Psicologia ADN, Genes e Cromossomas Prematuridade e Neotonia Escola Secundária do Monte de Caparica E s c o l a S e c u n d á r i a d o M o n t e d e C a p a r i c a 2011/2012 2 0 1 1 / 2 0 1 2
Índice Introdução 3 ADN 4 Genes 5 Cromossomas 5 e 6 Ciclo Celular 6 a 9 Prematuridade e Neotonia 10 Conclusão 11 Bibliografia/ Netografia 12 Página 2
Introdução O presente trabalho foi elaborado com o objectivo de compreender as capacidades genéticas do ser humano, e para tal iremos estudar dois temas: ADN, genes e cromossomas e Prematuridade e Neotonia e as suas respectivas características. Para iniciarmos o estudo deste trabalho precisámos de aprender em que consistia a genética. Sabemos pois que 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, ou seja, dos pais para os filhos. Genética deriva do grego genno; que significa fazer nascer. No primeiro tema fazemos uma breve abordagem sobre a constituição e estrutura da molécula de DNA. O DNA é o suporte universal da informação genética. É constituído por duas cadeias polinucleotídicas antiparalelas sendo cada uma delas constituídas por uma sequência de nucleótidos de quatro tipos diferentes, designados por adenina, timina, guanina e citosina.o número de nucleótidos, a sua natureza e sequência diferem de gene para gene, podendo falar-se em universalidade e varieabilidadeda molécula de DNA. No núcleo das células eucarióticas existem os cromossomas, que são constituídos por DNA e proteínas. O ciclo celular é um processo dinâmico e contínuo onde ocorre um conjunto de transformações que decorrem desde a formação de uma célula até ao momento em que ela própria origina duas célulasfilhas. O ciclo celular inclui a interfase e a fase mitótica e apresenta mecanismos de regulação que actuam em diferentes momentos. No segundo tema falamos sobre a prematuridade, ou seja, o ser humano é um ser prematuro no sentido em que não apresenta as suas capacidades nem as competências desenvolvidas. O ser humano é um ser biologicamente inacabado, mas ao contrário do que o senso comum pensa, isso não traz só desvantagens. Página 3
DNA A estrutura da molécula de ADN foi descoberta conjuntamente pelo norte-americano James Watson e pelo britânico Francis Crick em 7 de Março de 1953, o que lhes valeu o Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina em 1962, juntamente com Maurice Wilkins. O DNA, ácido desoxirribonucleico, é um composto orgânico e também o suporte molecular da informação genética que coordena o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos, que é transmitida a todas as células-filhas no decurso do desenvolvimento. Localiza-se no núcleo das células eucarióticas e possui uma estrutura helicoidal, constituída por duas hélices polinucleotídicas, dispostas em sentidos opostos (antiparalelas) em volta de um eixo imaginário. A unidade mínima constituinte do DNA é o nucleótido. Os constituintes identificados em cada nucleótido são : - um grupo fosfato, que confere à molécula características ácidas; - um açúcar, com cinco átomos de carbono (pentose) a desoxirribose - uma base azotada : 1. Timina - (anel simples) 2. Citosina - (anel simples) 3. Adenina - (anel duplo) 4. Guanina - (anel duplo) Os nucleótidos ligam-se por ligações covalentes que se establecem entre o grupo fosfato de um nucleótido e a pentose do nucleótido seguinte. Leg 1: Bases azotadas constituintes do DNA Página 4
Genes Os genes são porções/segmentos de DNA, têm um determinado número de nucleótidos e uma ordem específica. Existem vários genes num só cromossoma e são os genes os responsáveis por todas as características físicas do ser, cada gene ocupa um lugar específico num determinado cromossoma e tem uma missão concreta, isto é, cada gene determina uma característica física do ser. Hoje em dia, já se conhece a localização exacta e a função de numerosos genes, embora haja ainda dados por determinar para se conhecer em profundidade o conjunto, ou seja, o denominado genoma. Os genes organizam-se em pares porque se encontram em cromossomas que também se organizam em pares (homólogos). No caso dos genes, fala-se em genes alelos, em que um é herdado da mãe e outro do pai. Em suma, os cromossomas são constituídos por DNA, e o DNA é composto por genes. A molécula de DNA é responsável pelo comando de todas as actividades celulares e também pela hereditariedade e isto é possível porque, no DNA, estão localizados os nossos genes, responsáveis pela determinação de todas as nossas características, como já referimos. Estes genes agem na forma de códigos formados por sequências de nucleótidos, agrupados de três em três (codões) formando o código genético. O código genético é universal, isto é, todos os seres vivos têm os mesmos nucleótidos no DNA e são traduzidos da mesma maneira em proteínas, ou seja, o mesmo codão corresponde a um certo aminoácido em todos os seres vivos. O código genético também é redundante porque existem vários codões que podem codificar o mesmo aminoácido (existindo um total de 64 combinações possíveis) e não é ambíguo porque um determinado codão não codifica dois aminoácidos diferentes. Leg 2: código genético Página 5
