CÓDIGO GENÉTICO, SÍNTESE DE PROTEÍNAS E MUTAÇÕES GENÉTICAS

Vida é informação

Colunista explica o código que rege a transferência da informação genética do DNA para as proteínas

Por: Jerry Borges

Publicado em 12/09/2008 | Atualizado em 10/12/2009

O processo de transferência da informação presente nas moléculas de DNA para as proteínas é essencial para nossas células. As proteínas – moléculas envolvidas em todos os processos importantes da biologia da célula – são sintetizadas a partir de tijolos fundamentais conhecidos como aminoácidos. E a ordem em que eles são 'montados' depende da seqüência em que estão dispostas na molécula de DNA as diferentes bases nitrogenadas ou nucleotídeos – representados pelas letras A, C, T e G.  Essa transferência de informação é regida pelo código genético, um conjunto de instruções que define a relação entre os aminoácidos adicionados e as seqüências de nucleotídeos. A cada grupo de três nucleotídeos – que chamamos de códon ou triplete – corresponde um aminoácido. Por isso, entender as regras que definem o código genético foi um dos marcos da ciência moderna. Com um copo de champanhe na mão, o geneticista norte-americano Marshall Nirenberg comemora a notícia de que recebera o Nobel de Medicina ou Fisiologia de 1968. O prêmio, dividido com Robert Holley e Har Gobind Khorana, coroou descobertas sobre a interpretação do código genético e sua função na síntese protéica (foto: NIH). A saga da decifração do código genético começou em 1954, quando o físico russo George Gamow (1904-1968) postulou que ele deveria empregar combinações de três nucleotídeos, pois esses agrupamentos seriam suficientes para codificar todos os vinte tipos de aminoácidos utilizados na síntese protéica. A proposta de Gamow foi demonstrada por um experimento conduzido por dois biólogos – o inglês Francis Crick (1916-2004) e o sul-africano Sydney Benner (1927-).  O trabalho da dupla consistiu em realizar mutações pontuais no gene rIIB do vírus bacteriófago T4. Nesse experimento, Crick e Brenner mostraram que a retirada ou inserção de um ou dois nucleotídeos causava mutações não funcionais, mas que a retirada ou introdução de três deles restabelecia a funcionalidade do gene.  Posteriormente, em 1961, o geneticista norte-americano Marshall Nirenberg (1927-) e o bioquímico alemão Heinrich Matthaei (1929-) realizaram um experimento em que demonstraram, com o uso de marcação radioativa, a correspondência da maioria dos códons existentes com os aminoácidos conhecidos. Em seguida, o biólogo molecular americano de origem indiana Har Gobind Khorana (1928-) identificou o resto do código. Ainda no inicio da década de 1960, o bioquímico norte-americano Robert Holley (1922-1993) determinou a estrutura do RNA de transferência – as moléculas que transportam os aminoácidos utilizados na síntese protéica. Em 1968, Khorana, Holley e Nirenberg levaram o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina por suas descobertas. Evolução do código  O código genético ainda é envolto em mistérios, embora tenha sido decifrado há mais de trinta anos, logo após a descrição da estrutura em dupla hélice da molécula de DNA por Crick, pelo norte-americano James Watson (1928-) e pelos britânicos Maurice Wilkins (1916-2004) e Rosalind Franklin (1920-1958). Apesar de conhecermos a relação entre os diferentes códons e os aminoácidos por eles codificados e mesmo como essas instruções variam entre grupos taxonômicos, ainda não sabemos por que um triplete específico assumiu sua forma atual. A resposta mais simples para esse mistério é que a definição desses códons deveu-se a processos acidentais surgidos antes da evolução do RNA e do DNA como moléculas responsáveis pelo armazenamento da informação genética. Essa padronização, uma vez estabelecida, perdurou praticamente sem sofrer alterações até os dias atuais, como se fosse, segundo palavras de Francis Crick, “um acidente congelado”. Contudo, essa teoria não indica que motivos levaram ao estabelecimento do padrão atual do código genético.  A solução para esse dilema talvez esteja nas mutações. Uma vez que elas causam, em sua imensa maioria, efeitos deletérios sobre as proteínas, o código genético deve ter sido selecionado evolutivamente de forma a minimizar o impacto desses erros.  