Biologia e Geologia
«Da Natureza, tire apenas fotos e deixe apenas pegadas»
Crescimento e renovação celular
Vídeo 1: DNA, RNA e síntese de proteínas
Crescimento e renovação celular:
Bibliografia
Vídeo 2: «From DNA to protein»
NOTA: Ligar as legendas no canto inferior direito, caso nao esteja traduzido para português vá ás defenições (ao lado da opção das legendas) e clique em «legendas», depois clique na opção «traduzir» e de seguida escolha a língua para a qual que ser traduzida - Português)
Com os vídeos acima, tirados do youtube, posso dizer que existe semelhanças e diferenças entre cada índividuo devendo-se ao facto de cada organismo ter um programa genético que é herdado dos seus antepassados, mas que não é repetido.
O programa genético está presente no ácido desoxirribonucleico, molécula que cordena toda a atividade celular.
Assim surgem algumas questões, que foram explicadas nos vídeos:
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O que é o DNA?
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Como é constituida a molécula de DNA?
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Como ocorre a replicação do DNA?
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Como é composto o RNA e qual a sua estrutura?
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Como é feita a transcrição do DNA?
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Como é que o código genético funciona?
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Será que podem ocorrer erros na sequência nucleotídica?
O que é DNA?
O DNA é um aglomerado de moléculas que contém material genético. Esse material é determinante para o bom funcionamento dos seres vivos e da formação das suas características físicas. A parte genética é muito importante, pois esta é responsável por carregar essas informações necessárias para produção de proteínas e para a formação do ser vivo. Essa formação é tao importante que se houver alterações no mesmo, pode resultar grandes mudanças, ou seja, mutações, na própria formação do ser vivo. Assim o DNA pode ser explicado resumidamente no vídeo abaixo:
Como é constituída a molécula de DNA?
O DNA orienta-se na produção de proteínas. Sua formação é composta por quatro partes distintas, chamadas nucleotídeos. Essas quatro partes vão se repetindo, em diferentes sequências.
Cada nucleotídeo é um açúcar ligado com um fosfato e uma base azotada que poderá ser: Adenina (A), citosina (C), guanina (G) ou timina (T) (no caso do RNA a timina é substituida por uracilo (U)). Ao longo do DNA podemos ver que este forma uma espécie de esperial, ou seja, é uma molécula em dupla hélice, assim como mostra a figura abaixo.
Existe, ainda, o RNA, que é um outro ácido nucleico. Sua diferença para o DNA é pouca:
Com estas imagens posso concluir que o DNA é formado por dupla hélice, ou seja, tem duas cadeias polinucleotidicas e as bases azotadas presentes no mesmo são: adenina, timina, guanina e citosina, como já foi dito. Porém no RNA a molécula é constituída por uma única cadeia polinucleotídica e as bases azotadas presentes nesta molécula são as mesmas que no DNA com exessão da timina que no RNA passa a ser uracilo.
Cada nucleotidio do RNA e do DNA contém um grupo fosfato, uma base azotada e uma pentose sendo que no RNA a pentose é a ribose e no DNA a pentose é desoxirribose.
Replicação do DNA
Depois de muitos estudos concluiu-se que antes das células se dividirem estas duplicavam o seu DNA, assegurando, assim, a conservação do património genético ao longo das gerações.
A replicação é o processo de duplicação de uma molécula de DNA de dupla cadeia (hélice). Como cada cadeia de DNA contém a mesma informação genética, qualquer uma delas pode servir como molde.
Por isso a replicação do DNA é dita semi-conservativa, como podemos ver na figura abaixo.
Pela imagem acima posso ver que (por ação de enzimas específicas) as duas cadeias separam-se uma da outra ao longo da molécula, havendo rutura das ligações de hidrogénio (ligações que ligam respetivamente as bases azotadas - adenina-timina e guanina-citosina).
Cada uma das cadeias originais serve de molde à formação de uma cadeia complementar, assim dá-se a origem a duas novas moléculas de DNA que asseguram a conservação do património genético, como já foi dito.
