Cristalografia de Raio-X

 O que temos na imagem a cima, é um tubo de raio-X, que atravessa uma tela de tela de lead com o centro cotado em circulo, à frente da tela, temos um cristal sólido, no caso o cloreto de sódio, o Raio-X ao bater na chapa fotográfica, forma-se o ponto do feixe de incidência e de direção, permitindo assim, saber a estrutura, no caso do cristal.

Para nós, seres humanos, isso tem um grande significado, mesmo que muitas vezes nem saibamos o que é. Foi através desse mesmo método, que conseguiu-se descrever a dupla hélice do DNA.
"Em 1951, Wilkins concedeu uma palestra sobre DNA, em uma conferência de Física, em Nápoles, Itália, e mostrou a foto de uma molécula de DNA exposta aos raios X. Mais tarde compartilhou seus estudos com Rosalind Flanklin, perita em difração de raio X. 

James Watson, que assistia à palestra, ficou bastante interessado.

Naquele mesmo ano, Watson foi trabalhar no laboratório Cavendish, de Cambridge, onde conheceu Francis Crick, seu futuro companheiro na descoberta da estrutura molecular do DNA.

Crick era estudante de doutorado e, a princípio, não estava interessado em DNA. No entanto, Watson conseguiu envolvê-lo naquela empreitada, que já mobilizava muitos cientistas.

Watson tomou conhecimento de um desenho feito por Rosalind sobre uma suposta estrutura helicoidal de uma difração de raio X do DNA.

Através do uso de modelos, Watson e Crick conseguiram montar a estrutura do DNA."

Xylella, a doença dos laranjais.

Fonte:http://www.invasive.org/images/768x512/1262026.jpg

 acessada 24/02/2014 às 18h08

A Xylella. também conhecida como "amarelinho"vem provoca um decréscimo em diversas produções devido à diminuição no número e tamanho dos frutos e à morte de alguns ramos. Porém, a bióloga Alessandra de Souza teve uma ideia um tanto quanto peculiar, de aplicar o remédio que dava a seu filho mais velho na planta e deu certo, mesmo que as laranjas não tivesse sido protegida "eternamente" tendo de reaplicar o remédio periodicamente, os resultados são animadores e continuam trabalhando no caso de modo que possa vir a custar menos ao produtor, tornando assim, a prática possível na agricultura.
Isso acontece, porque o medicamento é capaz de modificar a estrutura da Xylella, de modo que ela não consiga se aderir na planta.
Por ser um remédio usado em humanos, não fará mal a saúde dos consumidores da planta.

Caso seja do interesse do leitor maiores informações do assunto, peço que leia a reportagem completa. O grupo pede desculpas pelo o modo de como ela está sendo apresentada, porque todas as fotos foram tiradas pelo celular. 

Cristalografia

A cristalografia é a ciência experimental que tem como objeto de estudo a disposição dos átomos em sólidos.

É também a ciência experimental que estuda o cristal, ou cristais.

• Cristal: a maioria dos cristalígrafos hoje, usa o termo cristal referindo-se a qualquer sólido com estrutura interna ordenada, possua ele ou não faces externas. Podemos assim idealizar em um conceito mais amplo de cristal como: um sólido homogêneo possuindo ordem interna tridimensional que, sob condições favoráveis, pode manifestar-se externamente por superfícies limitante, planas e lisas.

O termo cristal pode ser usado em seu sentido mais amplo com modificadores indicando perfeição de desenvolvimento. Sendo assim são classificados em:

1. Euédrico (ou Idiomórfico): possui faces bem formadas.
2. Subédrico (Hipidiomórfico ou Subdiomórficos): possui faces imperfeitamente formadas.
3. Anédrico (Xenomórfico ou informe): não possui faces.

Embora a maioria das substâncias, tanto naturais como sintéticas sejam cristalinas, a algumas delas falta qualquer estrutura interna ordenada. Diz-se que tais substâncias são amorfas. As substâncias amorfas de ocorrência natural, recebem o nome de mineralóides.

Para que serve a cristalografia ?

No início do Século 20, se descobriu que os raio-X poderiam ser usados para "ver" a estrutura da matéria de uma forma não invasiva, permitindo o estudo dos átomos em sólidos e as ligações químicas que atraem um átomo para outro.