Acredita-se que o processo de acumulação de códons para os diversos aminoácidos deu-se gradualmente ao longo do tempo. Nesse caso, o padrão atual do código genético apenas refletiria esse incremento surgido por meio de um processo coevolutivo entre os códons e os aminoácidos por eles transportados. Outra possibilidade sugerida é que o padrão atual do código genético foi influenciado por interações químicas favoráveis entre aminoácidos e seqüências curtas de ácidos nucléicos. A transferência da informação do DNA para a proteína se dá em duas etapas. Na primeira delas, o DNA, que é uma molécula de dupla fita, é transcrito em RNA mensageiro (RNAm), que é uma molécula de fita simples. Em seguida, cada códon – ou grupo de três nucleotídeos – do RNAm é traduzido em um aminoácido. A seqüência de aminoácidos é que forma a proteína. A ilustração acima representa o início da síntese da hemoglobina (arte: Madeleine Price Ball). Além disso, como as pesquisas de Khorana, Holley e Nirenberg indicaram, o código genético apresenta redundância, mas não ambigüidade. Existem mais de um códon para alguns aminoácidos, mas um mesmo códon não codifica dois aminoácidos diferentes. Dessa forma, substituições em uma das três posições nos códons podem gerar um mesmo aminoácido. Por isso, o código genético é dito degenerado.  Alguns códons permitem que sejam realizadas quatro mudanças em suas terceiras bases (por exemplo, os códons GGA, GGG, GGC e GGU para o aminoácido glicina). Outros permitem três ou apenas duas trocas de nucleotídeos. O padrão dos códons, portanto, poderia ser uma adaptação que reduziria os erros causados por mutações pontuais ou por erros de tradução. Portanto, uma conseqüência dessa redundância é que alguns erros no código genético podem causar apenas mutações silenciosas, sem afetar a estrutura e a função da proteína sintetizada.  Como a vasta maioria das proteínas segue o mesmo padrão estabelecido pelo código genético, acreditou-se que ele seria universal. Contudo, a partir de 1979, passaram a ser descobertas variantes de alguns códons em diversos genomas mitocondriais (inclusive no homem) e nos núcleos de algumas bactérias (Mycoplasma), fungos (Candida), algas verdes (Acetabularia) e de diversos protozoários ciliados. Essas variações conhecidas parecem ter derivado do código genético padrão, mas os motivos que levaram esses seres a adotar versões alternativas ainda é um mistério.  O melhor dos códigos  O código genético não representa uma correlação casual entre códons e aminoácidos. Por exemplo, aminoácidos que estão associados com a mesma via biossintética tendem a apresentar a primeira base similar em seus códons e aminoácidos com as mesmas propriedades físicas têm códons similares.  Análises de todas as alternativas possíveis para a configuração do código genético indicam que a sua conformação atual está muito próxima de um nível ótimo para a minimização de erros. Portanto, o código genético é talvez o melhor entre todos os possíveis. Isso sugere que o código atual reflete um arranjo adaptativo complexo e intrincado.  As observações realizadas até hoje indicam que o estabelecimento do código genético atual não foi um artefato, mas um processo definido pela seleção natural. Há evidências consistentes de que sua estrutura padrão foi fortemente influenciada pela seleção para evitar possíveis erros e que seu surgimento foi altamente significativo durante a definição da aptidão das primeiras formas vivas.  O código genético é, portanto, uma das maravilhas da evolução, uma prova viva do incessante trabalho da seleção natural sobre os seres vivos desde antes do surgimento da primeira célula em nosso planeta.   Jerry Carvalho Borges Universidade do Estado de Minas Gerais 12/09/2008 SUGESTÕES PARA LEITURA  Caporaso, J.G., Yarus, M., e Knight,R. (2005). Error minimization and coding triplet/binding site associations are independent features of the canonical genetic code. J. Mol. Evol. 61, 597-607.  Yarus,M., Caporaso,J.G., e Knight,R. (2005). Origins of the genetic code: the escaped triplet theory. Annu. Rev. Biochem. 74, 179-198.  Knight, R.D., Freeland, S.J., e Landweber, L.F. (2001). Rewiring the keyboard: evolvability of the genetic code. Nat. Rev. Genet. 2, 49-58.  Knight,R.D. e Landweber, L.F. (2000). The early evolution of the genetic code. Cell101, 569-572.  Freeland, S.J., Knight, R.D., e Landweber, L.F. (2000). Measuring adaptation within the genetic code. Trends Biochem. Sci. 25, 44-45.  