Bio Resumo 11º Ano PARTE 1

Biologia 11º:

• Crescimento e Renovação celular

o DNA e Síntese proteica

Experiências:

Experiência de Griffith:

Após a descoberta de Friedrich Miescher em 1869 da existência do DNA, Griffith realizou uma série de experiências em 1928 que vieram a desenvolver a importância do DNA para a célula.

A partir das bactérias que causam a pneumonia (Strepococcus Pneumoniae) que se podem dividir em duas estirpes, S (lisas, capsuladas e virulentas) e R (rugosas, não capsuladas e não patogénicas), Griffith procedeu da seguinte forma:

Lote 1:

O rato foi infetado com a estirpe virulenta e morreu.

Lote 2:

O rato foi infetado com a estirpe não virulenta e sobreviveu.

Lote 3:

O rato foi infetado com a estirpe virulenta morta pelo calor e sobreviveu.

Lote 4:

O rato foi infetado com a estirpe não virulenta juntamente com a virulenta morta pelo calor e morreu. Surgiam bactérias tipo S vivas no rato.

Griffith tirou conclusões acerca do sucedido no lote 4. A experiência sugeria que as bactérias do tipo S conseguiam transmitir a sua virulência às do tipo R. No entanto, o cientista não foi capaz de explicar como. Assim sugeriu a existência de um princípio transformante, que permitiria que as S transmitissem informação às R, de modo a que as últimas pudessem desenvolver cápsula. Isto foi desenvolvido na experiência de Avery.

Experiência de Avery:

Na sequência dos trabalhos de Griffith, Avery tentou descobrir qual seria a substância que transmitia a informação entre as bactérias do tipo S e R. Avery suspeitava de que o principio transformante era o DNA. Assim, cultivou 5 colónias de bactérias tipo R em meio propício. Sendo a “A” a de controlo, na B misturou DNA das bactérias tipo S, na C adicionou DNA das bactérias tipo S juntamente com DNAase, na D juntou DNA das bactérias tipo S juntamente com RNAase e na E acrescentou DNA das bactérias tipo S juntamente com Protease. Nas colónias B, D e E surgiram colónias de bactérias tipo S. Assim, Avery chegou à conclusão que o princípio transformante era, efetivamente, o DNA.

Experiência de Hershey e Chase:

Hershey e Chase utilizarem em 1953 bacteriófagos para provar definitivamente que o suporte físico da informação genética é o DNA. Os bacteriófagos são vírus, ou seja são seres exclusivamente constituídos por DNA ou RNA e uma cápsula de natureza proteica. Tendo em consideração que:

o os vírus não penetram nas cápsulas das bactérias.

o as proteínas da cápsula dos vírus não tem fósforo, mas enxofre.

o O DNA tem fósforo, mas não enxofre.

Marcou-se dois lotes de bacteriófagos radioactivamente. No primeiro marcou-se o enxofre das proteínas e no segundo o fósforo do DNA. O Objetivo destas marcações era ser possível seguir os trajetos de cada uma das substâncias. Assim, foi possível descobrir que o DNA viral toma o comando da célula bacteriana, enquanto que as proteínas não chegam a penetrar na cápsula.

Composição química dos ácidos nucleicos, DNA e RNA:

Cada nucleótido é constituído por uma base azotada (Adenina, Guanina, Citosina, Timina, Uracilo), uma Pentose (Desoxirribose ou Ribose) e por um grupo fosfato.

As bases azotadas podem dividir-se em:

Bases púricas: Adenina e Guanina, que formam um anel duplo (sendo ambas presentes no RNA e DNA)

Bases Pirimídicas: Uracilo (apenas presente no RNA), Timina (apenas presente no DNA) e Citosina (presente em ambos) que formam um anel simples.

Os nucleótidos formam ligações entre si, formando cadeias polinucleotídicas. Estas ligações estabelecem-se entre o grupo fosfato de um dos nucleótidos e o carbono 3’ da pentose do nucleótido seguinte. Chamam-se ligações fosfodiéster.

Através da análise do DNA de vários organismos por Chargaff foi possível chegar-se à conclusão de que a percentagem de Adenina é igual é de Timina e que a de Guanina é igual à de Citosina. Assim, a percentagem de Purinas é igual à de Pirimidinas. A partir destas investigações e da descoberta de Rosalind Franklin, Watson e Crick apresentaram na Universidade de Cambridge o Modelo de Dupla Hélice do DNA.

Estrutura do DNA:

Modelo de Dupla Hélice do DNA:

Os nucleótidos que formam uma cadeia polinucleotídica ligam-se entre si através de ligações covalentes (do tipo fosfodiéster) que se estabelecem entre o grupo fosfato e os carbonos 3’ e 5’ das pentoses. As cadeias designam-se por antiparalelas uma vez que a extremidade 5’ de uma cadeia corresponde a extremidade 3’ da outra cadeia. Entre as bases azotadas verifica-se uma ligação por pontes de hidrogénio. Ou seja a Adenina emparelha com a Timina (por duas pontes de hidrogénio) e a Guanina à Citosina (por três pontes de hidrogénio). Por isso são bases complementares, o que justifica as proporções encontradas por Chargaff.

Estrutura do RNA:

A molécula de RNA é formada por uma cadeia simples de nucleótidos e é muito mais pequena que a molécula de DNA. Esta molécula é sintetizada a partir do DNA e pode apresentar três formas:

o RNA mensageiro (mRNA)

o RNA de transferência (tRNA)

o RNA ribossómico (rRNA)

Replicação do DNA:

Foram propostos três modelos para a replicação do DNA:

o Hipótese semiconservativa (a qual foi apoiada por Watson e Crick)

o Hipótese conservativa

o Hipótese dispersiva

Experiência