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DNA estrutura e função




                   IL 2011
          http://bg11esc.wordpress.com/
As células são unidades estruturais e funcionais dos
    organismos. A informação genética nelas contida,
    permite a produção de moléculas específicas, que
    permitem    o   crescimento   e   renovação   celulares.
    Entre estas estão as proteínas (sequências de
    aminoácidos) essenciais à vida.




2     IL 2011
Que processos são responsáveis pela unidade e
        variabilidade celular?
        Como explicam o crescimento dos seres vivos?

    •    Onde se encontra armazenada a informação genética?

    •    O que são genes?

    •    Que relação existe entre os genes e as proteínas?

    •    Como é que a informação genética è traduzida de forma a originar uma determinada

         característica?

    •    Que processos são responsáveis pela unidade e variabilidade celular?

    •    Como é possível a partir de uma célula inicial originar diferentes tecidos?

    •    Como explicar o crescimento dos seres vivos?

    •    Que relação entre o cancro e a divisão celular?

3          IL 2011
Semelhanças e diferenças entre os
    membros de uma família…




4    IL 2011
Semelhanças e diferenças entre os
    membros de uma família…




5    IL 2011
Semelhanças e diferenças entre os
    membros de uma família…



     Programa genético herdado, mas não repetido!




               DNA (ácido desoxirribonucleico)
           Molécula que coordena toda a actividade celular

                                            Livro : p.14-p.15
6    IL 2011
Descoberta do DNA




                                             James Watson e Francis Crick




     Dra. Rosalind Elsie Franklin




7    IL 2011
                                    premio Nobel de Medicina em 1962
Unidade do DNA - nucleótidos




                   Existem duas classes de bases azotadas:
      • purinas (estruturas aneladas duplas) - adenina (A) e guanina (G)
     • pirimidinas (estruturas aneladas simples - citosina (C) e timina (T)

8    IL 2011
Estrutura em cadeia dupla




                                Pontes de hidrogénio




9    IL 2011
Importância do DNA


                             O DNA tinha sido ignorado durante
                             muitos anos, após a sua descoberta,
                             uma vez que se pensava que eram
                             as    proteínas   nucleares    que
                             continham a informação genética.
                             O    DNA     comparado    com     a
     Considerado material    complexidade e diversidade das
     genético só na década   proteínas parecia uma molécula
      de 40 do século XX
                             demasiado simples para tanta
10        IL 2011            importância.
Experiência de Frederick Griffith (1928)
     – importância DNA



     Utilizou pneumococos, bactéria que causa a pneumonia.
     Existem dois tipos de bactérias:
     -Tipo S (patogénica), com cápsula que lhe confere um aspecto
     liso (smooth) e resistência à fagocitose. Por reprodução
     originam bactérias do tipo S.
     - Tipo R (não patogénica), sem cápsula, com um aspecto
     rugoso (rough) e por isso, destruídas por fagocitose. Quando se
     reproduzem originam bactérias do tipo R.
11    IL 2011
Interpreta os resultados obtidos em cada uma das experiências.

12   IL 2011
13   IL 2011
Experiência de Avery, MacLeod e Mc Carty (1944)
     – importância DNA




14     IL 2011
Experiência de Avery, MacLeod e Mc Carty (1944)
     – importância DNA

      Outra versão da experiência:


                                       Identifica o componente do
                                     extracto celular que constitui a
                                     substância química responsável
                                        pela transformação dos
                                             pneumococos.
                                        Justifica a tua resposta.



