Desde muito cedo, os biólogos constataram que: todos os organismos vivos dão origem a descendentes...

Desde muito cedo, os biólogos constataram que:

todos os organismos vivos dão origem a descendentes “iguais” a si, ou seja, gatos originam gatos e não canários, ao longo das suas gerações.

embora haja uma enorme diversidade de seres vivos, existem numerosas características comuns, designadamente a sua constituição química, a sua estrutura, o seu metabolismo, etc.

Assim, pode-se considerar que em cada indivíduo existe um programa biológico que é transmitido de pais para filhos e que condiciona a forma e o funcionamento dos organismos.

PROBLEMA:

Onde se localiza o programa biológico?

Como funciona ?

HIPÓTESE:

Schleiden (1838) propôs que o metabolismo celular estaria relacionado com o núcleo.

ONDE SE LOCALIZA O PROGRAMA BIOLÓGICO?

Experiência de Hammerling

• Hammerling utilizou nas suas experiências uma alga clorófita do género Acetabularia, unicelular mas de grandes dimensões (cerce de 2 cm), constituída por uma base, onde se encontra o núcleo e donde saem rizóides, um caulículo e um “chapéu”, cuja forma varia com a espécie.

• Nesta experiência foram utilizadas duas espécies: Acetabularia mediterranea com “chapéu” de bordo liso e Acetabularia crenulada com “chapéu” de bordo rendilhado.


Acetabularia crenulata



Situação A – foi separado o “chapéu” da base em exemplares de ambas as espécies e os dois pedaços foram colocados em meio nutritivo.

Resultados:

Ambos os “chapéus” morreram e ambas as bases regeneraram “chapéus”.



Conclusão – o núcleo é o responsável pela manutenção da vida, regeneração e crescimento da célula.


Situação B – Foi enxertado o caulículo de A. mediterranea sobre uma base de A. crenulada e colocada sobre meio nutritivo

Resultados:



Fonte:http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/hammerling_s.html


Resultados:



Conclusão – o núcleo comanda qualquer citoplasma a regenerar a parte da célula que falta segundo as suas ordens.


Situação C – procedeu-se a um transplante cruzado de núcleos para as bases citoplasmáticas da alga.


Resultados:

Verificou-se que se regeneravam “chapéus” iguais ao tipo de núcleo e não iguais ao tipo de citoplasma da base.


Conclusão – Concluiu-se que o núcleo comanda a forma do corpo do indivíduo.

Experiências semelhantes foram realizadas com amibas e anfíbios, sendo os resultados igualmente conclusivos.

GENERALIZAÇÃO

O núcleo coordena o metabolismo, crescimento e a regeneração das células .


Em 1869 Miescher extraiu de vários núcleos uma substância química de elevada massa molecular (composta por macromoléculas, portanto) contendo azoto e fósforo. Chamou a esta substância nucleína.

Outros cientistas notaram a natureza ácida deste composto, alterando-lhe o nome para ácido nucleico, que se mantém até hoje.

Em 1928 Griffith estudava bactérias responsáveis pela pneumonia (Diplococus pneumoniae), de forma arredondada e unidas duas a duas. Existem dois tipos dessas bactérias:

Forma S – células de aspecto liso, patogénicas;

Forma R – células bacterianas sem cápsula, o que lhes confere um aspecto rugoso, não patogénicas pois são fagocitadas pelos glóbulos brancos.

EXPERIÊNCIAS DE GRIFFITH

COMO FUNCIONA O NÚCLEO?


Situação A – bactérias da forma S foram injectadas em ratos


Resultados:

Os ratos morrem de pneumonia;




Situação B – bactérias da forma R são injectadas em ratos.



Resultados:

Os ratos sobrevivem saudáveis pois o seu sistema imunitário destrói as bactérias



Situação C – bactérias da forma S mortas pelo calor são injectadas em ratos


Resultados:

Os ratos sobrevivem saudáveis pois não existe agente infeccioso




Situação D – uma mistura de bactérias da forma S mortas pelo calor e bactérias da forma R vivas é injectada em ratos.



Resultados:

Os ratos morrem!?!

