(texto de Ana Marreneca)

Na passada 4ª feira, dia 19 de Outubro de 2005, foram realizadas as 23ª e 24ª lições desta disciplina, onde iniciámos o segundo tema do primeiro capítulo do manual de Biologia, que tem como título: “A reprodução nos seres vivos”.
Começamos por ver que existem variadíssimos tipos de reprodução, mas que se podem agrupar em dois tipos fundamentais: a reprodução assexuada, que consiste na formação de novos indivíduos a partir de um só progenitor, sem haver fusão de gâmetas (dá-se essencialmente em seres procariontes e na maioria dos seres unicelulares eucariontes, mas podendo, também, ocorrer em muitos seres multicelulares), e a reprodução sexuada, onde os novos indivíduos são originados a partir de um ovo (resultante da fusão de dois gâmetas diferentes). Visto isto é fácil perceber que a reprodução é o conjunto de processos pelos quais os seres vivos originam outros indivíduos idênticos a si próprios, de forma a haver uma continuidade da espécie nas gerações seguintes.
Começamos, então, por ver os vários tipos de reprodução assexuada, para tal, e para nos proporcionar uma melhor compreensão da matéria, enquanto realizávamos o exercício 7 da actividade 1 (páginas 66 e 67), íamos ouvindo a explicação do professor e vendo uns acetatos e slides projectados.
Assim, podemos verificar que existem seis processos diferentes na reprodução assexuada:

- Bipartição ou Cissiparidade – Quando um individuo se divide em dois, com dimensões aproximadamente iguais. Vimos também que se pode dividir em mais do que dois indivíduos, caso da amiba quando se encontra num ambiente não propício (falta de água, por exemplo).
Ocorre, por exemplo, nas paramécias, amibas e planarias.

- Gemulação ou Gemiparidade – Quando num organismo se forma uma ou mais dilatações (gomos ou gemas), que crescem e se desenvolvem, originando novos organismos.
Ocorre em seres unicelulares, como por exemplo, as leveduras, mas também em seres multicelulares, como por exemplo, a hidra de água doce e a anémona do mar.

- Fragmentação – Quando um organismo se fragmenta espontaneamente ou por acidente e cada fragmento se desenvolve, formando um novo indivíduo.
Ocorre, por exemplo, nas estrelas-do-mar e algas.

- Multiplicação Vegetativa – Quando nas plantas, as estruturas vegetativas (raízes, caules ou folhas) por vezes modificadas, originam, por diferenciação, novos indivíduos.
Neste caso, observámos uma planta da sala de aula (Arroz do telhado), em que no rebordo das folhas nascem plantas iguais, mas em miniatura.

Este tipo de reprodução ocorre, também:
- nas raízes (ex. cenoura),
- nos tubérculos (ex. batateira),
- nos rizomas (ex. feto).

A multiplicação vegetativa também pode acontecer, não por um processo espontâneo, mas resultado da interferência humana. Alguns exemplos desses casos são:
- Processo de estacas – A estaca, por exemplo da roseira, é posta na terra, originando uma nova planta.
- Processo de mergulhia – O caule é dobrado, lentamente, de modo a que a extremidade se fixe na terra e forme raízes. Em seguida o caule é cortado em dois, originando assim duas plantas.
- Processo de enxerto por borbolhia – Faz-se um corte num ramo de uma árvore, a esse corte junta-se um ramo solto de outra árvore. Amarra-se e tapa-se a zona com terra.
- Processo de técnica de garfo - Faz-se uma fenda num ramo. Nessa fenda coloca-se um outro ramo, ligando-se de modo a que fiquem juntos.

- Esporulação – Quando à a formação de células reprodutoras – os esporos- que, ao germinarem, originam novos indivíduos.
Neste caso, observámos outra das plantas da sala de aula, o feto. Este tem esporos internos, situados na pagina inferior da folha. Descobrimos que está na altura da rebentação dos esporangios, uma vez que o professor ao tocar na folha, ficou com a mão com esporos.
Ocorre, por exemplo, no penincilo, no bolor de pão e nos fetos.

- Partenogénese – Quando um óvulo se desenvolve originando um novo organismo, sem ter havido fecundação.
Ocorre, por exemplo, nas formigas e nas abelhas.

Concluímos então que, nos diferentes processos de reprodução assexuada, um único progenitor produz descendência através de divisões celulares, em que o núcleo se divide por mitose. Os descendentes são geralmente idênticos entre si, mas também idênticos ao progenitor, do qual recebem todos os genes.