Knight, R.D. e Landweber,L.F. (1999). Is the genetic code really a frozen accident? New evidence from in vitro selection. Ann. N. Y. Acad. Sci. 870, 408-410.  Knight, R.D., Freeland, S.J., e Landweber, L.F. (1999). Selection, history and chemistry: the three faces of the genetic code. Trends Biochem. Sci. 24, 241-247. http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/por-dentro-das-celulas/vida-e-informacao VÍDEOS PARA COMPREENSÃO 1 - DUPLICAÇÃO DO DNA 2 - TRANSCRIÇÃO (DNA --> RNA) 3 - TRADUÇÃO GÊNICA OU SÍNTESE DE PROTEÍNAS ESQUEMA GERAL MUTAÇÕES GENÉTICAS Todos os dias as suas células produzem proteínas que contêm aminoácidos em uma certa seqüência. Imagine, por exemplo, que em um certo dia uma célula da epiderme de sua pele produza uma proteína diferente. Suponha também que essa proteína seja uma enzima que atue em uma reação química que leva a produção de um pigmento amarelo em vez do pigmento normalmente encontrado na pele, a melanina. Essa célula se multiplica e de repente aparece uma mancha amarelada em sua pele. Provavelmente essa proteína poderá ter sofrido uma alteração em sua seqüência de aminoácidos, tendo havido a substituição de um aminoácido por outro, o que acarretou uma mudança em seu mecanismo de atuação e, como conseqüência levou à produção de um pigmento de cor diferente. Agora, como a seqüência de aminoácidos em uma proteína é determinada pela ação de um certo gene que conduz à síntese do pigmento. Essa alteração na seqüência de bases na molécula de DNA constituinte do gene é que se chama de mutação gênica.     O albinismo é causada por uma mutação na enzima tirozinase que transforma o aminoácido tirozina em pigmento da pele, a melanina. Esta doença ocorre em animais e nas plantas e é hereditária. A mutação e suas conseqüências Se a alteração na seqüência de aminoácidos na proteína não afetar o funcionamento da molécula e não prejudicar o organismo, de modo geral ela passa despercebida, é indiferente. Outras vezes, a alteração leva a um favorecimento. Imagine, por exemplo, que uma certa célula do seu intestino passe a produzir uma enzima chamada celulase, capaz de digerir a celulose dos vegetais que você come. provavelmente a mutação que levou a esse erro será vantajosa para você, que poderá eventualmente até alimentar-se de papel picado. Muitas vezes, porém, a mutação pode ser prejudicial. Na anemia falciforme, a substituição do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido valina, em uma das cadeias de hemoglobina, conduza a uma alteração na forma da proteína toda. Essa alteração muda o formato do glóbulo vermelho, que passa a ser incapaz de transportar oxigênio. Outra conseqüência, grave, é que hemácias com formato de foice grudam umas nas outras nos capilares sangüíneos, o que pode provocar obstruções no trajeto para os tecidos. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico10.php MUTAÇÕES GÊNICAS Alguns exemplos de mutações gênicas. A progeria é uma doença letal, que se manifesta em crianças com idade entre 5 e 6 anos, fazendo com que aos 8 ou 9 anos elas já tenham a aparência de uma pessoa idosa. As causas exatas da progeria não são bem conhecidas, mas envolvem mutações gênicas. A doença de Alzheimer parece ter várias causas. Uma delas está relacionada à mutação em certo gene do cromossomo 21, o que leva à degeneração do sistema nervoso central. Inicialmente há perda progressiva de memória. Termina com uma profunda devastação do cérebro levando o indivíduo à morte. A manifestação da doença de Alzheimer ocorre em adultos, provocando senilidade precoce, isto é, antes dos 60 anos de idade. A adrenoleucodistrofia é uma doença causada por uma mutação em um gene do cromossomo X. Essa mutação incapacita o organismo de metabolizar certos tipos de lipídios (óleos), determinando uma doença neurológica degenerativa que pode levar o indivíduo à morte. As características dessa doença e a história da descoberta de seu tratamento são contadas no filme "O óleo de Lorenzo", que merece ser assistido por todas as pessoas. Fonte: Lopes, S & Rosso, S. Conecte bio. vol 2. São Paulo, Saraiva, 2011. MUTAÇÕES NUMÉRICAS  CAUSAS DAS MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS: NÃO DISJUNÇÃO DOS CROMOSSOMOS NA MEIOSE. EXEMPLOS DE MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS SÍNDROME DE DOWN - TRISSOMIA 21 SÍNDROME DE TURNER - MONOSSOMIA DO X SÍNDROME DE KLINEFELTER - TRISSOMIA XXY HÁ AINDA MUITAS OUTRAS  MUTAÇÕES. PESQUISEM.

