Química Geral ⇒ (Química UFSC) DNA Tópico resolvido

[brunoafa]

O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é o material hereditário encontrado nas células de seres humanos e em muitos outros organismos. A informação genética contida no DNA é “armazenada” em um código formado por quatro bases nitrogenadas – guanina, adenina, citosina e timina. As estruturas dessas bases nitrogenadas são fornecidas abaixo

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Sobre o assunto e com base nas informações acima, é correto afirmar que:
01. considerando-se as estruturas químicas da adenina e da timina, observa-se que essas bases nitrogenadas se unem na estrutura do DNA por meio de quatro ligações de hidrogênio.
02. as ligações que mantêm unidas moléculas de citosina e moléculas de guanina na hélice do DNA possuem elevado caráter iônico, já que, em pH fisiológico, os átomos de nitrogênio ligam-se a íons [tex3]H^+[/tex3] para formar espécies positivamente carregadas.
04. as bases nitrogenadas que compõem a estrutura do DNA são formadas por ligações covalentes entre seus átomos.
08. a característica básica atribuída às moléculas nitrogenadas que compõem o DNA é oriunda da capacidade dessas moléculas de perderem íons [tex3]H^+[/tex3]
ligados a átomos de nitrogênio em suas estruturas, em condições de [tex3]pH[/tex3] fisiológico.
16. no DNA, citosina e guanina unem-se por meio de três ligações de hidrogênio.
32. as ligações de hidrogênio que unem moléculas de citosina a moléculas de adenina no DNA são formadas pela interação entre os átomos de oxigênio da molécula de citosina e os elétrons ressonantes da estrutura cíclica nitrogenada da adenina.

Resposta

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GABARITO: 20

[Planck]

Olá brunoafa,

Vamos analisar cada item:

01. considerando-se as estruturas químicas da adenina e da timina, observa-se que essas bases nitrogenadas se unem na estrutura do DNA por meio de quatro ligações de hidrogênio.

Não, no máximo, as bases nitrogenadas se unem por [tex3]3[/tex3] ligações de hidrogênio. Vamos relembrar da famosa relação: [tex3]A[/tex3] com [tex3]T[/tex3], [tex3]C[/tex3] com [tex3]G[/tex3]. O que acontece, quimicamente, é o seguinte:

620px-Base_pair_AT.svg.png (31.38 KiB) Exibido 2110 vezes

620px-Base_pair_GC.svg.png (33.9 KiB) Exibido 2110 vezes

Note que, como o nitrogênio tem um par de elétrons livres, ele liga-se ao hidrogênio da outra base. O mesmo acontece com oxigênio.

02. as ligações que mantêm unidas moléculas de citosina e moléculas de guanina na hélice do DNA possuem elevado caráter iônico, já que, em pH fisiológico, os átomos de nitrogênio ligam-se a íons [tex3]\text{H}^+[/tex3] para formar espécies positivamente carregadas.

Ter caráter iônico (ou covalente) significa ser mais iônico (ou covalente). O caráter iônico compreende a capacidade do elemento em atrair elétrons, ou seja, é dependente de sua eletronegatividade. As pontes de hidrogênio são conhecidas como ligações de três centros dois elétrons. Por definição, a ligação de hidrogênio é, na verdade, uma interação. Nesse contexto, prevalece o caráter covalente da ligação. Os elementos não ficam positiva ou negativamente carregados. Quando dizemos que o DNA tem carga negativa, é por efeito do grupo fosfato que possui um [tex3]O^-[/tex3]. Se a carga de algum elemento das bases nitrogenadas fosse positiva ou negativa, haveriam alguns problemas, como, por exemplo, atuação de radicais livres.

04. as bases nitrogenadas que compõem a estrutura do DNA são formadas por ligações covalentes entre seus átomos.

As ligações entre os elementos que constituem as bases nitrogenadas são todas covalentes.

08. a característica básica atribuída às moléculas nitrogenadas que compõem o DNA é oriunda da capacidade dessas moléculas de perderem íons [tex3]H^+[/tex3]

Fazendo o uso da Teoria de Bronsted-Lowry, o caráter básico é definido pela capacidade do elemento de receber [tex3]\text{H} ^+[/tex3]. Por outro lado, o caráter ácido é o contrário, doar [tex3]\text{H} ^+[/tex3]. Por isso, o item comete um equívoco, relacionando duas ideias antagônicas.

16. no DNA, citosina e guanina unem-se por meio de três ligações de hidrogênio.

Exatamente o que foi demonstrado no item 01.

32. as ligações de hidrogênio que unem moléculas de citosina a moléculas de adenina no DNA são formadas pela interação entre os átomos de oxigênio da molécula de citosina e os elétrons ressonantes da estrutura cíclica nitrogenada da adenina.

Os elétrons ressonantes da estrutura cíclica não participam da interação. Eles são "intocáveis" e garantem a estabilidade das bases nitrogenadas.

Disso, obtemos que os items corretos são 04 e 16.

[brunoafa]

As ligações entre os elementos que constituem as bases nitrogenadas são todas covalentes.

Como saber disso? Sem ter a eletronegativadade, claro.
Que eu saiba só existe a covalente, metálica e iônica, sendo a covalente mais forte.

Note que, como o nitrogênio tem um par de elétrons livres, ele liga-se ao hidrogênio da outra base. O mesmo acontece com oxigênio.

E disso, como sabia dos elétrons livres? Não consegui enxergar isso. Seriam 2 elétrons com o carbono, mais dois com cada hidrogênio e aí dois para ligar com o oxigênio?
Na verdade eu já aprendi em química geral que essa regra do octeto é teórica, na prática é uma simplificação, mas me confundo muito com isso.
Misturo os conceitos, fico sem entender nada.
Essa questão pareceu difícil.

[Planck]

Essa questão pareceu difícil.

Essa questão é bem complicada mesmo, misturou muitos conceitos!

Como saber disso? Sem ter a eletronegativadade, claro.
Que eu saiba só existe a covalente, metálica e iônica, sendo a covalente mais forte.

As ligações covalentes ocorrem, geralmente, entre ametais (e também com ametal-hidrogênio). Nas bases nitrogenadas, só temos ametais e o hidrogênio (a ovelha negra). Se tivéssemos, por exemplo, um [tex3]\text{Fe}[/tex3] ligado à base nitrogenada, haveria, provavelmente, uma ligação iônica.

E disso, como sabia dos elétrons livres? Não consegui enxergar isso. Seriam 2 elétrons com o carbono, mais dois com cada hidrogênio e aí dois para ligar com o oxigênio?

Essa parte dos elétrons livres, foi mais pela prática mesmo. Uma explicação que já li diz que o nitrogênio sofre hibridização, ficando estável com [tex3]5[/tex3] elétrons e com um par livre. A mesma ideia (hibridização) acontece no oxigênio.