cinco carbonos que faz parte da estrutura das moléculas de RNA. A ribose é um componente essencial do RNA, juntamente com as bases nitrogenadas e os fosfatos. A ribose possui um grupo hidroxila (OH) ligado ao carbono 2, o que a difere da desoxirribose, presente no DNA, que possui um hidrogênio ligado ao carbono 2. Essa diferença estrutural entre a ribose do RNA e a desoxirribose do DNA é uma das principais características que distinguem essas duas moléculas.

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A ribose é um açúcar pentose, ou seja, possui cinco átomos de carbono em sua estrutura. Além disso, a ribose está presente na forma de um anel de cinco membros, o que confere estabilidade à molécula de RNA. A ribose é um componente fundamental para a síntese de proteínas e a transmissão de informações genéticas no organismo.

Além de sua função estrutural no RNA, a ribose também desempenha um papel importante na regulação de processos metabólicos e na produção de energia celular. A ribose é essencial para a síntese de ATP, a principal molécula de energia utilizada pelas células.

Em resumo, a ribose é um açúcar de cinco carbonos presente nas moléculas de RNA, fundamental para a transmissão de informações genéticas e a síntese de proteínas. Sua estrutura de anel de cinco membros e a presença do grupo hidroxila no carbono 2 a distinguem da desoxirribose do DNA. Além disso, a ribose desempenha um papel crucial na regulação metabólica e na produção de energia celular.

Características do ácido ribonucleico: conheça as propriedades e funções desse importante composto biológico.

O ácido ribonucleico, ou RNA, é uma molécula essencial para a vida, desempenhando diversas funções dentro das células. Uma das características mais importantes do RNA é a presença da ribosa, um açúcar de cinco carbonos que faz parte da sua estrutura. A ribosa é responsável por dar nome ao RNA e por participar ativamente na síntese de proteínas.

A estrutura do RNA é composta por uma cadeia de nucleotídeos, formada por um grupo fosfato, a ribosa e uma base nitrogenada. Essa sequência de nucleotídeos é responsável por codificar a informação genética e por realizar a síntese de proteínas através do processo de transcrição e tradução.

Além disso, o RNA também desempenha outras funções importantes dentro das células, como o transporte de aminoácidos durante a síntese de proteínas, a regulação da expressão gênica e a defesa contra agentes infecciosos, atuando como molécula de RNA interferente.

Em resumo, a ribosa é um componente fundamental do ácido ribonucleico, conferindo-lhe propriedades únicas que permitem a realização de diversas funções essenciais para a vida. Compreender a importância da ribosa e do RNA é fundamental para entender os processos biológicos que ocorrem no interior das células.

Ribosa: características, estrutura e funções

A ribose é um de cinco – açúcar de carbono que está presente em ribonucleósidos, ribonucleidos e seus derivados. Pode ser encontrado com outros nomes, tais como β-D-ribofuranose, D-ribose e L-ribose.

Os nucleotídeos são os “blocos” constituintes do esqueleto do ácido ribonucleico (RNA). Cada nucleotídeo é composto de uma base que pode ser adenina, guanina, citosina ou uracil, um grupo fosfato e um açúcar, ribose.

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Projeção de Fisher para D e L-Ribosa (Fonte: NEUROtiker [domínio público] via Wikimedia Commons)

Esse tipo de açúcar é especialmente abundante nos tecidos musculares, onde está associado aos ribonucleotídeos, em particular ao trifosfato de adenosina ou ATP, essencial para a função muscular.

A D-ribose foi descoberta em 1891 por Emil Fischer, e desde então muita atenção tem sido dada às suas características físico-químicas e seu papel no metabolismo celular, ou seja, como parte do esqueleto do ácido ribonucleico, ATP e vários coenzimas

No início, isso era obtido apenas a partir da hidrólise do RNA de levedura, até que, na década de 1950, era sintetizado a partir de D-glicose em quantidades mais ou menos acessíveis, permitindo a industrialização de sua produção.