Composição e estrutura do RNA
Esta molécula é constituída por apenas uma cadeia polinucleotídica que se pode dobrar e ocorrer o emparelhamento de bases azotadas. A sua quantidade varia de célula para célula sendo pouco estável e existindo por curtos períodos.
Esta molécula apresenta três formas básicas: mensageiro, transferência e ribossómico.
RNA mensageiro (RNAm): Molécula de ácido ribonucleico transcrita apartir de uma cadeia de DNA, que transporta a mensagem para a síntese de proteínas.
RNA de transferência (RNAt): Molécula de ácido ribonucleico que seleciona e transporta um aminoácido adequado e reconhece o codão correspondente do RNAm (Na genética, um codão é uma sequência de três bases nitrogenadas de RNA mensageiro que codificam um determinado aminoácido ou que indicam o ponto de início ou fim de tradução da cadeia de RNAm. Isto significa que cada conjunto de três bases consecutivas é responsável pela codificação de um aminoácido).
RNA ribossómico (RNAr): Molécula de ácido ribonucleico constituinte dos ribossomas (organelos onde é traduzida a mensagem do RNAm).
transcrição do DNA
Podemos imaginar um filamento de DNA com a sequência de bases:
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases:
RNA- UACGGCUUUAAACGC
Código genético
A informação contida no DNA, sob a forma de uma sequência nucleotídica, é copiada para o RNA mensageiro, sendo posteriormente descodificada e traduzida a nível dos ribossomas numa sequência de aminoácidos que constituem uma determinada proteína.
Dizemos que o código genético é universal, pois em todos os organismos da Terra atual ele funciona da mesma maneira, quer seja em bactérias, em uma cenoura ou no homem.
Abaixo temos uma tabela que indica, de acordo com os codões do RNA mensageiro, o aminoácido que irá formar para assim dar origem a uma proteína específica. Ao lado desta tabela podemos ver um exemplo de como iria ficar a sequência de aminoácidos de acordo com o RNA mensageiro.
Vídeo 3: «BBC - Explicando o Conhecimento Sobre o DNA (LEGENDADO)»
Fig. 2: Nucleotídeo
Fig. 1: DNA
Fig. 3: Diferenças entre o DNA e o RNA
Fig. 4: Constituição da molécula de RNA
Fig. 5: A replicação do DNA é dita semiconservativa
Fig. 6: Transcrição do DNA para RNAm
Bibliografia
Bibliografia
Bibliografia
Bibliografia
Bibliografia
Bibliografia
Fig. 7: Como se dá a formação das proteínas - a partir de aminoácidos que podemos ver na tabela a partir dos codões do RNAm
Alteração do material genético
Mutações:
Todos os dias as nossas células produzem constantemente proteínas que contêm aminoácidos obtidos a partir de uma certa sequência. Uma mutação genética é uma alteração nessa mesma sequência nucleotídica.
Nota: Quando as mutações ocorrem ao nível dos gâmetas, mutações germinais,
podem ser transmitidas á geração seguinte; se as mutações têm lugar nas outras
células, mutações somáticas, não são transmissíveis à descendência.
No vídeo podemos ver que as mutações podem ocorrer de diferentes maneiras mas apenas foi referido duas formas diferentes de mutações, assim:
As mutaçoes também podem ocorrer a nível dos cromossomas sendo que, às anomalias em que há alteração do número de cromossomas dá-se o nome de mutações numéricas.
Dentro das mutações também poderá existir alterações no número ou no arranjo dos genes mantendo-se o número de cromossomas dando-se assim o nome de mutações estruturais em que poderá ser por deleção, que é quando é eliminado um segmento de um cromossoma homólogo, por duplicação que é quando há a repetição de um segmento de um cromossoma homólogo, por inversão que é quando há uma nova posição de um segmento e por fim por translocação que é quando há a transferência de um segmento de um cromossoma homólogo.
Exemplos de mutações:
Albinismo, uma anomalia na pigmentação: Resulta de uma hipopigmentação geral. Os índividuos afetados tem cabelos brancos, a pele muito clara e são muito sensíveis ao sol. A íris e a retina são igualmente despigmentadas: a reflexão da luz sobre os vasos sanguíneos dá, por vezes, uma cor vermelha às pupilas. Todas as formas de albinismo são devidas a alterações do material genético que conduzem á ausência de um pigmento, a melanina.