Os cristalógrafos agora aplicam este conhecimento para modificar a estrutura e as propriedades e o comportamento dos sólidos.

O que é ACGT ?

''Adenina, Citosina, Guanina e Timina, os verdadeiros significados desta notação, são as quatro bases azotadas que constituem o DNA, e que escrevem assim letra a letra o código genético de cada ser, de cada pessoa. No fundo, estas letras (não esquecendo os constituintes físicos que na realidade representam) são praticamente tudo o que separa uma pessoa de, por exemplo, uma mosca-da-fruta.

Por esta razão, é de suma importância valorizar de modo adequado as bases A,C,G,T, uma vez que são elas que determinam as nossas características físicas, algumas das nossas habilidades e capacidades mentais, e grande parte da nossa personalidade.''

Grafite x Diamante

Grafite: É formado pela superposição de camadas de átomos de carbono - em cada camada, os átomos estão localizados no vértice de hexágonos regulares. Cada átomo de carbono está ligado a outros três através de ligações covalentes. As camadas superpostas são fracamentes atraídas pelas outras, podendo deslizar umas sobre sob a ação de forças mecânicas,é isso que acontece quando escrevemos com uma ponta de grafite sobre uma folha: As camadas de átomos de carbono separam-se e aderem ao papel. A maioria dos compostos covalentes são isolantes, mas o grafite é uma exceção sendo um bom condutor de eletricidade. Apresentam coloração cinza.

Diamante: É um composto molecular onde cada átomo de carbono se encontra ligado a outros quadros por meio de uma forte ligação covalente. O diamante é a substância mais dura da qual se tem conhecimento, não podendo ser riscado ou cortado por nenhuma outra. Diferente do grafite, ele é um isolante não conduzindo calor nem eletricidade.O diamante pode ser produzido em laboratórios, mas, sua produção artificial não é economicamente viável,pois requer condições de temperatura e pressão extremamente elevadas. No planeta Netuno,que possui uma atmosfera muito mais densa que a da Terra, átomos de carbono se ligam formando diamantes,ou seja, lá, literalmente, chove diamantes.

Fontes: http://www.unicamp.br/unicamp/noticias/2014/01/29/2014-o-ano-da-cristalografia#!prettyPhoto

http://acgt.blogs.sapo.pt/278.html

http://clubedaquimica.awardspace.biz/grafitediamante.htm

A beleza da cristalografia

 

 Olá, caros leitores; 

 O grupo que irá postar essa semana é composto pelos alunos: Douglas de Oliveira, João Vitor Feitosa, Juliana Cremasco e Tayana Miranda Vincoleto.
 Gostaríamos de começar anulando a má impressão que muitos tem sobre ciência, em geral por ser algo abstrato, distante de nós. Porque em aulas práticas como a realizada no dia 18 de fevereiro de 2014, ocorre uma aproximação, de modo que saia do campo de imaginação e da lousa e passe para o campo real. Tornando a aprendizado interativo, divertido, fácil e "legal".

 Na aula do dia 18  de fevereiro de 2014, ocorreu uma introdução na aula, que falaremos mais nos próximos post, e fomos ao laboratório. No laboratório, cada grupo, fez o experimento para a formação do cristal de sulfato de cobre com o auxilio da professora e as medidas de segurança necessárias.
 Posteriormente, observamos no microscópio, não só o cristal de sulfato de cobre, mas também o cloreto de cobalto, cloreto de sódio e do cloreto de níquel, a ordem dada de nomes aqui, é as mesmas das fotos. Esses cristais, haviam sidos preparados anteriormente pelo o Clube de Química.

Fotos de microscópio, podendo haver destorção de cores, 

fotos tirada pela aluna Tayana Miranda Vincoleto 

Post realizado pela aluna: Tayana Miranda Vincoleto

Engenharia genética pode ajudar a combater falta de ferro

Revista médica aponta método como mais eficaz para resolver problema.
Arroz e a farinha de trigo podem ser reforçados com substâncias como o sulfato de ferro. 

A engenharia genética pode ser utilizada para combater a deficiência de ferro, que provoca doenças como a anemia, segundo um estudo publicado pela revista médica "The Lancet". 

Os pesquisadores do Laboratório de Nutrição Humana do Instituto Federal Suíço de Zurique analisaram a falta de ferro em populações de países industrializados e em desenvolvimento. 