Caracteristicas

A ribose é uma aldopentose comumente extraída como um composto químico puro na forma de D-ribose. É uma substância orgânica solúvel em água, com aparência branca e cristalina. Sendo um carboidrato, a ribose possui características polares e hidrofílicas.

A ribose está em conformidade com a regra comum de carboidratos: possui o mesmo número de átomos de carbono e oxigênio e duas vezes essa quantidade em átomos de hidrogênio.

Através dos átomos de carbono nas posições 3 ou 5, esse açúcar pode se ligar a um grupo fosfato e, se se ligar a uma das bases de nitrogênio do RNA, um nucleotídeo é formado.

A maneira mais comum de encontrar ribose na natureza é como D-ribose e 2-desoxi-D-ribose, esses são componentes de nucleotídeos e ácidos nucleicos. D-ribose é uma parte do ácido ribonucleico (RNA) e 2-desoxi-D-ribose do ácido desoxirribonucleico (DNA).

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Diferenças estruturais entre Ribosa e Desoxirribose (Fonte: Programa de Educação Genômica [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)] via Wikimedia Commons)

Nos nucleotídeos, ambos os tipos de pentose são encontrados na forma β-furânica (anel pentagonal fechado).

Em solução, a ribose livre está em equilíbrio entre a forma aldeído (cadeia aberta) e a forma cíclica β-furanose. No entanto, o RNA contém apenas a forma cíclica β-D-ribofuranose. A forma biologicamente ativa é geralmente a D-ribose.

Estrutura

A ribose é um açúcar derivado da glicose que pertence ao grupo das aldopentoses. Sua fórmula molecular é C5H10O5 e tem um peso molecular de 150,13 g / mol. Por ser um açúcar monossacarídeo, sua hidrólise separa a molécula em seus grupos funcionais.

Possui, como indica a fórmula, cinco átomos de carbono que podem ser encontrados ciclicamente como parte de anéis de cinco ou seis membros. Este açúcar possui um grupo aldeído no átomo de carbono 1 e um grupo hidroxila (-OH) nos átomos de carbono da posição 2 à posição 5 do anel da pentose.

A molécula de ribose pode ser representada na projeção de Fisher de duas maneiras: D-ribose ou L-ribose, com a forma L sendo o estereoisômero e enantiômero da forma D e vice-versa.

A classificação da forma D ou L depende da orientação dos grupos hidroxila do primeiro átomo de carbono após o grupo aldeído. Se este grupo estiver orientado para o lado direito, a molécula que representa Fisher corresponde à D-ribose, caso contrário, se estiver ao lado esquerdo (L-ribose).

A projeção da ribose de Haworth pode ser representada em duas estruturas adicionais, dependendo da orientação do grupo hidroxila no átomo de carbono que é anomérico. Na posição β, o hidroxil é orientado em direção à parte superior da molécula, enquanto a posição α orienta o hidroxil em direção à parte inferior.

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Projeção de Haworth para Ribopiranosa e Ribofuranosa (Fonte: NEUROtiker [Domínio público] via Wikimedia Commons)

Assim, de acordo com a projeção de Haworth, quatro formas possíveis podem ser tomadas: β-D-ribose, α-D-ribose, β-L-ribose ou α-L-ribose.

Quando os grupos fosfato estão ligados à ribose, estes são frequentemente referidos como α, β e Ƴ. A hidrólise do trifosfato de nucleosídeo fornece energia química para conduzir uma ampla variedade de reações celulares.

Funções

Foi proposto que o fosfato de ribose, um produto da decomposição dos ribonucleotídeos, seja um dos principais precursores do furano e tiofenóis, responsáveis ​​pelo cheiro característico da carne.

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Nas células

A plasticidade química da ribose faz com que a molécula esteja envolvida na grande maioria dos processos bioquímicos dentro da célula, alguns como tradução de DNA, síntese de aminoácidos e nucleotídeos, etc.

