Curso Online de Introdução ao Estudo da Biologia Molecular
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Curso Online de Introdução ao Estudo da Biologia Molecular

Este curso possibilitará ao aluno obter informações através de uma abordagem didática dos Fundamentos da Biologia Molecular e as Técnicas...

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Este curso possibilitará ao aluno obter informações através de uma abordagem didática dos Fundamentos da Biologia Molecular e as Técnicas básicas de instrumentação em laboratório de biologia molecular

Professor da Rede Estadual de Ensino (Estatutário) Do Estado do Rio de Janeiro Formado em Biologia (Licenciatura Plena) Pós Graduação:Gestão e Planejamento Ambiental Fundador da Rede Social:DefensoresdaTerra. Autor de artigos publicados e de projetos na area de Educação Ambiental. Autor do livro: Clima o Eterno Desafio. www.clubedeautores.com.br Participação como delegado da ONU no Diálogos Sustentáveis da RIO+20.


"foi um momento muito importante na minha vida, esse curso de aperfeiçoamento a introdução da biologia molecular, seus conceitos, características e função."

- Jacira Estrela Chucre

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  • Introdução a Biologia Molecular

    introdução a biologia molecular

    prof. sergio a. g. junior

  • A Célula: Organização Estrutural

    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 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.

    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. Células Procarióticas e Eucarióticas

    2. células procarióticas e eucarióticas

    a vida manifesta-se em milhões de diferentes espécies, que possuem sua própria morfologia e informação genética específica. as espécies podem ser reunidas em grupos progressivamente mais abrangentes – gêneros, ordens, famílias – até o nível dos reinos clássicos, vegetal e animal. um dos esquemas de classificação, o de whittaker, postula a divisão em cinco reinos – monera, protista, fungi, plantae e animália, com as suas correspondentes subdivisões. veja na figura no próximo slide.

  • As células são identificadas como pertencentes a dois grupos: procarióticas e eucarióticas. Somente os seres pertencentes ao reino Monera (i.e. bactérias e cianobactérias) possuem células procarióticas, enquanto que todos os outros reinos constituem-se de organismos formados por células eucarióticas. A principal diferença entre estes dois tipos celulares é a ausência de um envoltório nuclear nas células procarióticas. O cromossomo desta célula ocupa um espaço denominado nucleóide, estando em contato direto com o protoplasma. As células eucarióticas possuem um núcleo verdadeiro com um envoltório nuclear elaborado, através do qual ocorrem trocas entre o núcleo e o citoplasma. Veja o esquema no próximo slide em inglês

    as células são identificadas como pertencentes a dois grupos: procarióticas e eucarióticas. somente os seres pertencentes ao reino monera (i.e. bactérias e cianobactérias) possuem células procarióticas, enquanto que todos os outros reinos constituem-se de organismos formados por células eucarióticas. a principal diferença entre estes dois tipos celulares é a ausência de um envoltório nuclear nas células procarióticas. o cromossomo desta célula ocupa um espaço denominado nucleóide, estando em contato direto com o protoplasma. as células eucarióticas possuem um núcleo verdadeiro com um envoltório nuclear elaborado, através do qual ocorrem trocas entre o núcleo e o citoplasma. veja o esquema no próximo slide em inglês

  • 3. A Célula: Organização Molecular

    3. 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 compreendido, 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 célula. 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:

    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 seqüência 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 polipeptídios 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.

    ácidos nucléicos, que resultam da repetição de quatro diferentes unidades denominadas nucleotídeos. a seqüência 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 polipeptídios 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.

  • 4. Ácidos Nucléicos

    4. ácidos nucléicos

    conceito: são macromoléculas constituídas por unidades denominadas “nucleotídeos”. ou seja, são polímeros de nucleotídeos, ou ainda, são polinucleotídeos.
    função dos ácidos nucléicos: coordenar a síntese das enzimas (e demais proteínas) determinando assim as características dos indivíduos, como: cor dos olhos, cor da pele, estatura, tendências de comportamento, doenças hereditárias (diabetes, hemofilia, daltonismo), etc. dessa forma controla o metabolismo, a reprodução e constituem o material genético ou hereditário de todos os seres vivos.
    os nucleotídeos: são as unidades constituintes dos ácidos nucléicos. ou seja, são os monômeros dos ácidos nucléicos. as bases nitrogenadas dão nome aos nucleotídeos e ligam as duas fitas do dna.

  • estrutura do nucleotídeo
    basicamente, um nucleotídeo é constituído
    por três partes:

  • As Bases Nitrogenadas

    as bases nitrogenadas

    são compostos orgânicos nitrogenados de cadeia fechada.
    ocorrem dois tipos: púricas e pirimídicas. • as bases púricas apresentam dois anéis. são elas: adenina e guanina. • as bases pirimídicas apresentam um só anel são elas: adenina, timina e uracila ou uracil.
    veja no slide a seguir