MODELO DO TRABALHO DE GENÉTICA 2015

CAPÍTULO 1 

Genética - As leis da hereditariedade - Gregor Mendel e as ervilhas (1865)

Desde os tempos mais remotos o homem tomou consciência da importância do macho e da fêmea na geração de seres da mesma espécie, e que características como altura, cor da pele etc. eram transmitidas dos pais para os descendentes. Assim, com certeza, uma cadela quando cruzar com um cão, irá originar um filhote com características de um cão e nunca de um gato. Mas por quê?

 Mendel, o iniciador da genética

Gregor Mendel nasceu em 1822, em Heinzendorf, na Áustria. Era filho de pequenos fazendeiros e, apesar de bom aluno, teve de superar dificuldades financeiras para conseguir estudar. Em 1843, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn, hoje Brno, na atual República Tcheca.

Após ter sido ordenado monge, em 1847, Mendel ingressou na Universidade de Viena, onde estudou matemática e ciências por dois anos. Ele queria ser professor de ciências naturais, mas foi mal sucedido nos exames.

De volta a Brünn, onde passou o resto da vida. Mendel continuou interessado em ciências. Fez estudos meteorológicos, estudou a vida das abelhas e cultivou plantas, tendo produzido novas variedades de maças e peras. Entre 1856 e 1865, realizou uma série de experimentos com ervilhas, com o objetivo de entender como as características hereditárias eram transmitidas de pais para filhos.

Em 8 de março de 1865, Mendel apresentou um trabalho à Sociedade de História Natural de Brünn, no qual enunciava as suas leis de hereditariedade, deduzidas das experiências com as ervilhas. Publicado em 1866, com data de 1865, esse trabalho permaneu praticamente desconhecido do mundo científico até o início do século XX. Pelo que se sabe, poucos leram a publicação, e os que leram não conseguiram compreender sua enorme importância para a Biologia. As leis de Mendel foram redescobertas apenas em 1900, por três pesquisadores que trabalhavam independentemente.

Mendel morreu em Brünn, em 1884. Os últimos anos de sua vida foram amargos e cheios de desapontamento. Os trabalhos administrativos do mosteiro o impediam de se dedicar exclusivamente à ciência, e o monge se sentia frustrado por não ter obtido qualquer reconhecimento público pela sua importante descoberta. Hoje Mendel é tido como uma das figuras mais importantes no mundo científico, sendo considerado o “pai” da Genética. No mosteiro onde viveu existe um monumento em sua homenagem, e os jardins onde foram realizados os célebres experimentos com ervilhas até hoje são conservados.

 Os experimentos de Mendel

A escolha da planta

A ervilha é uma planta herbácea leguminosa que pertence ao mesmo grupo do feijão e da soja. Na reprodução, surgem vagens contendo sementes, as ervilhas. Sua escolha como material de experiência não foi casual: uma planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que produz muitas sementes. Desde os tempos de Mendel existiam muitas variedades disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Por exemplo, a variedade que flores púrpuras podia ser comparada com a que produzia flores brancas; a que produzia sementes lisas poderia ser comparada cm a que produzia sementes rugosas, e assim por diante. Outra vantagem dessas plantas é que estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal, ficam encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso favorece a autopolinização e, por extensão, a autofecundação, formando descendentes com as mesmas características das plantas genitoras.

A partir da autopolinização, Mendel produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as características que ele pretendia estudar. Por exemplo, para cor de flor, plantas de flores de cor de púrpura sempre produziam como descendentes plantas de flores púrpuras, o mesmo ocorrendo com o cruzamento de plantas cujas flores eram brancas. Mendel estudou sete características nas plantas de ervilhas: cor da flor, posição da flor no caule, cor da semente, aspecto externo da semente, forma da vagem, cor da vagem e altura da planta.

Os cruzamentos

Depois de obter linhagens puras, Mendel efetuou um cruzamento diferente. Cortou os estames de uma flor proveniente de semente verde e depois depositou, nos estigmas dessa flor, pólen de uma planta proveniente de semente amarela. Efetuou, então, artificialmente, uma polinização cruzada: pólen de uma planta que produzia apenas semente amarela foi depositado no estigma de outra planta que só produzia semente verde, ou seja, cruzou duas plantas puras entre si. Essas duas plantas foram consideradas como a geração parental (P), isto é, a dos genitores.

Após repetir o mesmo procedimento diversas vezes, Mendel verificou que todas as sementes originadas desses cruzamentos eram amarelas – a cor verde havia aparentemente “desaparecido” nos descendentes híbridos (resultantes do cruzamento das plantas), que Mendel chamou de F1 (primeira geração filial). Concluiu, então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Chamou o caráter cor amarela da semente de dominante e o verde de recessivo. A seguir, Mendel fez germinar as sementes obtidas em F1 até surgirem as plantas e as flores. Deixou que se autofertilizassem e aí houve a surpresa: a cor verde das sementes reapareceu na F2 (segunda geração filial), só eu em proporção menor que as de cor amarela: surgiram 6.022 sementes amarelas para 2.001 verdes, o que conduzia a proporção 3:1. Concluiu que na verdade, a cor verde das sementes não havia “desaparecido” nas sementes da geração F1. O que ocorreu é que ela não tinha se manifestado, uma vez que, sendo uma caráter recessivo, era apenas “dominado” (nas palavras de Mendel) pela cor amarela. Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores, cada um determinando o surgimento de uma cor, amarela ou verde.