A ribose atua constantemente como um veículo químico dentro da célula, uma vez que os nucleotídeos podem ter um, dois ou três grupos fosfato ligados covalentemente entre si por ligações anidras. Estes são conhecidos como nucleosídeos mono-, di- e trifosfato, respectivamente.

A ligação entre ribose e fosfato é do tipo éster, a hidrólise dessa ligação libera aproximadamente 14 kJ / mol em condições padrão, enquanto a de cada uma das ligações anidridas libera aproximadamente 30 kJ / mol.

Nos ribossomos, por exemplo, o grupo 2′-hidroxil da ribose pode formar uma ligação de hidrogênio com os vários aminoácidos, o que permite a síntese de proteínas de RNAt em todos os organismos vivos conhecidos.

O veneno da maioria das cobras contém uma fosfodiesterase que hidrolisa nucleotídeos da extremidade 3 ‘que possuem um hidroxil livre, quebrando as ligações entre o 3’ hidroxil da ribose ou desoxirribose.

Em medicina

Em contextos medicinais, é usado para melhorar o desempenho e a capacidade de exercício, aumentando a energia muscular. A síndrome da fadiga crônica também é tratada com esse sacarídeo, bem como fibromialgia e certas doenças das artérias coronárias.

Em termos preventivos, é utilizado para prevenir fadiga muscular, cãibras, dor e rigidez após o exercício em pacientes com o distúrbio herdado da deficiência de moadenilato-desaminase ou da AMP-desaminase.

Referências

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. e Walter, P. (2015). Biologia Molecular da Célula (6a ed.). Nova York: Garland Science.
  2. Angyal, S. (1969). A composição e conformação de açúcares. Angewandte Chemie – Edição Internacional , 8 (3), 157-166.
  3. Foloppe, N. & Mackerell, AD (1998). Propriedades conformacionais das porções desoxirribose e ribose de ácidos nucléicos: Um Estudo Mecânico Quântico, 5647 (98), 6669-6678.
  4. Garrett, R. & Grisham, C. (2010). Bioquímica (4ª ed.). Boston, EUA: Brooks / Cole. Aprendizagem CENGAGE.
  5. Guttman, B. (2001). Nucleotídeos e Nucleosídeos. Academic Press , 1360–1361.
  6. Mathews, C., van Holde, K. & Ahern, K. (2000). Bioquímica (3ª ed.). São Francisco, Califórnia: Pearson.
  7. Mottram, DS (1998). Formação de aromas em carnes e derivados: uma revisão. Food Chemistry , 62 (4), 415-424.
  8. Nechamkin, H. (1958). Algumas derivações etimológicas interessantes da terminologia química. Terminologia Química , 1–12.
  9. Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Princípios de Bioquímica de Lehninger . Edições Omega (5ª ed.). https://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2
  10. Shapiro, R. (1988). Síntese pré-biótica de ribose: uma análise crítica. Origens da vida e evolução da biosfera , 18 , 71–85.
  11. O Merck Index Online. (2018). Recuperado em www.rsc.org/Merck-Index/monograph/m9598/dribose?q=unauthorize
  12. Waris, S., Pischetsrieder, M., & Saleemuddin, M. (2010). Danos no DNA pela ribose: inibição em altas concentrações de ribose. Jornal indiano de Bioquímica e Biofísica , 47 , 148-156.
  13. WebMD (2018). Recuperado em 11 de abril de 2019, em www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-827/ribose
  14. Wulf, P. & Vandamme, E. (1997). Síntese Microbiana de D-Ribose: Desregulação Metabólica e Processo de Fermentação. Avanços em Microbiologia Aplicada , 4 , 167-214.
  15. Xu, Z., Sha, Y., Liu, C., Li, S., Liang, J., Zhou, J., & Xu, H. (2016). Isomerase de L-ribose e isomerase de manose-6-fosfato: propriedades e aplicações para a produção de L-ribose. Microbiologia Aplicada e Biotecnologia , 1–9.

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