Segundo os autores, "a deficiência de ferro é um dos principais fatores de risco de invalidez e morte no mundo e afeta cerca de 2 bilhões de pessoas". 

Além disso, segundo os especialistas, "a elevada prevalência de deficiência de ferro no mundo em desenvolvimento acarreta grandes custos sanitários e econômicos, como gestações precárias, atuação escolar deficiente e diminuição de produtividade". 

A Organização Mundial da Saúde (OMS) calcula que 39% das crianças menores de 5 anos, 48% das que têm de 5 a 14 anos e 42% das mulheres nos países em desenvolvimento são anêmicos. Metade desse total sofre de anemia por falta de ferro. 

A pesquisa, dirigida pelo médico Michael Zimmerman, propõe três fórmulas para corrigir a carência de ferro: suplementos, reforço dos alimentos e engenharia genética.

 Dieta modificada

Os cientistas reconhecem que a modificação da dieta é o método habitual para combater o problema. Mas a solução é "difícil" pelos inconvenientes da mudança dos hábitos alimentícios. Além disso, é uma medida "cara", pelo elevado custo de alimentos ricos em ferro, como a carne. 

Eles concluíram que o reforço é "a solução a longo prazo mais prática, sustentável e menos custosa". Produtos como o arroz, que deu bom resultado contra a anemia nos Estados Unidos, e a farinha de trigo, testada com sucesso no Chile, podem ser reforçados com substâncias como o sulfato de ferro. 

No entanto, o arroz e o trigo perdem propriedades no processo de cozimento. Por isso, os cientistas acreditam que "a engenharia genética pode desempenhar um papel essencial". 

"O conteúdo em ferro do arroz pode aumentar de duas a três vezes com a introdução de genes de ferritina (proteína rica em ferro) do grão da soja", sugeriram. 

http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL85752-5603,00.html

NATUREZA QUÍMICA DO DNA

Os ácidos nucleicos são macromoléculas de natureza química, formadas por nucleotídeos, grupamento fosfórico, glicídios e bases. Estas macromoléculas (de elevada massa molecular) se fazem presentes no material genético contido nas células de todos os seres vivos.

 Desenho esquemático de http://www.sobiologia.com.br/conteudos/quimica_vida/quimica14.php , acessada em 14/02/2014.

         O RNA (ácido ribonucleico) e o DNA (ácido desoxirribonucleico) são variações de ácidos nucleicos. Considerando a estrutura primária, os ácidos DNA e RNA podem ser vistos como uma cadeia linear composta de unidades químicas simples chamadas nucleotídeos. Um nucleotídeo é um composto químico e possui três partes: um grupo fosfato (ácido fosfórico), uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) e uma base orgânica (base nitrogenada).

     No Ácido desoxirribonucleico (DNA) podem identificar-se três componentes fundamentais:

·        Ácido fosfórico : confere à molécula características ácidas;

·        Pentose: a desoxirribose tem este nome porque possui um átomo de oxigênio a menos do que a ribose e entra na composição química do DNA.

·        Bases nitrogenadas: as bases contendo nitrogênio se ligam com açúcar dessoxiribose e com fosfatos. Elas podem ser de dois tipos:                      
-    bases de anel duplo (purínicas): adenina e guanina;
-    bases de anel simples (pirimidínicas): timina, citosina e uracila.

         Os ácidos nucleicos são as biomoléculas do controle celular, constituem a base química da hereditariedade por conterem as informações genéticas.

 Desenho esquemático de http://www.sobiologia.com.br/conteudos/quimica_vida/quimica14.php , acessada em 14/02/2014.

Alcaptonúria

Explicação geral da doença

          A doença chamada de Alcaptonúria, ou ocronose, é uma doença genética e hereditária causada por um defeito no gene HGD. Descoberta pelo cientista Archibald Garrod em 1908, esta falha genética faz com que o corpo se torne incapaz de produzir enzimas que destruam certos aminoácidos, como a fenilalanina e a tirosina, e isso tem como consequência o acúmulo de ácido homogentísico na pele e em outros tecidos. Este ácido é eliminado pela urina, o que faz com que esta adquira tons acastanhados ou negros, quando misturada ao ar.

Urina na hora da coleta e alguns minutos depois do contato com o ar de uma pessoa com alcoptonúria. 

