Ligações Fosfodiéster

Visão Geral

A ligação fosfodiéster é criada quando uma molécula de ácido fosfórico (H₃PO₄) é ligada a dois grupos hidroxilo (–OH) de duas outras moléculas, formando duas ligações éster e removendo duas moléculas de água. A ligação fosfodiéster é comumente encontrada em ácidos nucleicos (DNA e RNA) e desempenha um papel crítico na sua estrutura e função.

As Ligações Fosfordiéster Ligam os Nucleótidos

O DNA e o RNA são polinucleótidos, ou longas cadeias de nucleótidos, ligados entre si. Os nucleótidos são compostos por uma base de nitrogénio (adenina, guanina, timina, citosina ou uracilo), um açúcar pentose e uma molécula de fosfato (PO₄^{3−). Em uma cadeia de polinucleótidos, os nucleótidos são ligados por ligações fosfodiéster. Uma ligação fosfodiéster ocorre quando o fosfato forma duas ligações éster. A primeira ligação éster já existe entre o grupo fosfato e o açúcar de um nucleótido. A segunda ligação é formada ao reagir com um grupo hidroxilo (–OH) em uma segunda molécula. Cada formação de uma ligação éster remove uma molécula de água.}

Dentro da célula, um polinucleótido é construído a partir de nucleótidos livres que têm três grupos de fosfato ligados ao carbono 5^o do seu açúcar. Esses nucleótidos são, portanto, chamados de nucleótidos trifosfato. Durante a formação de ligações fosfodiéster, dois fosfatos são perdidos, deixando o nucleótido com um grupo de fosfato que é anexado ao carbono 5^o por uma ligação éster. A segunda ligação éster é formada entre a molécula de fosfato 5^o do nucleótido e o grupo hidroxilo 3^o do açúcar em outro nucleótido. Uma classe de enzimas chamadas polimerases catalisa, ou acelera, a formação de ligações fosfodiéster.

As ligações fosfodiéster em uma cadeia de polinucleótidos formam um padrão alternado de resíduos de açúcar e fosfato, o esqueleto de açúcar-fosfato. As ligações fosfodiéster dão direcionalidade a uma cadeia de polinucleótidos. A cadeia de polinucleótidos tem um grupo livre de fosfato 5^o em um terminal e um grupo hidroxilo 3^o livre no outro. Esses terminais são referidos como o terminal 5^o e o terminal 3^o, respectivamente. A direcionalidade dos ácidos nucleicos é essencial para a replicação do DNA e a síntese de RNA.