Ainda na reprodução assexuada falámos de clonagem. Porquê estudar a clonagem quando se está a estudar a reprodução assexuada? A explicação prende-se com o facto de se poder considerar os processos de reprodução assexuada como processos de clonagem, uma vez que os organismos geneticamente idênticos constituem clones.
Constatamos então, que a clonagem é um processo muito comum na natureza.

Como sabemos, a clonagem também se pode realizar artificialmente, a partir de técnicas que o homem foi desenvolvendo de modo a conservar certas características genéticas das espécies, ao longo do tempo. A estas técnicas chamamos cultura in vitro. A cultura in vitro é realizada usando simples fragmentos de uma planta (que contém um gomo, ou seja, contém células totipotentes – células pluripotenciais, ainda indiferenciadas que se podem diferenciar em diferentes funções). Assim permite produzir um maior número de indivíduos em menos tempo, é um processo rápido e intenso, utilizado em termos industriais e económicos.
A partir deste processo são obtidos produtos de óptimas qualidades, visto que, são escolhidas as características da melhor planta, sabendo que a partir desta todas as outras, por esta formadas, vão se iguais.
Actualmente este processo é muito utilizado em fruticultura e em floricultura.

Para percebermos como todo o processo de desenrola, realizámos a actividade 2 da pag 68 do manual.

Na 5ªfeira, dia 20 de Outubro, não houve aula.

Na 6ª feira, dia 21 de Outubro, foram realizadas as 25ª e 26ª lições desta disciplina, onde continuámos o estudo da clonagem mas em animais mais complexos.

Os gémeos verdadeiros são clones? Na verdade podemos dizer que sim, uma vez que, por exemplo, podem resultar da separação das duas células provenientes da primeira divisão mitótica do ovo, originando cada uma delas um novo ser.

Foi com base nestes conhecimentos, que a partir da clonagem em laboratório se obtiveram in vitro embriões com a mesma informação genética a partir de células provenientes do mesmo ovo. Estes embriões, assim obtidos, completam o seu desenvolvimento no útero de mães portadoras.

Ao longo do século XX fizeram-se várias investigações para compreender se o processo de diferenciação celular é acompanhado, ou não, por perda de genes. Surgiram então, os processos de clonagem de animais – clonagem por transferência de núcleos – experênciados inicialmente anfíbios (rã), mas mais tarde em mamíferos, como o conhecido caso da ovelha Dolly.

Realizámos a actividade 3 da pag 70 do manual, para conseguirmos compreender os processos da clonagem da ovelha Dolly e da vaca Margarida.

Para finalizarmos o estudo da reprodução assexuada, realizámos um pequeno debate sobre a questão 4 da actividade, tendo dado mais polémica o ponto onde se falou sobre clonagem humana, principalmente quando o professor afirmou que esta já é feita muitas vezes. Explicou que se referia à clonagem com fins terapêuticos ou seja, clonagem para obtenção de tecidos.

Deu-se início ao estudo da reprodução sexuada – é o tipo de reprodução mais comum nos seres vivos. Até mesmo os seres que se reproduzem assexuadamente têm reprodução sexuada, dependendo o tipo de reprodução escolhido do meio ambiente envolvente.

Na reprodução sexuada, os indivíduos das sucessivas gerações, apesar de possuírem características comuns apresentam diferenças entre si.

A reprodução sexuada tem como base a fecundação dado que é necessária a fusão entre um gâmeta masculino e um gâmeta feminino. As células como ovo ou zigoto tem um conjunto de cromossomas que provém dos dois gâmetas, isto é, possui cromossomas homólogos (cromossomas com informações para as mesmas características mas essas informações não são obrigatoriamente iguais). Estas células, cujos núcleos possuem pares de cromossomas homólogos são designadas por diploides (2n).

De seguida iniciámos o estudo da Meiose, começando a analisar a actividade 4 da pág.74 do manual.