15     IL 2011
Experiência de Hershey e Chase (1952)
     – importância DNA


     Utilizaram bacteriófagos (vírus que infectam bactérias).
     Os vírus são constituídos pela cabeça (invólucro proteico que
     contém no seu interior o DNA) e pela cauda que permite a sua
     fixação à bactéria.
                  As suas experiências têm como base os seguintes
     pressupostos:
                 - as proteínas da cápsula possuem enxofre e não têm
     fósforo.
                 - o DNA possui fósforo mas não tem enxofre
16     IL 2011
Bacteriófago




17   IL 2011
Experiência de Hershey e Chase (1952)




18   IL 2011
Experiência de Hershey e Chase (1952)


                              Os bacteriófagos fixam-se na parede da
                           bactéria, perfuram-na e introduzem nela o seu
                           DNA. As proteínas da cápsula ficam no exterior




                            O DNA do vírus multiplica-se várias vezes no
                                     interior das bactérias




                           A bactéria “ao serviço do vírus” passa a produzir
                                            proteínas virais.


19   IL 2011
Experiência de Hershey e Chase (1952)




20   IL 2011
Experiência de Hershey e Chase (1952)


                        O      bacteriófago   agarrou-se      à   membrana
               bacteriana e injectou para o seu citoplasma o DNA que se
               localiza na sua cabeça. Esse ácido nucleico comandou, a
               partir do citoplasma bacteriano, a produção de mais vírus.
               A parte proteica do vírus nunca penetrou na bactéria.


                       Assim pode concluir-se que o DNA é o responsável
               pela informação que conduz á formação de novos vírus.
               Estes   novos    vírus   adquirem    cápsula   utilizando   os
               aminoácidos que a bactéria possui.
21   IL 2011
Universalidade e Variabilidade do DNA




             Universalidade na constituição química
           Variabilidade no número e tamanho das
                    moléculas (informação)




22     IL 2011
DNA: Células Procarióticas vs
     Eucarióticas




23   IL 2011
Actividade prática: Como extrair e
     visualizar moléculas de DNA?




                                 Material para a próxima aula:
                                 •1 Kiwi
                                 •Detergente
                                 •Sal




24   IL 2011
1. A molécula de ADN é
               constituída por…


     A. uma cadeia de polipéptidos unidos por pontes de hidrogénio.
     B. duas cadeias de polipéptidos formando uma dupla hélice.
     C. uma cadeia de nucleótidos que tem a capacidade de se replicar.
     D. duas cadeias de nucleótidos unidas por pontes de hidrogénio.
     E. duas cadeias de bases azotadas unidas por polipéptidos.


                                           Assinala a opção correcta




25   IL 2011
2. Numa molécula de ADN, a
               quantidade de …


     A. adenina mais timina é igual à de citosina mais guanina.
     B. citosina mais uracilo é igual à de timina mais adenina.
     C. uracilo mais adenina é igual à de citosina mais guanina.
     D. guanina mais timina é igual à de citosina mais uracilo.
     E. adenina mais citosina é igual à de guanina mais timina.


                                             Assinala a opção correcta




26   IL 2011
3. O esquema seguinte é referente à
          estrutura do ADN. Os algarismos 1, 2
          e 3 representam, respectivamente...




               A. base azotada, desoxirribose e fosfato.
               B. base azotada, fosfato e desoxirribose.
               C. fosfato, desoxirribose e base azotada.
               D. fosfato, base azotada e desoxirribose.
               E. desoxirribose, fosfato e base azotada.



27   IL 2011                                        Assinala a opção correcta
4. Observa a imagem…


     A. Identifica a molécula.
     B. Quantos nucleótidos estão representados?
     C. Quais as semelhanças entre os nucleótidos
     representados?
     D. Quais as diferenças entre os nucleótidos
     representados?
     E. Porque se chamam às cadeias antiparalelas?




28       IL 2011
Cada organismo é único!




29   IL 2011
Concluindo…

        O DNA é o suporte universal da informação genética organizado numa molécula
         com duas cadeias de nucleótidos.
        Cada uma das cadeias tem uma sequência de nucleótidos de apenas 4 tipos
         diferentes: A, T, C e G.
        Cada base tem complementaridade com outra base através de pontes de
         hidrogénio: adenina (A) com timina (t) e citosina (C) com guanina (G).
        As duas cadeias polinucleotídicas são antiparalelas.
        A mensagem informativa está codificada pela sequência de nucleótidos em cada
         gene.
        A variabilidade da molécula de DNA está na diversidade que pode apresentar em
         termos de sequência e número de nucleótidos.