 Era necessário definir uma simbologia para representar esses fatores: escolheu a inicial do caráter recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava o fator recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava o fator recessivo – para cor verse – e a letra V, maiúscula, o fator dominante – para cor amarela.

VV	vv	Vv
Semente amarela pura	Semente verde pura	Semente amarela híbrida

Persistia, porém, uma dúvida: Como explicar o desaparecimento da cor verde na geração F₁ e o seu reaparecimento na geração F₂?

A resposta surgiu a partir do conhecimento de que cada um dos fatores se separava durante a formação das células reprodutoras, os gametas. Dessa forma, podemos entender como o material hereditário passa de uma geração para a outra. Acompanhe nos esquemas abaixo os procedimentos adorados por Mendel com relação ao caráter cor da semente em ervilhas.

 

Resultado: em F₂, para cada três sementes amarelas, Mendel obteve uma semente de cor verde. Repetindo o procedimento para outras seis características estudadas nas plantas de ervilha, sempre eram obtidos os mesmos resultados em F₂, ou seja a proporção de três expressões dominantes para uma recessiva.

Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel2.php

---------------------------------CAPA - MODELO--------------------------------

ESCOLA: ________________________________________________
DISCIPLINA: ____________________________________

PROFESSOR(A): ______________________________________

"As 100 maiores descobertas da história: GENÉTICA"

 

 ALUNO(A): _________________________________________________________

Nº: ______

SÉRIE: _____

TURMA: _____

FORTALEZA, ___ DE _______________ DE _____

---------------------------------CONTRA-CAPA - MODELO----------------------

"As 100 maiores descobertas da história: GENÉTICA"

 

ALUNO(A): _________________________________________________________

---------------------APRESENTAÇÃO - MODELO--------------------------------

 Apresentação

A genética é o campo da biologia que estuda a natureza química do material hereditário, isto é, o mecanismo de transferência das informações contidas nos genes, compartilhados de geração em geração (dos pais para os filhos).

Além de auxiliar na identificação de anormalidades cromossômicas, ainda durante o desenvolvimento embrionário, promove em caráter preventivo e curativo a utilização de terapias gênicas como medidas corretivas.

A maior colaboração para a genética atual foi dada pelo monge Gregor Mendel, através de seus experimentos com ervilhas e a proposição de suas leis (segregação independente), mesmo antes de se conhecer a estrutura da molécula de DNA.

http://www.brasilescola.com/biologia/genetica.htm

TRABALHO DE BIOLOGIA DO 1º BIMESTRE DE 2015 - 3º ANO

1º) Assistir ao documentário "As 100 maiores descobertas da história: GENÉTICA"
Link: https://www.youtube.com/watch?v=PHmnX5-168I

2º) Destacar os tópicos e cientistas do documentário
     1 - As leis da hereditariedade - Gregor Mendel e s ervilhas (1865)
     2 - Os genes localizam-se nos cromossomos - Thomas Morgan e as moscas das frutas (1909)
     3 - Os genes controlam eventos bioquímicos - George Beadle e Eduard Tatum (1941)
     4 - Transposons ou elementos de transição - Bárbara McClintock (1951)
     5 - O DNA carrega o material genético - Hanshey e Chase (1952)
     6 - A dupla hélice do DNA - Watson, Crick, Wilkson e Rosalin Franklin (1953)
     7 - O RNA mensageiro - F. Jacob, J. Monod e Robert Holley (1961)
     8 - O código genético - Niremberg e Mattaei (1961)
      9 - Enzimas de restrição - Hamilton Smith (1970)
    10 - Splicing alternativo do RNA - Richard Roberts e Philip Soap (1977)
     11 - DNA minissatélite (impressão de DNA) - Alec Jeffreys (1984)
    12 - RNA de interferência - Andrew Fira e Craing Melo (1998)
    13 - Projeto Genoma Humano (PGH) - Jonh Craing Venter (2000)

3º) Fazer um trabalho de pesquisa desenvolvendo cada tópico e acrescentando imagens e gráficos.

4º) Ao final de cada tópico ou página deve-se citar os sites e livros pesquisados.