Texto de Ana Pedro

No dia 12 de Setembro, o professor começou por mostrar um acetato sobre a interfase e a mitose. De seguida, foi-nos explicada a regulação da expressividade dos genes. Mas antes, convém explicar, de uma forma resumida. a diferenciação celular e a expressividade selectiva dos genes, uma vez que estão interligadas.
Então, se todas as células têm a mesma informação, porque será que têm diferentes formas e funções? Um indíviduo sofre processos que obrigam as células a especializarem-se. Tanto ao nível da função como da estrutura. Isto é a diferenciação celular.
E o que a expressividade selectiva dos genes tem em comum com a diferenciação celular? Os investigadores F. Jacob e J. Monod realizaram experiências com a bactéria Escherichia coli e explicaram a forma como era regulada a actividade dos genes responsáveis pela produção de três enzimas necessárias à utilização da lactose pela bactéria (metabolismo da lactose). Isto é a expressividade selectiva dos genes. Esta tem duas formas de se regular: na ausência de lactose e na presença da mesma.
Na ausência de lactose, o gene regulador (presente no DNA) transcreve informação para o RNAm que produzirá uma proteína repressora. Esta, por sua vez, fixa-se no DNA (mais precisamente no gene operador) e impede a transcrição dos genes estruturais.
Na ausência de lactose, o gene regulador transcreve a informação para o RNAmensageiro e, este produz a proteína repressora. A esta liga-se a lactose (vinda do ambiente) impedindo a proteína de se fixar no gene operador. Em consequência disto, a enzima RNA-polimerase liga-se ao gene promotor para iniciar a transcrição dos genes estruturais. O RNAm passará pelo processo de tradução e formará as enzimas necessárias ao metabolismo da lactose.
Depois deste modelo pode-se tirar conclusões:
 Muitos genes que possuímos (provenientes dos genes familiares) destinam-se a regular o funcionamento de outros genes.
 As diversas funções dos genes têm uma relação entre o DNA e o ambiente.
O controlo da expressividade dos genes pode fazer-se ao nível da transcrição, da tradução e é sensível a elementos do ambiente. Estes podem activar ou reprimir a expressividade.




O que é um cancro?
Os elementos químicos (poluentes, fumo de cigarros...) provenientes do exterior podem provocar cancro. Ao atingirem uma determinada célula do corpo. Assim, uma célula que está infectada por um vírus, ao reproduzir-se infectará as células-filhas formando deste modo uma área cancerosa. Os tumores malignos são os mais perigosos, uma vez que as células dividem-se descontroladamente e afectam outras partes do corpo – mestatização.
Na minha opinião, este assunto é bastante interessante uma vez que é um tema actual e pode acontecer a qualquer um. E por isso, convém estar informado para nos podermos previnir!!
No dia 13 de Outubro, realizámos uma experiência que consistia em observar as várias fases de ciclo celular de uma célula vegetal (a raíz da cebola). Utilizámos o corante Orceína acética e ácido cloridrico para podermos observar ao microscópio em boas condições. Nas diferentes experiências, foram obtidas fotografias de todas as fases da mitose e também da citocinese. Esta experiência foi bastante gratificante pois a maioria das experiências ficou em boas condições (as células poderiam ficar esmagadas no decorrer do procedimento), e foi-nos dada a possibilidade de ver, na realidade, como é o ciclo celular.
No dia 14 de Outubro, estivemos a corrigir os exercícios do fim do capítulo. Estes abrangem toda a matéria dada desde o ínicio do ano lectivo pois são exercícios para consolidar a matéria. Durante a correcção, os alunos tentaram responder às perguntas. Isto é muito recompensador pois ajuda a empreender a matéria dada!!

Células da raiz da cebola em mitose. Repare-se na nítida célula em metafase à esquerda.

Células da raiz da cebola em mitose. Ao centro da imagem, um pouco à esquerda, é possível observar duas células vizinhas provavelmente em profase ou então em telofase (reparem nos cromossomas visíveis sem a presença de invólucro nuclear).

Células da raiz da cebola em mitose. Nesta fotografia é possível observar facilmente várias células em profase, em anafase e em telofase, além de uma célula metafase. Esta preparação foi obtida pelo Diogo Vicente e pela Ana Isabel.

Célula da raiz da cebola fotografada durante a anafase (preparação obtida pela Inês e pela Rita).

Células da raiz de cebola em mitose (preparação obtida pelo Alexandre e pelo Duarte Antunes). Reparem na célula em metafase no canto superior direito, na célula em anafase no centro da imagem ou na célula em profase no lado superior da fotografia.

Células da raiz de cebola em mitose (preparação obtida pelo Alexandre e pelo Duarte Antunes). Note-se a presença de alguns grupos de células em citocinese.