Foto de http://biofreitas.blogspot.com.br/2010/09/alcaptonuria.html , acessada em 24/02/2014.

          Muitas pessoas podem não perceber a doença até a meia idade, quando começam a aparecer os outros sintomas além da mudança de cor da urina, como artrite (principalmente na coluna), escurecimento das orelhas e manchas negras na zona branca do olho (esclera) e na córnea. Em casos mais graves, a pessoa pode apresentar pedras nos rins, na próstata e problemas cardíacos.

Esclera. 

Foto de http://biofreitas.blogspot.com.br/2010/09/alcaptonuria.html , acessada em 24/02/2014.

 Manchas negras típicas de alcoptonúria.

Foto de http://www.medicinageriatrica.com.br/tag/alcaptonuria/ acessado em 24/02/2014.

          Para se adquirir esta doença, é necessário que AMBOS OS PAIS possuam o gene HGD defeituoso.

           O tratamento é feito, na maioria das vezes, com a suplementação de vitamina C, que diminui consideravelmente os efeitos da artrite e o acúmulo de pigmentos castanhos nas cartilagens.

Situação da doença

          Esta é uma doença muito rara, e afeta uma em cada 250.000 pessoas. Até o momento, não existe tratamento para curar esta doença, apenas para aliviar os sintomas.

Fonte

http://www.fotosantesedepois.com/alcaptonuria/

O Experimento De Avery, MacLeod e McCarty

O que foi?

Oswald Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty injetam em um rato bactérias encapsuladas, mas vivas e virulentas, o que causa a morte do rato, então injetam outro rato com a bactéria não encapsulada, não virulenta, mas viva, e o rato vive, após isso injetam um rato com a bactéria virulenta morta por calor e outro com a morta com calor misturada com bactérias do mesmo tipo, mas não encapsuladas, verificam que apenas o último morre, retiram o sangue deste para examinar no microscópio e reparam que só as bactérias vivas estão no sangue, e ainda mais interessante, estas estão agora encapsuladas.

 

Foto retirada do site http://djalmasantos.wordpress.com/2011/07/10/dna-deposito-das-informacoes-geneticas/ acessado em 24/02/2014.

·        Conclusões

Este experimento serviu para suportar sua teoria. A de que o DNA era material hereditário das bactérias, ao invés de serem as proteínas, e que essas poderiam ser análogas aos genes e/ou aos vírus.

 

Maclyn McCarty with Francis Crick and James D Watson, foto de http://en.wikipedia.org/wiki/Maclyn_McCarty, acessada em 24/02/2014.

Aula de Biotecnologia - 11/02

No dia 11 de fevereiro, se realizou a segunda aula de biotecnologia do segundo ano, nesta vimos um pouco sobre vários importantes nomes da área, como: Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty e Archibald Garrod; e também tomamos conhecimento das bases nitrogenadas, da formação de um nucleotídeo e da doença da Alcaptonúria.
Seguem algumas fotos da aula, e em breve postaremos um pouco sobre os cientistas e seus respectivos trabalhos.

Projeto sobre biotecnologia

Foi pensado, para os segundos anos do Colégio Magister, um projeto sobre biotecnologia com a finalidade de desenvolver no aluno uma visão multidisciplinar e crítica no que se refere à biotecnologia e sua implicações na área da saúde, do meio ambiente e tecnologia.

 

Manipulação e biotecnologia, de http://tecnol-010.blogspot.com.br/2010/11/trabajo-practicobiotecnogiaingenieria.html , acessada em 11/02/2014.

Manipulação de plantas, de http://ecoem.ufam.edu.br/tag/biotecnologia/ acessada em 11/02/2014.

A biotecnologia pode ser definida como um conjunto de saberes da atualidade que visa a manipulação de organismos vivos para a obtenção de produtos e serviços que beneficiam a raça humana.

Rato geneticamente modificado, de http://scienceblogs.de/lindaunobel/wp-content/blogs.dir/32/files/2012/07/i-aa5c3b71018d2c51ef58ce7086232a82-image-gfp-mouse-crop-copy.jpg, acessado wm 11/02/2014).

Documentário - A Evolução da Biotecnologia

 

http://www.youtube.com/watch?v=tWq78reNApg&noredirect=1

(acessado em 11/02/2014)

Primeira Aula

Assista ao vídeo sobre Biotecnologia e postem seus comentários!