5º) Enviar o trabalaho por email: professor_adelson@hotmail.com

6º) Entregar folha de resumo com os tópicos e os sites pesquisados.

7º) Esse trabalho valerá nota de Zero (0,0) a Dez (10,0)

8º) Páginas obrigatórias do trabalho: CAPA, CONTRA CAPA, APRESENTAÇÃO, ÍNDICE E FOLHA DE RESUMO COM OS TÓPICOS E AS FONTES DA PESQUISA.

9º) A folha de resumo deve ser impressa e entregue ao professor de Biologia.

XI OBB - Olimpíada Brasileira de Biologia

Vamos nos inscrever na XI OBB

Segue link para inscrição

http://www.anbiojovem.org.br/

Inscrições das escolas vão até o dia 13 de março de 2015.

Questões do ENEM de 2005 a 2012

http://faqbio.blogspot.com.br/2013/09/questoes-do-enem-2005-2012.html

Olimpíada Brasileira de Biologia 2014

Olimpíada Brasileira de Biologia (OBB)

O que estudar?

Confira os links da seção Estudo, Biologia

Programa

1. Célula

1.1. Origem e características gerais das células procarióticas e eucarióticas.
1.2. Componentes químicos e sua importância funcional das substâncias químicas para amanutenção da homeostase celular.
Célula animal e célula vegetal: organização, metabolismo, funções e interações entre estruturas e organelas celulares.
Fundamentos de citogenética: material genético, genes e cromossomas.
Reprodução celular: mitose e meiose.

2. Tecidos

2.1. Conceitos estrutural e funcional.
2.2. Origem embrionária dos tecidos.
2.3. Principais tipos, características e funções dos tecidos animais e vegetais.

3. Fisiologia Animal e Vegetal

3.1. Respiração e trocas gasosas
3.2. Circulação: transporte de gases e nutrientes.
3.3. Nutrição: nutrientes, digestão e absorção; doenças carenciais.
3.4. Excreção.
3.5. Sistemas de sustentação e locomoção.
3.6. Mecanismos de integração: nervoso e endócrino; respostas aos estímulos ambientais.
3.7. Reprodução: assexuada e sexuada.
3.8. Gametogênese e desenvolvimento: tipos de ovos, segmentação, embriogênese do anfioxo e humana.
3.9. Células-tronco e diferenciação celular.
3.10. Sistemas de defesa: mecanismos de imunidade e vacinas.

4. Genética

4.1. Conceitos básicos: terminologia, cruzamentos e probabilidade.
4.2. Mendelismo e Neomendelismo: monoibridismo, diibridismo e poliibridismo, polialelia, interação gênica, herança ligada ao sexo e ligação fatorial.
4.3. Anomalias cromossômicas.
4.4. Genética molecular: clonagem, organismos geneticamente modificados, técnicas de biologia molecular e terapia gênica.
4.5. Genética de populações

5. Evolução

5.1. Histórico do pensamento evolutivo.
5.2. Evidências da Evolução.
5.3. Registro fóssil, biogeografia.
5.4. Forças evolutivas: mutação, seleção natural, deriva e migração.
5.5. Especiação e filogenias.
5.6. Sistema de classificação em três domínios (Archea, Bacteria, Eukarya), categorias taxonômicas e regras de nomenclatura. Sistemática filogenética. Filocódigo.
5.7. Características gerais dos principais grupos de organismos.

6. Ecologia

6.1. Fluxo de energia e matéria na biosfera.
6.2. Dinâmica de populações
6.3. Relações ecológicas nos ecossistemas: estudos das comunidades e sucessão ecológica.
6.4. Biociclos e Biomas
6.5. Ciclos biogeoquímicos.
6.6. Poluição e desequilíbrio ecológico: conservação e preservação da natureza.
6.7. Doenças infecto-parasitárias: principais endemias e epidemias do Brasil e medidas preventivas em saúde pública.

PROGRAMA DE CONTEÚDOS EXTRAÍDO DO SITE DA OBB

Onde devo estudar e quais os principais livros que devo procurar

Dois livros são indicados pela IBO (Olimpíada Internacional de Biologia) aos seus participantes que são:

-Biology, Campbell, N.A. & Reece, J.B. Editora Benjamim Cummings

-Life, Purves, W ET AL. Ed. Freeman

Destes livros somente o último possui versão traduzida.

Segue abaixo sua referência:

-Vida – A Cência da Biologia – Purves, W. et al. Ed. Artmed

            Além desses, coleções de ensino médio como dos autores Amabis & Martho, Sônia Lopes e Linhares & Gewandsznayder são adequados ao estudos para a OBB. O bom aluno deve não somente buscar livros – texto, mas também revistas de divulgação científica, notícias de jornal, documentários que apontem os novos rumos da biologia.