Cromossomas Os Cromossomas são moléculas de DNA que se enrolam às Proteínas (histonas) que têm como função dar forma ao cromossoma e regular a actividade do DNA. Podem apresentar-se sob a forma distendida ou condensada. Leg 3: Constituição de um Cromossoma Certos momentos os cromossomas estão sob a forma de um cromatídio. Noutros o DNA duplica e o cromossoma fica constituído por dois cromatidíos, isto é, duas moléculas de DNA associadas a proteinas. Estes encontram-se ligados por uma estrutura denominada por centrómero. O ser humano tem 23 pares de cromossomas: 22 pares são comuns aos dois sexos, o par 23 é designado como par do cromossoma sexual. É distinto nos dois sexos: na mulher, é constituído por dois cromossomas X; no homem, o par é formado por um cromossoma X e por um outro, mais curto, o cromossoma Y. Assim, quem define o sexo de uma criança é o pai. Página 6
Ciclo Celular Ciclo Celular é o conjunto de transformações desde que uma célula surge por divisão celular até que ela se divide originando células-filhas. Esse processo de divisão é responsável, nos organismos multicelulares, pelo surgimento e formação de novas células, repondo possíveis células mortas, enquanto nos organismos unicelulares, compreende a própria forma de reprodução da espécie. Toda essa divisão da célula faz parte do ciclo celular, que representa o ciclo vital da célula e compreende duas etapas: a interfase e a fase mitótica. Na interfase os cromossomas encontram-se distendidos. Na interfase pode considerar-se a sequência de subfases: G1, S e G2, que dependendo da espécie do tecido e do estádio de desenvolvimento têm duração variável. G1 corresponde ao período entre o fim da mitose e o início da síntese de DNA. Caracteriza-se por uma intensa actividade biossintética. S - auto-replicação do DNA. A estas novas moléculas associam-se as respectivas proteínas e, a partir desse momento, cada cromossoma passa a ser constituído por dois cromatídios ligados pelo centrómero. Nas células animais, dá-se ainda a duplicação do centríolos. G2 - decorre entre o final da síntese do DNA e o início da mitose. Dá-se a síntese de biomoléculas necessárias à divisão celular. Na fase mitótica podem considerar-se duas etapas: a mitose, onde se dá a divisão do núcleo e a citocinese, onde ocorre a divisão do citoplasma. Página 7
Mitose 1. Profáse - É, geralmente a fase mais longa da mitose. Os cromossomas, constituídos por dois cromatídeos unidos por um centrómero, condensam gradualmente, tornando-se mais curtos e espessos. Os centrossomas da célula começam a deslocar-se para os pólos opostos e formam-se, entre eles, o fuso acromático ou mitótico, constituido por feixes de microtúbulos proteicos que se agregam, formando fibrilas. O invólucro nuclear desagrega-se. Leg.4: Profáse 2. Metáfase - Os cromossomas atingem o seu estado de condensação máximo e dispõem-se no plano equatorial (plano equidistante aos pólos da célula), com os braços para fora, constituindo a placa equatorial e estando prontos para se dividirem. Os centrossomas atingem os pólos das células. O desenvolvimento do fuso acromático completa-se, havendo fibrilas ligadas aos cromossomas e outras unindo os dois pólos. Leg.5: Metáse Página 8
3. Anáfase - Os dois cromatídeos de cada cromossoma separam-se, passando a constituir cromossomas independentes. As fibrilas que se encontram ligadas aos cromossomas encurtam e os cromossomas afastam-se em direcção aos pólos a este processo dá-se o nome de ascenção polar. No final da anafase, existe em cada pólo, um conjunto idêntico de cromossomas. Leg.6: Anáfase 4. Telófase - É o estado final da mitose. A membrana nuclear reorganiza-se em torno dos cromossomas nos dois pólos da célula e os núcleos reaparecem. Dá-se a dissolução do fuso acromático. Os cromossomas descondensam, tornando-se menos visivéis. A célula passa a ser constituida por dois núcleos. Leg.7: Telófase Página 9