Projeto Biotecnologia - Aula Inicial

PROJETO BIOTECNOLOGIA

A dança dos genes na sala de aula 

INTRODUÇÃO

Um marco importante dentro da área da biotecnologia foi a descoberta das ferramentas que levaram por exemplo ao sequenciamento de DNA. Bem, mas o que é a biotecnologia? Por definição a é o uso de organismos vivos ou parte deles para produção de bens e serviços. Por esta definição se enquadram atividades que o homem vem realizando a milhares de anos, como por exemplos a produção de pães, vinhos, queijos, etc... Já a biotecnologia moderna se utiliza de técnicas do DNA recombinante, fazendo o uso da informação genética, inserindo, deletando ou modificando  genes nos organismos para criação de algum produto biológico.

Imaginem isso: uma pessoa apresenta cerca de 100 bilhões de milhas de DNA ou ainda se todo o DNA  do seu corpo virasse um único fio ele teria o comprimento para ir e voltar 8000 vezes até a lua. Esta extraordinária quantidade de DNA contida nos corpos dos seres vivos é a chave para o entendimento da vida e dos fatos que a cercam.  Mas o que é o DNA ? O DNA é uma macromolécula composta por moléculas menores, um grupamento fosfato, um açúcar (desoxirribose) e uma base nitrogenada que pode variar, estas são as famosas letrinhas A,C,G e T. Todo este material químico/biológico se encontra no núcleo de todas as células de todos os seres vivos. Recentemente o livro da vida que é composto por estas letrinhas foi escrito. Este feito foi realizado a partir de um projeto que se iniciou em 1990 chamado de projeto genoma, ele se iniciou através de uma iniciativa do congresso Americano que resolveu investir bilhões de dólares e isso foi feito a partir de um consórcio público liderado por um famoso cientista chamado chamado Francis Collins.  A conclusão do projeto foi anunciada em 26 de junho de 2000, na casa branca e publicados em duas revistas científicas de peso a Nature e a Science em fevereiro de 2001. De lá para cá muitos avanços ocorreram nesta área e a velocidade da técnica de sequenciamento aumentou muito e os custos diminuíram. Hoje já é possível sequenciar o seu todo o seu DNA em apenas 24 horas por um valor aproximado de 1000 dólares. Bárbaro, não é? 

Imagem de http://pt.wikipedia.org/wiki/Biotecnologia , acessada em 11/02/2014.

OBJETIVOS:

Gerais: Criar no aluno uma visão multidisciplinar e crítica no que se refere a biotecnologia e suas implicações na área da saúde, do meio ambiente, englobando temas como os transgênicos, o projeto genoma humano, a terapia gênica, clonagem, aconselhamento genético, teste de paternidade, diagnóstico pré-natal, medicina forense. Compreender tais temas e suas implicações são de suma importância para a formação de jovens para que possam exercer a sua cidadania de forma a questionar o desenvolvimento científico, compreendendo, criticando e interferindo  em ações negativas e prejudiciais a vida  e a biodiversidade.

Específicos:

• Conhecer a natureza química da molécula de DNA e  o conceito de gene;

• Construir a habilidade de criar modelos tridimensionais da molécula de DNA;

• Compreender e reproduzir experimentos a partir de protocolos de aula prática;

• Conhecer a enorme gama de transgênicos de animais e plantas a partir de pesquisas;

• Construir uma visão crítica  (conhecer os prós e os contras) a respeito dos trasngênicos);

• Conhecer as ferramentas utilizadas nos laboratórios de biologia molecular nos constructos biológicos;

• Conhecer a técnica utilizada na identificação de pessoas através de métodos forenses;

• Compreender o que são, como se originam e quais as utilizações das células tronco na medicina;

• Refletir a respeito das  descobertas científicas e das práticas de manipulação do DNA  para desenvolver um senso crítico e ético;
•  Repensar as questões do racismo na sociedade a partir dos novos conhecimentos adquiridos na área da genética.

Professora Heliana Han

Imagem de http://1.bp.blogspot.com/-lr8A4e4Bdvk/T02AB7meAiI/AAAAAAAAISY/wCqEPQnGTQI/s1600/128_1_HE.jpg, 

acessada em 11/02/2014.