Bom Estudo!!!!

Retirado do site da OBB

Premiação

A OBB premia os 10 primeiros colocado com uma semana de treinamento no Rio de Janeiro, medalhas, certificados e livros.  Além disso, os 8 primeiros representarão a equipe nacional na IBO ou OIAB!

http://www.olimpiadascientificas.com/olimpiadas/olimpiadas-de-biologia/obb/ 

Gabarito de TD 1 sobre as Origens da Vida

Gabarito de TD Origens da Vida 2014

07. Um dos temas mais polêmicos que são estudados na Biologia é “A origem da vida” por se tratar de um assunto que nega as idéias de um deus criador. Durante milhares de anos filósofos, religiosos e cientistas vem expondo suas idéias acerca desse tema e acabaram criando duas teorias: a Abiogênese Geração Espontânea (G.E.) que afirmava que a vida pode surgir de materiais não vivos e Biogênese que afirma que a vida só pode surgir de outras vidas. Sendo assim para cada nome citado abaixo escreva se o mesmo era a favor da Abiogênese Geração Espontânea (G.E.) ou da Biogênese, e depois relacione-os a suas afirmações ou descobertas. [Observe o exemplo]

A – Aristóteles ( G.E. )	(  C  ) “Micróbios surgem de caldo fervido e colocado em tubos fechados”
B – Francesco Redi ( BIOGÊNESE)	(  E   ) “Derrubei a Abiogênese com experimentos utilizando o frasco com pescoço de cisne”
C – Jonh Needham ( G.E. )	(  F   ) “Uma camisa de mulher suada e com trigo colocada em um lugar escuro torna-se ratos”
D – Lázzaro Spallanzani ( BIOGÊNESE )	(  B  ) “Moscas surgem de larvas e não diretamente da carne apodrecida”
E – Louis Pasteur ( BIOGÊNESE )	(  D   ) “O caldo fervido e colocado em tubos fechados  quando exposto ao ar recebe micróbios”
F – Van Helmont ( G.E. )	(  A   ) “Sapos e cobras podem surgir da lama ressecada”

08. Se definir Vida é muito difícil, saber da sua origem é mais complicada ainda. Não estou falando da origem divina, pois essa não carece de provas, estou falando das teorias científicas que precisam ser comprovadas ou apresentar indícios reais. Sobre esse assunto são feitas algumas afirmações (TODAS ERRADAS). Leia-as, circule o que estiver errado e reescreva-os de forma correta.

A) A ideia da Abiogênese afirmava que os seres vivos só surgem de outros seres vivos.

BIOGÊNESE

B) Aristóteles foi um grande defensor da teoria da Biogênese quando defendia que sapos surgiam da lama.

Geração Espontânea (G.E.)

C) Van Helmont (1577 – 1644) considerava que os “a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”, sendo, portanto contra a geração espontânea.

A FAVOR

D) No século XVII Francesco Redi realizou uma experiência onde colocou carne em 8 frascos. Selou 4 deles e deixou 4 abertos. Em poucos dias verificou que os 8 frascos  estavam cheios de moscas e de outros vermes.

4 FRASCOS ABERTOS ESTAVAM CHEIOS DE MOSCAS E OS 4 FRASCOS FECHADOS NÃO CONTINHAM LARVAS.

E) No final do século XVIII, Needham e Spallanzani utilizaram várias infusões em frascos que foram aquecidos e depois de frios, observaram o aparecimento microrganismos. Os dois chegaram às mesmas conclusões.

DIFERENTES CONCLUSÕES OU CONCLUSÕES CONTRÁRIAS

F) Em 1862, o francês Louis Pasteur, confirmou definitivamente a ideia de geração espontânea com uma série de experiências utilizando seu célebre frasco “pescoço de cisne’.

DERRUBOU

09. Explique porque o experimento de Pasteur foi tão importante na história da ciência.

ELE COMPROVOU QUE MESMO O AR PODENDO TER CONTATO COM CALDOS NUTRITIVOS DENTRO DOS FRASCOS COM “PESCOÇO DE CISNE”, ELE (O AR) NÃO CONTINHA O “PRINCÍPIO VITAL” QUE OS DEFENSORES DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA ACREDITAVAM EXISTIR. ASSIM, ELE DERRUBOU DEFINITIVAMENTE A HIPÓTESE DA GERAÃO EXPONTÂNEA.

