EMENTA:
Organização estrutural e molecular das células; Biotecnologia
e engenharia genética.
INTRODUÇÃO:
1. A Célula:
Organização Estrutural
O estudo do mundo vivo
mostra que a evolução produziu uma imensa variedade de formas. Existem em torno
de quatro milhões de espécies diferentes de bactérias, protozoários, vegetais e
animais, que diferem em sua morfologia, função e comportamento. Entretanto
sabe-se agora que, quando os organismos vivos são estudados a nível celular e
molecular, observa-se um plano único principal de organização. O objetivo da
biologia celular e molecular é precisamente este plano unificado de organização
– isto é, a análise das células e moléculas que constituem as unidades
estruturais de todas as formas de vida.
Há muito tempo atrás
observou-se que uma única célula poderia constituir um organismo inteiro, como
no caso dos protozoários, ou ser uma das muitas, agrupadas e diferenciadas em
tecidos e órgãos, para formar um organismo multicelular.
Assim sendo, a célula é
a unidade estrutural e funcional básica dos organismos vivos, da mesma forma
que o átomo é a unidade fundamental das estruturas químicas.
2.
A Célula: Organização Molecular
A estrutura celular
visível aos microscópios óptico e eletrônico é resultante de um arranjo de moléculas numa ordem
bastante precisa. Apesar de haver muito ainda a ser aprendido, começaram a
surgir os princípios gerais da organização molecular de algumas estruturas celulares,
como membranas, ribossomos, cromossomos, mitocôndrias e cloroplastos. A biologia
celular não pode ser separada da molecular, pois da mesma maneira que as células
são os “tijolos” de tecidos e organismos, as moléculas são os “tijolos” das
células.
A organização molecular
dos seres vivos está baseada na química do carbono. Proteínas, carboidratos,
lipídios, etc., são diferentes macromoléculas que contém um grande número de
átomos de carbono arranjados de forma distinta.
Numerosas estruturas
celulares são constituídas por moléculas bastante grandes denominadas
macromoléculas ou polímeros, compostas por unidades repetidas, chamadas
monômeros.
Existem três exemplos
importantes de polímeros nos organismos vivos. São eles:
-
Ácidos nucléicos, que resultam da repetição de quatro
diferentes unidades denominadas nucleotídeos. A sequência linear de quatro
nucleotídeos na molécula de DNA é a fonte básica da informação genética.
- Polissacarídeos podem ser polímeros da glicose, formando amido,
celulose ou glicogênio, ou podem também envolver a repetição de outras
moléculas para formar polissacarídeos mais complexos.
-
Proteínas ou polipeptídeos são compostos por aproximadamente
20 aminoácidos, presentes em diversas proporções, unidos por ligações
peptídicas. A ordem em que estes 20 monômeros podem se unir dá origem a um
número astronômico de combinações em diferentes moléculas protéicas,
determinando não só sua especificidade, mas também sua atividade biológica.
ENGENHARIA
GENÉTICA E BIOTECNOLOGIA
A engenharia genética
acarreta opções muito vantajosas em relação a esta temática, uma vez que, pode
reconstituir tecidos e órgãos humanos com base em células embrionárias e
permite assim salvar vidas, reduzindo o tempo de espera, bem como evitar a
rejeição de implantes por causa da falta de compatibilidade. A biotecnologia
pode também, aumentar e melhorar a produção de medicamentos e vacinas.
A utilização de
organismos geneticamente modificados na indústria agro-alimentar é outro
aspecto positivo a considerar. Aplica-se na produção de alimentos para melhorar
o seu aspecto, assim como o seu sabor, para aumentar o seu valor nutritivo e
tornar maior a resistência das plantas a doenças, pragas e condições ambientais
adversas. A terapia genética proporciona, através da utilização de vírus e
bactérias, a cura das doenças se forem localizados os genes que as causaram,
removendo ou acrescentando o gene saudável à pessoa.
No entanto, existem
efeitos secundários devido à introdução de genes nocivos ao ser humano. A
resistência aos antibióticos aumenta, e o combate a determinadas doenças
torna-se muito mais difícil. A engenharia genética tem proporcionado aos pais
escolher o sexo do filho, a cor dos seus olhos, do cabelo, do tom de pele;
baseando-se numa técnica de laboratório chamada de pré-implantação de
diagnóstico genético, retirando para isso, uma célula de um embrião muito novo,
antes que ele seja implantado no ventre da mãe. Os médicos selecionam um
embrião que seja livre de genes indesejáveis ou um embrião com os traços
físicos desejados como a pele mais escura para ajudar na prevenção de cancro de
pele, se já tiver um filho que tenha desenvolvido o cancro, para continuar com
a gravidez e descartar outros embriões. Devendo-se alertar que existe a
possibilidade de "transformar bebes em produtos que as pessoas escolhem em
uma prateleira". Filhos perfeitos e com características físicas
pré-estabelecidas pelos pais ou padrões sociais poderão contribuir para a
eliminação de embriões e fetos com defeitos genéticos.
ATIVIDADE:
Construir um folder (http://www.assimsefaz.com.br/sabercomo/como-fazer-folder)
fazendo uma campanha sobre o cuidado que deve-se ter com a produção de
organismos geneticamente modificados.
SUGESTÃO
DE LEITURA:
BIBLIOGRAFIA
BÁSICA:
BAIN, Barbara J. Células Sanguíneas. 4. ed. Porto
Alegre: Artmed, 1998.
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 7. ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Kogan, 2000.
WATSON, James
D.; BAKER, Tania A.; BELL, Stephen P.; GANN, Alexander; LEVINE, Michael;
LOSICK, Richard. Biologia Molecular do Gene. 5. ed. Porto
Alegre: Artmed, 2006.
ALBERTS B; BRAY
D; JOHNSON A; LEWIS J; ROBERTS, K.; RAFF, M.;. WALTER, P.;
HOPKIN, K. Fundamentos da Biologia Celular: Uma introdução à biologia molecular
da célula. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.
BERK, ARNOLD, LODISH, HARVEY. Biologia Celular e
Molecular.São Paulo: Artmed, 2000.
Cooper, Geoffrey M.; Hausman, Robert E. A célula:
uma abordagem molecular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007.
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Scientific American Brasil. Disponível em:
<http://www2.uol.com.br/sciam> Acesso em: 10 set. 2009.
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