(texto da Ana Franco)

Na quinta-feira, lição 13 e 14, dia 6.Out.05, aula de turnos, começamos por fazer uma revisão da matéria que já havia sido dada. Para isso o professor Vítor Oliveira trouxe um CD, que colocamos no computador onde podemos observar: os constituintes do ADN (nucleótidos (monómeros): pentose (5 carbonos e é uma molécula de açúcar); bases azotadas (Citosina, Timina, Adenina, e Guanina) e um ácido fosfórico que também se pode designar por fosfato). Vimos também as ligações entre nucleótidos (unem-se pelo grupo de fosfato ao carbono 3 da pentose do último nucleótido da cadeia, repetindo-se o processo na direcção de 5’ para 3’); e as ligações de hidrogénio feitas pelas quatro bases azotadas (a adenina só se liga á timina e a guanina só se liga á citosina). Vimos assim, a molécula de ADN em dupla hélice, modelo proposto por Watson e Crick. De seguida observamos todos os passos dados no processo de replicação do ADN (processo que está ilustrado na pág. 21 do manual escolar), e quais eram enzimas que entravam neste processo (elipase – que separa as duas cadeias; primase – forma uma sequência inicial; polimerase – ocupa-se da síntese de novas cadeias, esta precisa da função dos primaros, coloca os nucleótidos verdadeiros substituindo os primaros; ligase – faz a ligação entre as sequências que estavam soltas). Observamos também o processo de transcrição (formação de RNA pré-mensageiro); o processamento (formação de RNAm) e a tradução (formação da proteína). E o Prof. mostrou-nos algumas imagens que íamos ver na aula seguinte.
Penso que ao observarmos todos estes processos, por animações, torna-se muito mais compreensível como tudo decorre verdadeiramente. Torna-se muito mais fácil perceber a matéria com estas animações e é mais engraçado também.
Na segunda parte da aula, debruçamo-nos sobre fases do ciclo celular (conjunto de transformações que decorre desde a formação de uma célula ate ao momento em que ela própria, por divisão, origina duas células-filhas):
• Interfase (período compreendido entre o fim de uma divisão celular e o inicio da seguinte);
• Fase mitótica (período durante o qual ocorre a divisão celular).
Na interfase decorrem três períodos:
- Intervalo G1 ou pós-miótico – Crescimento celular e formação de organelos;
- Período S ou período de síntese de DNA – Replicação do DNA com duplicação dos cromossomas;
- Intervalo G2 ou pré-mitótico – Crescimento celular.
Na fase mitótica podem considerar-se duas fases:
- Mitose ou cariocinese – divisão do núcleo (podem distinguir-se quatro subfases: profase, metáfase, anafase e telofase, cujas respectivas definições encontram-se no manual escolar pág.46 e também no que passamos dos acetatos projectados na aula para o caderno. Para não nos esquecermos da ordem destas fases o Prof. ajudou-nos com a seguinte frase: “Prometo à Ana Telefonar”} Pro = profase; meto = metáfase; Ana = anafase; Tel =Telofase) ;
- Citocinese – divisão do citoplasma (individualização das duas células-filhas).
A duração destas fases varia com: a idade da célula; a altura do dia; a alimentação; a espécie; etc.
E para melhor compreendermos a matéria realizamos a actividade 14 da pág.50.
No dia seguinte, lição 15 e 16, visualizamos slides sobre a mitose e falamos sobre o crescimento, regeneração e diferenciação da célula e tecidos.
Nos slides começamos por observar um cromossoma (molécula de DNA espiralizada) e depois vimos um cariótipo (conjunto dos 23 pares de cromossomas alinhados; era um cariótipo de mulher pois tinha 1 par de cromossomas xx e para ser homem teria de ter um yx). Depois começamos a ver células: a 1ª tinha membrana plasmática, cromatina (molécula de DNA espalhadas e desaspiralizadas (não tem cromossoma definido; depois na próxima imagem começa a cromatina a diferenciar-se; na 3ª imagem já são visíveis os cromossomas (ainda não estão completamente distintos), ou seja, estamos na profase e já não existe membrana nuclear). Na imagem que se seguia ainda continuávamos na profase mas na 6ª imagem já entramos na metáfase pois os centrómeros dos cromossomas estão já todos alinhados formando a placa equatorial. Na 7ª imagem os cromatídios começam-se a separar – início da anafase. Na imagem seguinte já é uma anafase bem distintas: os cromossomas já estão a chegar aos pólos, não conseguimos ver os tubos do fuso acromático porque são tão pequenos que só são visíveis a microscópio. Na 9ª imagem já estão junto dos pólos e na 10ª imagem já não se conseguem distinguir os cromossomas – início da telofase, estão a desespiralizar-se, não se definindo muito bem. Na 11ª e 12ª imagem estamos perante a telofase, os cromossomas estão tão juntos que já não se conseguem distinguir. Na última imagem da célula, nota-se que já acabou a telofase, acabou a mitose (divisão do núcleo) e a seguir inicia-se a citocinese. Depois destas imagens a explicar a mitose o Prof. mostrou ainda uma imagem com várias células onde se encontravam células em diferentes fases. Por fim, mostrou também as células vegetais.
Sabemos também que mesmo nas células animais a mitose pode ser diferente pois existem as células somáticas que foi este o processo que acabei de referir e existe também as células sexuais que são diferentes.
O processo da mitose é muito interessante pois é através dele que as células filhas recebem em nº de cromossomas idêntico ao da célula-mãe e, assim, também a mesma informação genética é recebida, garantido, portanto, a estabilidade genética através das gerações.
Falamos também que a divisão celular para além de permitir o crescimento dos seres pluricelulares, é ainda fundamental na manutenção da integridade dos indivíduos adultos. Pois nós precisamos de repor, por exº, os milhares de células perdidas durante o banho. Debruçamo-nos também sobre a regeneração. Só os seres mais simples (exº: tritão, estrela do mar) conseguem regenerar os seus membros pois o seu sistema nervoso está espalhado por todo o seu corpo. Mas todos nós sabemos que se fizermos um corte este passado algum tempo cicatriza, pois é o ser humano consegue regenerar certos tecidos do corpo.
Falamos também um pouco sobre a diferenciação celular: especialização de células, ao nível da estrutura e da função, que ocorre ao longo do desenvolvimento de um organismo. E sobre a expressividade selectiva dos genes, ou seja, cada célula expressa activar os genes necessários para elas. Como é exº os gémeos verdadeiros, que tem características diferentes, dependendo de factores exteriores, como a luminosidade, se a mãe dorme mais para um lado do que para o outro, etc.