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  • Introdução a Biologia Molecular
  • A Célula: Organização Estrutural
  • 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. Células Procarióticas e Eucarióticas
  • As células são identificadas como pertencentes a dois grupos: procarióticas e eucarióticas. Somente os seres pertencentes ao reino Monera (i.e. bactérias e cianobactérias) possuem células procarióticas, enquanto que todos os outros reinos constituem-se de organismos formados por células eucarióticas. A principal diferença entre estes dois tipos celulares é a ausência de um envoltório nuclear nas células procarióticas. O cromossomo desta célula ocupa um espaço denominado nucleóide, estando em contato direto com o protoplasma. As células eucarióticas possuem um núcleo verdadeiro com um envoltório nuclear elaborado, através do qual ocorrem trocas entre o núcleo e o citoplasma. Veja o esquema no próximo slide em inglês
  • 3. A Célula: Organização Molecular
  • 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 seqüência 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 polipeptídios 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.
  • 4. Ácidos Nucléicos
  • As Bases Nitrogenadas
  • As pentoses São monossacarídeos (oses) de cinco carbonos na cadeia. Têm a função de dar sustentação a molécula. São elas:
  • O Grupo Fosfato (PO4) É derivado do ácido fosfórico (H3PO4) - é comum tanto ao DNA como ao RNA. Tem a função de ligar os nucleotídeos de uma mesma fita.
  • 5. O DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
  • O DNA está presente nos organismos vivos na forma de moléculas lineares de peso molecular extremamente elevado. A E.coli, por exemplo, possui uma molécula única circular de DNA que pesa em torno de 2,7 X 109 dáltons (dálton é uma unidade de massa equivalente a 1/16 da massa de um átomo de oxigênio, ou aproximadamente igual à de um átomo de hidrogênio) e tem um comprimento total de 1,4mm. Em organismos superiores a quantidade de DNA pode ser vários milhares de vezes maior; por exemplo, o DNA de uma única célula diplóide humana, se totalmente esticado, teria um comprimento total de 1,7m.
  • Características do DNA
  • A Duplicação ou Replicação do DNA
  • Duplicação do DNA
  • 6. Estrutura do RNA: classes e conformação
  • 7. Síntese de Proteínas
  • A Tradução Ocorre no citoplasma celular e consiste na decodificação da mensagem contida nos códons do RNAm através da ação do RNAt e dos ribossomos, culminando assim na síntese de uma proteína específica. Etapas da Tradução a) Os ribossomos percorrem o filamento doRNAm cobrindo dois códons por vez; b) Um RNAt conduzindo um aminoácido específico, se aproxima de um ribossomo combinando o seu anticódon com o códon correspondente do RNAm coberto pelo ribossomo; c) O RNAt deixa ali o aminoácido e um outro repete o mesmo processo no próximo códon; d) Formam-se ligações peptídicas entre os aminoácidos; e) Quando cada ribossomo chega ao final do RNAm está formada uma proteína específica. f) O conjunto de vários ribossomos associados a um filamento de RNAm recebe o nome de “polissomo”. Veja o esquema no próximo slide.
  • 8. Código Genético
  • Códigos dos aminoácidos
  • Três Nucleotídeos codificam um Aminoácido
  • Código genético
  • Por volta de 1964 todos os 64 códons possíveis haviam sido decifrados. 61 códons correspondem a aminoácidos e 3 representam sinais para a terminação das cadeias polipeptídicas. Sabendo que existem somente 20 aminoácidos, fica evidente que vários trios podem codificar para o mesmo aminoácido; isto é, alguns dos trios são sinônimos. A prolina, por exemplo, é codificada por CCU, CCA, CCG e CCC. Note que na maioria dos casos os códons que são sinônimos diferem somente na base que ocupa a terceira posição no trio e que as duas primeiras bases são mais inflexíveis na codificação. Em conseqüência, as mutações que atingem a terceira base freqüentemente passam desapercebidas (mutações silenciosas) pois elas podem não alterar a composição de aminoácidos da proteína. O sinal de iniciação para a síntese protéica é o códon AUG. O sinal de terminação é fornecido pelos códons UAG, UAA, UGA. Quando o ribossomo atinge o códon de terminação, a cadeia polipeptídica completa é liberada.
  • 9. Biologia Molecular dos Genes
  • Os cromossomos são filamentos encontrados no interior do núcleo das células como no no slide acima. Eles ocorrem normalmente em pares, têm diferentes tamanhos e formas e seu número é constante em cada espécie de ser vivo. As células humanas têm 46, divididos em 23 pares, com exceção das reprodutivas, que têm apenas 23 cromossomos. Os membros de um par recebem o nome de cromossomos homólogos. O gene é uma unidade hereditária que consiste numa seqüência particular de bases no DNA e que especifica a produção de uma certa proteína (por exemplo, uma enzima). Existem três tipo de genes. Aqueles que são apenas transcritos, os que são transcritos e traduzidos e os que não são transcritos conseqüentemente não são traduzidos. Os genes estão presentes em pares denominados alelos, sendo que cada alelo está localizado em um dos cromossomos homólogos. Eles estão situados num locus específico que ocupa a mesma posição em cada cromossomo.
  • 11. Técnicas Básicas de Biologia Molecular
  • Enzimas de Restrição
  • Eletroforese
  • Preparação de Eletroforese
  • Referencias Bibliográficas
  • “ Procurar um gene dentro de um genoma humano é comparável a procurar uma pessoa sem sobrenome em uma casa sem endereço em uma rua desconhecida em uma cidade não identificada de um país estrangeiro.”