30         IL 2011

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DNA -estrutura e função

  • 1. DNA estrutura e função IL 2011 http://bg11esc.wordpress.com/
  • 2. As células são unidades estruturais e funcionais dos organismos. A informação genética nelas contida, permite a produção de moléculas específicas, que permitem o crescimento e renovação celulares. Entre estas estão as proteínas (sequências de aminoácidos) essenciais à vida. 2 IL 2011
  • 3. Que processos são responsáveis pela unidade e variabilidade celular? Como explicam o crescimento dos seres vivos? • Onde se encontra armazenada a informação genética? • O que são genes? • Que relação existe entre os genes e as proteínas? • Como é que a informação genética è traduzida de forma a originar uma determinada característica? • Que processos são responsáveis pela unidade e variabilidade celular? • Como é possível a partir de uma célula inicial originar diferentes tecidos? • Como explicar o crescimento dos seres vivos? • Que relação entre o cancro e a divisão celular? 3 IL 2011
  • 4. Semelhanças e diferenças entre os membros de uma família… 4 IL 2011
  • 5. Semelhanças e diferenças entre os membros de uma família… 5 IL 2011
  • 6. Semelhanças e diferenças entre os membros de uma família… Programa genético herdado, mas não repetido! DNA (ácido desoxirribonucleico) Molécula que coordena toda a actividade celular Livro : p.14-p.15 6 IL 2011
  • 7. Descoberta do DNA James Watson e Francis Crick Dra. Rosalind Elsie Franklin 7 IL 2011 premio Nobel de Medicina em 1962
  • 8. Unidade do DNA - nucleótidos Existem duas classes de bases azotadas: • purinas (estruturas aneladas duplas) - adenina (A) e guanina (G) • pirimidinas (estruturas aneladas simples - citosina (C) e timina (T) 8 IL 2011
  • 9. Estrutura em cadeia dupla Pontes de hidrogénio 9 IL 2011
  • 10. Importância do DNA O DNA tinha sido ignorado durante muitos anos, após a sua descoberta, uma vez que se pensava que eram as proteínas nucleares que continham a informação genética. O DNA comparado com a Considerado material complexidade e diversidade das genético só na década proteínas parecia uma molécula de 40 do século XX demasiado simples para tanta 10 IL 2011 importância.
  • 11. Experiência de Frederick Griffith (1928) – importância DNA Utilizou pneumococos, bactéria que causa a pneumonia. Existem dois tipos de bactérias: -Tipo S (patogénica), com cápsula que lhe confere um aspecto liso (smooth) e resistência à fagocitose. Por reprodução originam bactérias do tipo S. - Tipo R (não patogénica), sem cápsula, com um aspecto rugoso (rough) e por isso, destruídas por fagocitose. Quando se reproduzem originam bactérias do tipo R. 11 IL 2011
  • 12. Interpreta os resultados obtidos em cada uma das experiências. 12 IL 2011
  • 13. 13 IL 2011
  • 14. Experiência de Avery, MacLeod e Mc Carty (1944) – importância DNA 14 IL 2011
  • 15. Experiência de Avery, MacLeod e Mc Carty (1944) – importância DNA Outra versão da experiência: Identifica o componente do extracto celular que constitui a substância química responsável pela transformação dos pneumococos. Justifica a tua resposta. 15 IL 2011
  • 16. Experiência de Hershey e Chase (1952) – importância DNA Utilizaram bacteriófagos (vírus que infectam bactérias). Os vírus são constituídos pela cabeça (invólucro proteico que contém no seu interior o DNA) e pela cauda que permite a sua fixação à bactéria. As suas experiências têm como base os seguintes pressupostos: - as proteínas da cápsula possuem enxofre e não têm fósforo. - o DNA possui fósforo mas não tem enxofre 16 IL 2011