Como explica estes resultados? (Novo Problema)



HIPÓTESE

Admitiu-se que nos pneumococos tipo S mortos pelo calor existia uma substância química – princípio transformante – que transformava pneumococos tipo R (não patogénicos) em pneumococos tipo S (patogénicos)



CONCLUSÃO

Ao analisar o sangue dos ratos mortos nesta experiência, Griffith encontrou bactérias vivas do tipo S e R. A única explicação possível para esta situação seria que algo das bactérias S mortas tinha passado para as bactérias R vivas, transformando-as de forma a que conseguissem formar cápsula, tornando-se patogénicas.

A natureza desse princípio transformante manter-se-ia desconhecida até que novas experiências foram realizadas .


EXPERIÊNCIAS DE AVERY

Em 1944, Avery cultivou bactérias lisas, matou-as pelo calor e triturou-as. Separaram-se os seus constituintes químicos (glícidos, proteínas, lípidos e ácidos nucleicos).

Adicionando cada um destes constituintes, separadamente, a bactérias rugosas não patogénicas e, seguidamente, injectando-as em ratos, observou que apenas os ácidos nucleicos transformavam as bactérias rugosas em lisas patogénicas.



CONCLUSÃO

Estas observações permitiram concluir que apenas os ácidos nucleicos eram responsáveis pela transmissão da informação genética



À luz dos conhecimentos actuais podemos interpretar os resultados desta experiência da seguinte forma:

Fragmentos de DNA provenientes de bactérias do tipo S, mortas pelo calor, penetram nas bactérias do tipo R (sem cápsula) e integram –se no DNA já existente;

Os pneumococos receptores adquirem a capacidade de fabricar e sintetizar uma cápsula que os torna patogénicos.



Mesmo após ser descoberto no século XIX, muitos cientistas duvidaram que o DNA fosse responsável pela transmissão das características hereditárias.

Várias experiências foram realizadas para terminar com esta polémica. Contudo, foi só após as experiências de Hershey e Chase que se aceitou ser o DNA o suporte físico da informação genética.

Em 1952, Alfred Hershey e Martha Chase utilizaram vírus que infectam bactérias, por isso chamados bacteriófagos, para realizar experiências que contribuíram para confirmar definitivamente que a molécula de DNA é o suporte físico da informação genética.

Em 1952 estes cientistas realizaram experiências com o bacteriófago T2, um vírus que ataca bactérias. O vírus é uma estrutura muito simples, composto apenas por proteínas e ácido nucleico.

O bacteriófago agarra-se á membrana bacteriana através de fibras proteicas da sua cauda e injecta para o citoplasma o ácido nucleico que se localiza na sua cabeça. Esse ácido nucleico vai comandar, a partir do citoplasma bacteriano, a produção de mais vírus. A parte proteica do vírus nunca penetra na célula.

Tendo isto em conta, e sabendo que as proteínas apresentam na sua composição enxofre (presente no aminoácido cisteína) e que os ácidos nucleicos apresentam na sua composição fósforo, realizaram a seguinte experiência

EXPERIÊNCIA DE HERSEY E CHASE

Note-se que uma vez no interior da bactéria, o DNA do vírus multiplica-se e, por outro lado, a bactéria passa a produzir proteínas virais, que vão constituir a cápsula dos novos vírus, ou seja, a bactéria passa a “obedecer a ordens” do vírus

EXPERIÊNCIA DE HERSEY E CHASE

PROBLEMATIZAÇÃO:

Porque razão estes investigadores marcaram radioactivamente as proteínas e o DNA dos vírus?

Como explica que novos vírus não apresentem proteínas marcadas radioactivamente nas suas cápsulas?

Comente a afirmação: “ Os trabalhos de Hershey e Chase reforçam a hipótese de que o DNA é o material genético, e não as proteínas.”

EXPERIÊNCIA DE HERHSEY E CHASE

CONCLUSÃO

Os ácidos nucleicos são os responsáveis pela informação que conduz á formação de novos vírus .

EXPERIÊNCIA DE HERHSEY E CHASE

Referencias Bibliográficas

• www.simbiotica.org; 2001-07 Todo o conteúdo da rede simbiotica.org é protegido por uma Licença Creative Commons

• Imagens adoptadas de http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_trab2.htm

http://www.simbiotica.org/

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/deed.pt_PT



http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_trab2.htm

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