Hemofilia: É uma anomalia resultante da alteração de um gene que regula a síntese de uma proteína sanguínea necessária á sequência de reações que ocorrem na coagulação do sangue. Esta doença tem efeitos patológicos graves, pois um pequeno traumatismo ou ferimento de vasos sanguíneos pode ser perigoso.
Ciclo celular
Assim, com o vídeo que retirei do youtube, posso defenir o que é o ciclo celular:
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Ciclo celular é um conjunto de transformações que decorrem desde a formação de uma célula até ao momento em que ela própria, por divisão, origina duas células-filhas.
Interfase:
O estudo clássico da divisão celular estabelece duas etapas no ciclo celular; de um lado aquela em que a célula se divide originando duas células descendentes e que é caracterizada pela divisão do núcleo (mitose) e a divisão do citoplasma (citocinese). A etapa seguinte, em que a célula não apresenta mudanças morfológicas, é compreendida no espaço entre duas divisões celulares sucessivas e foi denominada de interfase.
O ciclo celular consiste na intérfase e na fase mitótica, que inclui a mitose e a divisão celular (citocinese).
No geral as células passam a maior parte da sua vida em interfase, ou seja, passam cerca de 90% do ciclo celular. A partir da imagem acima posso concluir que este período, interfase, verifica-se o crescimento e a duplicação do conteudo celular, nomeadamente da componente cromossómicos.
Técnicas especiais de estudo permitiram demostrar que a duplicação do DNA ocorre num determinado período da interfase o que permitiu a divisão desta em 3 estágios sucessivos, G1, S e G2.
Onde G1 compreende o tempo decorrido entre o final da mitose e início da síntese. O período S corresponde ao período de duplicação do DNA e o período G2, o período entre o final da síntese (ou periodo S) e o início da mitose.
A intérfase divide-se em três fases:
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Fase G1: Esta fase corresponde ao intervalo/período que decorre entre o fim da mitose e o início da síntese de DNA. Caracteriza-se por uma intensa atividade biossintética, nomeadamente de proteínas estruturais, enzimas e RNA, havendo ainda formação de organelos celulares e, consequentemente, um crescimento da célula.
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Fase S: ocorre autoreplicação de cada uma das moléculas de DNA. A estas novas moléculas associam-se as respetivas proteínas e, a partir desse momento, cada cromossoma passa a ser constítuido por dois cromatideos ligados pelo centrómero. Nas células animais fora do núcleo, dá-se ainda a duplicação dos centríolos, originando-se dois pares.
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Fase G2: Decorre entre o final da síntese de DNA e o início da mitose. Neste periodo dá-se, subretudo, a síntese de biomoléculas necessárias à divisão celular, como por exemplo, proteínas, que vão ser utilizadas na fase mitótica.
Assim posso concluir que na interfase podemos considerar uma sequência de subfases G1, S e G2, que, dependendo da espécie, do tecido e do estágio de desenvolvimento apresentão duração variável.
Citosinese
Diz respeito á divisão do citoplasma e, portanto á consequente individualização das células-filhas.
Em regra, nos dois últimos estágios da mitose, no fim da anáfase e na telófase, forma-se na zona do plano equatorial um anel contráctil de filamentos proteícos. Estes contraem-se e puxam a membrana para dentro, causando um sulco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma, até se separarem as duas células-filhas.
Foi realizada uma atividade esperimental sobre esta temática: «Fase mitótica em células vegetais»
Fig. 8: Replicação do DNA com uma mutação
Vídeo 4: O vídeo seguinte explica como ocorrem as mutações/alterações no DNA (passar para o segundo 36 (36s))
Fig. 11: Etapas do ciclo celular - Interfase e mitose
Vídeo 5: Quatro estádios da mitose: prófase, metáfase, anáfase e telófase; e também como ocorre e em que circunstâncias se realiza a citosinese.
Albinismo
Fig. 9: Albinismo - falta de pigmentação
Fig. 10: Vários tipos de mutações e como ocorrem
Bibliografia
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