Citocinese Divisão do citoplasma com a formação de duas células-filhas idênticas. Leg.8: Citocinese No geral nos dois últimos estados da mitose, no fim da anáfase e telófase formam-se na zona do plano equatorial um anel contrátil de filamentos proteícos. Estes contraiem-se e puxam a membrana para dentro causando um suco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma, até se separarem as duas células-filhas. A mitose garante a igualdade do material genético nas futuras células-filhas. São cópias da célula mãe, excepto se houver mutações. Página 10
Regulação do Ciclo Celular Há três pontos de controlo do estado do material genético: no final de G1 e no final de G2, e durante a mitose. No primeiro ponto de controlo do ciclo celular a célula pode entrar em G0, caso o DNA possua erros que possa ter modificado o ciclo e não o deixando prosseguir, sendo imediatamente interrompido. A célula ou é reparada ou ocorre a morte celular, isto é apoptose. No final da G2 antes de se iniciar a mitose há também um momento de controlo. Se a replicação do DNA se apresentar danificado por radiações solares ou por raios x o ciclo é interrompido. No último ponto de controlo, ou seja, durante a mitose, esta é interrompida se os cromossomas não se alinham de forma adequada ou não se distribuem de forma equitativa. Leg 9: Regulação do Ciclo Celular Página 11
Prematuridade e Neotonia Leg.10: Ser Prematuro na incubadora O ser humano é prematuro porque nasce inacabado, ou seja, à nascença não possui características desenvolvidas que lhe permitam ser autónomo, ficando assim, dependentemente dos seus progenitores durante um maior intervalo de tempo em relação aos outros seres vivos, que representa o período de acabamento do processo de desenvolvimento que decorreu na vida intra-uterina. Esta dependência, ao contrário do que o senso-comum pensa, não é uma desvantagem mas sim uma vantagem porque os outros animais sabem instintivamente quais são as melhores presas, os ambientes mais próprios para viverem, ao contrário do ser humano, que apesar de não obter conhecimentos/capacidades à nascença irão estar expostos a um vasto horizonte de potencialidades que se poderão adaptar. Mesmo após o ser humano chegar à idade adulta ainda não está acabado, ou seja, ainda possui a capacidade de aprender e evoluir mais as suas capacidades. Como consequência do prolongamento do período de infância e da adolescência, o ser humano é um ser neoténico, isto é, uma animal em que há um prolongamento da morfologia juvenil até à idade adulta, apresenta algumas características juvenis na idade adulta. Página 12
Conclusão Contrariamente ao que pensávamos inicialmente, a produção deste trabalho foi interessante porque pudemos introduzir o tema da genética que irá ser bastante importante ao longo do ano lectivo. Em relação ao primeiro tema, apesar de já ter sido abordado nas aulas de Biologia do 11º ano, tivemos de rever alguns conceitos para não colocármos informações erradas no trabalho. No segundo tema, ao contrário do primeiro, não tínhamos nenhum conhecimento prévio sobre prematuridade e neotenia o que nos causou a necessidade de aprender sobre o assunto. Importa referir também que em relação à prematuridade e neotonia constatámos que ao contrário do que o senso comum pensa, o facto do ser humano nascer prematuro ficando assim dependente dos progenitores durante um longo período de tempo não é uma desvantagem, mas sim uma vantagem. Deste modo, é uma vantagem porque esse intervalo de tempo possibilita-nos a adaptação a várias situações, adquirindo assim competências e características diferentes entre nós. Chegamos a possuir características de quando eramos jovens possibilitando-nos uma evolução constante até mesmo na fase adulta. Na globalidade a produção deste trabalho foi relativamente acessível, no entanto, na matéria relativa aos genes enfrentámos certas dificuldades na selecção da matéria indicada a abordar no trabalho devido a existência de uma quantidade de informação muito vasta sobre os genes e por isso tivemos de dar alguma atenção especial a esta questão para não colocármos informação desnecessária que tornaria o trabalho confuso e desinteressante. Página 13
Bibliografia : MONTEIRO, Manuela Martins; FERREIRA, Pedro Tavares; 12º ano - Ser Humano; Porto editora; SL, SD. Netografia : http://pt.wikipedia.org/wiki/gen%c3%a9tica http://www.brasilescola.com/biologia/genetica.htm http://www.suapesquisa.com/cienciastecnologia/genetica/ http://aulasdepsicologia.blogspot.com/2009/10/nocoes-basicas-de-genetica.html http://psicologia-12abc.blogspot.com/2008/10/gentica.html http://www.notapositiva.com/pt/apntestbs/psicologia/12_primeira_parte_materia.htm http://sosapontamentos.blogspot.com/2008/01/parte-1.html http://psicologiaxxi.blogs.sapo.pt/2810.html Página 14
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