O turno II durante uma aula prática

O turno I durante uma aula prática

DNA, mRNA e tRNA (texto de Alexandre Pedrinho)

No dia 28 de Setembro, começámos por analisar a figura 18 da página 27 do manual, com o objectivo de saber quantos nucleótidos eram precisos para codificar um aminoácido. Depois de analisarmos a figura, concluímos que eram necessários 3 nucleótidos de ADN consecutivos para codificar um aminoácido. Depois vimos um quadro com os diferentes aminoácidos, cada qual formado por uma ou mais combinações de nucleótidos. Cada tripleto de mRNA que codifica uma proteína tem o nome de codão. Depois, fomos estudar os mecanismos de síntese proteica, que são: a transcrição, o processamento e a tradução. A transcrição é quando o RNA-polimerase começa a deslizar sobre a molécula de ADN, no sentido de 5 para 3, ao deslizar sobre o ADN o RNA-polimerase faz com que a molécula de ADN se desenrole. Depois da passagem do RNA-polimerase, a molecular de ADN reconstitui-se através de ligações de hidrogénio entre as bases complementares. No processamento, ao pré-mRNA são retirados os intrões por acção de enzimas, e depois de serem retirados todos os intrões, os exões ficam unidos, formando o mRNA. Por fim vem a tradução, que é quando se formam as proteínas. A tradução divide-se em três fases distintas: a iniciação, o alongamento e a finalização. A iniciação, é quando o tRNA e o mRNA se ligam à parte pequena do ribossoma, o que permite que depois a parte grande se junte à parte pequena. O alongamento é quando o ribossoma traduz as diferentes informações do mRNA e liga os aminoácidos, para isso é necessário que um novo tRNA venha-se ligar a outro codão e que o ribossoma se vá movendo ao longo da molécula de mRNA. Por fim vem a finalização que é quando um codão de finalização, que não tem nenhum anticodão complementar, faz com que o ribossoma para a síntese da proteína. Depois da tradução, as partes dos ribossomas separam-se.
No dia 29 de Setembro, realizamos duas experiências, uma extracção de ADN de laranja e uma extracção de ADN de epitélio bocal. Eu achei particularmente interessante fazer estas experiências, pois foi uma forma diferente de aprender, apesar de as experiências não terem corrido como esperado e de ter havido alguns acidentes.
No dia 30 de Setembro, estudamos as mutações. Para isso fizemos os exercícios da página 38 do manual. O tema das mutações também foi um tema bastante interessante, pois nem todas as mutações são más, na realidade, nós os humanos não existiríamos sem elas. Quem sabe como seremos no futuro, se ocorrerem mais mutações “boas”? Depois falámos sobre a estrutura cromossómica. Vimos no retroprojector a estrutura cromossómica humana e a estrutura cromossómica da mosca do vinagre, e concluímos que eram bastante diferentes. Depois analisamos um cromossoma, que é constituído por dois cromatídios separados por uma estrutura sólida chamada centrómero. Resolvemos os exercícios da página 42. Já perto do final da aula, falamos ao de leve do ciclo celular, que é constituído por interfase e fase mitódica.