  • 17. Bacteriófago 17 IL 2011
  • 18. Experiência de Hershey e Chase (1952) 18 IL 2011
  • 19. Experiência de Hershey e Chase (1952) Os bacteriófagos fixam-se na parede da bactéria, perfuram-na e introduzem nela o seu DNA. As proteínas da cápsula ficam no exterior O DNA do vírus multiplica-se várias vezes no interior das bactérias A bactéria “ao serviço do vírus” passa a produzir proteínas virais. 19 IL 2011
  • 20. Experiência de Hershey e Chase (1952) 20 IL 2011
  • 21. Experiência de Hershey e Chase (1952) O bacteriófago agarrou-se à membrana bacteriana e injectou para o seu citoplasma o DNA que se localiza na sua cabeça. Esse ácido nucleico comandou, a partir do citoplasma bacteriano, a produção de mais vírus. A parte proteica do vírus nunca penetrou na bactéria. Assim pode concluir-se que o DNA é o responsável pela informação que conduz á formação de novos vírus. Estes novos vírus adquirem cápsula utilizando os aminoácidos que a bactéria possui. 21 IL 2011
  • 22. Universalidade e Variabilidade do DNA Universalidade na constituição química Variabilidade no número e tamanho das moléculas (informação) 22 IL 2011
  • 23. DNA: Células Procarióticas vs Eucarióticas 23 IL 2011
  • 24. Actividade prática: Como extrair e visualizar moléculas de DNA? Material para a próxima aula: •1 Kiwi •Detergente •Sal 24 IL 2011
  • 25. 1. A molécula de ADN é constituída por… A. uma cadeia de polipéptidos unidos por pontes de hidrogénio. B. duas cadeias de polipéptidos formando uma dupla hélice. C. uma cadeia de nucleótidos que tem a capacidade de se replicar. D. duas cadeias de nucleótidos unidas por pontes de hidrogénio. E. duas cadeias de bases azotadas unidas por polipéptidos. Assinala a opção correcta 25 IL 2011
  • 26. 2. Numa molécula de ADN, a quantidade de … A. adenina mais timina é igual à de citosina mais guanina. B. citosina mais uracilo é igual à de timina mais adenina. C. uracilo mais adenina é igual à de citosina mais guanina. D. guanina mais timina é igual à de citosina mais uracilo. E. adenina mais citosina é igual à de guanina mais timina. Assinala a opção correcta 26 IL 2011
  • 27. 3. O esquema seguinte é referente à estrutura do ADN. Os algarismos 1, 2 e 3 representam, respectivamente... A. base azotada, desoxirribose e fosfato. B. base azotada, fosfato e desoxirribose. C. fosfato, desoxirribose e base azotada. D. fosfato, base azotada e desoxirribose. E. desoxirribose, fosfato e base azotada. 27 IL 2011 Assinala a opção correcta
  • 28. 4. Observa a imagem… A. Identifica a molécula. B. Quantos nucleótidos estão representados? C. Quais as semelhanças entre os nucleótidos representados? D. Quais as diferenças entre os nucleótidos representados? E. Porque se chamam às cadeias antiparalelas? 28 IL 2011
  • 29. Cada organismo é único! 29 IL 2011
  • 30. Concluindo…  O DNA é o suporte universal da informação genética organizado numa molécula com duas cadeias de nucleótidos.  Cada uma das cadeias tem uma sequência de nucleótidos de apenas 4 tipos diferentes: A, T, C e G.  Cada base tem complementaridade com outra base através de pontes de hidrogénio: adenina (A) com timina (t) e citosina (C) com guanina (G).  As duas cadeias polinucleotídicas são antiparalelas.  A mensagem informativa está codificada pela sequência de nucleótidos em cada gene.  A variabilidade da molécula de DNA está na diversidade que pode apresentar em termos de sequência e número de nucleótidos. 30 IL 2011