10. Em 1920, os cientistas Oparin e Haldane, desenvolvendo paralelamente trabalhos correlacionados, propuseram a hipótese sobre o surgimento da vida na Terra. A pesar das diferenças, em síntese, concordavam que esse fenômeno teria iniciado a partir de moléculas orgânicas presentes na atmosfera primitiva, posteriormente percoladas ao oceano, combinando-se a substâncias inorgânicas.

Os eventos foram colocados fora de ordem em cinco parágrafos. Numere os parágrafos na ordem correta de 1 a 5 os eventos da teoria de Oparin e Haldane.

(  5 ) Os coacervados, sistemas semi-isolados, além das reações químicas em seus interiores, intercambiavam substâncias com o meio. A hipótese de Oparin e Haldane equipou o surgimento de sistemas semelhantes aos coacervados, evolutivamente mais elaborados, provavelmente constituídos por lipídios, proteínas e ácido nucleico (RNA).

(  2  ) A atmosfera do planeta, desprovida de camada de ozônio (O₃), era constantemente bombardeada com radiação ultravioleta (UV) e descargas elétricas. Essas condições intempestivas propiciaram agitação e energia suficiente para as moléculas suspensas, iniciarem arranjos mais complexos.

(  1  ) Segundo eles, ocorriam na Terra primitiva, intensos processos vulcânicos, emitindo grande quantidade de gases (moléculas): metano (CH₄₎, amônia (NH₃₎, gás hidrogênio (H₂) e água (H₂O). Suspensos na atmosfera, por ação da força gravitacional, aumentavam proporcionalmente a concentração, conforme as frequentes erupções que ocorriam. Acredita-se que o ambiente era bastante redutor, consequente da inexistência ou baixa concentração do gás oxigênio (O₂).

(  4  ) Pela ação da chuva, as moléculas orgânicas eram então arrastadas para os mares, que pela ação do tempo, transformou-se em uma imensa “sopa nutritiva”, rica em compostos orgânicos, eventualmente formando os        coacervados (junção de moléculas circundadas por água).

(  3   ) Na época, após as constantes oscilações térmicas, passou a Terra por estágio de resfriamento ocasionando as precipitações (chuvas), acumulando água nas depressões da crosta terrestre, surgindo os quentes e rasos mares primitivos.

11. Ainda sobre as hipóteses de Oparin e Haldane, explique a ilustração abaixo, destacando as condições da Terra primitiva que permitiriam tal ideia. Obs: Utilize todos os dados da ilustração.

NA TERRA PRIMITIVA HAVIA MUITA ENERGIA PROVENIENTE DOS RAIOS ULTRAVIOLETA DO SOL, DO CALOR DA PRÓPRIA TERRA E DAS DESCARGAS ELÉTRICAS DAS NUVENS FORMADAS. TODA ESSA ENERGIA ATUAVA SOBRE AS MOLECULAS GASOSAS DE METANO (CH4), AMÔNIA (NH3), HIDROGÊNIO (H2) E ÁGUA (H2O) QUE FORMAVAM A ATMOSFERA PRIMITIVA. DAS REAÇÕES QUÍMICAS SURGIAM MOLE´CULAS ORGÂNICAS QUE ERAM ARRASTADAS PELAS CONSTANTES CHUVAS PARA AS DEPRESSÕES DA CROSTA QUE FORMARAM O OCEANO PRIMITIVO. NESSE OCEANO FORMOU-SE UMA VERDADEIRA SOPA PRIMORDIAL, ONDE HOUVE INTERAÇÃO ENTRE AS MOLÉCULAS ORGÂNICAS FORMADAS E UMA EVOLUÇÃO QUÍMICA QUE DEVE TER ORIGINADO A VIDA.

12. Em 1953, Miller e Urey realizaram experimentos simulando as condições da Terra primitiva: supostamente altas temperaturas e atmosfera composta pelos gases metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água, sujeita a descargas elétricas intensas. A figura a seguir representa o aparato utilizado por Miller e Urey em seus experimentos.

a) Qual a hipótese testada por Miller e Urey neste experimento?

MOLÉCULAS ORGÂNICAS PODEM SURGIR DE MOLÉCULAS INORGÂNICAS.

b) Cite um produto obtido que confirmou a hipótese.

AMINOÁCIDOS (TIJOLINHOS DA VIDA)

c) Como se explica que o O₂‚ tenha surgido posteriormente na atmosfera?

O OXIGÊNIO TERIA IMPEDIDO AS REAÇÕES NECESSÁRIAS PARA A PRODUÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS.

d) Eles conseguiram produzir vida em laboratório? Explique.

NÃO. ELE CONSEGUIU PRODUZIR MOLÉCULAS ESSESNCIAIS PARA O SURGIMENTO E A MANUTENÇÃO DA VIDA.